金属加工中的毛刺问题
浅谈精密加工中的毛刺和翻边的区别以及超声波去毛刺机

浅谈精密加⼯中的⽑刺和翻边的区别以及超声波去⽑刺机
⽆论是铣削还是磨削,也不管是⾦属或者是注塑件,在精密加⼯中都会产⽣⽑刺和翻边。
翻边的特点类似冲压件边缘,因为⼑具的挤压产⽣的变形,变形部位的根部与⼯件基体之间⽆断裂,相关连接⼒较⼤,在很多制造型企业的⼀线⼈员习惯把这样的翻边定义为“⽑刺”或者“⼤⽑刺”,但实际上就是翻边,要去除这样的翻边⼀般要借助打磨⼯具由⼈⼯作定点去除,精度⾼的⼯件翻边如果⽤传统的研磨抛光机难免会影响尺⼨或者表⾯粗糙度,⼈⼯打磨存在品质不可控的因素。
那么有没有办法把翻边⽤⼀些特种加⼯设备去除呢?办法就是把翻边进⼀步加⼯,成为⽑刺:⽑刺和翻边的最⼤区别是根部与⼯件基体之间的连接⼒不⼀样,⽑刺的根部与零部件的基体不是精密结合的,⼀般有裂缝或者不连续的断裂点,在通过进⼀步机械⼯件后,翻边的根部就可以锻炼,形成相对较易去除的⽑刺。
下图是密镭超声波去⽑刺前后的对⽐图⽚:
从显微镜拍摄的图⽚可以看出,原来竖⽴起来的翻边,被精密磨床加⼯后,根部有了明显的裂痕,这样在密镭超声波去⽑刺的强⼒打击下,打击应⼒在断裂处集中并释放,累计到⼀定时间后,⽑刺就可以脱落了。
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常州密镭超声波设备有限公司。
去金属毛刺,这4个方法能帮到你

去金属毛刺,这4个方法能帮到你毛刺,在金属行业奋斗过的人一定对它不陌生,在金属制品加工过程中,它是无处不在的,不论你采用多么高级的精密的设备,它都会伴随产品一起诞生。
所谓毛刺,主要是材料的塑性变形而在被加工材料加工边缘生成的一种多余的铁屑,尤其是延展性或者韧性较好的材质,特别容易出现毛刺,而恰恰毛刺问题又是金属加工行业到目前为止工程师们无法解决的难题之一。
金属加工过程中的毛刺类型主要有飞边毛刺、尖角毛刺、飞溅等不符合产品设计要求的一种突出的多余的金属残余部分。
对于这个问题,到目前为止还没有一种有效的方法能够在生产过程中将其杜绝,所以为了保证产品的设计要求,工程师们只有在后道的去除方面下功夫,到目前为止针对不同产品不同的去除毛刺的方法和设备已经有很多种了。
一般情况下,可将去除毛刺的方法分为四大类•粗级(硬接触)属于这一类的有切削、磨削、锉刀及刮刀加工等。
•普通级(柔软接触):属于这一类的有砂带磨、研磨、弹性砂轮磨削及抛光等。
•精密级(柔性接触):属于这一类的有冲洗加工、电化学加工、电解磨削及滚动加工等。
•超精密级(精密接触):属于这一类的有磨粒流去毛刺、磁力研磨去毛刺、电解去毛刺、热能去毛刺以及密镭强力超声波去毛刺等,这类去毛刺方法可获得足够的零件加工精度。
当我们在选择去毛刺方法时,要考虑多方面的因素,例如零件材料特性、结构形状、尺寸的大小和精密程度,尤其要注意表面粗糙度、尺寸公差、变形以及残余应力等变化。
所谓电解去毛刺就是一种化学去毛刺方法,它可去除机械加工,磨削加工及冲压加工后的毛刺,并使金属零件尖边倒圆或倒棱。
利用电解作用去除金属零件毛刺的一种电解加工方法,英文简称ECD 。
将工具阴极(一般用黄铜)固定放置在工件有毛刺的部位附近,两者相距一定的间隙(一般为0.3 ~1 毫米)。
工具阴极的导电部分对准毛刺棱边,其他表面用绝缘层覆盖起来,使电解作用集中在毛刺部分。
加工时工具阴极接直流电源负极,工件接直流电源正极。
钣金工作中常见问题及解决方案分享

钣金工作中常见问题及解决方案分享2023年,钣金工作已经成为许多行业中必不可少的一项工艺。
