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干貨丨最全面的的刀具失效分析,機械人值得收藏!

閱讀次數:2285    發布時間: 2017-10-27 14:00:00
01
刀具破(po)損(sun)
刀具破損的表現

1) 切削刃微崩

當工件材料組織、硬度(du)、余量不(bu)均勻,前角(jiao)偏(pian)大(da)導致切(qie)削刃強度(du)偏(pian)低,工藝系統剛(gang)性不(bu)足產生振動,或進行(xing)斷(duan)續切(qie)削,刃磨質(zhi)量欠佳時,切(qie)削刃容易發生微崩,即刃區出現微小的崩落、缺(que)口或剝落。出現這(zhe)種情況后(hou),刀具將失去一部(bu)分切(qie)削能(neng)力(li),但還(huan)能(neng)繼(ji)續工作(zuo)。繼(ji)續切(qie)削中,刃區損壞部(bu)分可(ke)能(neng)迅速擴(kuo)大(da),導致更大(da)的破損。


2) 切削刃或刀尖崩碎

這(zhe)種破損(sun)方(fang)式常在比造成切削(xue)刃微(wei)(wei)崩(beng)(beng)更為惡劣的(de)切削(xue)條件下(xia)產生,或者是(shi)微(wei)(wei)崩(beng)(beng)的(de)進(jin)一步的(de)發(fa)展。崩(beng)(beng)碎(sui)的(de)尺(chi)寸和范圍都比微(wei)(wei)崩(beng)(beng)大(da),使刀具完全喪失切削(xue)能力,而不得(de)不終(zhong)止工作(zuo)。刀尖(jian)崩(beng)(beng)碎(sui)的(de)情況常稱為掉(diao)尖(jian)。


3) 刀片或刀具折斷

當切(qie)削條(tiao)件極為惡(e)劣,切(qie)削用(yong)量過大(da),有沖擊載荷,刀(dao)(dao)片(pian)(pian)或刀(dao)(dao)具材料(liao)中(zhong)有微裂,由(you)于焊(han)接、刃磨在刀(dao)(dao)片(pian)(pian)中(zhong)存在殘余應力時,加(jia)上操作不慎等(deng)因素,可(ke)能造成刀(dao)(dao)片(pian)(pian)或刀(dao)(dao)具產(chan)生折斷。發(fa)生這(zhe)種(zhong)破損形式后,刀(dao)(dao)具不能繼續使用(yong),以致報(bao)廢。


4) 刀片表層剝落(luo)

對于(yu)(yu)脆性很大(da)的材料,如TiC含量很高的硬(ying)質合金、陶(tao)瓷(ci)、PCBN等,由(you)于(yu)(yu)表層(ceng)組(zu)織中(zhong)有缺(que)陷或潛在裂紋,或由(you)于(yu)(yu)焊(han)接(jie)、刃磨(mo)而使表層(ceng)存在著(zhu)殘余應力,在切(qie)(qie)削過程(cheng)中(zhong)不夠穩定或刀具表面(mian)(mian)(mian)承受交變接(jie)觸應力時極易產生(sheng)(sheng)表層(ceng)剝(bo)(bo)落(luo)。剝(bo)(bo)落(luo)可能(neng)(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)在前(qian)刀面(mian)(mian)(mian),刀可能(neng)(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)在后(hou)刀面(mian)(mian)(mian),剝(bo)(bo)落(luo)物呈(cheng)片狀,剝(bo)(bo)落(luo)面(mian)(mian)(mian)積(ji)較大(da)。涂層(ceng)刀具剝(bo)(bo)落(luo)可能(neng)(neng)性較大(da)。刀片輕微(wei)剝(bo)(bo)落(luo)后(hou),尚能(neng)(neng)繼續工作(zuo),嚴重剝(bo)(bo)落(luo)后(hou)將喪失切(qie)(qie)削能(neng)(neng)力。


