刀具斷屑帶來(lái)的苦惱如何解決？【干貨】

1、刀具斷屑帶來(lái)的苦惱如何解決？?jī)?nèi)容來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機(jī)械展11萬(wàn)，1100多家展商，超10萬(wàn)觀眾收集整理！更多cnc加工中心、車銑磨鉆床、線切割、數(shù)控刀具工具、工業(yè)機(jī)器人、非標(biāo)自動(dòng)化、數(shù)字化無(wú)人工廠、精密測(cè)量、3D打印、激光切割、鈑金沖壓折彎、精密零件加工等展示，就在深圳機(jī)械展.刀具斷屑可靠與否，對(duì)正常生產(chǎn)與操作者平安都有著重大影響。在切削加工中，崩碎切屑會(huì)飛濺傷人，并易研損機(jī)床；而長(zhǎng)條帶狀切屑會(huì)纏繞在工件或刀具上，易刮傷工件，引發(fā)刀具破損，甚至影響工人平安。對(duì)于數(shù)控機(jī)床(加工中心)等自動(dòng)化加工機(jī)床，由于其刀具數(shù)量較多，刀架與刀具聯(lián)系密切，斷屑問(wèn)題就顯得更為重要，只要其中把刀斷屑不可靠，就可能破

2、壞機(jī)床的自動(dòng)循環(huán)，甚至破壞整條自動(dòng)線正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在設(shè)計(jì)、選用或刃磨刀具時(shí)，必須考慮刀具斷屑的可靠性。而對(duì)于數(shù)控機(jī)床(加工中心)等，并應(yīng)滿足以下要求：切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的平安；精加工時(shí)，切屑不可劃傷工件的已加工外表，影響已加工外表的質(zhì)量；保證刀具預(yù)定的耐用度，不能過(guò)早磨損并竭力防止其破損；切屑流出時(shí)，不阻礙切削液的噴注；切屑不會(huì)劃傷機(jī)床導(dǎo)軌或其他部件等。在滿足上述要求的根底上，不同刀具對(duì)切屑長(zhǎng)度還有不同要求。例如一般粗車鋼料的大切屑長(zhǎng)度為100mm左右；精車那么應(yīng)稍長(zhǎng)。要防止過(guò)于細(xì)碎的切屑，因?yàn)樗菀浊度霗C(jī)床導(dǎo)軌和刀具裝置的一些重

3、要部位如基準(zhǔn)面，這樣不僅需要附加防護(hù)裝置，還給去除切屑帶來(lái)一定的困難。對(duì)于某些不易斷屑的刀具，如成形車刀、切槽車刀和切斷車刀等，在數(shù)控機(jī)床加工中心等自動(dòng)化機(jī)床上，應(yīng)保證其穩(wěn)定的卷屑。一、切屑形狀的分類根據(jù)工件材料、刀具幾何參數(shù)和切削用量等的具體情況，切屑形狀一般有：帶狀屑、C形屑、崩碎屑、寶塔狀卷屑、發(fā)條狀卷屑、長(zhǎng)緊螺卷屑、螺卷屑等見(jiàn)圖1。1帶狀屑：高速切削塑性金屬材料時(shí)，如不采取斷屑措施，極易形成帶狀屑，此形屑連綿不斷，常會(huì)纏繞在工件或刀具上，易劃傷工件外表或打壞刀具的切削刃、甚至傷人，因此應(yīng)盡量防止形成帶狀屑。但有時(shí)也希望得到帶狀屑，以使切屑能順利排出。例如在立式鏜床上鏜盲孔時(shí)。2C形屑：

4、車削一般的碳鋼、合金鋼材料時(shí)，如采用帶有斷屑槽的車刀那么易形成C形屑。C形屑沒(méi)有了帶狀屑的缺點(diǎn)。但C形屑多數(shù)是碰撞在車刀后刀面或工件外表而折斷的見(jiàn)圖2。切屑高頻率的碰斷和折斷會(huì)影響切削過(guò)程的平穩(wěn)性，從而影響已加工外表的粗糙度。所以，精加工時(shí)一般不希望得到C形屑而多希望得到長(zhǎng)螺卷屑見(jiàn)圖3)，使切削過(guò)程比擬平穩(wěn)。3發(fā)條狀卷屑：在重型車床上用大切深、大進(jìn)給量車削鋼件進(jìn)，切屑又寬又厚，假設(shè)形成C形屑那么容易損傷切削刃，基至?xí)w崩傷人。所以通常將斷屑槽的槽底圓弧半徑加大，使切屑成發(fā)條狀見(jiàn)圖4在加工外表上碰撞折斷，并靠其自重墜落。( 4長(zhǎng)緊卷屑：長(zhǎng)緊卷屑形成過(guò)程比擬平穩(wěn)，清理也方便，在普通車床上是一種比擬

