硬质合金刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响,正确选择刀具,对减少零件加工变形至关重要。
(1)合理选择刀具几何参数。①前角:在保持刀刃强度的条件下,前角适当选择大一些,一方面可以磨出锋利的刃口,另外可以减少切削变形,使排屑顺利,进而降低切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。②后角:后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣时,由于进给量大,切削负荷重,发热量大,要求刀具散热条件好,因此,后角应选择小一些。精铣时,要求刃口锋利,减轻后刀面与加工表面的摩擦,减小弹性变形,因此,后角应选择大一些。③螺旋角:为使铣削平稳,降低铣削力,螺旋角应尽可能选择大一些。④主偏角:适当减小主偏角可以改善散热条件,使加工区的平均温度下降。
(2)改善刀具结构。
①减少铣刀齿数,加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大,加工中切削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下,以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样,不但可以降低切削热而且切削变形也比较小。③严格控制刀具的磨损标准。刀具磨损后,工件表面粗糙度值增加,切削温度上升,工件变形随之增加。因此,除选用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨损标准不应该大于0.2mm,否则容易产生积屑瘤。切削时,工件的温度一般不要超过100℃,以防止变形。
为了确保粉碎机刀具的工艺质量,焊接后的粉碎机刀具应进行仔细查看,以便找出缺点原因加以改进。查看前,刀具要经喷砂或轻轻磨去粘附在刀具外表的焊料和杂质,并用火油清洗洁净。
具体的查看的项目和要求如下:
一、查看焊缝强度:用绿色碳化硅砂轮磨一下粉碎机刀具的后边,查看焊料层的厚度,厚度要求在0。15毫米以下。刀具支承底面处不能有气孔和焊料缺乏现象,焊料未填满的焊缝应不大于焊缝总长的10%。如有气孔,在粉碎加工时就会使刀具开裂,影响其粉碎加工效果。
二、查看粉碎机刀具在齿盘中的方位:如刀具错位及下垂超过技术指标的应进行重焊。
三、查看焊接强度:用木锤或紫铜锤以中等力气敲击刀具。
四、查看粉碎机刀具平整度:刀片上若有显着的凹坑时,阐明刀片过热变形,应烧下重焊新刀具。
五、查看裂纹:粉碎机刀具经火油清洗后,如果刀具有裂纹。火油便会渗透到裂纹中而出现黑线,用肉眼就可以观察到。也可用10-40倍的放大镜观察,以免后期出现问题。有裂纹的粉碎机刀具一定不能运用,需求从头焊接。
机械刀具在车削和铣削加工中的应用
在车削钢件材料加工时,对于淬硬钢的加工,超硬材料刀具能够在很大程度上实现以车代磨的加工效果。在切削加工过程中,由于其切削深度要远远高于磨削,极大程度上提高了以车代磨的工作效率,从而降低了加工制造的成本。需要注意的是,在进行高硬度机械部件加工时,要采取低速或中低速的切削方式,防止超硬材料刀具偏离切割轨道。
在车削铸铁件时,对于发动机缸盖的排气阀座,可以选择铜、钼高铬合金铸铁,这种材料的加工一般有车削和铣削2 种工艺。用PCBN 材料所制的刀具加工灰铸铁刹车盘时,其切削速度一般在700~2000m/min 适宜。
用PCD 材料制成的刀具铣削铝合金时, 其速度可达到300~4000m/min;用PCBN 制成的刀具铣削灰铸铁时,其速度一般在1000~2000m/min 范围内。目前, 我国加工铝合金缸盖的PCD 面铣刀切削速度已达到了4021m/min, 其进给速度为5670mm/min,这种效率是我国20 世纪90 年代初期引进外国设备的2 倍。精加工灰铸铁缸体的CBN 面铣刀铣削速度也达到了2000m/min,其效率是硬质合金面铣刀的10 倍之多。在玻璃深加工中,铣削玻璃的PCD 螺旋内排液面铣刀应用为广泛。
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