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金属加工-规定几何形状的刃口加工

原创 Linux操作系统 作者:starhmx 时间:2007-12-26 13:55:47 0 删除 编辑
http://www.n99u.com/answer_detail.asp?id=22
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●车削
    借助于车削作业可生产圆形零件。外圆表面和圆锥体外表面用圆柱形粗坯制成。在车削时,圆柱形粗坯围绕其纵轴线和朝向切削刀具旋转。
    大多数车削作业使用单刃刀具。夹具一般有一个具有多刃的分度卡盘。
     工件转速、进刀速度和切削深度是对车削作业的主要技术要求。粗切削易最高速度切削掉金属,随后以较高切削速度、较低进刀速率和较小切削深度进行精切削加工 [14.70]。机械加工条件取决于工件和刀具材质、表面光洁度、尺寸精度和机床(工具机)能力。工件与刀具材料的每个组合都有一最佳的刀尖角形状。刀具 几何形状将影响切削的流动方向。目标是避免长的连续切屑,因为这种切屑可妨碍工具机操作或损伤零件表面。当切屑碰撞工件或刀杆时即断裂。
    ◆在机床上进行的主要车削作业是直线车削或外圆车削、锥体车削、端面车削和镗孔。
    ◆镗孔是内车削过程,可用于扩大用上述方法钻削的孔,扩大空心管内径或加工内槽。
    ◆对车削作业而言,只有在操作自动机床时才能使用混水型金属加工液;往往优先选用纯切削油。

●钻削
    在成品件上最常见的形状是圆孔,许多这样的孔是用钻削制造的。由于在零件内形成钻屑,排屑槽或沟槽一般有两种用途。除为移除钻屑起导管作用以外,排屑槽还使切削液到达刀具-工件界面。多数钻头用HSS材质制成,需要使用切削液[14.71]。
    为钻削作业推荐的冷却剂压力取决于几个因素。最重要因素包括工件硬度、进刀速度、孔径、孔深度、公差和粗糙度。随冷却剂压力的增加,冷却剂循环可能成为问题[14.72]。
     使用带刀片的内冷式钻头可缩短钻削时间。碳化钨刀片和带PVD或CVD涂层的刀片一般用于这类用途。高效冷却剂系统将以适宜压力和流速供送冷却剂。低效冷 却剂系统可导致钻削孔内部表面光洁度不良。钻头直径对决定冷却剂压力和流速而言是最重要的因素[14.73]。如果冷却剂系统低效,钻屑可堵塞将冷却剂送 至刀片的排屑槽,这种情况可造成刀具损坏。
    要求高的冷却能力时使用混水型金属加工液。最新的发展表明,这一作业亦可用MQL(最低量润滑)或借助于干切削工艺进行。这种技术依赖于加工的材质和为此用途而设计的工具机。

●铣削
    在包括端铣削、阔面铣削和端面铣削的场合,可用各种各样的铣削过程。由于刀具有多个齿和每个齿都产生铣屑,高速铣削掉金属时可能的。在大多数应用中,工件被送入旋转着的铣刀中。进给运动一般垂直于刀具轴线,切削在刀具的圆周上进行。
    在端铣削中,铣刀旋转中心线垂直于被铣削的工件表面。端铣刀通常有二个、三个或四个排屑槽。
    平面表面,制造模具时的切削凹槽、沟槽和薄零件廓形是端铣刀的普通作业。
    空心端铣刀用在自动螺纹机床上。内铣齿将圆棒料的外圆表面加工至精确直径。
    端面铣削类似于端铣削。但是,端面铣削铣刀的直径比其长度长。端面铣刀设计成能加工平面表面。铣刀的几何形状和主要用途适于可分度的硬度合金卡盘。由于切削刀具和工件之间的相对运动,和车削作业一样,在端面铣削的表面上亦留有刀痕。
    铣削中铣刀的旋转方向可产生不同作用。在传统方法即所谓逆铣或对向铣中,铣刀朝工件进给方向旋转。在顺铣或同向铣中,铣刀旋转方向与进料方向一致。逆铣削产生的铣屑较厚,而顺铣削时铣屑则较薄。
    逆铣削的主要优点是刀具的磨耗不受工件表面状况的影响。如刀刃锐利,可得较光滑的表面。
    在顺铣削具有硬表面的材料,如铸件或热加工金属件时,铣刀齿将磨耗较快并可损坏。顺铣削的优点是零件上刀痕趋于减少,如果刀刃上产生切屑瘤的话,表面光洁度不受其影响。
    加工铸铁时,多年来干铣削是最现代化方法。高强度钢和铝合金用混水型金属加工液润滑,但最新的发展表明,从成本观点看,在某些情况下MQL可展现更多的优点。

