外圓(yuán)車削的應用技巧
易振動(dòng)的零(líng)件
一次完成切割(例如管件)。
建議一(yī)次完成整個切削,將切削力沿軸向導向卡盤/主(zhǔ)軸方向。
示(shì)例:
外徑= 25毫米(0.984英寸)
內徑= 15毫米(0.590英寸)
切割深(shēn)度(dù)ap = 4.3mm毫米(0.169英(yīng)寸)
最終壁厚= 0.7毫米(0.028英寸)
通過使用接近90°的主偏轉角(接近0°的切削角),可(kě)以在軸向上引(yǐn)導切削力。這將最小化零件上的彎曲力。
兩遍完成切割。
上(shàng)下刀架同步加工會平衡徑向切削力,避免(miǎn)零件的振動和彎曲。
細長/薄壁零件
車削細長/薄(báo)壁零件時,應考慮(lǜ)以下因素:
使用接近(jìn)90°的主偏角(接近0°的切入角)。在加工過程中,即使是微小的變化(主偏轉角/切削角從(cóng)91/-1變化到95/-5)也會(huì)影響切削力方向。切削深度ap應該大於刀尖半徑(jìng)RE。大的切削深度ap將增加軸向力(lì)Fz並減少徑向切削力Fx,從而減少振動。使用具有鋒利刀刃和小刀尖半徑RE的刀片,從而降(jiàng)低切(qiē)削力(lì)。考慮使用金屬陶瓷或PVD材料(liào),以確保刀片的耐磨性和鋒利的刀(dāo)刃(rèn),這是此類工藝的首選(xuǎn)。
肩部加工/肩部車削
遵循步(bù)驟1~5,以避免損壞刀片的刀刃。這種方法非常適(shì)合CVD塗層葉(yè)片,可以大大減少葉片斷裂。
步驟(zhòu)1~4:
保持每一步(1~4)的距離與進給速度(dù)相同,以避免切(qiē)屑堵塞。
第(dì)五步:
從外徑到內徑垂直切割,完成(chéng)最終切割。
如果台肩端麵(miàn)車削的加工順序(xù)是從(cóng)內徑到外徑,也可能出現切屑纏繞在刀具半徑上的問題(tí)。改變刀具(jù)軌跡可以改變切屑方向,解決(jué)問題。
車(chē)削麵從車削麵(1)和倒角(2)開(kāi)始。如果可能並且工件的幾何條件允許,將首先加(jiā)工倒角(3)。縱向切割(4)是最後一道工序,在(zài)加(jiā)工(gōng)過程中刀片會平穩(wěn)地進給和退刀。
車削端麵應該是在零件上設置(zhì)下一(yī)次刀具進給參考點的第一個工序。
當切削刃離開工件時,切削端(duān)會形成毛刺(cì),這通常是很麻(má)煩的。留下倒角或圓角(轉動圓角(jiǎo))可以最小化甚至(zhì)避免毛刺的形(xíng)成。
零(líng)件上的倒角會使切(qiē)削刃更平滑地(dì)進(jìn)入(無論是端麵還是縱向車(chē)削)。
間歇切割
進行間歇切割時:
在快速間歇切割(gē)(如六角棒料)的應(yīng)用中(zhōng),采用(yòng)PVD材料以保(bǎo)證刃線的(de)韌性。在大型零件和重型(xíng)斷續切削的應(yīng)用中(zhōng),采用CVD材(cái)料以保證整體韌性。考慮到使用高強度斷屑器來充分提高抗倒(dǎo)塌性能,關閉冷卻劑可能(néng)有助於避免熱裂紋(wén)。
在成品零件上加工間隙槽,采用盡可(kě)能大的刀尖(jiān)半(bàn)徑RE進行縱向車削和端麵車削,從而保證:高(gāo)強度切削刃和較高的可靠性。
表麵質量好,可以用AG使其保持在卸荷槽的寬度內,可以作(zuò)為去毛刺的最後一道工序。
內圓車削的應用(yòng)技巧
