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如何判断切割加工
如何判断切割加工
在金属切削中,有的切屑卷成线圈,达到一定长度后断裂;有的切屑断成 C 形、6 形,四处飞溅,影响安全;有的切屑呈条状,缠绕在刀具和工件上,容易造成事故。排屑状态不佳,会影响正常生产。使用卡盘软爪。.
影响芯片的因素
工作材料
工件材料的合金元素、硬度和热处理状态会影响切屑厚度和切屑卷曲。低碳钢比硬钢形成的切屑厚;硬钢比软钢不易卷曲;不易卷曲的切屑厚度薄;但当软钢切屑厚度过大时,就不易卷曲。同时,工件的形状也是一个重要的影响因素。.
刀具切削区域的几何参数
合理的刀具切削区域几何参数是提高切屑形成可控性和断屑可靠性的最常用方法。.
前角与切屑厚度成反比,对不同加工材料有最佳值;前角直接影响切屑厚度和宽度,前角大容易断屑;刀头圆弧半径与切屑厚度和宽度以及切屑流动方向有关,圆弧半径小适合精加工,圆弧半径大适合粗加工。.
断屑槽的宽度根据进给速度按比例选择。如果进给速度较小,则选择窄的,如果进给速度较大,则选择宽的;进给速度较浅。.
切割量
切削用量的三个要素将限制断屑的范围。在常规切削速度范围内,进给速度和背啮合量对断屑的影响较大,而切削速度对断屑的影响最小。进给速度与切屑厚度成正比;背啮合量与切屑宽度成正比;切削速度与切屑厚度成反比,提高切削速度,缩小有效断屑范围。.
机床
现代数控机床利用数控编辑功能周期性地改变进给速度来达到强制断屑的目的,通常称为 "程序断屑"。这种方法断屑可靠性高,但切削经济性低。它常用于其他方法难以断屑的工序,例如汽车端面的圆形深槽等。.
冷却和润滑状态
加入切削液后,断屑的有效范围变得更广,特别是在进给量小、易卷曲的断屑情况下。在某些加工方法中,使用高压切削液断屑和排屑是一种有效的方法。例如,在深孔加工中,高压切削液可将切屑排出切削区域。.
芯片形状形成工艺
带状芯片的形成过程可分为三个阶段:
1.基本变形阶段:在加工过程中,切削层金属和刀具刃口与切屑接触并与工件材料分离时产生的切屑变形;;
2.卷曲变形阶段:向上卷曲、侧向卷曲、A 和 B 两个方向的锥形卷曲;;
3.附加变形和断裂阶段。.
芯片分类
由于工件材料不同,切削条件也不同。切割过程中产生的切屑形状也多种多样。切屑形状主要分为四种:带状、结节状、颗粒状和碎屑状。.
1. 丝带芯片
这是最常见的崩裂类型。其内表面光滑,外表面呈毛状。在加工塑性金属时,这种切屑往往是在切削厚度小、切削速度快、刀具前角大的工作条件下形成的。它具有切削过程均衡、切削力波动小、加工表面粗糙度小等特点。.
2. 结节状碎屑
又称碎屑。其外表面呈锯齿状,内表面有时会出现裂纹。这种切屑通常在切削速度低、切削厚度大、刀具前角小的情况下产生。.
3. 颗粒状芯片
又称单元切屑。在切屑形成过程中,如果剪切面上的剪切应力超过材料的断裂强度,裂纹就会扩展到整个表面,切屑单元就会从切割材料上脱落,形成颗粒状切屑
4. 打破芯片
这些切屑属于脆性材料。这种切屑形状不规则,加工表面凹凸不平。从切削过程来看,切屑在断裂前变形很小,塑性材料的切屑形成机理也不同。其脆性断裂主要是由于材料上的应力超过了拉伸极限。加工脆硬材料,如高硅铸铁、白铁等,特别是切削厚度较大时,往往会产生此类切屑。由于其切削过程很不稳定,容易损坏刀具,损坏机床,且加工表面粗糙,因此在生产中应尽量避免使用。.
方法是减小切削厚度,使切屑变成针状或片状;同时适当提高切削速度,增加工件材料的塑性。以上是四种典型的切屑,但加工现场得到的切屑形状各异。在现代机械加工中,切削速度和金属去除率都达到了很高的水平,切削条件非常苛刻,往往会产生大量 "不可接受 "的切屑。.
在切削过程中采取适当措施控制切屑的卷曲、流出和断裂,从而形成 "可接受的 "良好切屑形状。实际加工中最广泛使用的切屑控制方法是在耙面上磨削断屑槽或使用压块式断屑槽。.