《swwdmx切削刀具的基础知识资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《swwdmx切削刀具的基础知识资料（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。泰戈尔切削刀具的基础知识资料 车削细轴常见的工件缺陷和产生原因 一.椭圆形1）坯料自重和本身弯曲。应经校直和热外省处理。2）工件装夹不良，尾座顶尖与工件中心孔顶得过紧。3）刀具几何参数和切削用量选择不当，造成切削力过大。可减小切削深度，增加进给次数。4）切削时产生热变形。应采用冷却润滑液。5）刀尖与支承块间距离过大。应不超过2mm为宜。二.竹节形1）在调整和修磨跟刀架支承块后，接刀不良，使第二次和第一次进给的径向尺寸不一致，引起工作全长上出现与支承块宽度一致的
2、击期性直径变化。当削中出现轻度竹节形时，可调节上侧支承块的压紧力，也可调节中拖板手柄，改变切削浓度或减少车床大拖板和中拖板间的间隙。2）跟刀架外侧支承块调整过紧，易在工件中段出现周期性直径变化，应调整压紧，使支承块与工件保持良好接触。三.多边形1）跟刀架支承块与工件表面接触不良，留有间隙，使工件中心偏离旋转中心。应合理选用跟刀架结构，正确修磨支承块弧面，使其与工件良好接触。2）因装夹、发热等各种因素造成的工件偏摆，导致切削深度变化。可利用托架、并改善托架与工件的接触状态。四.锥度班1）尾座顶尖与主轴中心线对床身导轨的不平行。2）刀具磨损。可采用0后角，磨出刀尖圆弧半径。五.表面粗糙1）车削时的
3、振动。2）跟刀架支承块材料选用不当，与工件接触和磨擦不良。3）刀具几何参数选择不当。可磨出刀尖圆弧半径，当工件长度与直径比较大时亦可采用宽刃低速光车。刀具损坏形式计算机辅助分析系统的开发1 引言切削加工是机械加工中应用最广泛的加工方法之一，目前零件的最终形成仍以切削加工为主。切削加工过程中的刀具损坏有磨损和破损两种方式。刀具的磨损是由于工件刀具切屑接触区发生强烈摩擦，造成刀具表面(前、后刀面)的材料被切屑或工件逐渐带走，刀具的磨损形式包括前刀面磨损(月牙洼磨损)、后刀面磨损、边界磨损、刀尖磨损等。刀具的破损是由于刀具设计、制造及使用不当或刀具(尤其是一些脆性刀具材料如陶瓷刀具)受切削力冲击而发
4、生损坏，刀具破损分早期和后期破损，有崩刃、剥落、碎断和裂纹等形式。刀具的磨损和破损会影响零件加工精度和已加工表面质量，严重时还会引起切削颤振，损坏机床、刀具和工件，影响切削加工效率、质量，增加生产成本。因此，对刀具损坏的原因进行分析，采取相应措施避免刀具的过快磨损和破损有着重要的实际意义。 刀具磨损和破损是在切削力和切削温度的作用下因机械摩擦、粘结、崩刃、破碎以及塑性变形等引起，其原因很复杂，是机械、热、化学作用的综合结果。刀具损坏形式的多样性和原因的复杂性，使得人们难以针对刀具不同损坏形式分析其原因并提出相应的解决措施。计算机与数据库技术的发展，为建立刀具损坏形式计算机辅助分析系统提供了可能
5、。刀具损坏形式计算机辅助分析系统应用计算机与数据库技术，汇集了普通车削、螺纹车削、铣削、钻削等多种切削加工过程中的刀具损坏形式及原因，可得到文字、图形数据，并可进行增加、删除、修改等数据库操作；根据刀具损坏形式可迅速检索刀具损坏原因，并推荐解决方案或改进措施。 2 系统的结构设计1.数据结构刀具损坏形式计算机辅助分析系统数据库中每条数据的结构包括： a.刀具损坏形式编号(ID)； b.刀具损坏形式类型(type)； c.刀具损坏形式后果(result)； d.刀具损坏形式原因(reason)； e.解决方案(solution)； f.刀具损坏形式图像存取路径(directory)。 数据库结构
6、设计 数据库结构设计是数据库系统能否高效、正确运行的关键所在。数据库结构设计应该避免冗余和不一致性，并且为应用程序的设计提供方便。根据不同的加工方式，刀具损坏形式数据库系统目前设计和建立了以下四个子库： a.普通车削刀具损坏库； b.螺纹车削刀具损坏库； c.铣削刀具损坏库； d.钻削刀具损坏库。根据需要还可以添加其它加工过程的子库。 3 系统的功能设计 图1 刀具损坏形式计算机辅助分析系统模块图由于采用模块化设计方法可最大限度地减小模块间的耦合性，增强软件的可移植性、可扩充性和可维护性，因此，刀具损坏形式数据库管理系统设有4个功能模块： a.管理与维护模块； b.数据查询模块； c.图像处理
