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  • 断屑常见加工工序介绍以及切屑类型相关说明

    更新时间:2019-04-29 10:20:06点击次数:1796次

    对于从事金属加工行业的人来说,断屑是一种非常熟悉的东西。它是金属在进行加工切割的时候飞溅出来的碎屑,其对于工人与设备都会造成一定程度伤害。今天小编就来和大家聊聊断屑的相关话题。大家知道断屑都有哪些常见的加工方法吗?下面就随小编一起去看看吧。以下关于“断屑常见加工工序介绍以及切屑类型相关说明”的介绍。



    【断屑加工可以有什么方法】


    在过程中,当加工产生连绵不断的带状切屑时,不仅容易划伤工件加工表面和损坏刀刃,严重时还会威胁到操作者的安全,所以采取必要的工艺措施,控制屑型和断屑一直是机械加工行业中极为重要的工艺问题。



    由于切屑是切屑层变形的产物,所以,改变切削加工条件是改变切屑种类、实现断屑的有效途径,而影响切屑加工条件的因素主要包括工件材料、几何角度及切屑用量等。


    一般切屑需要满足以下几个基本条件:切屑不得缠绕在、工件及其相邻的工具、装备上;切屑不得飞溅,以保证操作者与观察者的安全;精加工时,切屑不可划伤工件的已加工表面,影响已加工表面的质量;保证预定的耐用度,不能过早磨损并竭力防止其破损;切屑流出时,不妨碍切削液的喷注;切屑不会划伤机床导轨或其他部件等。


    一、切屑形状的分类


    由于塑性变形程度的不同,可能会产生不同种类的切屑,如图1所示。加工塑性材料时,主要形成带状切屑、节状切屑或粒状切屑,加工脆性材料时,一般形成崩碎状切屑。


    1、带状切屑:带状切屑是一种连绵不断的,底面光滑,背面呈毛绒状的切屑,如图1—1a所示。当采用较大前角的,以较高的切削速度加工塑性金属材料时,容易产生这种切屑。它是切削层不充分变形的产物。产生带状切屑时,切削过程平稳,工件表面粗糙度较。行疾灰渍鄱希鸩疲ぜ踔劣跋觳僮鳎圆荒芎鍪铀亩闲嘉侍。


    2、节状切屑:节状切屑是一种底面光滑,背面有明显裂纹,且裂纹较深的切屑,如图1—1b所示。当采用减小前角的,以较低的切削速度加工塑性材料时,容易产生这种切屑。它是切屑层较充分变形的产物,已达到了剪裂程度,产生节状切屑时,切屑工作不平稳,工件表面粗糙度较大。


    3、粒状切屑:粒状切屑是一种均匀的颗粒状切屑,如图1—1c所示。当采用小前角,以很低的切削速度加工塑性金属材料时,容易产生这种切屑。它是切削层充分变形的产物,达到了材料产生剪切破坏,使切屑沿厚度断裂的程度,产生粒状切屑时,切削工作不平稳,工件表面粗糙度较大。


    4、崩碎切屑:崩碎状切屑是一种不规则的细粒状切屑,如图1—1d所示。它是切削脆性材料时,切削层在弹性变形后,几乎不经塑性变形阶段,突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎状切屑时,切削工作不稳定,刀刃上受到较大的冲击力作用,已加工表面粗糙不平。


    由上可知,切屑的种类随工件材料、切削条件的不同。因此,在加工过程中可以通过观察切屑形态来判断切屑条件是否合适,也可以通过转化切削条件改变切屑形态,使之向着有利于生产的方向转化。


    二、切屑折断的原理


    金属切削过程中,切屑是否容易折断,与切屑的变形有直接联系,所以研究切屑折断原理必须从研究切屑变形的规律入手。


    切削过程中所形成的切屑,由于经过了比较大的塑性变形,它的硬度将会有所提高,而塑性和韧性则显著降低,这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后,切屑变得硬而脆,当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。切屑所经受的塑性变形越大,硬脆现象越显著,折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的材料时,应当设法增大切屑的变形,以降低它的塑性和韧性,便于达到断屑的目的。


    切屑的变形可以由两部分组成:


    部分是切削过程中所形成的,我们称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形,比较接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有前角、负倒棱、切削速度三项。


    前角越。旱估庠娇怼⑶邢魉俣仍降停蚯行嫉谋湫卧酱螅接欣诙闲。所以,减小前角、加宽负倒棱,降低切削速度可作为促进断屑的措施。


    第二部分是切屑在流动和卷曲过程中所受的变形,我们称之为附加变形。因为在大多数情况下,仅有切削过程中的基本变形还不能使切屑折断,必须再增加一次附加变形,才能达到硬化和折断的目的。


    迫使切屑经受附加变形的简便的方法,就是在前刀面上磨出(或压制出)一定形状的断屑槽,迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变形。切屑经受附加的再卷曲变形以后,进一步硬化和脆化,当它碰撞到工件或后刀面上时,就很容易被折断了。