●深孔钻削
    深孔钻削,从前多半仅用在武器装备工业(因此,经常碰到术语“枪管钻削”),目前已发生变化,在很大程度上集中在民用用途。
    这类技术目前用在汽车、造船、航空器、机器和工具工业、工业装置建造、液压和气动设备。
    使用HSS麻花钻头的常规钻削和使用各种专用钻头(例如装备优可分度碳化钨刀片的深孔钻削工具或浅孔钻头)的常规钻削,这两者之间的分界线最好划定如下。
    ◆如果孔的直径(d)比深度大2~3倍,并假定为此目的有大功率多工序自动数控机床可资使用,则用可分度的碳化钨刀片进行钻削大概会成为未来最流行的方法。
    ◆与麻花钻头相比,此法进刀速度较慢,切削力较小。然而,由于切削速度快(比麻花钻头快5~10倍),相应地需要更大功率的传动装置。
    ◆对孔深大于直径(d)10倍的孔而言,在要求优级表面光洁度、表面缺陷少和尺寸公差精细的场合下,使用深孔钻削刀具。
    ◆在这两个用途之间使用特殊设计的常规HSS麻花钻头。

●拉削
     拉削是机械加工作业的一种类型,这一作业的焦点显然集中在纯切削油上。与许多其他切削作业不同,主要考虑的问题是刀具的磨损或刀具使用寿命。其原因是拉削 刀具是非常复杂的组件,由一个单件制造而成。材料主要是高速钢,硬质合金作为刀具材料仅用于灰铸铁的机械加工。在拉削情况下,数个齿同时啮合,而且切屑宽 度经常很大。移除切屑可能是非常成问题的,因而通常也需要低黏度油。从切削液的供送来看,内拉削比外拉削更成问题,卧式拉削比立式拉削更困难。
     拉削刀具的温度敏感性与从整体工件切削有关联,而整体工件上对每个齿无任何轮廓不清的预切口,因而要求相对低的切削速度。其结果导致增大切削刃区,而这就 需要拉削油中含有专用添加剂,甚至其含量特别高。为减少切削刃上的切屑瘤,活性硫是必需的。活性硫添加剂经常与含氯物质并用[14.74]。在加工工艺容 许的范围内提高切削速度可避免临界切屑瘤区。在这种情况下,拉削油的润滑条件通常是困难的。如果削减切屑瘤成功,这能改善工件表面,特别对成批生产有意 义。在大规模生产中,拉削往往不是精密的机械加工作业,但可将其定级为高切削率的粗加工作业。工件表面质量问题具有次要意义,在这种情况下用金属加工液保 护刀具处于优先地位。以很高的拉削速度和高切削率加工易切削钢时,使用水溶性冷却剂,特别时EP乳液和不含矿物油而浓度较高(10%~35%)的合成产品 可取得优良结果。在这种情况下,与纯油相比,冷却作用和切削移除的改善就成为重要因素。同样重要的是,就实际润滑操作而论,当拉削时,和使用规定几何形状 的切削刃进行的几乎所有其他切削作业不同,这一作业使用极小的后角。其结果是副后角处于相当大的应力之下,侧面磨损和前刀面磨损可能较大,这对供送冷却剂 也是应该注意的。
    在简单切削作业的联动拉削过程中,至少应设法在输送低浓度水溶性冷却剂的管线中使用EP乳液。

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