7、模块； d.输入模块和输出模块。这四个模块由主控模块进行统一管理，其结构层次如图1 所示。 图2 数据查询模块1.数据库管理、维护功能模块为了使系统可以不断更新和完善，系统设计了管理维护功能模块，可进行数据增加、数据删除、数据修改等操作。 数据查询模块 该模块是刀具损坏形式计算机辅助分析系统的核心部分，其主要功能是快速准确地查询刀具某一损坏形式的原因及对策。该模块采用人机对话方式，引导用户进行正确地选择，从而得到相应的解决方案。为方便用户应用，该模块还建立了帮助功能。数据查询模块的操作如图2 所示，如查询刀具在普通车削过程的“月牙洼磨损”问题，在加工方式tab控件中选择普通车削，然后，在数据窗
8、口控件中选择“月牙洼磨损”，这时，在右边picture 控件中就会显示相应的刀具月牙洼磨损图像来验证选择的正确性，同时显示刀具产生月牙洼磨损带来的后果及月牙洼磨损产生的原因和具体解决方案(见图3)。解决方案包括合理选择刀具材料、切削参数，建议是否使用冷却液等。 图像处理模块 为了向用户提供更详细的信息，引导用户正确地选择刀具损坏形式，本系统为用户提供了刀具各种损坏形式的图像。在应用程序开发中，通过调用存储在数据库中的相应图像路径来显示图像。 图3 数据查询界面不锈钢的切削加工随着航空、航天、石油、化工、冶金和食品等工业的蓬勃发展，不锈钢材料已得到广泛应用，而不锈钢材料由于韧性大、热强度高、导热
9、系数低、切削时塑性变形大、加工硬化严重、切削热多、散热困难等原因，造成刀尖处切削温度高、切屑粘附刃口严重、容易产生积屑瘤，既加剧了刀具的磨损，又影响加工表面粗糙度。此外，由于切屑不易卷曲和折断，也会损伤已加工表面，影响工件的质量。为提高加工效率和工件质量，正确选择刀具材料、车刀几何参数和切削用量至关重要。 一、刀具材料的选择正确选用刀具材料是保证高效率加工不锈钢的决定因素。根据不锈钢的切削特点，刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性且与不锈钢的粘附性要小。常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类，形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。由于高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高，因此影响生产效
10、率的提高。对于较简单的车刀类刀具，刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金，因其硬度、耐磨性等性能优于高速钢。常用的硬质合金材料有：钨钴类(YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X)，钨钴钛类(YT30、YT15、YT14、YT5)，通用类(YW1、YW2)。YG类硬质合金的韧性和导热性较好，不易与切屑粘结，因此适用于不锈钢粗车加工；而YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性和抗氧化性能以及韧性都较好，适合于不锈钢的精车加工。加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时，不宜选用YT类硬质合金，由于不锈钢中的Ti和YT类硬质合金中的Ti产生亲合作用，切屑容易把合金中的Ti带走，促使刀具磨损加剧。 二、