钣金加工涉及到金属制造、机电制造、电子制造、汽车制造等诸多领域,其重要性不言而喻。
然而,在实际的钣金工作中,我们也会遇到各种各样的问题,阻碍我们的工作进程。
本文将结合笔者多年的钣金工作经验,为大家介绍一些常见问题及其解决方案。
一、铝材切割面毛刺在钣金切割加工中,铝板的切割面经常会出现毛刺,严重影响了加工质量。
钣金工作中,该问题的解决方案如下:首先,可以选择高品质的刀具进行作业。
刀具的质量和形状在切割时起到至关重要的作用。
选择好的刀具可以降低铝板毛刺的概率,并保证切割的精度。
其次,加工时可以进行冷却处理。
使用冷却液或气体会降低切削区域温度,加工质量会有所提高。
最后,可以控制加工速度。
缓慢的加工速度会使刀具在切割时更容易切出平整的表面。
二、弯曲后的薄板留下了折痕在将铝板或钢板弯曲后,常常会留下折痕。
解决此问题的方法如下:首先,我们可以增加钣金加工中的模具数量。
在进行弯曲加工时,使用适当数量的模具可以防止薄板出现折痕的同时保证弯曲角度的精度。
其次,可以在板材的折弯区域放置弯曲衬底。
弯曲衬底可以起到缓冲作用,将板材弯曲时的伸展力分散开来,减少折痕的产生。
最后,可以尝试预弯加工。
通过将弯曲弧度和折痕预先设定到一致,可以在后续加工中避免出现折痕的问题。
三、正交焊缝弯曲时开裂在进行焊接及加工的过程中,焊接缝上常常会出现裂缝。
解决此问题的方法如下:首先,可以进行控温操作。
在正交焊接缝的加工过程中,我们可以采用预热的方式,将焊缝的温度逐渐升高,使其材料结构更加均匀,从而降低开裂的概率。
其次,选择合适的焊接参数。
目前市场上的焊接设备具备了更加智能化和高效化的功能,可以根据焊接缝的要求,自动调整焊接参数,大大降低了出现焊接裂缝的概率。
最后,钣金加工过程中可以适当增加冷却时间。
在焊接完成之后,保持冷却时间,降低焊接缝温度,同时也减少焊接缝开裂的可能性。
冲孔的缺陷以及改进措施

冲孔的缺陷以及改进措施
冲孔是一种常见的金属加工方法,但是在实际生产中可能会出现一些缺陷。
以下是一些可能的冲孔缺陷以及改进措施:
1. 毛刺,冲孔过程中,可能会在冲孔边缘产生毛刺。
这可能会影响产品的外观和安全性。
改进措施包括使用更锋利的冲头、调整冲床的压力和速度以及使用适当的模具润滑剂。
2. 变形,在冲孔过程中,材料可能会发生变形,导致尺寸不准确或形状失真。
改进措施包括优化冲床的参数,选择合适的材料厚度和硬度,以及使用辅助夹具来稳定材料。
3. 裂纹,冲孔过程中,材料可能会出现裂纹,这可能是由于材料本身的缺陷或者冲孔力过大造成的。
改进措施包括对材料进行质量检测,控制冲孔力度,以及选择合适的冲头形状和尺寸。
4. 偏移,冲孔位置偏移可能会导致产品组装困难或功能失效。
改进措施包括使用精确的模具定位系统,优化冲床的工艺参数以及进行定期的设备维护和校准。
5. 精度,冲孔加工的精度可能受到多方面因素的影响,包括材料特性、模具设计和加工参数等。
改进措施包括优化工艺流程,提高模具精度,以及进行严格的质量控制和检测。
综上所述,冲孔缺陷可能受到多种因素的影响,改进措施需要从材料、设备、工艺和质量控制等多个方面综合考虑,以确保冲孔加工的质量和稳定性。
空气切割有毛刺如何解决

空气切割有毛刺如何解决
空气切割是一种常见的金属加工方法,可以在快速切割的同时实现高质量的加
工效果。
然而,有时候在空气切割过程中会出现切割边缘有毛刺的情况,这会影响到加工件的精度和美观度。
在面对这种情况时,我们可以采取一些措施来解决空气切割有毛刺的问题。