選擇盡可能(néng)大的鏜(táng)杆直(zhí)徑,但同時要保證(zhèng)鏜杆(gǎn)與孔之(zhī)間有足夠的排屑空間。
確保使用的切(qiē)削參數有利於充分排屑和正確(què)的切屑類型,並盡可能選擇最小的突出量(liàng),但同時確(què)保鏜(táng)杆的長度能夠達到推薦的夾緊(jǐn)長度。夾(jiá)緊長度不得小於鏜杆直徑的3倍。加工振動敏感零件時,使用減震鏜杆。
選擇(zé)盡可能接近90°的主偏轉角(jiǎo)(切削角接(jiē)近0°),以沿著鏜杆引導切削力(lì)。主偏角不(bú)得小於75°(切(qiē)入角(jiǎo)不得大於15°)
作為首選,可轉位刀片應具有正前角的基本形狀和正(zhèng)前角的槽(cáo)形,以使刀具的偏差最小。選擇小於切削深度一半的刀(dāo)片尖(jiān)端。
切割刃的切割(gē)力不足可(kě)能會增加切割過程中由摩擦引起的振動。
選擇大於刀(dāo)尖半徑的(de)切削刃進給量,以確保良好的(de)切削效果。
切削刃的切削力過大(較大的切削深度(dù)和/或(huò)進給量)可能會增加刀具偏轉引起的(de)振動。
無(wú)塗層或薄塗層刀片產生的切削力通常低於厚塗層(céng)刀片。當縱(zòng)橫比很大時(shí),這變得(dé)尤其重要。鋒利的切削(xuē)刃通常可以(yǐ)最小化振動趨勢,從而提高(gāo)孔的質量。
對於內圓車削,帶有(yǒu)開放式斷屑槽的槽型通常更有利。
在某些工藝中(zhōng),可以考慮韌性更(gèng)高(gāo)的刀片材料,因為它可以應對任何(hé)切屑堵(dǔ)塞風險或振(zhèn)動趨勢。
如(rú)果有必要改(gǎi)善切屑形成,考慮修改(gǎi)刀具路徑(jìng)。
零件硬(yìng)車削的(de)應用技巧
除了一般的車削建(jiàn)議外(wài),車削硬零(líng)件還有一些(xiē)關(guān)鍵的注意事項(如生產過(guò)程包括硬化前軟車削(xuē)階段的零件準備):
避免毛刺。
保持嚴格的尺寸公差。
熱處理前的倒角和加工半徑。
不要突然進刀或退刀。
切入或切出進給或圓弧後退。
表麵測量
x:特征長度
y:直徑偏差
箝位
良好(hǎo)的機床穩定性,工件的(de)正確夾緊和定位非常重要。一般來說,對於隻有一端支(zhī)撐的工件,一般建議工件的長寬比不要超過2:1。如(rú)果有額外的尾座支撐,可以增加長徑比。請注意,刀架和尾(wěi)座的熱對稱設計將進一步增加尺寸穩定性。使用Coromant Capto係統最大(dà)限度地(dì)減少所有懸伸,以最大限度地提高係統的剛性。對於內圓車(chē)削,考慮硬質(zhì)合金柄(bǐng)鏜杆和Silent Tools。
葉片微槽形狀
具有邊緣鈍化的兩種(zhǒng)典(diǎn)型CBN刀片是(shì)S型和(hé)T型(xíng)。
S型:邊緣強度(dù)最好。具有抗微崩性,可確保一致的表麵質量。t型:它可以在連續切割中實現最(zuì)佳的(de)表(biǎo)麵質量,並在間歇切割中最(zuì)大限度地減少毛刺的形成。切(qiē)削力低。
刀尖凹槽形狀
如果工況穩定,一定要用刮槽,保證最佳的表麵質量。生產率高時,使用(yòng)主偏角小的刀片。穩定性(xìng)差時(細長工件等。),應使用常規半徑刀片。
濕法或幹法加工
不用冷卻液(yè)車削硬零件是理(lǐ)想的,也(yě)是完全可行的。CBN和陶瓷刀片(piàn)都可(kě)以承受更高的切(qiē)削溫度(dù),因此消除了成(chéng)本問題和與(yǔ)冷卻劑相關的問(wèn)題。
