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如何選擇正確的車削刀片

2019-9-10 8:31:03??????點擊:

如何選擇正確的車削刀片

如何選擇正確的車削刀片
 

選擇車削刀片時,需要考慮許多參數。仔細選擇刀片槽型、刀片材質、刀片形狀 (刀尖角)、刀片尺寸、刀尖半徑和主偏 (切入) 角,以實現良好的切屑控制和加工性能。

  • 根據所選的工序 (例如精加工) 選擇刀片槽型
  • 選擇盡可能大的刀尖角,以確保刀片強度和經濟性
  • 根據切深選擇刀片尺寸
  • 選擇盡可能大的刀尖半徑,以確保刀片強度
  • 如果存在振動趨勢,則選擇較小的刀尖半徑
 
l = 切削刃長度 (刀片尺寸)
 
 
RE = 刀尖半徑
 
 
刀尖角
 

車削刀片槽型

車削槽形可分為針對精加工、半精加工和粗加工工序經過優化的3種基本類型。圖中所示為基于與進給和切深有關的可接受斷屑的各種槽形的加工范圍。

粗加工

大切深和高進給率的組合。要求最高切削刃安全性的工序。

 

半精加工

半精加工到輕型粗加工工序。各種切削深度和進給率的組合。

 

精加工

以小切深和低進給率執行的工序。要求低切削力的工序。

 
 
 
   ap
英寸 mm
進給fn
mm
英寸
 

上面的示例說明了用于加工鋼材料的山特維克可樂滿產品,還有適用于所有材料組的其它選項。

車削Wiper (修光刃) 槽型

使用Wiper (修光刃) 刀片能夠在保持標準切削參數的情況下改進表面質量,或在保持表面質量的情況下大大提高進給率。

-WMX Wiper (修光刃) 槽型是首選,對大多數應用而言,這都是一個很好的起點。當工況改變時,始終有一項高生產率替代方案。

出現振動問題時,選擇正前角Wiper (修光刃) 槽型,以降低切削力并保持生產率。

如下選擇Wiper (修光刃) 槽型:

-WL:在采用更低的fn/ap時改進切屑控制。

-WF:在低fn/ap時改進切屑控制。也用于在出現振動時降低切削力。

-WMX:在大切深應用范圍內始終是首選??商峁┳罡呱a率、通用性和最佳效果。

-WR:用于需要強度更高的刃線的應用,例如斷續切削。



車削刀片材質

刀片牌號主要按照下列標準選擇:

  • 零件材料 (ISO P、M、K、N、S、H)
  • 方法類型 (精加工、半精加工、粗加工)
  • 切削工況 (良好、正常、惡劣)

刀片槽型與刀片材質相互補充。例如,刀片材質的韌性能夠補償槽型強度的不足。

 
 

車削刀片形狀

應針對刀具所需的主偏角可達性選擇刀片形狀。應選擇盡可能大的刀尖角,以確保刀片的強度和可靠性。但是,這必須與需要執行的切削變化相互平衡。

大刀尖角強度高,但需要更高的機床功率且更易產生振動。

小刀尖角剛性較差且切削刃吃刀小,這兩種因素都導致其對熱量的影響更加敏感。


切削刃強度
(大刀尖角)
  • 更堅固的切削刃
  • 更高的進給率
  • 更大的切削力
  • 更大的振動
更低的振動趨勢
(小刀尖角)
  • 更高的可達性
  • 更小的振動
  • 更小的切削力
  • 剛性更差的切削刃
 
 

車削刀片尺寸

根據應用需求以及應用中的切削刀具空間選擇刀片尺寸。

刀片尺寸越大,穩定性越好。對于重載加工,刀片尺寸通常大于IC 25 mm (1英寸)。

進行精加工時,在許多情況下都可減小尺寸。

如何選擇刀片尺寸

  1. 確定最大切深ap
  2. 確定所需的切削長度LE,同時還要考慮刀柄的主偏 (切入) 角、切深ap和機床規格
  3. 根據所需的LE和ap,可為刀片選擇正確的切削刃長度L和IC
 
 

車削刀片刀尖半徑

刀尖半徑RE是車削工序中的一項關鍵因素。刀片提供多種刀尖半徑尺寸。具體的選擇取決于切深和進給,并會影響表面質量、斷屑和刀片強度。

小刀尖半徑 大刀尖半徑
  • 適用于小切深
  • 減少振動
  • 剛性差的切削刃
  • 通常更好的斷屑性能
  • 高進給率
  • 大切深
  • 很高的切削刃安全性
  • 提高徑向力

切深和切削力

刀尖半徑與切深之間的關系會影響振動趨勢。隨著切深的增加,將刀片推離切削表面的徑向力更趨于軸向。

最好使軸向力大于徑向力。高徑向力可能對切削作用產生負面影響,從而可能導致振動和較差的表面質量。

一般經驗法則是,選擇小于等于切深的刀尖半徑。

  
 

正前角型或負前角型車削刀片

負前角刀片具有90°角 (0°后角),正前角刀片則具有小于90°的角 (例如7°后角)。負前角型刀片的圖示說明了刀片如何裝配在刀柄中及其傾斜情況。下面列出了這兩種刀片類型的一些特性:

正前角車削刀片

  • 單面
  • 低切削力
  • 帶有后角
  • 內圓車削以及對細長工件進行外圓車削的首選
 
 
后角

負前角車削刀片

  • 雙面和/或單面
  • 高強度切削刃
  • 零度后角
  • 外圓車削的首選
  • 重載切削工況
 
 
后角
 

車削的主偏角

主偏角KAPR (或切入角PISR) 是切削刃與進給方向之間的夾角。為了成功完成車削工序,選擇正確的主偏角/切入角非常重要。主偏角/切入角會影響:

  • 切屑形狀
  • 切削力方向
  • 切入的切削刃長度
 

大主偏角 (小切入角)

  • 切削力被導向夾頭。振動趨勢更低
  • 能夠車削軸肩
  • 切削力更高,特別是在切入和切出時
  • 在加工HRSA和表面硬化工件時容易出現溝槽磨損

小主偏角 (大切入角)

  • 引導至工件中的徑向力增加將導致振動趨勢
  • 切削刃上的負荷減小
  • 產生較薄的切屑 = 較高的進給率
  • 減少溝槽磨損
  • 不能車削90o軸肩
 

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