解决方案一:优化切割参数
在空气切割加工中,合理的切割参数是保证切割质量的关键。
如果切割边缘出
现毛刺,可以考虑调整切割速度、气压和焦距等参数。
通常情况下,增加切割速度、适当调整气压和焦距可以减少毛刺的产生,提高切割质量。
解决方案二:使用合适的切割气体
除了调整切割参数,选择合适的切割气体也是解决空气切割毛刺问题的重要方法。
一般来说,氮气和氧气是常用的切割气体,它们在切割过程中会产生不同的效果。
如果遇到毛刺问题,可以尝试切换不同的切割气体,找到最适合的气体以减少毛刺的产生。
解决方案三:使用优质的切割工具
切割工具的质量也会影响到切割效果。
选择优质的切割刀具可以减少切割时的
震动和刀具磨损,从而降低毛刺的产生。
此外,定期对切割工具进行维护和更换也是保证切割质量的重要步骤。
结语
空气切割作为一种常见的金属加工方法,通过合理的切割参数、选择合适的切
割气体以及使用优质的切割工具,可以有效解决空气切割有毛刺的问题,提高切割质量和效率。
在实际加工中,不断总结经验并采取适当的措施,可以更好地应对空气切割过程中出现的各种挑战。
五金冲压件毛刺标准

五金冲压件毛刺标准五金冲压件作为机械加工中常见的一种零部件,其质量直接关系到整个产品的使用效果和寿命。
而在五金冲压件的加工过程中,毛刺问题一直是制约产品质量的一个重要因素。
因此,对于五金冲压件毛刺标准的制定和执行,显得尤为重要。
首先,对于五金冲压件毛刺的定义和分类是十分必要的。
毛刺是指在冲压或切削加工过程中,金属工件边缘或孔洞周围产生的微小凸起或毛状残余。
根据毛刺的形状和产生原因,可以将其分为挤压毛刺、切削毛刺、分屑毛刺等不同类型。
这些毛刺不仅影响产品的外观美观,更可能导致产品配合间隙不合适、卡滞或者损坏其他零部件,甚至对人身安全造成威胁。
其次,五金冲压件毛刺标准的制定需要考虑到产品的具体用途和工艺要求。
一般来说,对于外观要求较高的产品,毛刺的允许标准会相对严格,甚至会有专门的检测工具和方法来进行检测和评定。
而对于一些内部结构较为复杂或者对毛刺要求不是很高的产品,其毛刺标准则会相对宽松一些。
同时,对于不同材质的五金冲压件,其毛刺标准也会有所不同,需要根据具体情况进行制定和调整。
另外,五金冲压件毛刺标准的执行和监督也是至关重要的。
一方面,生产企业需要建立健全的质量管理体系,明确毛刺标准,并通过培训和考核确保操作人员能够严格执行标准,保证产品质量。
另一方面,相关监管部门也需要加强对五金冲压件生产企业的监督检查,对于不符合毛刺标准的产品进行处罚,督促企业提高产品质量意识和管理水平。
最后,五金冲压件毛刺标准的不断完善和提高也是必不可少的。
随着科学技术的不断进步和市场需求的不断变化,对于五金冲压件毛刺标准的要求也会随之发生变化。
因此,生产企业和相关部门需要密切关注行业标准的制定和修订,及时调整和优化自身的生产工艺,以适应市场的需求。
总之,五金冲压件毛刺标准的制定和执行对于提高产品质量、保障产品安全具有重要意义。
只有建立科学合理的毛刺标准体系,加强执行和监督,不断完善和提高标准,才能更好地满足市场需求,推动五金冲压件行业的健康发展。
激光切割钣金件毛刺问题的分析与解决

激光切割是用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面,使材料熔化、气化、烧蚀,同时用与激光束同轴的压缩气体吹除熔融物质,并使激光束与材料沿一定轨迹做相对运动,从而形成一定外形的切缝,完成对材料的切割。
