外圓車削的應用技巧
易振動的零件
一次完成切割(例如管件)。
建議一次完成整個切削,將切削力沿軸向導向卡盤/主軸(zhóu)方向。
示例:
外徑= 25毫米(0.984英寸)
內(nèi)徑= 15毫米(0.590英寸(cùn))
切割深度ap = 4.3mm毫米(0.169英寸)
最終(zhōng)壁(bì)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)以在軸向上引導切(qiē)削力。這將(jiāng)最小化零件上的彎曲力。
兩遍完成切割。
上下刀架(jià)同步加(jiā)工會平(píng)衡徑向(xiàng)切削力,避免零件(jiàn)的振動和彎曲。
細長/薄壁零件
車削細長/薄(báo)壁零件時,應考慮以(yǐ)下因素(sù):
使用接近90°的主偏角(jiǎo)(接近0°的切入角)。在加(jiā)工過程中,即(jí)使是微小的變化(主偏轉角/切削角從91/-1變化到95/-5)也會影響切削力方向。切(qiē)削深度ap應該大於刀尖半徑RE。大(dà)的切(qiē)削深度ap將增加軸向力Fz並減少徑向(xiàng)切(qiē)削力Fx,從而減少振(zhèn)動。使用具有鋒利刀刃和小刀尖半徑(jìng)RE的刀片,從(cóng)而降低切削力。考慮(lǜ)使用金屬陶瓷或PVD材(cái)料,以確保刀片的耐磨性和鋒利的刀刃,這是此類工藝的首選。
肩部加工(gōng)/肩部車削
遵循步驟1~5,以避免損壞刀片的刀刃。這種方法非常適合CVD塗層葉片,可以大大減少葉片斷裂。
步驟1~4:
保持每(měi)一步(1~4)的距離與進給速度相同,以避免切屑堵塞。
第五步:
從外(wài)徑到(dào)內徑垂直切割(gē),完成最終切割。
如果台肩端麵車削的加工順序是從內徑到外徑,也可能(néng)出現切屑(xiè)纏(chán)繞(rào)在刀具半(bàn)徑上的問題(tí)。改(gǎi)變刀(dāo)具軌跡可以改變切屑方向,解決問題。
車削麵從車削麵(1)和倒角(jiǎo)(2)開始。如果可能並(bìng)且工件(jiàn)的幾何(hé)條件允許,將首先加工倒角(jiǎo)(3)。縱(zòng)向(xiàng)切割(4)是最後一道工序,在加工過程中刀片會平穩地進(jìn)給和退刀。
車削端麵應該是在零件上設置下一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,這通(tōng)常是很麻煩的。留下倒(dǎo)角或圓角(轉動圓角)可以最小化甚至避免毛刺的形成。
零(líng)件上的倒角會使切削刃更平滑地進入(rù)(無論是端麵還是縱向車削(xuē))。
間歇切割
進行間歇切割時:
在快(kuài)速間歇切割(如六角棒料)的(de)應用中(zhōng),采用PVD材料以保證刃線的韌性。在大型零件(jiàn)和重型斷續切削的應用中,采用CVD材料以保證整體韌性。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(lěng)卻劑(jì)可能有助於避免熱裂紋。
在成品零件上(shàng)加工間隙槽,采用盡可能大的刀尖半徑RE進(jìn)行縱向車削和端麵車削,從(cóng)而保證:高強度切削刃和較高的可靠性。
表(biǎo)麵質量好,可以用AG使其保持在(zài)卸(xiè)荷槽的寬度內,可以作為去毛刺的最(zuì)後一道工序。
內(nèi)圓車削的應用技巧
選擇盡可能大的鏜杆直(zhí)徑,但同時要保證鏜杆與(yǔ)孔之間有足夠的排屑空間。