11、刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度，对于不锈钢切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响，合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。 1.车刀前角0的选择前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降低切削温度，提高刀具耐用度。但是增大前角会使楔角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。车削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小，切削力和切削热降低，减轻加工硬化趋势，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取1220。 车刀后角0
12、的选择在切削过程中，后角可以减小后刀面与切削表面的摩擦。若后角过大，则楔角减小，使散热条件恶化，刀具刃口强度下降，降低刀具耐用度；若后角过小，摩擦严重，则会使刃口变钝，增大切削力，增高切削温度，加剧刀具磨损。在一般情况下，后角变化不大，但必须有一个合理的数值，以利于提高刀具的耐用度。车削不锈钢时，由于不锈钢的弹性和塑性都比普通碳素钢大，所以刀具后角过小会使切断表面与车刀后角的接触面积增大，摩擦产生的高温区集中于车刀后角，加快车刀磨损，降低被加工表面光洁度，所以车削不锈钢时的车刀后角要比车削普通碳钢时稍大一些，但后角过大又会降低刀刃强度，直接影响车刀的耐用度，因此，一般情况下车刀后角宜取610。
13、 车刀主偏角Kr的选择当切削深度ap 和进给量f不变时，减小主偏角Kr可使散热条件得到改善，减少刀具损坏，使刀具切入、切出平稳。但主偏角减小又会使径向力增大，在切削时容易引起振动。车削不锈钢的硬化倾向性强，易产生振动，振动又会使加工硬化严重。因此，主偏角一般宜取4590。具体角度应根据机床、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择。 车刀刃倾角s的选择刃倾角可控制切屑流向，当刃倾角s为负值时，切屑流向已加工表面；当刃倾角s为正值时，切屑流向待加工表面。为了使切屑不划伤已加工表面，在精加工时，刃倾角s值为正值。当s为正值时，刀尖强度低并首先接触工件，易损坏；当s为负值时，刀尖强度高，耐冲击，可避免崩
14、坏刀尖，切入、切出平稳，车削不锈钢时，一般刀具刃倾角宜取020。 三、切削用量的选择切削用量的大小对生产效率和加工质量有很大影响，因此在确定了刀具的几何参数以后，还要选定合理的切削用量。在选择切削用量时，应注意考虑以下因素：一是要根据不锈钢及各类毛坯的硬度等来选择切削用量；二是要根据刀具材料、焊接质量和车刀的刃磨条件来选择切削用量；三是要根据零件直径、加工余量和车床精度等来选择切削用量。同时为了抑制积屑瘤和鳞刺的产生，提高表面质量，在采用硬质合金刀具进行加工时，切削用量应比车削一般碳钢类工件稍低些，特别是切削速度不宜过高(vc=5080m/min)；切削深度ap不宜过小，以避免切削刃和刀尖划过
15、硬化层，ap=0.44mm；因此进给量f对刀具耐用度影响不如切削速度大，但会影响断屑和排屑，拉伤、擦伤工件表面，影响加工的表面质量，进给量一般取f=0.10.5mm/r。不锈钢尤其是奥氏体型不锈钢的塑性较好，在切削加工时，产生的切屑难以折断，加大了切屑与刀具前刀面之间的摩擦力，增大了切削力。同时，因加工硬化会增大被切削材料的硬度和强度，也导致切削力增大。为此，在合理选择刀具材料、刀具的几何角度和切削用量的基础上，对不锈钢和45钢做了切削力对比试验。试验结果表明，在相同切削用量的情况下，加工不锈钢时切削力比加工45钢时只增加了8.5%。合理选择刀具材料、刀具几何角度和切削用量，对于提高不锈钢切削加工的生产效率和加工工件质量是完全能够实现的。 切削工具分类及选型刀具是 机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。 刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，
