重型车床刀具及切削用量的选择 -(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-03 人气:1

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3.刀具角度的选择
由于在重型机械粗加工阶段刀具的工作环境比较恶劣，比如材料锻造后的氧化皮、裂纹、铲坑、铸造后的夹杂、气孔等缺陷，都易导致刀具的损坏，因此应选择适当的刀具角度。用于重型切削的刀具一般采用0°～－5°前角，10°～15°后角，采用负的刃倾角，以增大工作前角和楔角，提高刀刃的锋利性和刀尖的强度。同时，在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、R2mm左右的刀尖圆角以提高刀刃的抗冲击性能。当然，这些角度还要根据实际加工情况进行调整。
精加工阶段以保证产品精度为主要目标。刀具的锋利对切除微小的余量极为重要。这时选用的刀具角度一般为：前角10°，后角15°，刃倾角10°；当用平刃刀片精光时，前角达25°～30°，后角15°，刃倾角20°，属斜角切削。刀刃在刃磨后，应该用金刚石砂条或细目油石条进行研磨，去除微小毛刺及微裂，增强刀刃的锋锐性和强度，并用刀尺进行透光检查，保证刀刃的平直度。
4.刀具结构的选择
根据粗加工加工余量大、切削余量大的特点，用于粗加工的刀具应该具有很好的刚性。一般来讲，整体刀具的刚性较好，但重型刀具的结构笨重，装卸比较困难，所以发展方向应该是机夹刀具。机夹刀具的刀片夹持结构及加工精度对于刀具的选择很重要，实际加工中发现，偏心销夹紧和勾头压紧式不适合重型粗加工，这是因为粗加工时的系统振动较大，常使压紧机构松动，导致刀片损坏。而上压式结构常因阻碍了切屑的流出造成压块的损坏。对机夹刀具的制造精度要求也很高，因为即使微小的误差，也会使定位机构变成承力机构，由于重型切削的加工过程中切削力巨大，就会造成刀具的损坏。经实际加工验证，图1所示结构的刀具比较适于重型机械加工的粗加工，其优点在于：当刀块与刀体间有误差时，可以进行修磨，从而保证装配精度；压紧螺栓位于后刀面上，不容易被切屑损坏。板式刀架比较适合重型切削，因为它极大地增加了刀片受力方向的刚度，可以使得在增加切削用量后，不会产生振动，有利于生产效率和加工质量的提高。
5.切削用量的选择
重型切削粗加工阶段的切削深度可以达到单边50mm，相应的切削速度为10m/min左右，进给量1.5mm/r。因为粗加工阶段以去除余量为主要加工目的，因此按照机械加工中切削余量的确定原则，为提高切削效率，应加大切削深度。
重型切削时由于切削深度大，所以切削力大，相应的选择较低的切削速度，一般为10～15m/min，进给量为1～2mm/r。采用这样的切削用量，工件的表面粗糙度比较差，只能达到Ra12.5～Ra6.3，可以通过滚压的方法提高粗糙度值，以满足后序加工的要求。
重型机械加工的产品尺寸较大，所以很多产品的精加工只能在重型车床上进行。精加工时切削速度较高，一般可达40～50m/min。如果机床及刀具性能允许，应尽可能提高切削速度，相应的可以采用较小的进给量，以利于表面质量的提高(一般可取0.1～0.2mm/r)。如果刀片有修光刃，则可根据修光刃的宽度，适当加大进给量。当采用光刀精光外圆表面时，进给量可以达到每转几十毫米，这时切削速度降为3m/min左右，并采用煤油进行润滑。精加工时，加工余量较小，从而切削深度也较小，对于形状精度较高的表面，应分多次去除余量，这样可以有效消除残留的形状误差，这一点对于易变形的工件尤其重要。
6.结语
重型切削同普通切削相比，其实际加工同理论计算均有很大的区别。目前，重型切削的很多工艺及刀具资料都是以普通机械加工为依据，并不完全适用于重型机械加工，因此需要进一步专门深入研究。

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