當(dāng)前位置:網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 加工刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能
技術(shù)文章加工刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能
發(fā)布時間:2019/1/24 17:23:36 點擊次數(shù):1540次加工刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能
在加工難加工切削材料時,加工刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能。選擇難加工材料刀具特點相適應(yīng)的前角、后角、切入角等非標(biāo)刀具幾何形狀和對刃尖進行適當(dāng)處理,對提高加工精度和延長刀具壽命有很大的影響,因此,在加工刀具形狀方面決不能馬虎。但是,隨著制造高速銑削技術(shù)的推廣應(yīng)用,近來已逐漸采用小切深以減輕刀齒負荷,采用逆銑方式并提高進給速度,因此,對切削刃形狀的設(shè)計思路也都有所變化。
對加硬材料進行鉆削加工時,增大刀具鉆尖角,而進行十字形修磨,是降低扭矩和切削熱的有效途徑,它可將切削與切削面的接觸面積控制在最小范圍之內(nèi),這對延長刀具壽命和提高切削條件相當(dāng)有利。鉆頭在鉆孔加工時,切削熱極易滯留在切削刃附近,而且排屑也很困難,在切削難加工材料時,這些問題更為突出,必須給以足夠的關(guān)注。為了便于排屑,通常在鉆頭的切削刃后側(cè)設(shè)有冷卻液噴出口,可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等,使排屑變得更為順暢,這種方式對切削刃的冷卻效果也很理想。近年來,已開發(fā)出一些潤滑性能良好的涂層物質(zhì),這些物質(zhì)涂鍍在鉆頭表面后,用其加工3~5D的淺孔時,可采用干式鉆削方式。
在不改變刀具材料的同時,怎么提高加工的剛性,只能從這3個方向入手。
1、在滿足機床加工要求的情況下,盡量選擇直徑d大的刀具。由于是4次方的關(guān)系,放大效果會非常明顯。例如直徑增大1倍,理論上剛性會增大至16倍,所以不容小覷;
2、在滿足機床加工要求的情況下,盡量使刀具懸長l縮短;
3、在刀具直徑和懸長都限定的情況下,可以考慮改變刀具材料,即改變彈性模量E,選擇彈性模量大的材料,如硬質(zhì)合金。
緩解刀具壽命下降的方法
隨著刀具切削速度和進給速度大幅度提高,HSC加工中 刀具的壽命普遍降低,需要從以下各方面采取方法,盡可能減少刀具使用壽命的降低。
?。ǎ保└鶕?jù)工件加工的材料選擇合適的刀具材料。針對不同的材料進行的切削實驗表明,不同刀具材料其使用壽命差別很大,甚至超過一個數(shù)量級別。 但是工件的材料和刀具的材料的品種、牌號和生產(chǎn)廠家均浩繁龐雜,要從中篩選出最優(yōu)的具體組合,只能通過實驗和長期使用經(jīng)驗的積累。
?。ǎ玻└鶕?jù)工件材料優(yōu)化刀具幾何參數(shù)。通過切削試驗發(fā)現(xiàn),適當(dāng)增大刀刃的后角、盡可能縮短刀具的懸伸長度以及HSC加工鑄鐵件時適當(dāng)增大刃口圓弧半徑,都可以提高刀具的相對壽命
?。ǎ常└鶕?jù)工件材料優(yōu)化切削參數(shù),包括切削速度vc,每齒進給量fz和徑向切深。圖2試驗結(jié)果表明,隨著工件-刀具材料組合的變化,以刀具相對壽命最長為目標(biāo)的 vc、fz和刀具徑向切深最佳數(shù)值也發(fā)生變化,并且它們之間存在一定的牽連關(guān)系。
