影響普通車床斷屑的主要因素有:
(l)斷屑槽的寬度斷屑槽的寬度LB。對普通車床斷屑的影響很大。一般來講,寬度LB。減小,能使切屑卷曲半徑r,h減小,增大卷曲變形和彎曲應(yīng)力盯,容易斷屑。但斷屑槽的寬度LB。必須與進(jìn)給量,和背吃刀量ap聯(lián)系起來考慮。例如進(jìn)給量小,槽寬應(yīng)小些;背吃刀量小,槽寬也應(yīng)適當(dāng)減小。否則切屑不易在槽中卷驅(qū),往往下流經(jīng)槽底而形成不斷的帶狀切屑。
(2) 普通車床切削用量生產(chǎn)實踐和實驗證明:切削用量中對斷屑影響最大的是進(jìn)給量,其次是背吃刀量和切削速度。
1)進(jìn)給量。進(jìn)給量,加大,切削厚度釓按比例增大,使切屑卷曲半徑rch減小,彎曲應(yīng)力礦增大,切屑易折斷。
2)背吃刀量。在多數(shù)情況下,車刀除切削刃外,過渡刃和副切削刃也參加切削,因此,促使切屑近似地朝各切削刃流屑的合成方向流出。此時,切屑的流出方向與正交平面形成一個出屑角竹。
背吃刀量減小,過渡刃和副切削刃參加切削比例增大,使出屑角田增大。出屑角≈的大小對切屑的卷曲和折斷后的屑形有很大的影響。例如,町很小時,易產(chǎn)生盤狀螺旋屑;可較大時,易產(chǎn)生管狀螺旋屑或連續(xù)帶狀屑;T1適中時,切屑碰到后刀面或工件而折斷。
3)切削速度。切削速度虬提高后,切削溫度升高,在一般情況下,切屑的塑性增大,變形減小,不易折斷。
(3)刀具角度刀具角度中主偏角坼和刃傾角^。對斷屑的影響最明顯。
在背吃刀量和進(jìn)給量已選定的條件下,主偏角k越大,切削厚度n。越大,故切屑卷曲時的彎曲應(yīng)力礦越大,越易斷屑。生產(chǎn)中K.:75。一90。的車刀斷屑性能較好。刃傾角通過控制切屑流向斷屑。當(dāng)刃傾角^。為正值時,使切屑流向待加工表面或與后刀面相碰形成弧形屑,也可能呈螺旋屑而甩斷;當(dāng)刃傾角^。為負(fù)值時,切屑流向已加工表面或過渡表面,容易碰斷成“6”字形切屑。
3切屑的收縮
在切削過程中,被切金屬層經(jīng)過滑移變形而出現(xiàn)的切屑長度縮短、厚度增加的現(xiàn)象,稱為切屑的收縮。
4積屑瘤
用中等切削速度切削鋼料或其他塑性金屬時,在車刀前面上近切削刃處牢固地粘著一塊金屬,這就是積屑瘤。
5.切削力
影響普通車床斷屑的主要因素有:
(l)斷屑槽的寬度斷屑槽的寬度LB。對普通車床斷屑的影響很大。一般來講,寬度LB。減小,能使切屑卷曲半徑r,h減小,增大卷曲變形和彎曲應(yīng)力盯,容易斷屑。但斷屑槽的寬度LB。必須與進(jìn)給量,和背吃刀量ap聯(lián)系起來考慮。例如進(jìn)給量小,槽寬應(yīng)小些;背吃刀量小,槽寬也應(yīng)適當(dāng)減小。否則切屑不易在槽中卷驅(qū),往往下流經(jīng)槽底而形成不斷的帶狀切屑。
(2) 普通車床切削用量生產(chǎn)實踐和實驗證明:切削用量中對斷屑影響最大的是進(jìn)給量,其次是背吃刀量和切削速度。
1)進(jìn)給量。進(jìn)給量,加大,切削厚度釓按比例增大,使切屑卷曲半徑rch減小,彎曲應(yīng)力礦增大,切屑易折斷。
2)背吃刀量。在多數(shù)情況下,車刀除切削刃外,過渡刃和副切削刃也參加切削,因此,促使切屑近似地朝各切削刃流屑的合成方向流出。此時,切屑的流出方向與正交平面形成一個出屑角竹。
背吃刀量減小,過渡刃和副切削刃參加切削比例增大,使出屑角田增大。出屑角≈的大小對切屑的卷曲和折斷后的屑形有很大的影響。例如,町很小時,易產(chǎn)生盤狀螺旋屑;可較大時,易產(chǎn)生管狀螺旋屑或連續(xù)帶狀屑;T1適中時,切屑碰到后刀面或工件而折斷。
3)切削速度。切削速度虬提高后,切削溫度升高,在一般情況下,切屑的塑性增大,變形減小,不易折斷。
(3)刀具角度刀具角度中主偏角坼和刃傾角^。對斷屑的影響最明顯。
在背吃刀量和進(jìn)給量已選定的條件下,主偏角k越大,切削厚度n。越大,故切屑卷曲時的彎曲應(yīng)力礦越大,越易斷屑。生產(chǎn)中K.:75。一90。的車刀斷屑性能較好。刃傾角通過控制切屑流向斷屑。當(dāng)刃傾角^。為正值時,使切屑流向待加工表面或與后刀面相碰形成弧形屑,也可能呈螺旋屑而甩斷;當(dāng)刃傾角^。為負(fù)值時,切屑流向已加工表面或過渡表面,容易碰斷成“6”字形切屑。
3切屑的收縮
在切削過程中,被切金屬層經(jīng)過滑移變形而出現(xiàn)的切屑長度縮短、厚度增加的現(xiàn)象,稱為切屑的收縮。
4積屑瘤
用中等切削速度切削鋼料或其他塑性金屬時,在車刀前面上近切削刃處牢固地粘著一塊金屬,這就是積屑瘤。
5.切削力
