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数控加工中心平面铣削加工效率的影响

发布时间:2021-03-15      点击次数:117

一、冷却和涂层:

 

1)平面铣削是否要冷却,存在争议。当用一个大直径面铣刀铣削时,冷却液难以喷到整个铣刀。特别是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出,实际上冷却液达不到刀尖,而是刀尖切入时被加热,切出时被冷却。这种很快地加热、冷却,极易引起热裂纹。如果刀片出现裂纹,并且在切削时从刀片座中落下,刀体将会受到严重的损坏。

 

2)现代的刀具涂层能使温度裂纹产生的概率大大降低,更加促进了干式切削的发展。特别是TiAlN涂层刀具很适合于干式切削。因为当切入金属时,切削的热量使TiAlN表面发生化学变化,产生了更硬的物质。

 

3)干式切削的优点是,操作者可以看清切屑实际的形状和颜色,为操作者提供了评定切削过程的信息,由于工件的化学成分不同,发出的信息也不一样:当加工碳钢时,形成暗褐色切屑,说明采用切削速度适当;当速度进一步提高,褐色切屑将变成蓝色。如果切屑变黑,表明切削温度过高,此时应降低切削速度。

 

4)不锈钢的导热率较低,其热量不能很好地传至切屑,所以加工不锈钢应选用适当的切削速度,使切屑带有淡淡的棕褐色。如果切屑变成深褐色,表明其切削速度已达高限度。有时,为避免刀瘤,加工不锈钢切削热又是需要的。另外,冷却液会使切屑冷却太快而熔合在刀片上,导致刀具寿命降低。

 

5)过高的进给量会引起材料的堆积,而进给量过低又会使刀具与工件发生摩擦,也会导致过热。

 

6)干切的目标是调整切削速度与进给量,使热传到切屑而不是工件或铣刀上。因此,应避免使用冷却液,以便观察飞溅的切屑,适当地调整主轴速度和进给量。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上,不会发生热裂纹,从而延长了刀具寿命。但当加工易燃性的材料(如镁和钛)时,应注意冷却并备好灭火设施。

 

7)值得一提的是,当干切时,在螺纹/铣刀体的结合面应涂少量防止“咬死”(难以拆卸)的化合物也很重要,但要注意不要带进污物,否则会影响铣刀的安装精度。

 

二、顺铣和逆铣:

 

1)大多数平面铣削都是在带有丝杠或滚珠丝杠的轻型机床上用逆铣方式来完成。但是,应尽量采用顺铣,这样会取得更好的加工效果。因为逆铣时,刀片切入前产生强烈摩擦,造成加工表面硬化,使下一个刀齿难以切入。当顺铣时,应使铣削宽度大约等于2/3铣刀直径,这可保证刀刃一开始就能立即切入工件,几乎没有摩擦。如果小于1/2铣刀直径,则刀片又开始“摩擦”工件,因为切入时切削厚度变小,每齿进给量也将因径向切削宽度的变窄而减小。“摩擦”的结果使刀具寿命缩短,对于硬质合金刀具,增加每齿进给量和减小切削深度是比较有利的。所以粗铣时,若径向切削宽度小于铣刀半径时,增加走刀量,其刀具寿命将会提高,加工时间随之缩短。当然,精铣需要工件表面光洁,所以应限制走刀量。

 

2)试调这一径向铣削宽度,确定铣刀直径与径向铣削宽度之比的工作,在高精度机床上进行,以便在调整比率的同时,观察其工件表面粗糙度的变化。

 

三、铣削效率的评价:

 

面铣工作效率可以用多种方式衡量,一种是通过确定每分钟金属切除量,即:WOC(切削宽度)×DOC(切削深度)×FR(走刀量)。如:3(WOC)×0.150英寸(DOC)×3.5英寸/minFR=15.75立方英寸/分。金属切除率表示的是切下的金属体积,所用的机床功率能否达到这个切除率要取决于被加工金属的硬度。因而有另外一种衡量方法,就是直接计算铣削所需动率。它等于:金属切除率×材料硬度系数。如:铝硬度系数约为0.3,则所需功率为15.75×0.3=4.725(**);4140钢硬度系数约为0.7,所需功率为15.75×0.7=11(**),硬度系数可查有关手册、资料。

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