激光切割具有精度高、切缝窄、切割面光滑、速度快、加工质量好、加工材料广等优势。
目前,激光切割技术已被广泛应用于多个领域。
成套电器外壳多为钣金制件,激光切割因其加工成本低、效率高、加工材料种类多等优势在钣金行业内已然成为常见的加工方式。
然而,甘瓜苦蒂,物无全美,其加工过程中附着的熔渣、伴生毛刺却让现场管理人员不胜其烦。
工件上的毛刺如图1 所示。
图1 工件上的毛刺激光加工中毛刺产生的原因及影响通过理解激光切割工作原理和日常实践,总结出毛刺产生的原因主要有六个方面:⑴激光束焦点上下位置偏差导致能量不集中,工件气化不充分,熔渣堆积不易脱落,容易产生毛刺;⑵激光输出功率不足以有效蒸发金属,造成大量的熔渣和毛刺;⑶激光切割机的辅助气体种类、纯度、吹除压力达不到要求,引起毛刺;⑷激光切割工作时切割速度太慢,破坏了切割面表面质量,产生毛刺;⑸激光切割机的工作时间太长,造成设备工作状态不稳定,也会引起毛刺;⑹激光切割设备存在不足,如激光底座锯齿状托盘的锯齿深度小、锥度不足,因而与板材接触面积过大,造成加工时激光击穿受阻、气体流通阻塞,易产生熔渣附着、熔渣反弹,形成毛刺,如图2 所示。
图2 设备底座结构示意图工件边角存在毛刺将严重影响后续折弯、焊接、装配精度,对于操作人员也存在着一定的安全隐患。
带毛刺工件如果应用在我司生产的环网柜气箱上,对气密性会有很大影响;应用在电气系统时,也会因毛刺脱落造成回路短路或使磁场受到破坏,影响系统正常工作或带来其他危害。
激光加工中预防毛刺产生的方法调整设备参数根据不同的加工材料反复实践调整其功率、气压、流量、焦距、进给速度等参数直至最佳状态,保存记录数据方便后续批量加工,只依靠机器提供的参数是割不出精美工件的。
如何抑制毛刺的产生

1 毛刺问题产生的机理 .
( ) 材 料 原 因 钻 孑 时 在 孑 的 入 、出 口 处 产 生 毛 1 L L
刺 ,特别是相交孔 中的毛刺 ,因此 ,工件材 料的韧性 和
塑性 变形倾 向越大 ,在钻削过程 中产生的切 屑越不容 易 完全从基体材料上脱落 ,留在工 件实体边缘 部分就会 形 成毛刺。
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上容 易产生积屑瘤 ,积屑瘤突 出在切削刃上 ,会 刺入工
存在毛刺会形 成虚接或短路 ,在油路系统有 毛刺会 减慢 流量的速度 ,尤其 是装 配中如果零件上 带有毛刺 ,将 直 接影响装配精度和可靠 性。所以 ,笔者从残 余毛刺存 留
在多交汇处的产生机理人 手,对 如何在加工 中抑制 毛刺 的产生做一点探讨 。
擦 。同时,后 角 的增 大 ,使 切削 刃更加 锋利 ,加 工 时 ,
参磊 工冷 工 加
W W W. e al o ki 1 50 c n m t w r ng 9 . or
2i年 2期 0 第 3 o
纹 ,从而产生毛刺 。积屑瘤碎裂时 ,其 碎片也容 易嵌入
工件 的表面而成为毛刺 。
2 .改进措施
( )用热处理方法来改变材料 的性质 1 在不 影响产
点 击 “ 要 投 稿 ” 一 注 册 用 户 一 登 录一 进 入 欢 迎 登 录 我
界 面 , 点击 “ 要 投 稿 ” 一 填 写 个 人 信 息 ( 记 上 传 我 切
( )钻削用量 的影 响 当切 削速度 较低时 ,切削 刃 3
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金属切削加工中的毛刺问题王春梅[摘要]毛刺是金属切削加工中产生的必然现象,它直接影响产品的质量,应从产品结构设计、工艺设计、刀具设计和生产管理等方面对毛刺加以控制。
