切削加工時(shí),要根據(jù)工件的材質(zhì)、形狀、尺寸、加工表面的精度以及生產(chǎn)數(shù)量等選棒使用機(jī)床及工具。數(shù)控機(jī)床只有了解切削加工機(jī)理,才能合理地選擇切削條件,提高切削效率和精度。
切削機(jī)理:
當(dāng)?shù)都馇蠥工件表面后,使這部分材料產(chǎn)生塑性變形而被擠出,從刀具切削面滑過成為切屑排出。數(shù)控機(jī)床按照切屑形成的狀態(tài)可分為帶狀切屑、節(jié)狀切屑和崩碎切屑。
帶狀切屑如圖6. 64(Ⅱ)所示,帶狀切屑是措著刀具的前面被連續(xù)排出的切屑。帶狀切屑與刀具接觸一側(cè)非常光亮- rrii不接觸一側(cè)則非常粗糙。生成帶狀切屑時(shí),加工表面光潔。
節(jié)狀切屑當(dāng)?shù)都馇腥斯ぜ欢ㄉ疃群螅牧媳患魯,排除的是一?jié)節(jié)的切屑,參見圖6 64(b).這種切艚稱為節(jié)狀切屑。數(shù)控機(jī)床當(dāng)機(jī)床在切削中發(fā)生微小振動(dòng)(抖動(dòng))時(shí)通常生成節(jié)狀切屑,這時(shí)加上表面的粗糙度較大。
崩碎切屑當(dāng)?shù)都馇腥斯ぜ砻婧,工件材料受到刀具的擠艇產(chǎn)生裂紋,形成顆粒狀的切屑,這種切屑稱為崩碎切屑。當(dāng)產(chǎn)生崩碎切屑時(shí),T作表面也產(chǎn)生裂紋,所以加工表面質(zhì)量差。
◆積屬瘤(刀擅)
當(dāng)切屑的碎片被央在刀具與切屑之間時(shí),由于高的壓力和熱使之在刀具上堆積,稱為積屑瘤,叉稱刀瘤。積屑瘤非常堅(jiān)硬,可以代替切削刃進(jìn)行切削。如圖6 65所示,積屑瘤長(zhǎng)大到一定程度時(shí),就會(huì)脫落。數(shù)控機(jī)床脫落后叉重新生成、長(zhǎng)大、脫落,不斷循環(huán)。
以較低速度切削鐵、不銹鋼及鋁等工件時(shí),雖然切屑看似帶狀切屑,但由于產(chǎn)生積屑瘤,使切削處于不穩(wěn)定狀態(tài),會(huì)導(dǎo)致加工表面的質(zhì)量差。
合理的選擇切削條件可防止積屑瘤生成,如加大刀具的前角,提高切削速度或進(jìn)給速度使刀刃上的堆積材料容易排除等。數(shù)控機(jī)床當(dāng)前角為-30。時(shí),可以得到穩(wěn)定的積屑瘤,所以,有時(shí)也利用這種積屑瘤進(jìn)行切削。
◆切削條件
切削條件一般是指與各種加丁工藝}{適應(yīng)的切削速度、進(jìn)給鼉及切削深度等要素。
切削速度是指刀具切削工件的速度,它直接影響加工面的表面粗糙度、切削加I效率和刀具壽命等,是一個(gè)重要參數(shù)。
切削速度趣高,加工表面越光滑,切削教率越高。數(shù)控機(jī)床但隨著切削速度的增高,切削溫度上升,會(huì)導(dǎo)致刀具的壽命急劇下降。
通常以經(jīng)濟(jì)切削速度切削工件,經(jīng)濟(jì)切削速度是指將刀具耐用度確定為60-iOOmin的切削速度。
切削速度要根據(jù)工件材料、刀具材料、刀具的形狀以及加工表面的粗糙度等造擇。表6 5是阜削常用金屬材料的切削速度。數(shù)控機(jī)床表6.6是銑削時(shí)的切削速度。
當(dāng)用車床或銑床進(jìn)行切削加工時(shí),丁件或刀具作主回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),(圖6 66)。
切削速度與轉(zhuǎn)速有如下關(guān)系: 式中,。為切削速度( m/m.。),d為工件旋轉(zhuǎn)時(shí)為被切削面的直徑或旋轉(zhuǎn)w刀具
直徑(mm).n為工件或刀具的轉(zhuǎn)速( r/min)。
切削量是刀具切人工件的深度。工件回轉(zhuǎn)時(shí),進(jìn)給速度是表示刀具沿與切
削深度垂直方向移動(dòng)快慢的量。切削面積是進(jìn)給量與切削深度的乘積。進(jìn)給
量與切削深度的關(guān)系可參見圖6 67,切削面積越大t切削效率就越高t刀具所
受的力也隨之增大,導(dǎo)致切削溫度增高,使刀具耐用度降低。
月一1 000v/TⅡrd
車削時(shí),進(jìn)給量表示工件每轉(zhuǎn)刀具移動(dòng)的量(單位為mm/r)。銑削時(shí),進(jìn)給
量是指銑刀轉(zhuǎn)過每個(gè)刀齒時(shí),刀具在進(jìn)給方向E的移動(dòng)量。所以,它與銑床工
作臺(tái)的移動(dòng)速度有以下關(guān)系:
訕- s.zn
式中,砷為工作臺(tái)的移動(dòng)速度( mm/min),&為每齒的進(jìn)給量(mm/齒).:為銑
刀的齒數(shù),n為銑刀的轉(zhuǎn)速( r/min)。
進(jìn)給量對(duì)加工表面的精度影響極大。
◆切削液
對(duì)金屬進(jìn)行切創(chuàng)加工時(shí),伴隨切削,刀具和工件之間產(chǎn)生摩擦,因此產(chǎn)生熱
量。該熱量使刀具溫度升高,使刀刃硬度降低,切削效率大幅度下降。
為保證加工面的質(zhì)量,在切削加工時(shí)常使用切削液。切削液除了可以減小
摩擦,起捐精作用外,還有降低刀具溫度的冷卻作用以及排除切削屑的除屑作
用。