確保使用的切削參數有利(lì)於(yú)充分排屑和正確的切屑類型,並盡可能選(xuǎn)擇最小的突出量,但同時確保鏜杆的(de)長度能夠達到推薦的夾緊長度。夾(jiá)緊長(zhǎng)度(dù)不得小於(yú)鏜(táng)杆直徑的(de)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(切削(xuē)角接近0°),以沿著鏜(táng)杆引導切削力。主偏角不得小(xiǎo)於75°(切入角不得大於15°)
作為首選,可轉位刀片應具有正前角的基本形狀和正前角的槽形,以使(shǐ)刀具的偏(piān)差最小。選擇小於切削深度一半(bàn)的刀片尖端。
切割刃的切割力不足可能(néng)會(huì)增加切割過程中由摩擦(cā)引起(qǐ)的振動。
選擇大於刀尖半徑的切削刃進給量,以確(què)保良(liáng)好的切削效果。
切削刃的切削力過大(dà)(較大的切削深度和/或進給量)可能會增加刀具偏轉引起的振動(dòng)。
無塗層或薄塗層刀片產生(shēng)的切削力通(tōng)常低(dī)於厚塗(tú)層刀片。當縱(zòng)橫比很大時,這變得尤其重(chóng)要。鋒利的切削刃通常可以最小化振動趨勢,從而提高(gāo)孔的(de)質量。
對於(yú)內圓車削,帶有開放式斷(duàn)屑槽的(de)槽型通(tōng)常更有利。
在某些工藝中,可(kě)以考慮韌性更高(gāo)的刀片(piàn)材料,因為它可(kě)以應對任何(hé)切屑堵塞風險或振動(dòng)趨勢。
如果有必要(yào)改(gǎi)善切屑形成,考慮修改刀(dāo)具路(lù)徑。
零件硬車削的應用技巧
除了一般的車削建議(yì)外,車削硬零件還有一些關鍵的注意事(shì)項(如生產(chǎn)過程包(bāo)括(kuò)硬(yìng)化前軟車削階段的零件準備(bèi)):
避免毛(máo)刺(cì)。
保持嚴(yán)格的尺寸公差。
熱處理前(qián)的倒角和加工半徑。
不(bú)要突然進刀或(huò)退刀(dāo)。
切入或切出進(jìn)給(gěi)或圓弧後退。
表麵測量
x:特征長度
y:直徑偏差
箝位
良好的機床穩定(dìng)性,工件的正確夾緊和定位非常重要。一般來說,對於隻有一端支撐的工件,一般建議工件(jiàn)的長寬比(bǐ)不要超(chāo)過2:1。如果有額外的尾(wěi)座支撐,可以增加長(zhǎng)徑比。請注意,刀架(jià)和尾座的熱(rè)對稱設計將進一步增加尺(chǐ)寸(cùn)穩定性。使用Coromant Capto係統最大(dà)限度地減少所有懸伸,以最大限度地(dì)提高係統的剛性。對於內圓車削,考慮硬(yìng)質合金柄鏜杆和Silent Tools。
葉(yè)片微槽形狀
具有邊緣鈍化的兩(liǎng)種(zhǒng)典型CBN刀片是S型和(hé)T型。
S型:邊緣強度最好。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佳的表麵質量,並在間歇切(qiē)割中最大限度(dù)地減少毛刺的形成。切削力低。
刀尖凹槽形狀
如果工況穩(wěn)定,一定要用(yòng)刮槽,保證最佳的(de)表麵質量。生產(chǎn)率(lǜ)高時,使用主偏角小的刀片(piàn)。穩定性差時(細長(zhǎng)工件等。),應使用常規半(bàn)徑刀(dāo)片。
濕法或幹法加工
不(bú)用冷卻液車削硬零件是理想的,也是完全可行的。CBN和陶瓷刀片都可以承(chéng)受更高的切削溫度,因此消除了成本問題和(hé)與冷(lěng)卻(què)劑相關的問題。
