摘要:著重研究粗加工通用斷屑槽的改進(jìn)設(shè)計(jì),給出槽形改進(jìn)前后切削力分量的實(shí)驗(yàn)對比數(shù)據(jù),并針對不同工件材料的車削進(jìn)行刀具壽命比較試驗(yàn)。
\QF0(*!! |r)QkxdU, 一、前言
pBv,,d` T9]0/> 切屑控制是金屬切削加工生產(chǎn)中需要研究解決的重要問題。不良的切屑會傷害操作人員,影響已加工零件的表面質(zhì)量,損壞機(jī)床和刀具,增加輔助工時和影響生產(chǎn)率。隨著CNC 、FMS、和CIMS等各種自動化技術(shù)的發(fā)展,切屑控制問題變得更加重要,因?yàn)椴涣嫉那行紝⑹棺詣踊a(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。切屑控制的基本問題之一是要使切屑可靠折斷。目前最常用的方法是用斷屑槽斷屑。斷屑槽斷屑是利用材料的加工硬化和受沖擊、受擠壓而達(dá)到破壞強(qiáng)度的原理。由于可轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽對切屑處理、切削阻力、刀具壽命、加工精度等方面的重要作用,近二十年來斷屑槽的槽型也在不斷改進(jìn)之中,相繼開發(fā)了具有直線刃、折線刃、曲線刃與曲面型、多面型凸起、凹坑型等型面相結(jié)合的斷屑槽,槽型曲面變得愈來愈復(fù)雜,其斷屑性能也隨之不斷改進(jìn)。研制新型斷屑槽型是開發(fā)新型刀片,改善刀片切削性能的有效途徑之一。
afD {w*[8 jAy2C&aP 二、斷屑槽槽型的改進(jìn)設(shè)計(jì)
J65:MaS QUvSeNSp 斷屑槽通?梢园从猛痉譃榫庸ぁ刖庸ず痛旨庸び脭嘈疾。為了改進(jìn)刀片槽型為M5的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片在粗車鋼、不銹鋼、鑄鐵時的切削性能,提高刀片使用壽命,對其M5型斷屑槽進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。圖1所示為改進(jìn)前后的斷屑槽槽型。改進(jìn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是采用負(fù)倒棱和凹坑組合的斷屑槽槽型。因?yàn)榍邢鬟^程中,切屑從刀具前刀面流出時,切屑底層與斷屑槽的槽底發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦,會產(chǎn)生大量的熱量,切削熱不斷地從切屑傳遞到刀片,致使刀片產(chǎn)生磨損。圖2所示,在斷屑槽底切出一個凹坑可以使刀片與切屑底層的接觸面積達(dá)到最少,以減少刀片的磨損,提高刀片的使用壽命。5°正前角的負(fù)倒棱設(shè)計(jì)是為了降低切削過程中產(chǎn)生的切削力。
三、改進(jìn)前后刀片切削性能比較
} snS~kx Y}t)!}p$r 1) 切削力比較
kw gLK@@%1 }YM\IPsPu 改進(jìn)后的M5(New)型斷屑槽采用5°正前角的負(fù)倒棱,負(fù)倒棱的設(shè)計(jì)是影響切削力的主要因素,其中主要是對軸向力和徑向力的影響。圖3、圖4、圖5為改進(jìn)前后刀片在Vc=150m/min, ap=4mm車削工件材料為SS1672時切削力分量的對比數(shù)據(jù)。結(jié)果表明:在切削鋼、不銹鋼時M5(New)和M5比較軸向力和徑向力分別降低8%~10 %和12%~14%,切向力基本不變。
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圖3
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圖4
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圖5
2) 刀具使用壽命比較
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