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發布日期:2022-04-27 點擊率:48
一、切屑的類型
由于工件材料不同,切削條件各異,切削過程中生成的切屑形狀是多種多樣的。切屑的形狀有帶狀、節狀、粒狀和崩碎四種類型。
(1)帶狀切屑 這是最常見的一種切屑,它的內表面是光滑的,外表面呈毛茸狀。加工塑性金屬時,在切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大的工況條件下常形成此類切屑。
(2)節狀切屑 又稱擠裂切屑,它的外表面呈鋸齒形,內表面有時有裂紋。在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時常產生此類切屑。
(3)粒狀切屑 又稱單元切屑。在切屑形成過程中,如剪切面上的剪切應力超過了材料的斷裂強度,切屑單元便從被切材料上脫落,形成粒狀切屑。
(4)崩碎切屑 切削脆性金屬時,由于材料塑性很小、抗拉強度較低,刀具切削時,切削層金屬在刀具前刀面的作用下,未經明顯的塑性變形就在拉應力作用下脆斷,形成形狀不規則的崩碎切屑。加工脆性材料,切削厚度越大越易得到這類切屑。
前三種切屑是加工塑性金屬時常見的三種切屑類型。形成帶狀切屑時,切削過程最平穩,切削力波動小,加工表面粗糙度較小。形成粒狀切屑時切削過程中的切削力波動最大。前三種切屑類型可以隨切削條件變化而相互轉化,例如,在形成節狀切屑工況條件下,如進一步減小前角,或加大切削厚度,就有可能得到粒狀切屑;反之,加大前角,減小切削厚度,就可得到帶狀切屑。
二、切屑類型控制
在生產實踐中,我們會看到不同的排屑情況,有的切屑打成螺卷狀,達到一定長度后自行折斷;有的切屑折斷成C形、6字形;有的呈發條狀卷屑;有的碎成針狀或小片,四處飛濺,影響安全;有的帶狀切屑纏繞在刀具和工件上,易造成事故。不良的排屑狀態會影響生產的正常進行,控制切屑類型和流向具有重要意義,這在自動化生產線上加工時尤為重要。
切屑經第Ⅰ、第Ⅱ變形區的劇烈變形后,硬度增加,塑性下降,性能變脆。在切屑排出過程中,當碰到刀具后刀面、工件上過渡表面或待加工表面等障礙時,如某一部位的應變超過了切屑材料的斷裂極限值,切屑就會折斷。
研究表明,工件材料脆性越大,切屑厚度越大,切屑卷曲半徑越小,切屑就越容易折斷。可采取以下措施對切屑實施控制:
(1)采用斷屑槽 通過設置斷屑槽對流動中的切屑施加一定的約束力,可使切屑應變增大,切屑卷曲半徑減小。斷屑槽的尺寸參數應與切削用量的大小相適應,否則會影響斷屑效果。常用的斷屑槽截面形狀有折線形、直線圓弧形和全圓弧形。前角較大時,采用全圓弧形斷屑槽刀具的強度較好。斷屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、內斜三種。外斜式常形成C形屑和6字形屑,能在較寬的切削用量范圍內實現斷屑;內斜式常形成長緊螺卷形屑,不能在較寬的切削用量范圍內實現斷屑;平行式斷屑槽的適用范圍介于上述兩者之間。
2)改變刀具角度 增大刀具主偏角 ,切削厚度變大,有利于斷屑。減小刀具前角 可使切屑變形加大,切屑易于折斷。刃傾角 可以控制切屑的流向, 為正值時,切屑卷曲后流向主后刀面折斷形成C形屑或自然流出形成螺卷屑; 為負值時,切屑卷曲后流向已加工表面折斷成C形屑或6字形屑。
(3)調整切削用量 提高進給量 使切削厚度增大,對斷屑有利;但增大 會增大加工表面粗糙度。適當地降低切削速度可使切削變形增大,也有利于斷屑,但這會降低材料切除效率。須根據實際條件適當選擇切削用量。
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