例如,一些應用可能需要冷卻劑來控(kòng)製工(gōng)件的熱穩定性。在這些情況下,可以確保冷卻液在整個車(chē)削過程中持續流動。
一般加工過程中產生的熱量會分布到切屑(80%)、工件(10%)和刀片(10%)。這表明了(le)從切削刃區域清除(chú)切屑的重要性。
切削參數和磨損(sǔn)
切削刃區域的高溫會降低切(qiē)削力。因此,如果切(qiē)割速(sù)度太低,會產生較少的熱量,可能會損壞刀片。
月牙狀(zhuàng)磨損會逐漸影響刀片強度,但(dàn)不會同等(děng)程度影響表麵質量。相反,側麵磨損(sǔn)會(huì)逐漸影響尺寸公差。
決定(dìng)刀具壽命的磨損率
*)側麵磨損(sǔn)* *)月(yuè)牙窪磨損
換刀(dāo)標準
預定的表麵質量(B)是一個(gè)普通而實用的工具更換標準。表麵質量將在單獨的站自動測量(liàng),並給出表麵質(zhì)量的規定值。
為了實現優化和更穩定的加工過程,預定數量的零件(A)被設定為刀(dāo)具更換(huàn)標準。這個數值應該比平均零件數小(xiǎo)10%~20%,具體數值視具體情(qíng)況而定。
答:零件的預定(dìng)數量
b:預定(dìng)的表麵質量
x:零件數量
y:表麵質量
藍線:刀片磨損
紅線:最大Ra/Rz值
一次切削策略一次切削“金屬去除”策(cè)略(luè)對於外圓和內圓工藝都是可行的。在內圓車削中,穩(wěn)定的夾緊是非常重要的,刀具(jù)伸(shēn)出(chū)量不能(néng)超過鏜杆的直徑(1×D)。為(wéi)了獲得良好(hǎo)的加工效果,建議使用(yòng)帶(dài)倒角處理的輕微珩磨刀片和中等的(de)切削速度和進給量。
優勢
處理時間越快越好
工具位置
劣勢
很難滿足小尺(chǐ)寸公(gōng)差。
刀(dāo)具壽(shòu)命短(與二次切削相比)
相對快速(sù)磨損導致的尺寸偏差。
二(èr)次(cì)切割(gē)策略(luè)
兩步切割策略可用於(yú)無人化生產中的(de)高表麵質量加工。建議使(shǐ)用半徑為(wéi)1.2毫米(0.047英寸)的粗加工刀片和隻有一(yī)個(gè)倒角的T形精(jīng)加工刀片。兩種葉片都(dōu)應采用刮槽形。
優勢
刀具針對粗(cū)加工和精加工進行了優化,具有更高的安全性、更小(xiǎo)的(de)公差和可能更長的換刀間隔。
缺點:一次(cì)換刀需要兩(liǎng)個(gè)刀片和兩個刀位。
為了獲得高(gāo)質量的車削零(líng)件(jiàn),切屑控製是需(xū)要考慮的最重要的因素之一。選擇正確的切削參數和使用我(wǒ)們的應用技巧可以獲得理想的零件質量。
成功的芯片(piàn)控製
切屑控製是車(chē)削中的(de)關鍵(jiàn)因素(sù)之一,包(bāo)括三種基(jī)本的斷屑(xiè)形式:
自碎切屑(如(rú)灰鑄鐵(tiě))撞擊工具破碎切屑。
衝擊工件(jiàn)斷屑
自斷芯片
衝擊刀具斷屑
衝擊工件斷屑
切屑折斷的影響因素
刀片槽類型:切(qiē)屑是更開放還是更緊湊取決於切屑槽(cáo)的寬度和微觀與宏觀結構(gòu)設計。
刀尖半徑:小刀尖(jiān)半徑對切屑的控製程度高於(yú)大刀尖(jiān)半徑。
主偏轉角:根據主偏轉角,切屑被導向(xiàng)不同(tóng)的方向:朝向肩部或(huò)遠(yuǎn)離肩(jiān)部。
切(qiē)削(xuē)深度:根(gēn)據工(gōng)件材料,較大的切削深度會影響斷(duàn)屑,從(cóng)而產生較大的(de)切削力來實現斷屑(xiè)和排屑。