5) 切削部位(wei)塑性變型

具鋼和(he)高(gao)速(su)鋼由于強度小(xiao)硬(ying)(ying)度低,在其切削(xue)部(bu)位(wei)可能發(fa)生(sheng)(sheng)塑(su)性(xing)(xing)變型。硬(ying)(ying)質合金(jin)(jin)在高(gao)溫和(he)三(san)向壓(ya)應(ying)力狀態直工(gong)作時,也會產生(sheng)(sheng)表層塑(su)性(xing)(xing)流動,甚(shen)至使切削(xue)刃或刀尖(jian)發(fa)生(sheng)(sheng)塑(su)性(xing)(xing)變形(xing)面造成(cheng)塌(ta)陷。塌(ta)陷一般發(fa)生(sheng)(sheng)在切削(xue)用量(liang)較(jiao)大和(he)加工(gong)硬(ying)(ying)材料(liao)的(de)(de)情(qing)況下(xia)。TiC基(ji)硬(ying)(ying)質合金(jin)(jin)的(de)(de)彈性(xing)(xing)模量(liang)小(xiao)于WC基(ji)硬(ying)(ying)質合金(jin)(jin),故前者抗塑(su)性(xing)(xing)變形(xing)能力加快(kuai),或迅速(su)失效。PCD、PCBN基(ji)本(ben)不會發(fa)生(sheng)(sheng)塑(su)性(xing)(xing)變形(xing)現象。


6) 刀片的(de)熱裂

當刀(dao)(dao)(dao)具(ju)承受交(jiao)(jiao)變的(de)機械載荷(he)和熱(re)(re)負(fu)荷(he)時(shi),切削部分表面(mian)因反復(fu)熱(re)(re)脹冷縮,不可(ke)避(bi)免的(de)產(chan)(chan)生交(jiao)(jiao)變的(de)熱(re)(re)應(ying)力,從而(er)使刀(dao)(dao)(dao)片(pian)發生疲勞而(er)開裂。例如,硬質(zhi)合金(jin)銑(xian)刀(dao)(dao)(dao)進行高速(su)銑(xian)削時(shi),刀(dao)(dao)(dao)齒(chi)不斷(duan)(duan)受到周期性(xing)地(di)沖擊和交(jiao)(jiao)變熱(re)(re)應(ying)力,而(er)在前刀(dao)(dao)(dao)面(mian)產(chan)(chan)生梳狀裂紋。有(you)些刀(dao)(dao)(dao)具(ju)雖(sui)然并沒有(you)明顯的(de)交(jiao)(jiao)變載荷(he)與交(jiao)(jiao)變應(ying)力,但因表層(ceng)、里層(ceng)溫(wen)度不一致,也(ye)將產(chan)(chan)生熱(re)(re)應(ying)力,加上(shang)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)材(cai)料內部不可(ke)避(bi)免地(di)存(cun)在缺陷,,故刀(dao)(dao)(dao)片(pian)也(ye)可(ke)能產(chan)(chan)生裂紋。裂紋形成后刀(dao)(dao)(dao)具(ju)有(you)時(shi)還能繼續工作(zuo)一段時(shi)間,有(you)時(shi)裂紋迅速(su)擴展(zhan)導(dao)致刀(dao)(dao)(dao)片(pian)折斷(duan)(duan)或刀(dao)(dao)(dao)面(mian)嚴重剝(bo)落。



02
刀具(ju)磨損(sun)


1. 按磨(mo)損原因可分為
1)磨料磨損

被加工材料(liao)(liao)中常(chang)有一些硬度(du)(du)極高的(de)微(wei)小顆粒,能在(zai)刀具(ju)表面(mian)劃(hua)出(chu)溝(gou)紋,這就(jiu)是(shi)磨(mo)料(liao)(liao)磨(mo)砂損。磨(mo)料(liao)(liao)磨(mo)損在(zai)各個(ge)面(mian)都(dou)存(cun)在(zai),前(qian)刀面(mian)最明顯。而(er)且各種切(qie)削速度(du)(du)下都(dou)能發生麻(ma)(ma)料(liao)(liao)磨(mo)損,但對于低(di)速切(qie)削時,由于切(qie)削溫度(du)(du)較低(di),其(qi)它原因產(chan)生的(de)磨(mo)損都(dou)不(bu)明顯,因而(er)磨(mo)料(liao)(liao)磨(mo)損是(shi)其(qi)主要原因。另(ling)處刀具(ju)硬度(du)(du)越低(di)磨(mo)料(liao)(liao)麻(ma)(ma)損越嚴重。