例如,一些應用(yòng)可能需要(yào)冷卻劑來控製工件的熱穩定(dìng)性。在這些情況(kuàng)下,可以確保(bǎo)冷卻(què)液在整個車削過程中持續流動。
一般加工過(guò)程中產生(shēng)的熱(rè)量會分布到切屑(80%)、工件(10%)和刀片(10%)。這表明了從切削刃區域清除切屑的(de)重要(yào)性。
切削參(cān)數和磨損
切削刃(rèn)區域的高溫會降低(dī)切削力。因此,如果切割速度太低,會產生較少的熱量,可能會損壞刀片。
月牙狀磨損會逐漸影響刀片強(qiáng)度,但不會同等(děng)程度影響表麵質量。相反,側麵磨損會逐漸影響尺寸公差。
決定刀具壽命的磨損率
*)側麵磨(mó)損(sǔn)* *)月牙(yá)窪磨損
換刀標準
預定的表麵質量(B)是一個普通而實用的工具更換(huàn)標準。表麵質量將在單(dān)獨的(de)站自動測量(liàng),並給出表麵質量的規定值(zhí)。
為了實現優化和更穩定的加工過程,預定數(shù)量的零件(A)被設定為(wéi)刀具更換標準。這(zhè)個數值應該比平均零件數小10%~20%,具體數值視具體情(qíng)況而定(dìng)。
答:零件的預(yù)定數量
b:預(yù)定的表麵質量
x:零(líng)件數量
y:表麵質(zhì)量
藍線:刀片磨損
紅線:最(zuì)大Ra/Rz值
一次切削策略一次切削“金屬去除”策略對於(yú)外圓和內圓工藝都是可行的。在內圓車削中,穩定的夾緊是非常重要的,刀具伸出量不能超過鏜杆的直徑(jìng)(1×D)。為了獲得良好的加工效果,建議(yì)使用帶倒角處理(lǐ)的輕微珩磨刀片和(hé)中等的切削速度和進給(gěi)量。
優勢
處理時(shí)間越快越好
工具位(wèi)置
劣勢
很難滿足小尺寸公差。
刀具壽命短(duǎn)(與二次切削相(xiàng)比)
相對快(kuài)速磨損導致的尺寸偏差。
二次切割策略
兩步切割策略可用於無人化生產中的高(gāo)表麵質量加工(gōng)。建議使用半徑為1.2毫米(0.047英寸)的粗加工刀片和隻有一個倒(dǎo)角的T形精加工刀片(piàn)。兩種葉片都應采用刮槽形(xíng)。
優勢
刀具針對粗加工和精加工進行了優化,具有更(gèng)高的安全性、更(gèng)小(xiǎo)的公差和可(kě)能更長的換刀間隔。
缺點:一次換刀需要兩個刀片和兩個刀位。
為了獲(huò)得高質量的車削零件,切(qiē)屑控製是需要考慮的最重要的因素之一。選擇正確的切(qiē)削參數和使用我們的應用技巧可以獲得理想的零件質量。
成功的芯片控製(zhì)
切(qiē)屑(xiè)控製是車削中的關鍵(jiàn)因素之一,包括三種基本的斷屑形(xíng)式:
自碎切屑(如灰鑄鐵)撞擊工具(jù)破碎切(qiē)屑。
衝(chōng)擊工(gōng)件斷屑
自(zì)斷芯片
衝擊刀具斷屑
衝擊工件斷(duàn)屑
切屑折斷的影響因素
刀片槽類型:切屑是更開放還(hái)是(shì)更緊湊取決於切屑槽的寬度和(hé)微(wēi)觀(guān)與宏觀結構設計。
刀尖半徑:小(xiǎo)刀尖半徑對(duì)切屑的(de)控製(zhì)程度高(gāo)於大刀尖半徑。
主偏(piān)轉角:根據主偏轉角,切屑被(bèi)導向不同的方向:朝向肩部或(huò)遠離肩部。
切削(xuē)深度:根據工件材料,較大的切削深度會影響斷屑(xiè),從而產生較大的切削力來實現斷屑和排屑。