关键词:金属切削加工毛刺解决措施1.引言长期以来,毛刺现象没有引起人们足够的重视,以至毛刺悄然影响着产品的质量。
如在进行挖掘机液压系统某个零件的设计时,在技术要求中写上“去除各孔交、贯处毛刺”的字样,但有人却以加工难度大、检测不方便、增加加工成本等为由提出质疑。
工人们也常常嫌麻烦忽视去毛刺工序,部分设计人员对此也不太重视,在图样上漏写“去毛刺”或“棱边倒钝”等。
其实,去毛刺是一个非常重要的工序,在液压系统中,零件上的毛刺一旦脱落进入元件时就会卡死滑阀,损伤零件表面,割破软管或堵塞出液口等从而影响主机性能,甚至停机。
毛刺如果掉在定位基准面上会影响加工精度;毛刺还会容易划伤工人造成不安全因素影响装配质量以及零件寿命,如何看待和控制金属切削加工中的毛刺问题,这将直接关系到产品的质量,这里就此发表一点看法。
2.对毛刺问题的重新认识毛刺,是指在金属(包括热加工和冷加工)切割加工过程中在切削力作用下,产生晶粒剪切滑移、塑性变形使材料挤压撕裂,导致工件表面过渡处出现各种尖角、毛边等不规则的金属部分。
这里主要指的是在冷加工,即金属切削加工中的毛刺问题。
毛刺是金属切削加工中产生的普遍现象之一,也是金属切削理论研究中迄今为止尚未解决好的两大难题(毛刺的生成与控制,切屑的处理与控制)之一。
大家都知道金属切削加工是指从工件上切除多于金属材料的加工方法。
不同的切削方法选用的刀具不同(常用的刀具有车刀、刨刀、钻头、齿轮刀具等,常见的切削加工方法有车削、刨削、钻削、磨削、铣削、齿轮加工等),切削加工虽有多种不同的方式但在很多方面(如切削时的运动、切削刀具以及切削过程的实质等)度有着共同的规律,采用不同的切削手段,毛刺的形成机理也不仅相同,毛刺的形状也不同。
所以毛刺对工件质量的影响程度也不同,毛刺直接影响被加工工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。
2.1切屑的形成及切屑类型2.1.1切屑的形成金属的切削过程也是切屑形成的过程。
如图2-Ⅱ所示,切削塑性金属时,当工件受到刀具的挤压以后,切削层金属在始滑移面OA 左下方发生弹性变形,愈靠近OA面,弹性变形愈大。
在OA面上,应力达到材料的屈服点,发生塑性变形,产生滑移现象。
随着刀具的连续移动,原来处于始滑移面上的金属不断向刀具靠拢,应力和变形也逐渐加大。
在终滑移面OE上,应力和变形达到最大值。
越过OE面,切削层金属将脱离工件母材,沿着前面流出而形成切屑。
经过塑性变形的金属,其晶粒沿大致相同的方向伸长。
在切削过程中刀具与工件接触的区域,出现三个变形区。
OA与OE之间是切削层的塑性变形区,称为第一变形区或称基本变形区。
基本变形区的变形量最大,常用它说明切削过程的变形情况。
切屑与前面摩擦的区域称为第二变形区或称摩擦变形区。
切屑形成后与前面之间存在很大的压力,沿前面流出时必然有很大的摩擦,因而使切屑底层又一次产生塑性变形。
工件已加工表面与后面接触的区域称为第三变形区或称已加工表面变形区。
第三变形区是已加工表面产生加工硬化和残余应力的主要原因。
2.1.2切屑的类型当工件材料的性能、切削条件不同时,会产生不同类型的切屑,并对切削加工产生不同的影响。
如图2-12所示:(1)带状切屑使用较大前角的刀具并选用较高切削速度、较小的进给量和背吃刀量切削硬度较低的塑性材料时,切削层金属经过终滑移面OE虽然产生了较大的塑性变形,但尚未破裂即被切离母体,从而形成连绵不断的如图2-12a所示的带状切屑。