2)冷焊磨損(sun)

切(qie)削(xue)(xue)時,工件、切(qie)削(xue)(xue)與(yu)(yu)(yu)前后刀面(mian)之間,存(cun)在(zai)很(hen)大的(de)壓力和強(qiang)烈的(de)摩(mo)擦(ca),因(yin)而會發生冷(leng)焊(han)(han)。由于摩(mo)擦(ca)副(fu)之間有相對運動,冷(leng)焊(han)(han)將產生破裂被一方帶走,從而造(zao)成冷(leng)焊(han)(han)磨損(sun)。冷(leng)焊(han)(han)磨損(sun)一般在(zai)中等切(qie)削(xue)(xue)速度下比(bi)(bi)(bi)較嚴重。根據實驗(yan)表明,脆性金(jin)屬(shu)比(bi)(bi)(bi)塑性金(jin)屬(shu)的(de)抗(kang)冷(leng)焊(han)(han)能力強(qiang);多相金(jin)屬(shu)比(bi)(bi)(bi)單向(xiang)(xiang)金(jin)屬(shu)小(xiao);金(jin)屬(shu)化合(he)物比(bi)(bi)(bi)單質(zhi)冷(leng)焊(han)(han)傾向(xiang)(xiang)小(xiao);化學元(yuan)素周期表中B族元(yuan)素與(yu)(yu)(yu)鐵的(de)冷(leng)焊(han)(han)傾向(xiang)(xiang)小(xiao)。高速鋼與(yu)(yu)(yu)硬質(zhi)合(he)金(jin)低速切(qie)削(xue)(xue)時冷(leng)焊(han)(han)比(bi)(bi)(bi)較嚴重。


3)擴散磨損

在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)切削(xue)、工件(jian)與刀具(ju)接(jie)觸過程中,雙方的(de)(de)(de)化學元素(su)在(zai)(zai)(zai)固態下(xia)相(xiang)互擴(kuo)(kuo)散(san)(san),改(gai)變刀具(ju)的(de)(de)(de)成分(fen)結構,使刀具(ju)表(biao)層變得脆(cui)弱(ruo),加劇了刀具(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)損(sun)。擴(kuo)(kuo)散(san)(san)現象(xiang)總是(shi)保(bao)持著深(shen)度(du)(du)梯(ti)(ti)度(du)(du)高(gao)的(de)(de)(de)物體向深(shen)度(du)(du)梯(ti)(ti)度(du)(du)低物體持續擴(kuo)(kuo)散(san)(san)。例如硬質合金在(zai)(zai)(zai)800℃時(shi)其中的(de)(de)(de)鈷便迅速地擴(kuo)(kuo)散(san)(san)到切屑、工件(jian)中去,WC分(fen)解為鎢和碳擴(kuo)(kuo)散(san)(san)到鋼(gang)中去;PCD刀具(ju)在(zai)(zai)(zai)切削(xue)鋼(gang)、鐵(tie)材(cai)料(liao)時(shi)當(dang)切削(xue)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)于(yu)800℃時(shi),PCD中的(de)(de)(de)碳原子將以很大的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)強度(du)(du)轉移(yi)到工件(jian)表(biao)面(mian)形(xing)成新的(de)(de)(de)合金,刀具(ju)表(biao)面(mian)石墨化。鈷、鎢擴(kuo)(kuo)散(san)(san)比(bi)較(jiao)嚴重,鈦、鉭、鈮的(de)(de)(de)抗擴(kuo)(kuo)散(san)(san)能(neng)力較(jiao)強。故YT類硬質合金耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)較(jiao)好。陶瓷和PCBN切削(xue)時(shi),當(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)達(da)1000℃-1300℃時(shi),擴(kuo)(kuo)散(san)(san)磨(mo)(mo)損(sun)尚不顯著。 工件(jian)、切屑與刀具(ju)由(you)于(yu)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)同,切削(xue)時(shi)在(zai)(zai)(zai)接(jie)觸區(qu)將產生熱(re)電(dian)(dian)(dian)勢(shi),這(zhe)種(zhong)熱(re)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)有促進擴(kuo)(kuo)散(san)(san)的(de)(de)(de)作(zuo)用而加速刀具(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)損(sun)。這(zhe)種(zhong)在(zai)(zai)(zai)熱(re)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)的(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)磨(mo)(mo)損(sun),稱為“熱(re)電(dian)(dian)(dian)磨(mo)(mo)損(sun)”。


