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概述
在車削操作中,刀具靜止,而工件在夾緊卡盤或夾頭夾具中旋轉(zhuǎn)。許多操作都是在車床上執(zhí)行的,例如車削端面、鉆孔、切槽、螺紋加工等。必須針對所加工的材料類型使用正確的刀具幾何形狀和切削參數(shù)。如果在車削操作中未正確應(yīng)用這些參數(shù),則可能會出現(xiàn)積屑瘤(BUE) 或許多其他損壞模式。這些損壞模式會對切削刀具的性能產(chǎn)生不利影響,并可能導(dǎo)致零件整體報廢。
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常見的車刀損壞形式
在顯微鏡或放大鏡下檢查刀具時,可以看到幾種不同類型的車削刀具失效模式。一些最常見的形式是:
后刀面磨損
后刀面磨損:刀具磨損唯一可接受的形式,由使用過的刀具的正常老化引起并在切削刃上發(fā)現(xiàn)。這種由工件材料中的硬質(zhì)成分引起的磨粒磨損是刀具磨損的唯一首選方法,因為它是可預(yù)測的,并且將繼續(xù)提供穩(wěn)定的刀具壽命,從而允許進一步優(yōu)化和提高生產(chǎn)率。
月牙洼
月牙洼:刀具切削面上發(fā)現(xiàn)的變形。這種刀具模式是化學(xué)和熱故障,發(fā)生在車刀或刀片的前刀面區(qū)域。這種失效是由工件材料和切削刀具之間的化學(xué)反應(yīng)引起的,并且會因切削速度而放大。過度的月牙洼磨損會削弱車刀的切削刃,并可能導(dǎo)致切削刃失效。
崩刃
崩刃:車刀沿切削面折斷,導(dǎo)致切削刃不準確、粗糙。這是一種機械故障,常見于斷續(xù)切削或非剛性加工設(shè)置中。許多罪魁禍首可能是造成崩刃的罪魁禍首,包括機床事故和刀架安全。
熱裂紋
熱機械故障(熱裂紋):裂紋切削刀具的熱是由于加工溫度的顯著波動造成的。車削時,溫度也是關(guān)鍵。熱量太少或太多都會產(chǎn)生問題,溫度的顯著快速波動(切削刃上的反復(fù)加熱和冷卻)也會產(chǎn)生問題。熱機械故障通常以均勻分布的裂紋形式出現(xiàn),垂直于車刀的切削刃。
積削瘤
積屑瘤 (BUE):當(dāng)切屑由于高熱、壓力和摩擦而粘附在切削刀具上時。
積屑瘤可能是最容易識別的刀具磨損形式,因為不需要顯微鏡或放大鏡就可以看到積屑瘤。術(shù)語“積屑瘤”意味著您正在加工的材料被壓力焊接到切削刀具上。檢查刀具時,積屑瘤問題的證據(jù)是切削刀具的前刀面或后刀面。
積削瘤問題
這種情況會給您的加工操作帶來很多問題,例如刀具壽命差、表面光潔度不佳、尺寸變化以及許多其他質(zhì)量問題。造成這些問題的原因是,切削刃的中心線距離和刀具幾何形狀會被焊接到刀具前刀面或側(cè)面的材料改變。隨著積削瘤情況加劇,您可能會遇到其他類型的故障,甚至災(zāi)難性故障(例如零件報廢)。
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車削中產(chǎn)生積削瘤的原因
車刀選擇不合適:積屑瘤通常是由于使用的車刀不具有適合加工材料的正確幾何形狀而引起的。最值得注意的是,在加工鋁或鈦等粘性材料時,最好的選擇是使用具有極其鋒利切削刃、自由切削幾何形狀以及拋光后刀面和前刀面的刀具。這不僅可以幫助您快速切削材料,還可以防止材料粘在車刀上。
使用老化的刀具:即使選用具有正確幾何形狀的車刀,您仍然可能會遇到積屑瘤。當(dāng)車刀開始磨損并且其刃口開始鈍化時,材料將開始在刀具表面堆積。因此,在加工幾個零件后,然后在設(shè)定的刀具壽命期間隨機檢查刀具的切削刃非常重要。這將幫助您盡早識別任何故障模式的根本原因。
發(fā)熱不足:在不理想的切削參數(shù)下運行刀具可能會導(dǎo)致積屑瘤。通常,當(dāng)出現(xiàn)積屑瘤問題時,這是由于速度或進給率太低造成的。在任何加工應(yīng)用中,熱量的產(chǎn)生都是關(guān)鍵——熱量過多會影響零件材料,而熱量過少則會導(dǎo)致刀具在高效去除切屑方面效果不佳。
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車削-減少積削瘤4種方法
01選擇合適的槽型的車刀
選擇刀具時,選擇自由切削、鋒利的幾何形狀和高度拋光的表面。選擇具有斷屑槽幾何形狀的刀具也將有助于劃分切屑,從而有助于將其從零件和切削表面去除。具有斷屑槽幾何形狀的車刀可以最大限度地控制切屑,從而在車削時實現(xiàn)更自由的切削。
02正確的速度和進給
即便是對常規(guī)車削熟練于心。仔細檢查您的速度和進給量是否適合您的車削應(yīng)用始終很重要。確保您的機床處于最佳狀態(tài),機床也不建議過渡使用,定期保養(yǎng)和檢修是維持良好機床性能的重要習(xí)慣,向廠商了解推薦的速度和進給量,并防止機床過度運行而超出其處理能力。
03冷卻液使用
當(dāng)冷卻液流向零件時,它可以排出切屑并有助于防止高溫熔化到切削刃上。因此,當(dāng)使用冷卻液時,不太可能發(fā)生積削瘤。確保冷卻液集中在切削刃上并增加冷卻液濃度。
04刀具涂層
選擇涂層刀片(有些有色金屬材料,可以不用考慮涂層刀片),因為刀具涂層是專門針對一組給定的零件材料而設(shè)計的,旨在防止常見的加工問題。涂層旨在最大限度地減少切削力的影響并防止刀具損壞。操作者必須為車削操作選擇正確的材料專用涂層,以延長刀具的使用壽命。