切屑缠绕在刀具或工件上,会损坏刀刃,刮伤工件,且清除和运输也不方便,常成为影响正常切削的关键。
为此,常在刀具前面上磨出各种不同形状和尺寸的卷屑槽或断屑槽。
形成带状切屑的切削过程比较平稳,切削力波动也较小,加工表面较光洁,精度好。
(2)节状切屑一般用较小的前角、较低的切削速度加工中等硬度的塑性材料时,容易得到如2-12b所示这类切屑。
当切削层金属到达OE面时,材料已达到破裂程度,被一层一层地挤裂而呈锯齿形,越过OE面后,被切离母体而形成节状切屑。
由于变形较大,切削力大,且有波动,加工后工件表面较粗糙。
(3)单元状切屑切削塑性很大的材料,如铅.退火铝、纯铜时,切屑易在前面上形成粘结不易流出,产生很大变形,使材料达到断裂极限,形成很大的变形单元,而成为如图2-12c所示形状的切屑。
(4)崩碎切屑在切削铸铁和黄铜等脆性材料时,切削层金属发生弹性变形后,一般不经过塑性变形就突然崩碎,形成不规则的碎块屑片,即为如图2-12d所示的崩碎切屑。
工件愈是硬脆,愈容易产生送类切屑。
产生崩碎切屑时,切削热和切削力都集中在主切削刃和刀尖附近,刀尖容易磨损,并产生振动,从而影响表面粗糙度。
切屑的类型可以随切削条件的不同而改变,在生产中,常根据具体情况采取不同的措施来得到需要的切屑,以保证切削加工的顺利进行。
例如,增大前角、提高切削速度或减小切削厚度可将节状切屑转变成带状切屑。
2.1.3积屑瘤在一定范围的切削速度下切削塑性金属时,在刀具前面靠近力刃的部位粘附着一小块很硬的金属,这块金属就是一切削过程中产生的积屑瘤,或称刀瘤,如图2-13所示。
(1)积屑瘤的形成积屑瘤是由于切屑和前面剧烈的摩擦、粘结而形成的。
当切屑沿前面流出时,在高温和高压的作用下,切屑底层受到很大的摩擦阻力,致使这上层金属的流动速度降低,形成“滞流层”。
当滞流层金属与前面之闷的摩擦力超过切屑本身分子间的结合力时,就会有一部分金属粘结在刀刃附近形成积屑瘤。
积屑瘤形成后不断长大,达到一定高度又会破裂,而被切屑带下或嵌附在工件表面上,影响工件表面粗糙度。
此过程是重复进行的。
积屑瘤的形成主要取决于切削温度,如在300~380℃切削碳钢时易产生积屑瘤。
(2)积屑瘤对切削加工的影响由于积屑瘤在形成过程中经过剧烈变形而被强化,其硬度远高于被切金属。
因此可以代替刀刃进行切削,起到保护刀刃、减小刀具磨损的作用。
另外,积屑瘤的存在,如图2-13所示增大了刀具的工作前角,使切屑变形和切削力减小。
但由于积屑瘤不断地产生和脱落,会在巳加工表面上留下不均匀的沟痕,并有一些粘附在工件表面上,从而影响尺寸的精度和表面粗糙度。
由此可知,粗加工时产生积屑瘤有好处,但精加工时必须避免积屑瘤的产生。
(3)影响积屑瘤产生的因素工件材料和切削速度是影响积屑瘤产生的主要因素。
塑性好的材料,切削时的塑性变形较大,容易产生积屑瘤。
塑性差硬度较高的材料,产生积屑瘤的可能性相对较小。
切削脆性材料时,形成的崩碎切屑与前面无摩擦,一般无积屑瘤产生。
切削速度υc 较低(υc<5m/min)时,切屑流动较慢,切屑底面的新鲜金属被充分氧化,摩擦数小,切削温度低,切屑分子间的结合力大于切屑底面与前面之间的摩擦力,因而不会出现积屑瘤。
切削速度υc在5~50m/min范围内时,切屑底面的新鲜金属与前面间的摩擦数较大,切削温度高,切屑分子间的结合力降低,因而容易产生积屑瘤。
当切削速度υc 很大(υc>100m/min )时,由于切削温度很高,切屑底面呈微熔状态,摩擦数明显降低,亦不会产生积屑瘤。