4)氧化磨(mo)損

當溫度(du)升高時刀具(ju)表面氧(yang)(yang)化(hua)產生(sheng)較(jiao)軟(ruan)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)被切屑摩擦而(er)形成(cheng)的(de)磨損(sun)稱為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)磨損(sun)。如:在700℃~800℃時空氣中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)與(yu)硬質合金中(zhong)的(de)鈷及碳化(hua)物(wu)、碳化(hua)鈦等(deng)發生(sheng)氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)應,形成(cheng)較(jiao)軟(ruan)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu);在1000℃時PCBN與(yu)水蒸氣發生(sheng)化(hua)學反(fan)應。


2. 按磨損形式可分為

1)前刀面損


在以較(jiao)大(da)的(de)速(su)度切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)塑(su)性(xing)材料時,前刀面(mian)上靠近切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)力的(de)部位,在切(qie)屑的(de)作用下,會(hui)(hui)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)成(cheng)月(yue)(yue)牙(ya)凹狀,因此也稱為月(yue)(yue)牙(ya)洼磨(mo)(mo)損(sun)(sun)。在磨(mo)(mo)損(sun)(sun)初期,刀具前角(jiao)加大(da),使切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)條件有所改善,并有利于切(qie)屑的(de)卷(juan)曲折斷,但當月(yue)(yue)牙(ya)洼進一步加大(da)時,切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)刃(ren)強度大(da)大(da)削(xue)(xue)(xue)(xue)弱,最(zui)終(zhong)可能會(hui)(hui)造成(cheng)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)刃(ren)的(de)崩碎(sui)毀損(sun)(sun)的(de)情況。在切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)脆(cui)性(xing)材料,或(huo)以較(jiao)低的(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)速(su)度及較(jiao)薄的(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)厚度切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)塑(su)性(xing)材料時,一般(ban)不(bu)會(hui)(hui)產生月(yue)(yue)牙(ya)洼磨(mo)(mo)損(sun)(sun)。


2)刀尖磨損(sun)

刀(dao)(dao)尖磨(mo)損(sun)(sun)(sun)為刀(dao)(dao)尖圓弧的(de)(de)后(hou)刀(dao)(dao)面(mian)(mian)及(ji)鄰近的(de)(de)副(fu)后(hou)刀(dao)(dao)面(mian)(mian)上的(de)(de)磨(mo)損(sun)(sun)(sun),它(ta)是刀(dao)(dao)具上后(hou)刀(dao)(dao)面(mian)(mian)的(de)(de)磨(mo)損(sun)(sun)(sun)的(de)(de)延續(xu)。由(you)于(yu)(yu)此處的(de)(de)散熱條(tiao)件差,應力集中,故磨(mo)損(sun)(sun)(sun)速度(du)要比后(hou)刀(dao)(dao)面(mian)(mian)快,有(you)時(shi)在副(fu)后(hou)刀(dao)(dao)面(mian)(mian)上還會形成一系列間距等于(yu)(yu)進給量的(de)(de)小溝(gou),稱為溝(gou)紋磨(mo)損(sun)(sun)(sun)。它(ta)們主(zhu)要由(you)于(yu)(yu)已加(jia)工表面(mian)(mian)的(de)(de)硬(ying)化層及(ji)切削紋路造成的(de)(de)。在切削加(jia)工硬(ying)化傾向大的(de)(de)難切削材料時(shi),最(zui)易引起溝(gou)紋磨(mo)損(sun)(sun)(sun)。刀(dao)(dao)尖磨(mo)損(sun)(sun)(sun)對工件表面(mian)(mian)粗糙度(du)及(ji)加(jia)工精度(du)影(ying)響最(zui)大。


