第一章數(shù)控車床基礎知識(編輯修改稿)
2024-07-15 13:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件表面間的摩擦加劇，刀具磨損加大，工件冷硬程度增加，加工表面質(zhì)量差。 后角增大，則摩擦減小，也減小了刃口鈍圓半徑，對切削厚度較小的情況有利，但使刀刃強度和散熱情況變差。1．工件材料：工件硬度、強度較高以及脆性材料選用較小的后角2．加工過程：精加工選用較大的后角；粗加工選用較小的后角主偏角主偏角可影響刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。主偏角較小，則刀片的強度高，散熱條件好。參加切削的主切削刃長度長，作用主切削刃上的平均切削負荷減小。但切削厚度小，斷屑效果差。1．工件材料：加工淬火鋼等硬質(zhì)材料時，主偏角較大2．使用硬質(zhì)合金刀具進行精加工時，應選用較大的主偏角3．用于單件小批生產(chǎn)的車刀，主偏角應選為為45o或90o，提供刀具的通用性4．需要從工件中間切入的車刀，例如加工階梯軸的工件，應根據(jù)工件形狀選擇主偏角。副偏角副偏角的功能在于減小副切削刃與已加工表面的摩擦。減小副偏角可以提高刀具強度，改善散熱條件。但可能增加副后刀面與以加工表面的摩擦，引起震動。1．在不引起震動的情況下，刀具應選用較小的副偏角2．精加工刀具的副偏角應更小一些刃傾角刃傾角主要影響切屑流向和刀尖強度。刃傾角為正值，切削開始時刀尖與工件先接觸，切屑流向待加工表面，可避免纏繞和劃傷已加工表面，對半精加工、精加工有利。刃傾角為負值，切削開始時刀尖后接觸工件，切屑流向已加工表面，容易將已加工表面劃傷；在粗加工開始，尤其是在斷續(xù)切削時，可避免刀尖受沖擊，起到保護刀尖的作用1．粗加工刀具應選用刃傾角0o，使刀具具有良好的強度和散熱條件2．精加工刀具應選用刃傾角0o，使切屑流向待加工表面，提高加工質(zhì)量3．斷續(xù)切削（如車床的荒加工）應選用刃傾角0o，以提高刀具強度4．工藝系統(tǒng)的整體剛性較差時，應選用數(shù)值較大的負刃傾角，以減小震動五、刀具材料與刀具的組成一樣，刀具材料也分為刀柄材料和刀片材料。刀柄一般采用45鋼鍛造，經(jīng)過銑削加工而得。隨著數(shù)控機床的日益普及，對機床刀具的要求也越來越高，越來越廣，對于刀具的刀柄的要求也日益提高?，F(xiàn)在對車刀刀柄的公差要求也提高了很多。我們現(xiàn)在談論的刀具材料主要是指刀具切削部分（即刀片）的材料。刀具切削性能的優(yōu)劣，主要取決于刀片的材料，其次取決于刀具幾何參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)的設計，再次取決于刀具切削用量的選用和刀具的安裝情況。刀片在切削加工時，要承受很大的切削力，還要承受切屑變形時產(chǎn)生的高溫。要是刀具能在這樣的條件下工作而不致很快地變鈍或損壞，保持其切削能力，刀片必須具備各種特殊的性質(zhì)。表14 刀具材料的性能一覽表硬度刀具材料的硬度必須更高于被加工材料的硬度，以便在高溫狀態(tài)下依然可以保持其鋒利。通常刀具材料的硬度都在60HRC以上。耐磨性在通常情況下，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。刀具材料組織中碳化物越多、顆粒越細、分布越均勻，其耐磨性也越高。強度和韌性在工藝上，一般采用刀具材料的抗彎強度表示刀片的強度大小；用沖擊韌度表示刀片韌性的大小。刀片韌性的大小反映出刀具材料抗脆性斷裂和抗崩刃的能力。高溫下的紅熱性紅熱性表示刀片在高溫狀態(tài)下保持其切削性能的能力。紅熱性越好，刀具材料在高溫時抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強。另外，刀片材料的導熱性也是表示刀具使用性能的一個方面。導熱性越好，切削熱越容易釋放，刀具抗磨損、抗變形的能力也越強。加工工藝性刀片的加工工藝性主要反映在其成型和刃磨的能力上。經(jīng)濟性價格便宜，易于加工和運輸。目前，經(jīng)常使用的刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類。隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展，一些特種材料，如陶瓷材料和超硬刀具材料（金剛石和立方氮化硼）也得到一定的應用。后者具有硬度高、抗磨性能好、可以保證較好的加工質(zhì)量和加工效率等優(yōu)點，但由于價格等因素的限制，應用范圍不如前者高。1． 高速鋼 高速鋼指的是含有較多的鎢、鉻、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼按使用用途的不同分為通用型高速鋼和高性能高速鋼。①通用型高速鋼 通用型高速鋼具有一定的硬度（6366HRC）和耐磨性、較高的強度和韌性。在加工一般鋼材料時，切削速度為5060m/min，不適于進行高速切削和超硬材料的加工。主要的牌號為W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。后者在強度、韌性上優(yōu)于后者，但熱穩(wěn)定性稍差。②高性能高速鋼 高性能高速鋼是在通用型高速鋼的基礎上，通過增加碳、釩等元素的含量或添加鈷、鋁等合金元素而得到的耐熱性、耐磨性更高的新鋼種。高性能高速鋼在630650℃時仍可保持60HRC的硬度，~3倍。適用于加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、鈦合金、超高強度鋼等難加工材料。但這類鋼種的綜合性能不如通用型高速鋼，不同的牌號只有在各自規(guī)定的切削條件下，才能達到良好的加工效果。因此其使用范圍受到限制。常用牌號有：9W18Ci4V、9W6M05Cr4VW6MoSCr4VW6M05Cr4V2C0及W6MoSCr4V2AI等。2． 硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是由硬度和熔點都很高的碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)，用Co、Mo、Ni等元素充當粘結(jié)劑而制成的粉末冶金制品。其常溫硬度可達7882HRC，能夠在8001000℃的高溫下使用，允許的切削速度是高速鋼的410倍。但其沖擊韌性與抗彎強度遠比高速鋼低，因此很少做成整體式刀具。在實際使用中，一般將硬質(zhì)合金刀塊用焊接或機械夾固的方式固定在刀體上。 常用的硬質(zhì)合金有三大類： ①鎢鈷類硬質(zhì)合金（代號為YG） 由碳化鎢和鈷組成。這類硬質(zhì)合金韌性較好，但硬度和耐磨性較差，適用于加工脆性材料（如鑄鐵等）。鎢鈷類硬質(zhì)合金中含Co越多，則韌性越好。常用的牌號有
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