飼料:較高的飼料通常會產生(shēng)較高強度的芯片。在某些情況下(xià),它可能(néng)有助於斷屑和切屑控製。
切削速度(dù):切削速度的變化可(kě)能會(huì)影響斷(duàn)屑性能。
材料:短切屑材料(如鑄鐵)通常容易加工。對於(yú)機(jī)械強度和抗蠕(rú)變性(xìng)(材料在壓力下緩慢移動或變形的傾向)優異的材料,如Inconel,斷屑性能更受關(guān)注。
車削切削參數
為車削選擇正確(què)的(de)速度和進給時,請(qǐng)務(wù)必考慮機床、刀具、刀片和材料。
以低進給速度開始,以確保刀片(piàn)安全和表麵質量;然後(hòu),增加進(jìn)給速度以(yǐ)提高斷屑性(xìng)能(néng),並且使用大(dà)於尖端半徑的切削深度。這樣(yàng),葉片的徑向偏轉可(kě)以最小化,這在內圓加(jiā)工中非常重(chóng)要。如果切削速度(dù)設置得太低,刀具壽命(mìng)將會縮短。確保使用(yòng)推薦的切割速度vc米/分鍾(英尺/分鍾)
利用冷卻液提高車削零(líng)件的質(zhì)量
如果(guǒ)使用正(zhèng)確,冷卻劑將(jiāng)提高加工安全性、工具性能和零件質(zhì)量。使用冷卻液時,應考(kǎo)慮以下因(yīn)素:
強烈建議在精加工應用中使用帶有高精度冷卻液的切削(xuē)工(gōng)具(jù)。
斷屑(xiè)所需的冷(lěng)卻液壓力取決於噴嘴直徑(出口)、加(jiā)工材料、切削深度和進給量。
所需的冷卻劑流量取決於壓力和(hé)冷卻劑(jì)孔的總冷卻劑輸送麵積。
在(zài)半精加工和粗加工應用中,建議使用較低(dī)的冷卻液。
對於精加工過程,建議同時使用高精(jīng)度的(de)上層冷卻液和下層冷卻液。
正確使用冷卻液,迎接各種挑戰。
切屑控製問題:使用頂部冷卻液。
尺寸問題:原因通常是溫度太高——使(shǐ)用上部和下部冷卻液以及盡可能(néng)高的冷(lěng)卻(què)液壓力。
表麵(miàn)質量差:如果缺陷是由碎片引起的,使用上部冷卻液。
粗加(jiā)工中不可預測的刀(dāo)具壽命:僅使用較低的冷卻(què)液(yè)。
精加工過程中不可預測的刀具壽命:上下(xià)冷卻液同時使用。
內車削加工排屑不良:同時使用上下冷卻(què)液,盡可(kě)能高的冷卻液壓力(lì)。
車削零件時如何獲(huò)得良好的表麵質量?
表麵質量的一般規則(zé):
通常,使用較高的切割速度可以提高表麵質量。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(xuǎn)擇對表麵質量有一定(dìng)的(de)影響。如果有振動趨勢,選擇較小的刀尖半徑。
刮水片
雨(yǔ)刮器(雨刮片)可以以AG進給速(sù)度轉動零件,而不會失去良好的表(biǎo)麵質量加工能力或斷屑能(néng)力。
總的規律是:進給速度加(jiā)倍,表麵質量不變。在相(xiàng)同的進給速度下,表麵質量提高了一倍。
雨刮器(雨刮片)刀片設計可(kě)以使刀片沿(yán)工件進給時(shí)加工表麵(miàn)更光滑,雨刮片效果主要針對(duì)直線車削和端(duān)麵車(chē)削設計。
標準半徑
雨刷半徑
基於進給速度的標準刮片和雨刮片的比較
立正!對應於標準刀尖的R角的所有值都是理論值。對(duì)應於修光(guāng)刃刀(dāo)尖R角的值是基(jī)於低合金鋼的實驗值。