3)后刀面(mian)磨損

在很大(da)(da)切(qie)(qie)削(xue)(xue)厚度(du)(du)切(qie)(qie)削(xue)(xue)塑性材料(liao)時(shi),由于(yu)積屑(xie)瘤的(de)(de)(de)(de)(de)存在,刀(dao)(dao)(dao)具的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)可能不(bu)(bu)與工(gong)件接(jie)觸(chu)。除(chu)此之(zhi)外,通常(chang)后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)都會(hui)與工(gong)件發生接(jie)觸(chu),而(er)(er)在后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)上形(xing)成一(yi)道后(hou)(hou)角為0的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)帶(dai)。一(yi)般(ban)在切(qie)(qie)削(xue)(xue)刃(ren)工(gong)作長度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)中部,后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)均勻,因此后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)程度(du)(du)可用該段(duan)切(qie)(qie)削(xue)(xue)刃(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)帶(dai)寬度(du)(du)VB來衡量。 由于(yu)各種類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具在不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)情況下(xia)幾(ji)乎都會(hui)了發生后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun),特別是(shi)切(qie)(qie)削(xue)(xue)脆(cui)性材料(liao)或(huo)以較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)厚度(du)(du)切(qie)(qie)削(xue)(xue)塑性材料(liao)時(shi)刀(dao)(dao)(dao)具的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)主要是(shi)后(hou)(hou)刀(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun),而(er)(er)且(qie)(qie)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)(du)VB的(de)(de)(de)(de)(de)測量比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)簡便,因此通常(chang)都用VB來表示刀(dao)(dao)(dao)具的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)程度(du)(du)。VB愈大(da)(da),不(bu)(bu)但會(hui)使切(qie)(qie)削(xue)(xue)力(li)增大(da)(da),引起切(qie)(qie)削(xue)(xue)振(zhen)動,而(er)(er)且(qie)(qie)會(hui)影響(xiang)刀(dao)(dao)(dao)尖圓(yuan)弧處的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)(sun),從而(er)(er)影響(xiang)加工(gong)精度(du)(du)及加工(gong)表面(mian)(mian)質量。


3. 刀具防止破(po)損的方法

1)針對被加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)和零(ling)件的(de)特點(dian),合理選擇刀(dao)具(ju)(ju)材(cai)料(liao)的(de)各類和牌號(hao)。在具(ju)(ju)備一定硬度和耐磨性的(de)前提(ti)下,必須保證刀(dao)具(ju)(ju)材(cai)料(liao)具(ju)(ju)有必要的(de)韌性;

2)合(he)理(li)選擇刀具幾(ji)何參(can)數。通過調整(zheng)前后(hou)角,主(zhu)副偏角,刃傾角等角度;

保證(zheng)切削(xue)刃和(he)刀尖有較好的強度。在切削(xue)刃上磨出負倒棱,是防止崩刀的有效措施;

3)保證焊接和刃磨(mo)的(de)質(zhi)量,避免因焊接、刃磨(mo)不善而(er)帶(dai)來(lai)的(de)各種疵病。關鍵(jian)工序所用的(de)刀具,其刀而(er)應(ying)經過研磨(mo)以提高表面質(zhi)量,并檢查有無裂紋;

4)合(he)理(li)選擇切(qie)削(xue)用量,避免過(guo)大的切(qie)削(xue)力和(he)過(guo)高的切(qie)削(xue)溫(wen)度,以防止刀具破損;

5)盡可能(neng)保證(zheng)工(gong)藝系統具有較好的剛(gang)性,減小(xiao)振(zhen)動;

6)采取正(zheng)確(que)的操作方(fang)法(fa),盡量使刀具不承(cheng)(cheng)受(shou)或少(shao)承(cheng)(cheng)受(shou)突(tu)變性的負荷。



03
刀具(ju)崩刃的原(yuan)因及對策(ce)



1)刀(dao)片(pian)牌號、規格選擇不當(dang),如(ru)刀(dao)片(pian)的(de)厚度(du)太薄或粗(cu)加工時選用了太硬太脆的(de)牌號。

對(dui)策:增大刀(dao)片厚度(du)或將刀(dao)片立裝,選用抗彎(wan)強(qiang)度(du)及(ji)韌(ren)性較高的(de)牌號(hao)。


2) 刀(dao)具幾何參(can)數選擇不當(如前(qian)后角過大等)。

對策:可從以(yi)下(xia)幾方面著手重新設計刀具(ju)。① 適當減小(xiao)前(qian)、后(hou)角。② 采(cai)(cai)用較大(da)的負刃傾角。③ 減小(xiao)主(zhu)偏角。④ 采(cai)(cai)用較大(da)的負倒棱或刃口圓(yuan)弧。⑤ 修磨過(guo)渡切削刃,增(zeng)強(qiang)刀尖。


