金屬加工過程中,具有復(fù)雜棒料進(jìn)給機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化設(shè)備或最先進(jìn)的CNC機(jī)床上進(jìn)行切斷加工
為獲得理想的切斷效果
,需要具體了解切斷原理。其中的許多變量必須加以考慮:(1)工件材料和形狀;(2)機(jī)床;(3)與零件中心軸線相關(guān)的切削刃;(4)刀片和斷屑器的類型;(5)硬質(zhì)合金牌號和涂層;(6)影響刀具壽命的其他切削條件。主要介紹前三個(gè)變量1.工件材料和形狀
選用最普通的工件形狀——實(shí)心、空心和要求斷續(xù)切削的不規(guī)則形狀(如方型和六角型材料和壁厚不一致的空心材料)
材料一般分為7種類型
第一類:為要求使用鋒利的正前角切削刃進(jìn)行切削的材料。它包括高溫合金
第二類:為要求使用零前角或負(fù)前角切削刃進(jìn)行切削的材料
第三類:包括那些要求使用帶斷屑器的刀具進(jìn)行加工的材料
機(jī)床在加工時(shí)通常要求使用斷屑器
當(dāng)選擇切斷刀片時(shí)
2.機(jī)床
有效切斷操作的關(guān)鍵是能夠控制切削速度和進(jìn)給率。兩者正確的組合將延長刀具壽命
機(jī)床分為兩類:CNC和非CNC機(jī)床
當(dāng)一把刀具以最低的進(jìn)給速度正常工作時(shí),這時(shí)可確定機(jī)床所能采用的最大轉(zhuǎn)速
使用的機(jī)床將決定硬質(zhì)合金刀片的牌號、斷屑器和切削刃型式
超微細(xì)硬質(zhì)合金牌號已大大改進(jìn)了自動(dòng)化設(shè)備用切斷刀具的性能。它們既有與高速鋼同樣的強(qiáng)度
,又具有與硬質(zhì)合金同樣好的耐磨性另一種可進(jìn)行切斷操作的機(jī)床是CNC車床。它通常裝備了以大批量生產(chǎn)為目的的棒料進(jìn)給機(jī)構(gòu)或類似的裝置
CNC機(jī)床易于編程和改變以適應(yīng)加工不同零件的需要
3.正確的安裝
當(dāng)使用硬質(zhì)合金進(jìn)行切斷操作時(shí)
兩個(gè)最普遍的問題就是切斷刀具不垂直于工件或切削刃相對于工件中心軸線安裝得太高或太低,它們對刀具壽命
為保證刀具垂直于工件
通常檢測刀具是否垂直的一個(gè)方法是檢查產(chǎn)生的切屑。如果工件產(chǎn)生的切屑以長絲狀流向一側(cè)
,這可能是刀具安裝不正確。另一現(xiàn)象是切斷刀片圓角處的提前磨損,這表明刀片的一面比另一面承受著更多的壓力。如果加工中刀具性能或生產(chǎn)的零件質(zhì)量發(fā)生變化
,請遵循前面提到的安裝步驟。有時(shí)刀具一點(diǎn)輕微的碰撞也會引起偏差。因此,在安裝后盡早檢查切斷工具的切削條件是一個(gè)好的辦法,這樣做可有助于識別和防止嚴(yán)重的刀具失效。在切斷刀具安裝中,另外一個(gè)主要考慮的問題是切削刃相對于工件軸線的位置。刀片安裝不正確將引起一系列問題
,其中最常見的是刀具提前磨損和突然失效、差的切屑形式、差的側(cè)面粗糙度和振動(dòng)。由于有時(shí)查明切削刃的實(shí)際位置很困難,因此這些問題將進(jìn)一步惡化。在老式的手動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床上,這些現(xiàn)象更是經(jīng)常發(fā)生。制造商設(shè)計(jì)的大多數(shù)硬質(zhì)合金刀片
當(dāng)刀片安裝得略高于中心時(shí)
另外
低于中心線的刀片將產(chǎn)生更多的問題
。當(dāng)刀片低于中心線時(shí),后角將增大。這使得很小的刀尖部分將承受全部的切削力,從而縮短刀具壽命和增加刀具突然失效的可能性。低于中心線的刀片帶來的另一個(gè)問題是刀片不規(guī)則的偏離
。隨著大部分切削力作用于刀尖,它趨向于振動(dòng)和反彈,這種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)將對刀具壽命產(chǎn)生影響,通常以切削刃前部斷屑的形式出現(xiàn)。它將在零件槽的底部和側(cè)面產(chǎn)生振動(dòng)痕跡和較差的表面粗糙度。使用低于中心線的刀片的一個(gè)最嚴(yán)重的后果是刀片被拉出
。當(dāng)?shù)镀佑|整體棒料時(shí),零件的旋轉(zhuǎn)實(shí)際上會將刀片拉出刀槽;零件中心的殘留毛刺堆積在切削刃上,當(dāng)零件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),會將刀片拉出刀槽。如果這種情況沒有被及時(shí)判斷
,刀夾將在加工下一個(gè)零件時(shí)損壞,并可能導(dǎo)致機(jī)床和被加工零件受到損壞。且浪費(fèi)時(shí)間。即使刀片未被拉出刀夾,通過切削刃頂部旋轉(zhuǎn)的毛刺也可能導(dǎo)致刀具損壞。因?yàn)檫@些原因
,需要防止切斷工具的切深超過工件中心部分。在過中心點(diǎn)后為克服刀片拉出問題
T型切斷刀是—種兩種刀片和刀板的組合型式,采用簡單的楔形鎖緊
。在刀片的頂部和底面有與刀板相匹配的斜面。刀片由刀板產(chǎn)生的彈力楔緊并保持在刀槽中。在某些條件下,刀片可能被進(jìn)一步壓入刀槽中,從而改變切削刃的位置,使其低于中心高。大進(jìn)給率切削、斷續(xù)切削和磨損的刀槽可能引起這種現(xiàn)象的發(fā)生。在F型切斷刀具中,刀片和刀板有—固定的定位槽
。一個(gè)定位塊被焊接在刀片上,與支撐刀板的頂面接觸。一旦刀片被安裝在刀槽中,它將保持在固定的位置上任何刀片和刀板的組合都應(yīng)使切屑順利地從切削區(qū)排出。若在零件切斷之前
所有的硬質(zhì)合金切斷刀具制造商都提供其產(chǎn)品的中心高。所以應(yīng)嚴(yán)格遵守制造商的推薦值
刀片的幾何尺寸和刀夾的型式對中心高均有影響
在進(jìn)行切斷加工時(shí)
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