说说刀具断屑原因分析和解决方案有哪些吧

一、切屑外形的种类

依据产品工件材料、数控刀具几何基本参数和切削用量等的详细情况,切屑外形一般有:带状屑、C形屑、崩碎屑、宝塔状卷屑、发条状卷屑、长紧螺卷屑、螺卷屑等。

(1)带状屑:高速切削塑性金属材料时,如不采用断屑对策,非常容易产生带状屑,此形屑连绵不断,经常盘绕在产品工件或数控刀具上,易划伤产品工件表层或打坏数控刀具的切削刃、乃至伤害人身安全,因此 应尽可能避免产生带状屑。

但有时候也期待获得带状屑,以使切屑能顺利排出。比如在立式镗床上镗盲孔时。

(2)C形屑:车削一般的碳钢、合金钢材料时,如采用带有断屑槽的车刀则易产生C形屑。C形屑没了带状屑的缺点。但C形屑大部分是撞击在车刀后刀面或产品工件表层而折断的。切屑高频的碰断和折断会危害切削流程的稳定性,进而危害已生产加工表层的粗糙度。因此 ,深度加工时一般不期待获得C形屑.而多期待获得长螺卷屑,使切削流程较为稳定。

(3)发条状卷屑:在重型车床上用大切深、大进给量车削钢件进,切屑又宽又厚,若产生C形屑则易于损伤切削刃,基至会飞崩伤人。因此 一般将断屑槽的槽底圆弧半径加大,使切屑成发条状在生产加工表层上撞击折断,并靠其自重坠落。

(4)长紧卷屑:长紧卷屑产生流程较为稳定,清除也便捷,在普通车床上是一类比较好的屑形。

(5)宝塔状卷屑:数控加工、机床或自动线生产加工时,期待获得此形屑,由于如此一来的切屑不容易盘绕在数控刀具和产品工件上。并且清除也便捷。

(6)崩碎屑:在车削铸铁、脆黄铜、铸青铜等脆性材料时,非常容易产生针状或碎片状的崩碎屑,既易飞溅伤害人身安全、又易研损机床。若采用卷屑对策,则可使切屑连成短卷状。

总而言之,切削生产加工的具体条件不一样,期待获得切屑的外形也不一样,但不管什么外形的切屑,都要断屑安全可靠。

几类常见的断屑方式

(一)利用断屑槽:

如前所述,断屑槽不但对切屑起附加变形的功能.并且还能完成控制切屑的卷曲与折断。只需断屑槽的外形、尺寸及断屑槽与主切削刃的倾斜角合适,断屑则是安全可靠的。无论是焊接式数控刀具还是机夹式数控刀具,是重磨式数控刀具还是不重磨式数控刀具都可采用。

为了更好地适用不一样的切削用量范畴。硬质合金可转位刀片上压制有各种外形及不一样尺寸的断屑槽,方便采用,如此一来既经济又简便。这样的方式是切削生产加工中应首选的方式,也是运用最广泛的方式。

瑕疵之处是数控刀具合理几何基本参数的确定,遭受断屑要求的牵制

(二)利用断屑器

在车刀前刀面上装一个挡屑板1,切屑沿数控刀具的前面流出时,因受挡屑板1所阻而弯折折断。断屑器的参数Ln和α可按需要设计和调节,以确保在给定的切削前提下,断屑平稳靠谱。松开螺钉3,在弹簧4的作用下,可让挡屑板1和压板2一起抬起,有益于挡屑板调节和刀片的迅速转位与替换。这类断屑器常用于大、中型机床的刀具上。

(三)运用在工件表面上的提前开槽的方式:

按工件直径尺寸不一样,提前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,使切出的切屑产生薄弱截面,进而折断。如此一来,既保证了靠谱的断屑,又不干扰工件已加工表面的粗糙度。即便加工韧性较大的材料时,断屑功效也很好。比如在精镗韧性较大的工件材料(如40Cr等)时,在使用别的方式难以断屑时,则可在被加工表面上拉削出纵向沟槽,再开展镗削。选用这类方式能凸显其与众不同的优势。

二、切屑折断的基本原理

金属切削环节中,切屑是不是易于折断,与切屑的形变有直接关联,因此研究切屑折断基本原理务必从研究切屑形变的规律入手。

切削环节中所产生的切屑,由于通过了较为大的塑性变形,它的强度将会明显提高,而塑性和韧性则明显下降,这类现象叫冷作硬化。通过冷作硬化之后,切屑显得硬而脆,当它遭受交变的弯折或冲击载荷时就易于折断。切屑所承受的塑性变形越大,硬脆现象越明显,折断也就越易于。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的材料时,理应尽可能扩大切屑的形变,以下降它的塑性和韧性,有益于实现断屑的意义。

切屑的形变可以由两部分构成:

第一部分是切削环节中所产生的,大家称作基础形变。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑形变,较为贴近于基础形变的数值。干扰基础形变的关键要素有刀具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小,负倒棱越宽、切削速度越低,则切屑的形变越大,越有益于断屑。因此 ,减小前角、加宽负倒棱,下降切削速度可作为推动断屑的对策。

第二部分是切屑在流动和卷曲环节中所受的形变,大家称作额外形变。由于在大部分状况下,仅有切削环节中的基础形变还不可以使切屑折断,务必再提升一次额外形变,才可以实现硬化和折断的意义。促使切屑承受额外形变的最简单的方式,便是在前刀面上打磨出(或压制出)相应形状的断屑槽,促使切屑流入断屑槽时再卷曲形变。切屑承受额外的再卷曲形变之后,更进一步硬化和脆化,当它碰撞到工件或后刀面上时,就非常容易被折断了。

来源:机加工小旋风

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