普通車床切削加工時,工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力稱為切削力。切削力是在車刀車削工件的過程中產(chǎn)生的,大小相等、方向相反作用在車刀和工件上的力。
(l)切削力的分解為了便于測量,把切削力,分解為主切削力只、背向力Fp和進(jìn)給力,f三個分力。
1)主切削力F。。在主運(yùn)動方向上的分力。從圖3 -6I中可以看出,F(xiàn)。是最大的一個分力,能使刀桿產(chǎn)生彎曲。因此,裝刀時刀桿應(yīng)盡量伸出短些。
2)背向力凡(切削抗力)。在垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向上的分力。從圖3 - 62中可以看出,在車削外圓時,F(xiàn)。使工件在水平面內(nèi)彎曲,會影響工件的形狀精度,而且是產(chǎn)生振動的主要因素。
3)進(jìn)給力‘(進(jìn)給抗力)。在進(jìn)給運(yùn)動方向上的分力,是檢驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)主要部件強(qiáng)度的依據(jù)。
(2)影響切削力的因素凡是影響變形和摩擦的因素都影響切削力的大小。切削力的大小跟工件材料、車刀角度和切削用量等因數(shù)有關(guān)。
1)工件材料方面。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高,車削時的切削力就越大。
2)刀具方面。 前角:前角增大,切削變形減小,切削力顯著下降。 主偏角可以看
出,主偏角變化使切削分力F。和B的作用方向改變,當(dāng)‘增大時,F(xiàn)。
刃傾角:當(dāng)刃傾角由正值向負(fù)值變化時,改變了合力,及其分力和B的作用方向,從而使F。增大,F(xiàn)f減小。
刀尖圓弧半徑:當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑re由0 25mm增大到imm時,F(xiàn)p可增大20%左右,較易引起振動。
3)切削用量方面。
背吃刀量和進(jìn)給量:在一般車削時,當(dāng),不變,aP增大一倍時,主切削力F。也成倍增大;而當(dāng)d。不變,,增大一倍時,F(xiàn)。增大70%一80%。
切削速度:低速和高速切削塑性金屬時,切削力一般是隨著”。的提高而減小。這是因為切削速度提高,使切削溫度提高,摩擦因數(shù)減小,變形減小的緣故。在容易生成積削瘤的、中逮范圍內(nèi)(15~ 30m/min),因產(chǎn)生積削瘤使刀具實際前角增大,切削力減小。切削脆性金屬時,因變形和摩擦均較小,所以切削速度改變時,切削力變化不大。
6切削熱和切削溫度
(1)切削熱的來源和傳散切削熱來源于切削層金屬發(fā)生彈性變形和塑性變形產(chǎn)生的熱量以及切屑與前刀面、工件與后刀面摩擦產(chǎn)生的熱量。切削過程中上述變形與摩擦消耗的功絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能。
切削熱通過切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)傳散。
切削熱傳至各部分的比例,一般情況是切屑帶走的熱量最多。如不用切削液,以中等切削速度切削鋼件時,切削熱的50%~ 86%由切屑帶走;40%一10%傳人工件;9%~3%侍人車刀;1%左右傳人周圍空氣。
切削溫度一般是指切削區(qū)域的平均溫度。它的高低是由產(chǎn)生熱和傳散熱兩方面綜合影響的結(jié)果。例如,車削不銹鋼和高溫臺金時,變形產(chǎn)生的熱量較多,工件材料的熱導(dǎo)率低,熱量不易傳散,所以切削溫度較高。
(2)影響切削溫度的主要因素
1)刀具角度。前角y。影響切削變形和摩擦,對切削溫度的影響較明顯。例如前角增大,變形和摩擦減小,產(chǎn)生熱量少,切削溫度下-;。但前角過大,由于楔角盧。減小后使刀具散熱條件變差,切削溫度反而略微上升。
加大主偏角x,后,在相同的背吃刀量下,主切削刃參加切削的長度f縮短,使切削熱相對集中,并由于刀尖角島減少,使散熱條件變差,切削溫度升高。
2)切削用量。切削用量p。、,、ap增大,切削溫度升高,其中切削速度‰的影響最大,進(jìn)給量,次之,背吃刀量a的影響最小。因為當(dāng)切削用量%、,和ap增大時,變形和摩擦加劇,切削功率增大,所以普通車床切削溫度升高。但n。增大后,主普通車床切削刃參加切削的長度以相同比例增加,顯著改善了散熱條件;,增大,切屑與前刀面接觸長度增加,散熱條件有所改善;增高,雖然使切削力略為減小,但切屑與前面接觸長壓減短,散熱條件較差。