切削加工時,要根據工件的材質、形狀、尺寸、加工表面的精度以及生產數量等選棒使用機床及工具。數控機床只有了解切削加工機理,才能合理地選擇切削條件,提高切削效率和精度。
切削機理:
當刀尖切A工件表面后,使這部分材料產生塑性變形而被擠出,從刀具切削面滑過成為切屑排出。數控機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非常光亮- rrii不接觸一側則非常粗糙。生成帶狀切屑時,加工表面光潔。
節(jié)狀切屑當刀尖切人工件一定深度后,材料被剪斷,排除的是一節(jié)節(jié)的切屑,參見圖6 64(b).這種切艚稱為節(jié)狀切屑。數控機床當機床在切削中發(fā)生微小振動(抖動)時通常生成節(jié)狀切屑,這時加上表面的粗糙度較大。
崩碎切屑當刀尖切人工件表面后,工件材料受到刀具的擠艇產生裂紋,形成顆粒狀的切屑,這種切屑稱為崩碎切屑。當產生崩碎切屑時,T作表面也產生裂紋,所以加工表面質量差。
◆積屬瘤(刀擅)
當切屑的碎片被央在刀具與切屑之間時,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。積屑瘤非常堅硬,可以代替切削刃進行切削。如圖6 65所示,積屑瘤長大到一定程度時,就會脫落。數控機床脫落后叉重新生成、長大、脫落,不斷循環(huán)。
以較低速度切削鐵、不銹鋼及鋁等工件時,雖然切屑看似帶狀切屑,但由于產生積屑瘤,使切削處于不穩(wěn)定狀態(tài),會導致加工表面的質量差。
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,提高切削速度或進給速度使刀刃上的堆積材料容易排除等。數控機床當前角為-30。時,可以得到穩(wěn)定的積屑瘤,所以,有時也利用這種積屑瘤進行切削。
◆切削條件
切削條件一般是指與各種加丁工藝}{適應的切削速度、進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,是一個重要參數。
切削速度趣高,加工表面越光滑,切削教率越高。數控機床但隨著切削速度的增高,切削溫度上升,會導致刀具的壽命急劇下降。
通常以經濟切削速度切削工件,經濟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。數控機床表6.6是銑削時的切削速度。
當用車床或銑床進行切削加工時,丁件或刀具作主回轉運動,(圖6 66)。
切削速度與轉速有如下關系: 式中,。為切削速度( m/m.。),d為工件旋轉時為被切削面的直徑或旋轉w刀具
直徑(mm).n為工件或刀具的轉速( r/min)。
切削量是刀具切人工件的深度。工件回轉時,進給速度是表示刀具沿與切
削深度垂直方向移動快慢的量。切削面積是進給量與切削深度的乘積。進給
量與切削深度的關系可參見圖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,導致切削溫度增高,使刀具耐用度降低。
月一1 000v/TⅡrd
車削時,進給量表示工件每轉刀具移動的量(單位為mm/r)。銑削時,進給
量是指銑刀轉過每個刀齒時,刀具在進給方向E的移動量。所以,它與銑床工
作臺的移動速度有以下關系:
訕- s.zn
式中,砷為工作臺的移動速度( mm/min),&為每齒的進給量(mm/齒).:為銑
刀的齒數,n為銑刀的轉速( r/min)。
進給量對加工表面的精度影響極大。
◆切削液
對金屬進行切創(chuàng)加工時,伴隨切削,刀具和工件之間產生摩擦,因此產生熱
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。
為保證加工面的質量,在切削加工時常使用切削液。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。