切削要素對(duì)加工的影響及常見(jiàn)故障分析與對(duì)策

切削要素對(duì)加工

的影響Dc = 刀體直徑(mm)Zn = 齒數(shù)Zc = 有效齒數(shù)Vc = 切削速度(m/min)n = 轉(zhuǎn)速rpmap = 切削深度(mm)ae

= 切削寬度(mm)

fz = 每齒進(jìn)給量(mm/tooth)f = 每轉(zhuǎn)進(jìn)給(mm/rev)Vf = 進(jìn)給量(mm/min)

VcnaeapfzVf切削速度Vc切削速度對(duì)刀具耐用度的影響很大，提高切削速度，使切削溫度上升，刀具耐用度大大縮短，但加工效率高。1.樣本切削速度是以刀具壽命30分鐘給出的，切削速度提高20%，刀具耐用度降低1/2；切削速度提高50%，刀具耐用度降至原來(lái)的1/5。2.低切削速度（切速20-40m/min）時(shí)，易產(chǎn)生振動(dòng)，刀具耐用度亦低。3.同種材料硬度高，切速應(yīng)下降；硬度低，切速應(yīng)上升。4.切削速度提高，表面粗糙度好；切削速度下降，表面粗糙度差。進(jìn)給量f進(jìn)給量與加工表面粗糙度有很大的關(guān)系，通常按表面粗糙度要求確定進(jìn)給1.進(jìn)給量應(yīng)大于倒棱寬度，否則無(wú)法斷屑,一般取倒棱寬度的兩倍左右2.進(jìn)給量大，切屑層厚度增加，切削力增大3.進(jìn)給量大，相應(yīng)需要較大的切削功率進(jìn)給量的影響1.進(jìn)給量小，后面磨損大，刀具耐用度很快降低2.進(jìn)給量大，切削溫度升高，后刀面磨損增大，但它對(duì)刀具耐用度的影響比切削速度小3.進(jìn)給量大，加工效率高。切深ap切深是根據(jù)工件的余量，形狀，機(jī)床功率，剛度及刀具的剛度確定。1.切深變化對(duì)刀具壽命的影響很大2.切深小，微切深時(shí)，會(huì)造成刮擦，只切削加工硬化層，是刀具耐用度降低的原因。3.切削鑄鐵表面和黑皮表面層時(shí)，應(yīng)該在機(jī)床功率允許的條件下，盡量增大切深，否則切削刃尖端就會(huì)因切削工件表面硬化層，而使切削刃發(fā)生崩刃，發(fā)生異常磨損。刀尖半徑R刀尖圓弧半徑對(duì)刀尖強(qiáng)度和加工表面粗糙度影響很大，一般宜取進(jìn)給量的2-3倍刀尖圓弧半徑的影響1.刀尖圓弧半徑R大，表面粗糙度下降2.刀尖圓弧半徑R大，刀尖強(qiáng)度增大3.刀尖圓弧半徑R大，切削力增加，可導(dǎo)致產(chǎn)生振動(dòng)4.刀尖圓弧半徑R大，刀具后面，前面磨損減少5.刀尖圓弧半徑R過(guò)大，斷屑性能差適用范圍小徑大徑切深小的精加工切黑皮，斷續(xù)切削細(xì)長(zhǎng)軸加工粗加工，大直徑工件時(shí)機(jī)床剛度差機(jī)床剛度好崩刃：對(duì)于未經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員來(lái)說(shuō)，看起來(lái)和普通的后刀面磨損一樣，實(shí)際上，普通后刀面磨損的棱角具有細(xì)致光滑的磨損樣式，而崩刃造成的棱角是參差不齊的鋸齒形表面，如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)崩刃，它可能被認(rèn)為是切深磨損。在加工溝槽時(shí)，往往由于容屑空間或切屑槽空間的局限，造成切屑被壓實(shí)的現(xiàn)象，從而造成切屑的重復(fù)切削引起刃口崩裂的現(xiàn)象。在實(shí)際加工中，由于采用的每齒進(jìn)給太大，刀片槽型不夠強(qiáng)壯，刀片在切出工件時(shí)切屑厚度太大等情況下，同樣也會(huì)產(chǎn)生刃口崩裂的現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^(guò)改善排屑條件，改變刀具相對(duì)于工件的位置，降低每齒進(jìn)給，更換不同的刃口槽型和強(qiáng)度（如大的倒圓或T型倒棱）或改變刀具的主偏角等來(lái)解決此問(wèn)題。磨損的判定后刀面磨損改進(jìn)方法降低切削速度逐步加大走刀量采用更耐磨的刀片材料或涂層充足的冷卻液采用順銑的方法