    三、断屑方法


    切屑断与不断的根本原因在于切屑形成过程中的变形和应力,当切屑处于不稳定的变形状态或切屑应力达到其强度极限时,就会断屑,通常切屑是卷曲后折断的。


    合理选择几何角度、切削用量、磨断屑槽是常用的断屑方法。


    1、减小前角、增大主偏角:前角和主偏角是对断屑影响较大的几何角度。减小前角,加剧切屑变形,易于断屑。由于将前角磨。嵩龃笄邢髁Γ拗屏饲邢饔昧康奶岣撸现厥被崴鸹担踔痢懊瞥怠保话悴坏ゴ坎捎眉跣∏敖抢炊闲。增大主偏角,可增大切削厚度,易于断屑。例如,同样条件下90°刀就比45°刀容易断屑。另外,增大主偏角,有利于减小加工中的振动。所以,增大主偏角是一种行之有效的断屑方法。


    2、减小切削速度、增大进给量改变切削用量是断屑的另一措施。增大切削速度,切屑底层金属变软且切屑变形不充分,不利于断屑;减小切削速度,反而容易断屑。因此,在车削时,可通过降低主轴转速,减小切削速度来断屑。增大进给量,可增加切削厚度,易于断屑。这是加工中常采用的一种断屑方法,不过应当注意,随着进给量的增大,工件表面粗糙度值将会明显增大。


    3、开设断屑槽:断屑槽,是指在前刀面上做出的槽。断屑槽的形状、宽度及槽斜角都是影响断屑的因素。


    (1)断屑槽的形状


    常用的断屑槽有折线形、直线圆弧形、全圆弧形3种槽型,如图2所示。


    在切削碳素钢、合金钢、工具钢时,可选用折线形、直线圆弧形、断屑槽;切削高塑性材料工件时,例如纯铜、不锈钢工件等,可选用全圆弧形断屑槽。


    (2)断屑槽的宽度


    断屑槽的宽度对断屑的影响很大。一般来讲,槽宽越。行嫉木砬刖对叫。行忌系耐淝αυ酱螅揭渍鄱。所以,采用较小的断屑槽宽对断屑有利。但断屑槽宽度必须与进给量切削深度ɑp联系起来考虑。


    若断屑槽宽度与进给量基本合适,则可形成C形切屑。如卷屑槽太窄,易产生堵屑现象,而使车刀负荷增加,甚至损坏切削刃;若卷屑槽太宽,切削卷曲半径太大,则切削变形不够,不易折断,往往不流经槽底而形成不断的带状切屑。


    切屑槽的宽度也应与切削深度相适当,否则当槽太窄时,显得切屑宽,不易在槽中卷曲,往往切屑不流经槽底而形成带状切屑。当槽太宽时,又显得切屑窄,流动较自由,变形不够充分,也不折断。


    为了得到满意的断屑效果,应按具体加工条件,选择合适的断屑槽宽度。对于硬度较低的工件材料,槽应选得窄些,反之,槽应选得宽些。


    【断屑的切屑分类及处理】


    断屑可靠与否,对正常生产与操作者安全都有着重大影响。在切削加工中,崩碎切屑会飞溅伤人,对设备有损伤。而长条带状切屑会缠绕在工件或上,易刮伤工件,引发破损,甚至影响工人安全。


    对于数控机床(加工中心)等自动化加工机床,由于其数量较多,刀架与联系密切,断屑问题就显得更为重要,只要其中—把刀断屑不可靠,就可能破坏机床的自动循环,甚至破坏整条自动线正常运转,所以在设计、选用或刃磨时,必须考虑断屑的可靠性。



    切削加工中的断屑方法


    1、提高进给后切屑变厚,利于断屑


    2、刀尖圆角半径变。行己穸仍龃螅诙闲


    3、减少前角


    切屑压缩比=hc/h压缩比的值越大,则越容易断屑.但同时切削的抗力也增加了


    压缩比与线速度Vc有关,当Vc减小时,压缩比增大,所以降低线速度也利于断屑前角减。行急湫未螅顾醣仍龃螅诙闲


    4、采用锋利的刃口处理形式由下图可见,相同的进给条件下,刀片刃口钝化锋利,有利于断屑。


    5、加大主偏角,主偏角变大,切屑变厚,利于断屑


    6、突起断屑槽促进切屑分断


    从断屑槽的突起上擦过在切屑的表面产生凹痕、 明显的切屑厚度增大→促进断屑损伤性强


    损伤性强与切屑的接触面积变小、 因与突起光滑接触, 切屑流畅排出→工具损伤小


    7、切屑的卷曲半径变小


    以上关于“断屑加工可以有什么方法”和“断屑的切屑分类及处理”的介绍,希望能让您了解“断屑常见加工工序介绍以及切屑类型相关说明”带来帮助。

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