飼料:較高的飼料通常會產生較高強度的芯片。在某些情況下,它(tā)可能(néng)有助於(yú)斷(duàn)屑和切屑控製。
切削速(sù)度:切削速度的變化可能會影響斷屑性能。
材料:短切屑材料(如鑄鐵)通常容易加工。對於機械強(qiáng)度和(hé)抗蠕變性(材料在壓力下緩慢移動或變形的傾向)優異的材料,如Inconel,斷(duàn)屑性能更受關注。
車削切削參數
為車削選擇正(zhèng)確的速度和進給時,請務(wù)必考慮機(jī)床、刀具、刀片和(hé)材料。
以(yǐ)低(dī)進給(gěi)速度開始,以確保刀片(piàn)安全和表(biǎo)麵質量;然後,增加進給(gěi)速度以提高斷屑性能,並且使用(yòng)大於尖端半(bàn)徑的切削深度。這樣,葉片的徑向偏轉可以最小化,這在內圓加工中非常重要。如果切削(xuē)速度設置得太低,刀具壽命將會縮短。確保使用推薦的切割(gē)速度vc米/分鍾(英(yīng)尺/分鍾)
利用冷(lěng)卻液提高車(chē)削零(líng)件的質量
如果使用正確,冷卻(què)劑將提高加工安全性、工具性能(néng)和零件質量(liàng)。使用冷卻液時,應考慮以下因素(sù):
強烈建議在精加工應用中使用帶有高精度冷卻液的切(qiē)削工具。
斷屑所需的冷卻(què)液(yè)壓(yā)力(lì)取決於噴嘴直徑(出口)、加(jiā)工材料、切削深度和進(jìn)給量。
所需的冷卻劑(jì)流(liú)量取決於壓力和冷卻劑孔(kǒng)的總冷卻劑輸送麵積。
在半精加工(gōng)和粗加工應(yīng)用中,建議使用較低(dī)的冷(lěng)卻液。
對(duì)於精加(jiā)工過程,建議同時使用(yòng)高精度(dù)的上層冷卻液和下層冷卻(què)液。
正確使用冷卻液,迎(yíng)接各種挑戰。
切屑控製問題:使用頂部冷卻(què)液。
尺寸問題:原(yuán)因通常是溫度太高——使用上部和下部冷卻液以及盡可能(néng)高的冷卻液壓力。
表麵質量差:如果缺陷是由碎片引起的,使用上部(bù)冷卻液。
粗(cū)加工中不可預測的刀具(jù)壽命:僅使用較低的冷卻液。
精加工過程中(zhōng)不可(kě)預(yù)測的刀具壽命:上下冷卻液同(tóng)時使用。
內(nèi)車削加工排屑不良:同時使用上下冷卻液,盡可能(néng)高的冷卻(què)液壓(yā)力。
車削零件(jiàn)時如何獲(huò)得良好的表麵質量?
表麵質量的一般規則:
通(tōng)常,使用較高的切割速度可以提(tí)高表麵質量。刀片槽類型(中心、正前角、負前角和正前角)會影響表麵質量。刀片材料的選擇對表麵質量有一(yī)定的影響。如果有振動(dòng)趨勢,選擇(zé)較(jiào)小的刀尖半徑。
刮水片
雨刮器(雨刮片)可以以AG進(jìn)給速度轉(zhuǎn)動零件,而不會失去良好的表麵質量加工能力或斷(duàn)屑能力。
總的規律是:進給速度加倍,表麵質量不變。在相同的進給速(sù)度下,表麵質量(liàng)提高了一倍。
雨刮器(雨刮片)刀片設計可以使刀片沿工(gōng)件進(jìn)給時加工表麵(miàn)更光滑,雨刮片效果主要針對直線車削和端麵(miàn)車削設計。
標準半徑
雨刷半徑
基於進給速度的標準刮片和雨(yǔ)刮(guā)片的比較
立(lì)正!對應於標準刀尖的R角(jiǎo)的所有值都(dōu)是理論值(zhí)。對應於修光刃刀尖R角的值是基於低合金鋼(gāng)的實(shí)驗值(zhí)。