3)刀片的焊接(jie)工藝不正確,造(zao)成焊接(jie)應力過大(da)或焊接(jie)裂(lie)縫。

對策:①避免(mian)采(cai)用三(san)面封閉的刀(dao)片槽結(jie)構。②正確選用焊(han)料。③避免(mian)采(cai)用氧(yang)炔(gui)焰加熱(re)焊(han)接,并且在(zai)焊(han)接后應保溫,以(yi)消除(chu)內(nei)應力。④盡可(ke)能改用機械夾固的結(jie)構


4)刃(ren)磨(mo)(mo)方(fang)法不當,造成磨(mo)(mo)削應(ying)力及(ji)磨(mo)(mo)削裂紋;對PCBN銑刀(dao)刃(ren)磨(mo)(mo)后刀(dao)齒的振擺過大(da),使個別刀(dao)齒負(fu)荷過重(zhong),也會造成打刀(dao)。

對策:①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。②選(xuan)用較(jiao)軟的(de)砂輪,并經常修整保(bao)持(chi)砂輪鋒利。③注意刃(ren)磨質量,嚴格控制(zhi)銑刀(dao)刀(dao)齒的(de)振擺(bai)量。


5) 切(qie)削(xue)(xue)用量選擇不合理,如(ru)用量過(guo)大,便機床悶車;斷續(xu)切(qie)削(xue)(xue)時(shi),切(qie)削(xue)(xue)速度過(guo)高(gao),進(jin)給(gei)量過(guo)大,毛坯余量不均(jun)勻時(shi),切(qie)削(xue)(xue)深度過(guo)小(xiao);切(qie)削(xue)(xue)高(gao)錳鋼等加(jia)工(gong)硬化傾向大的(de)材(cai)料(liao)時(shi),進(jin)給(gei)量過(guo)小(xiao)等。

對策:重(zhong)新選擇(ze)切削用量(liang)。


6) 機械夾(jia)固式刀(dao)具(ju)的刀(dao)槽底面不(bu)平整或刀(dao)片(pian)伸出過長等結構上的原因。

對策:①修整刀(dao)槽底面。②合理(li)布置(zhi)切削液噴(pen)嘴的位置(zhi)。③淬(cui)硬刀(dao)桿在刀(dao)片下面增加硬質(zhi)合金墊片。


7) 刀(dao)具磨損過度。

對策:及時換刀或更換切(qie)削刃。


8) 切削液流量(liang)不足(zu)或加注方法不正確(que),造成刀片驟熱(re)而(er)裂(lie)損。

對策:① 加大切削液的(de)流量。② 合理布置切削液噴嘴的(de)位置。③ 采用有效(xiao)的(de)冷卻方法如噴霧(wu)冷卻等提高(gao)冷卻效(xiao)果。④ 采用*切削減小對刀片的(de)沖擊。


9) 刀具(ju)安(an)裝不正確,如:切(qie)斷車刀安(an)裝過高或過低;端面銑刀采用了不對稱順銑等。

對(dui)策(ce):重(zhong)新安裝刀具。


10) 工藝系統剛性太差,造成切削(xue)振動過大。

對策:① 增加工件的(de)(de)輔助支承,提高工件裝夾剛(gang)性。② 減小刀具的(de)(de)懸伸長度(du)。③ 適當減小刀具的(de)(de)后角。④ 采用其(qi)它的(de)(de)消(xiao)振措施。