此外,增大前角以减小切屑变形或用油石仔细打磨刀具前面以减小摩擦,或选用合适的切削淮以降低切削温度和减小摩擦,都有助于防止积屑瘤的产生。
2.2切削力总切削力来源于切削层金属的变形抗力、刀具前面与切屑之间的摩擦力以及后面与过渡表面产田的摩擦力,如图2-14所示中的F。
2.2.1切削力的分解总切削力F是一个空间力。
为了便于测量和计算,以适应机床、刀具设计和工艺分析,常将F分解为三个互相垂直的切削分力,如图⒉14所示。
主切削力是总切削力F在主运动方向上的正 ̄(1)主切削力Fc投影,也称为切向力。
主切削力是三个分力中最大的,消耗的机床功率也最多(95%以上),是计算机床动力和主传动系统零件(如主轴箱内的轴和齿轮)强度和刚度的主要依据。
进给力是总切削力F在进给运动方向上的正投(2)进给力Ff影,车削外圆时与主轴轴线方向一致,又称轴向力。
进给力一般只消耗总功率的1%~5%,是计算进给系统零件强度和刚度的依据。
(3)背向力F背向力是总切削力F在垂直于进给运动方向上p的正投影,也称为径向力或吃刀抗力。
因为切削时在此方向上的运动速度为零,所以Fp不作功。
但会使工件弯曲变形,还会引起振动,对表面粗糙度产生不利影响。
2.2.2切削力、切削功率的计算(1)切削力计算由于切削过程十分复杂,影响因素较多,生产中常采用下列经验公式计算:Fc =kcAD=kcapf式中Fc-----切削力(N);kc——切削层单位面积切削力(N/mm2);AD——切削层公称横截面积(mmg)。
·kc与工件材料、热处理方法、硬度等因素有关,其数值可查《切削手册》。
(2)切削功率计算切削功率是三个切削力消耗功率的总合。
在车外圆时背向力方向速度为零,进给力又很小,消耗的功率忽略不计,因此切削功率Pm(kw)可按下式计算:Pm=Fc υc×10ˉ3式中 ̄ ̄υc——切削速度(m/s)。
机床电动机功率为: PE ≥Pm/η式中η——机床传动效率,一般取0.75~0.85。
2.3影响切削力的因素工件材料是影响切削力的主要因素。
工件材料的强度和硬度愈高,变形抗力愈大,切削力也愈大。
在强度、硬度相近的材料中,塑性大、韧性高的材料切削时产生的塑性变形大,使之发生变形或破坏所需的功和消耗的能量较多,故切削力较大。
刀具角度中对切削力影响最大的是前角,切削各种材料时增大刀具的前角都会使切削力减小。
切削塑性大的材料时,增大前角可使切削力降低得更多一些。
主偏角对Ff 、Fc、Fp都有影响,但对Fp的影响最大。
为了减小Fp,防止工件的弯曲变形和振动,在车削细长轴时常选用较大的主偏角(90°或75°)。
切削用量对切削力的影响主要表现在背吃刀量和进给量上。
当增大背吃刀量和进给量时,被切削的金属增多,切削力明显增大。
实验表明,当其他切削条件一定时,背吃刀量加大一倍,切削力增大一倍;而进给量加大一倍,切削力只增加68%~86%。
切削速度对切削力的影响不大,一般情况下可不予考虑。
2.4切削热与切削温度2.4.1切削热及其传散在切削过程中,由于切削层金属的弹性、塑性变形以及摩擦而产生的热,称为切削热。
切削热通过切屑、工件、刀具以及周围的介质传导出去,如图2-15所示。
在第二变形区内切削热主要由切屑和工件传导出去;在第二变形区内切削热主要是由切屑和刀具传导出去;在第三变形区内切削热主要是由工件和刀具传出。
加工方式不同,切削热的传散情况也不同。
车削时,切削热的50%~86%由切屑带走,10%~40%传入刀具,3%~9%传入工件,1%左右传人空气。