重载车削刀具选择
           | 作者:管理员 | 发布时间:2018-10-01 | 103次浏览
       重载车削加工时,切削刃工作部分通常可达到40~50mm。选择刀具时,除了要选择较高强度、韧性的刀杆外,一般重点考虑以下几个方面: 
       1. 刀片材料的选择 
       由于重载车削的特殊性,因此刀片材料的选择要具有强度高、耐磨损、抗冲击,韧性较好等特点,同时刀片的厚度也是比较关键的因素。加工钢料时,钨钴类(K)类硬质合金的强度和韧性好,但高温硬度和高温韧性较差:重型车削时,工件塑性变形大,摩擦剧烈,切削温度高,因此在重型车削中很少用K类硬质合金。钨钛钴类(P)类硬质合金有高硬度和耐磨性、高耐热性、抗粘接扩散能力和抗氧化能力,是重载车削常用的刀具材料,适于加工钢料。然而在低速车削时,切削过程不平稳会造成P类合金的韧性差,产生崩刃:尤其是加工一些高强度合金材料时,P类硬质合金寿命下降快,无法满足使用要求。这时应选用M类刀具或细晶粒、超细晶粒合金刀具(如643等)。细晶粒合金的耐磨性好,更适用于加工冷硬铸铁类产品,效率较M类刀具可提高1倍以上。 
       2. 刀片几何角度的选择 
       由于在重载机械粗加工阶段刀具的工作环境比较恶劣,比如材料锻造后的氧化皮、裂纹、铲坑、铸造后的夹杂、气孔等缺陷,都易导致刀具的损坏,因此应选择适当的刀具角度。用于重载车削的粗加工刀具一般采用0°~-5°前角,10°~15°后角,采用负的刃倾角,以增大工作前角和楔角,提高切削刃的锋利性和刀尖的强度。同时,在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、R2mm左右的刀尖圆角以提高切削刃的抗冲击性能。当然,这些角度还要根据实际加工情况进行调整。 
       精加工阶段以保证产品精度为主要目标。刀具的锋利对切除微小的余量极为重要。这时选用的刀具角度一般为:前角γ o=10°,后角α o=15°,刃倾角λ s=10°;当用平刃刀片精光时,前角γ o=25°~30°,后角α o=15°,刃倾角λ s=20°,属斜角切削。切削刃在刃磨后,应该用金刚石砂条或细目油石条进行研磨,去除微小毛刺及微裂,增强切削刃的锋锐性和强度,并用刀尺进行透光检查,保证切削刃的平直度。 
       3. 切削用量的选择 
       重载切削粗加工阶段的背吃刀量可以达到ap=40~50mm,相应的切削速度为vc=10m/min左右,进给量f=1.5mm/r。采用这样的切削用量,工件的表面粗糙度比较差,只能达到Ra=12.5~6.3μm。因为粗加工阶段以去除余量为主要加工目的,按照机械加工中切削余量的确定原则,为提高切削效率,应适当加大背吃刀量。 
       4. 刀片结构及装夹方式的选择 
       一般情况下,重载车削的刀片夹紧为立装形式,以提高刀片的强度要求。另外,刀片的断屑也是比较重要的方面。重载车削的切屑厚而宽,断屑不好会直接损伤切削刃及刀杆,引起切削振动,缠绕刀头难以清理。一种好的断屑槽形结构或者装夹方式会直接解决断屑方面的困扰。例如:采用上压式刀片夹紧方式往往采用镶嵌硬质合金可调压板,起到断屑、压板双重作用;选用合理刀片断屑槽形,也能减少切屑缠绕的可能性。