后刀面磨損通常決定著銑刀的耐用度。劇烈的后刀面磨損加大了切削力、切削壓力，降低了表面。造成了這種磨損的原因是切削速度過(guò)高，硬質(zhì)合金材質(zhì)太軟，進(jìn)給太小或逆銑。切鋼:前后刀面同時(shí)磨損切鑄鐵:后刀面磨損切深(溝槽)磨損改進(jìn)方法采用更耐磨的刀片材料或涂層降低切削速度變切深吃刀在加工高溫合金，工件硬皮，加工硬化層和熱處理材料（HRC55以上）時(shí)，刀片的前刀面和后刀面上的切削深度處出現(xiàn)崩刃或局部磨損，就會(huì)出現(xiàn)切深處破損熱裂改進(jìn)方法充足的持續(xù)的冷卻液（或不用）降低切削速度降低進(jìn)給采用更耐磨的刀片材料或涂層采用順銑的方法

刀刃一旦開(kāi)始切削，溫度迅速升高。退刀時(shí)，因受外部空氣或冷卻劑的作用，刀刃的溫度降低。但是，在與刀刃垂直的方向也會(huì)因溫度的變化產(chǎn)生毛細(xì)裂紋。刃口崩碎或打刀改進(jìn)方法刃口被擠碎則提高切削速度排除振動(dòng)的因素工件材質(zhì)不均降低切削速度并且加大走刀量順銑銑刀體是否退火失效，刀墊是否破碎，刀片螺釘需要更換采用韌性更好的刀片材料換刃口強(qiáng)壯的刀片冷硬鑄鐵工件需負(fù)前角銑刀圓刀片銑刀最耐沖擊當(dāng)切削刃產(chǎn)生毛細(xì)裂紋，工件內(nèi)存在沙粒，縮孔或產(chǎn)生嚴(yán)重的斷續(xù)切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生崩刃或刀刃破損。表面光潔度差原因解決方法

檢查刀盤，調(diào)整刀片；檢查刀槽是否清潔；主軸跳動(dòng)和刀具的安裝面；刀片是否牢固正確的安裝在刀位中。

刀具跳動(dòng)刀片磨損或崩刃

更換刀片每轉(zhuǎn)進(jìn)給大于修光刃寬度

減小進(jìn)給，換更大的修光刃修光刃安裝不正確

確保修光刃比其他刀片高0.04mm-0.05mm振動(dòng)

檢查機(jī)床和夾具系統(tǒng)的剛性，檢查刀具系統(tǒng)

的穩(wěn)定性，調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)整進(jìn)給，降低切寬等刀具在切削工件時(shí)發(fā)生振動(dòng)有下面三個(gè)條件同時(shí)存在：1.包括刀具在內(nèi)的工藝系統(tǒng)剛性不足導(dǎo)致其固有頻率低。2.切削產(chǎn)生了一個(gè)足夠大的外激力，3.這個(gè)外激力的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率相同隨即產(chǎn)生共振。振動(dòng)產(chǎn)生的原因

調(diào)整切削參數(shù)只對(duì)切削振動(dòng)不嚴(yán)重的刀具可能有效，一般的調(diào)整方法如下；首先降低刀具轉(zhuǎn)速。減小切深并提高刀具每進(jìn)給量。合理安排走刀的工藝路線對(duì)于銑削加工非常重要。使用鋒利的刀片來(lái)減小切削力，使用PVD涂層刀片或非涂層刀片解決辦法1.減小切削力2.增加夾具與工件的工藝剛性3.增強(qiáng)刀具系統(tǒng)如何提高刀桿的剛性1。減少刀桿懸伸2。增加刀桿直徑3。優(yōu)化刀桿截面形狀4。使用重金屬材料或硬質(zhì)合金材料刀桿振動(dòng)1.刀具懸伸過(guò)長(zhǎng)，L/D>4。盡可能選擇能使用的最大直徑，加大夾持，縮短懸伸2.切削力大，徑向分力大減小切深（軸向和徑向）選擇小的刀尖半徑選擇正前角的刀體刀片避免使用后刀面過(guò)度磨損的刀片未涂層刀片降低切削要素保證0.1mm公差的安裝中心高使用減振刀桿Vibrations刀具懸伸2xD: 切深amm刀具懸伸3xD: 切深a/4mm(-75%)刀具懸伸4xD: 切深a/10mm(-90%)如何降低銑削抗力工件薄弱長(zhǎng)懸臂銑削1。刀桿懸伸過(guò)長(zhǎng)推薦小主偏角面銑刀，工件壁薄采用90度面銑刀；2。使用正前角銑刀盤和刀片3。當(dāng)銑削深度淺時(shí)使用小刀尖角刀片4。使用物理涂層刀片或非涂層刀片5。降低切削速度提高每齒走刀量當(dāng)機(jī)床功率有問(wèn)題時(shí)1。降低切深2。使用小的刀具和多次走刀3。使用疏齒刀具（減少齒數(shù)）4。使用正前角刀片，使用小的圓角刀片5。注意機(jī)床的功率曲線，轉(zhuǎn)速太低的話，會(huì)需要大的扭矩，容易產(chǎn)生“悶車”COPYRIGHT(C)2008,SecoToolsAB.Allrightsreserved.Nopartvanthispublicationmaybereproducedinanymaterialform(includingphotocopy