5、好的屑形。( 5寶塔狀卷屑：數(shù)控加工、機(jī)床或自動(dòng)線加工時(shí)，希望得到此形屑，因?yàn)檫@樣的切屑不會(huì)纏繞在刀具和工件上。而且清理也方便。( 6崩碎屑 ：在車削鑄鐵、脆黃銅、鑄青銅等脆性材料時(shí)，極易形成針狀或碎片狀的崩碎屑，既易飛濺傷人、又易研損機(jī)床。假設(shè)采用卷屑措施，那么可使切屑連成短卷狀。總之，切削加工的具體條件不同，希望得到切屑的形狀也不同，但不管什么形狀的切屑，都要斷屑可靠。二、切屑折斷的原理金屬切削過(guò)程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接聯(lián)系，所以研究切屑折斷原理必須從研究切屑變形的規(guī)律入手。切削過(guò)程中所形成的切屑，由于經(jīng)過(guò)了比擬大的塑性變形，它的硬度將會(huì)有所提高，而塑性和韌性那么顯著降低

6、，這種現(xiàn)象叫冷作硬化。經(jīng)過(guò)冷作硬化以后，切屑變得硬而脆，當(dāng)它受到交變的彎曲或沖擊載荷時(shí)就容易折斷。切屑所經(jīng)受的塑性變形越大，硬脆現(xiàn)象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強(qiáng)度、高塑性、高韌性的材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便于到達(dá)斷屑的目的。切屑的變形可以由兩局部組成：第一局部是切削過(guò)程中所形成的，我們稱之為根本變形。用平前刀面車刀自由切削時(shí)所測(cè)得的切屑變形，比擬接近于根本變形的數(shù)值。影響根本變形的主要因素有刀具前角、負(fù)倒棱、切削速度三項(xiàng)。前角越小，負(fù)倒棱越寬、切削速度越低，那么切屑的變形越大，越有利于斷屑。所以，減小前角、加寬負(fù)倒棱，降低切削速度可作為促進(jìn)斷屑的措施

7、。第二局部是切屑在流動(dòng)和卷曲過(guò)程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，僅有切削過(guò)程中的根本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能到達(dá)硬化和折斷的目的。迫使切屑經(jīng)受附加變形的簡(jiǎn)便的方法，就是在前刀面上磨出或壓制出一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時(shí)再卷曲變形。切屑經(jīng)受附加的再卷曲變形以后，進(jìn)一步硬化和脆化，當(dāng)它碰撞到工件或后刀面上時(shí)，就很容易被折斷了。三、幾種常用的斷屑方法一利用斷屑槽：如前所述，斷屑槽不僅對(duì)切屑起附加變形的作用而且還能實(shí)現(xiàn)控制切屑的卷曲與折斷。只要斷屑槽的形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的傾斜角適宜，斷屑那么是可靠的。不管是焊接式刀具還是機(jī)夾式刀具，是

8、重磨式刀具還是不重磨式刀具都可采用。為了適用不同的切削用量范圍。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片上壓制有多種形狀及不同尺寸的斷屑槽，便于選用，這樣既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便。這種方法是切削加工中應(yīng)首選的方法，也是應(yīng)用廣泛的方法。缺乏之處是刀具合理幾何參數(shù)確實(shí)定，受到斷屑要求的牽制二利用斷屑器斷屑器有固定式和可調(diào)節(jié)式兩種。圖13為車刀上的可調(diào)節(jié)式斷屑器。在車刀前刀面上裝一個(gè)擋屑板1，切屑沿刀具的前面流出時(shí)，因受擋屑板1所阻而彎曲折斷。斷屑器的參數(shù)Ln和可按需要設(shè)計(jì)和調(diào)整，以保證在給定的切削條件下，斷屑穩(wěn)定可靠。松開(kāi)螺釘3,在彈簧4的作用下，可使擋屑板1和壓板2一起抬起，便于擋屑板調(diào)整和刀片的快速轉(zhuǎn)位與更換。這種斷屑器常用于

9、大、中型機(jī)床的刀具上。三利用斷屑裝置斷屑裝置類型很多，一般可分為機(jī)械式，液壓式和電氣式等，斷屑裝置本錢高，但斷屑是穩(wěn)定可靠的，一般只用于自動(dòng)線上。圖14為用于車刀上的帶有切斷器的斷屑裝置示意圖。車削時(shí)，切屑通過(guò)導(dǎo)屑通道2流出，被不斷旋轉(zhuǎn)的盤形切斷器3強(qiáng)行割斷，被割斷后的切屑那么從排屑道6排出。切斷器是由傳動(dòng)軸4帶動(dòng)的。圖中1為車刀。四利用在工件外表上的預(yù)先開(kāi)槽的方法：按工件直徑大小不同，預(yù)先在被加工外表上沿工件軸向開(kāi)出一條或數(shù)條溝槽，其深度略小于切削深度，使切出的切屑形成薄弱截面，從而折斷。這樣，既保證了可靠的斷屑，又不影響工件已加工外表的粗糙度。即使加工韌性較大的材料時(shí)，斷屑效果也很好。例如在精鏜韌性較大的工件材料(如40Cr等)時(shí)，在用其他方法很難斷屑時(shí)，那么可在被加工外表上拉削出縱向溝槽，再進(jìn)行鏜削。采用這種方法能顯出其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。五改變刀具幾何參數(shù)和調(diào)整切削用量由前面所述的切屑折斷原理可知，減小刀具前角；增大主偏角；在主切削刃上磨出負(fù)倒棱；降低切削速度；加大進(jìn)給量以及改變