加工中心积屑瘤与鳞刺

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2011-05-24
【摘要】:切削塑性金属时,往往会在刀具切削刃口附近粘结着一块剖面呈三角状或鼻状的金属块,它包围着切削刃且覆盖部分前刀面,这种堆积物叫做积屑瘤。

    (一)积屑瘤

   1.积屑瘤的形成

   切削塑性金属时,往往会在刀具切削刃口附近粘结着一块剖面呈三角状或鼻状的金属块,它包围着切削刃且覆盖部分前刀面,这种堆积物叫做积屑瘤。

   2.积屑瘤对加工的影响

   (1)保护刀具。积加工中心屑瘤包围着切削刃,同时覆盖着一部分前刀面,由于积屑瘤是材料剧烈变形强化后的产物,其硬度高达金属母体的2~3倍,故能代替切削刃和前刀面进行切削,所以切削刃和前刀面都得到了积屑瘤的保护,沈阳机床一厂减少了刀具的磨损。

   (2)增大实际前角。有积屑瘤的车刀,实际前角丁,可增大至30‘—35‘,因而减少了切屑的变形,降低了切削力。

   (3)影响工件表面质量和尺寸精度。由于积屑瘤总是极不稳定的,时生时灭,时大时小,在切削过程中,一部分积屑瘤被切屑带走,一部分嵌入工件已加工表面,使工件表面形成硬点和毛刺,表面粗糙度值变大。

   因而有一层厚度为AH的金属层留下来,并被O点以下的刃口圆弧面挤压变形后成为已加工表面。AH减薄到Ah。.减薄的原因是因为刀具挤压变形后,金 属塑性变形部分不能恢复,恢复的只是弹性变形部分(即AH—Ah)。加工中心塑性变形愈大,表面变形硬化愈严重。硬化层的硬度可达工件硬度的1.2~2 倍,硬化层深度可达0.07—0.5mm。

   切削加工造成的已加工表面硬化层常常伴随有表面裂纹,使表面粗糙度值增大,疲劳强度下降。当以较小的切削深度再次切削时,则刀具不易切人,并且使刀具容易磨损,沈阳机床一厂因此应设法减轻这种现象。

   切削过程中变形和摩擦所消耗功的绝大部分转变为热能。切削热来源于三个变形区。在第1变形区内被切材料发生弹性变形和塑性变形而产生的热量,分别用 Ql和Q2表示;在第Ⅱ变形区有刀具前刀面与切屑摩擦而产生的热量,用Q,表示;在第Ⅲ变形区内有刀具后刀面与工件摩擦而产生的热量,用Q:表示。

   切削时所产生的热量由切屑、工件、刀具及周围介质传出,加工中心分别用Q,、Q,、口,和Q8表示。上述切削热的产生和传散的平衡关系式为

   Q二Q1+Q2+Q3+Qx二Q5+Q6+Q7+Qx

   例如不用切削液,以中等切削速度切削钢件时,切削热由各部分传出的比例:0,为50%-80%,Q,为10%—40%,Q,为3%—9%,Q。为1%。

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