刀具断屑不可靠的原因分析及解决方法,建议收藏!
这种形式的断屑槽。在中等切深时断屑范围较宽,断屑效果稳定可靠,生产中应用较为广泛。倾斜角τ的数值主要按工件材料确定,一般切削中碳钢时,取τ=8°~10°切削合金钢时,为增大切屑变形,取τ=10°~15°。
但在大切深时,由于靠近工件外圆表面A 处(见图11)断屑槽宽度太小,切屑容易阻塞,甚至切屑打坏切削刃,所以一般多改用平行式。
(2)平行式
平行式断屑槽的切屑变形不如外斜式大,切屑大多是碰在工件加工表面上折断。
切屑中碳钢时,平行式断屑槽的断屑效果与外斜式基本相仿,但进给量应略加大一些,以增大切屑的附加卷曲变形。
(3)内斜式
内斜式断屑槽(见图12 )在工件外圆表面A处最宽,而在刀尖B处最窄。所以切屑常常是在B处先卷曲成小卷,而在A处则卷成大卷。当主切削刃的刃倾角取成3°~5°时,切屑容易形成连续的长紧卷屑。内斜式断屑槽与主切削刃的倾斜角一般取τ=8°~10°,内斜式断屑槽形成长紧卷屑的切削用量范围相当窄,所以它在生产中应用不如外斜式和平行式普遍,主要是应用于精车或半精车。
四、几种常见的断屑方法
1、利用断屑槽
如前所述,断屑槽不仅对切屑起附加变形的作用.而且还能实现控制切屑的卷曲与折断。只要断屑槽的形状、尺寸及断屑槽与主切削刃的倾斜角合适,断屑则是可靠的。不论是焊接式刀具还是机夹式刀具,是重磨式刀具还是不重磨式刀具都可采用。
为了适用不同的切削用量范围。硬质合金可转位刀片上压制有多种形状及不同尺寸的断屑槽,便于选用,这样既经济又简便。这种方法是切削加工中应首选的方法,也是应用最广泛的方法。
不足之处是刀具合理几何参数的确定,受到断屑要求的牵制。
2、利用断屑器
断屑器有固定式和可调节式两种。图13 为车刀上的可调节式断屑器。
在车刀前刀面上装一个挡屑板1,切屑沿刀具的前面流出时,因受挡屑板1所阻而弯曲折断。断屑器的参数Ln和α可按需要设计和调整,以保证在给定的切削条件下,断屑稳定可靠。松开螺钉3 , 在弹簧4 的作用下,可使挡屑板1和压板2一起抬起,便于挡屑板调整和刀片的快速转位与更换。这种断屑器常用于大、中型机床的刀具上。
3、利用断屑装置
断屑装置类型很多,一般可分为机械式,液压式和电气式等,断屑装置成本高,但断屑是稳定可靠的,一般只用于自动线上。图14为用于车刀上的带有切断器的断屑装置示意图。车削时,切屑通过导屑通道2流出,被不断旋转的盘形切断器3强行割断,被割断后的切屑则从排屑道6排出。切断器是由传动轴4带动的。图中1 为车刀。
4、利用在工件表面上的预先开槽的方法
按工件直径大小不同,预先在被加工表面上沿工件轴向开出一条或数条沟槽,其深度略小于切削深度,使切出的切屑形成薄弱截面,从而折断。这样,既保证了可靠的断屑,又不影响工件已加工表面的粗糙度。即使加工韧性较大的材料时,断屑效果也很好。例如在精镗韧性较大的工件材料(如40Cr等)时,在用其他方法很难断屑时,则可在被加工表面上拉削出纵向沟槽,再进行镗削。采用这种方法能显出其独特的优点。
5、改变刀具几何参数和调整切削用量
由前面所述的切屑折断原理可知,减小刀具前角;增大主偏角;在主切削刃上磨出负倒棱;降低切削速度;加大进给量以及改变主切削刃形状等都能促使切屑折断。但是,采取这些方法断屑,常会带来一些不良后果,如生产率下降,工件表面质量恶化、切削力增大等,这种方法,在自动线上很少采用,有时只作为断屑的辅助手段。
此外,采用切削液可以降低切屑的塑性和韧性,也有利于断屑。提高切削液压力更能促使切屑折断,孔加工中,有时就采用这种方法。
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