11) 操作(zuo)不慎,如:刀(dao)具(ju)由工件中間切入時,動作(zuo)過猛;尚未退刀(dao),即行停車。

 對策:注意操(cao)作方法(fa)。


04
積屑(xie)瘤


1) 形成原因

在靠近切(qie)削(xue)刃的(de)(de)一(yi)部分,刀(dao)-屑(xie)接(jie)觸(chu)(chu)區(qu)內(nei),由于下(xia)壓(ya)力很大,使(shi)切(qie)屑(xie)底層(ceng)(ceng)金(jin)屬嵌入前刀(dao)面上(shang)(shang)的(de)(de)微觀(guan)不平(ping)的(de)(de)峰谷內(nei),形成無間隙的(de)(de)真(zhen)正的(de)(de)金(jin)屬間接(jie)觸(chu)(chu)而產(chan)生(sheng)粘(zhan)(zhan)結現象,這(zhe)部分刀(dao)-屑(xie)接(jie)觸(chu)(chu)區(qu)被(bei)稱為粘(zhan)(zhan)結區(qu)。在粘(zhan)(zhan)結區(qu)內(nei),切(qie)屑(xie)底層(ceng)(ceng)將有一(yi)薄層(ceng)(ceng)金(jin)屬材(cai)料層(ceng)(ceng)積(ji)(ji)滯留在前刀(dao)面上(shang)(shang),這(zhe)部分切(qie)屑(xie)的(de)(de)金(jin)屬材(cai)料經過了劇烈的(de)(de)變形,在適當的(de)(de)切(qie)削(xue)溫度下(xia)發生(sheng)強化(hua)。隨(sui)著切(qie)屑(xie)的(de)(de)連續流出,在后繼(ji)切(qie)削(xue)的(de)(de)流動所作推擠下(xia),這(zhe)層(ceng)(ceng)滯積(ji)(ji)材(cai)料便(bian)與切(qie)屑(xie)上(shang)(shang)層(ceng)(ceng)發生(sheng)相(xiang)對(dui)滑移(yi)而離開來,成為積(ji)(ji)屑(xie)瘤的(de)(de)基礎。隨(sui)后,在它的(de)(de)上(shang)(shang)面又會(hui)形成第二(er)層(ceng)(ceng)滯積(ji)(ji)切(qie)削(xue)材(cai)料,這(zhe)樣不斷地層(ceng)(ceng)積(ji)(ji),就形成了積(ji)(ji)屑(xie)瘤。


2) 特點及對(dui)切(qie)削加工的影響

① 硬度(du)比工(gong)件材(cai)料高1.5~2.0倍,可代替前刀(dao)面進行切削(xue),有保護切削(xue)刃、減小前刀(dao)面磨損(sun)的作用(yong),但積屑瘤脫落時的碎(sui)片流經刀(dao)具(ju)-工(gong)件接觸區會造成刀(dao)具(ju)后刀(dao)面磨損(sun)。

② 在(zai)積(ji)(ji)屑瘤(liu)形成后刀(dao)具的工(gong)作前(qian)角明顯增(zeng)大(da),對減小切屑變形及降低切削力起了(le)積(ji)(ji)極(ji)作用。

③ 由于(yu)積屑瘤突出于(yu)切削刃(ren)之外,使實際切削深度增大(da),影(ying)響工件的(de)尺寸精度。

④ 積屑瘤(liu)會(hui)在工件(jian)表面造成(cheng)“犁溝”現象,影響(xiang)工件(jian)表面粗糙度(du)。⑤積屑瘤(liu)的碎片會(hui)粘結或嵌(qian)入工件(jian)表面造成(cheng)硬(ying)質點,影響(xiang)工件(jian)已加工表面的質量。

由上述(shu)分析可(ke)知,積(ji)屑瘤對切削加工,特別對精加工是(shi)不(bu)利的(de)。


3) 控制措施

不使切屑底層材料與前刀面發生粘(zhan)結或(huo)變形強化,即可(ke)(ke)避免(mian)積(ji)屑瘤的(de)產(chan)生為此日的(de)可(ke)(ke)采取(qu)如下措施。

① 減小前刀面的粗(cu)糙度。

② 增大(da)刀具的前角。

③ 減小切(qie)削厚度。

④ 采(cai)用低速(su)(su)(su)切(qie)削(xue)或(huo)高速(su)(su)(su)切(qie)削(xue),避開容易形成積屑瘤(liu)的(de)切(qie)削(xue)速(su)(su)(su)度。

⑤ 對(dui)工件材料進行適當的熱處(chu)理提高(gao)其硬度(du),減小塑性(xing)。

⑥ 采(cai)用抗粘結發性能好的(de)(de)切(qie)削液(如(ru)含(han)硫、氯的(de)(de)極壓切(qie)削液)。

End


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