常規(guī)的切削工藝改進方案有哪些方式方法？

2023-04-24 05:21:06

常規(guī)的切削工藝改進方案有哪些方式方法？(圖1)

金屬切削加工過程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規(guī)律是一門學科。在設計機床和刀具﹑制訂機器零件的切削工藝及其定額﹑合理地使用刀具和機床以及控制切削過程時﹐都要利用金屬切削原理的研究成果﹐使機器零件的加工達到經(jīng)濟﹑優(yōu)質和高效率的目的。下面就簡單介紹下常規(guī)的切削工藝改進方案有哪些：
一、切削刀具的選用
通常情況下，工件的精加工與粗加工選用刀具有一定區(qū)別。在粗加工中由于不必考慮精度及質量問題，可以最大限度高效切除金屬材料，因此可以選擇大直徑刀具，減少走刀次數(shù)，縮短走刀時間。另外，在粗加工中盡量選擇密齒刀具替代疏齒刀具，可以增加每轉進給量，在相同的轉速下切削速度可以得到增加。在精加工中，除了考慮材料高效去除的問題，還應充分考慮薄壁構件在切削中受力變形控制問題。
對于不同材質的工件，選用的刀具也存在差異。鋁合金材料的切削對刀具材料要求不高，一般采用硬質合金銑刀即可，涂層可使用無涂層或金剛石涂層。航天鋁合金薄壁件精加工宜選用K系列硬質合金刀具。
二、刀具角度的調整
刀具前角太小會增大切削變形和摩擦力，前刀面磨損加大降低刀具使用壽命，而刀具后角的選取會影響刀具剛度。為了減少刀具和工件之間的摩擦，后角一定要選得大一些，必要時可采用雙倒棱后角，在增大后角的同時保證刀具剛度。刃傾角影響了切屑流出的方向和各切削分力的大小，在鋁合金切削時宜選用較大的刃傾角。
三、切削油的選用
切削油在切削工藝中在刀具和工件起到了承接的作用，性能良好的切削油產(chǎn)品具有良好的極壓抗磨性能，防止刀具與工件直接接觸，降低切削工藝的難度，并能有效的保護刀具并大幅度提高加工效率。
根據(jù)實際工藝工況選用專用切削油，可以解決由于油品問題導致的工件精度差，刀具磨損快，機臺生銹且加工時煙霧大等問題，減少企業(yè)的設備維護成本。
四、走刀軌跡
提速增效中一個較為有效的方法就是優(yōu)化走刀軌跡，在高速切削時要保證刀位路徑的方向性,即刀具軌跡盡可能簡化,少轉折點,路徑盡量平滑,減少急速轉向；應減少空走刀時間,盡可能增加切削時間在整個工件中的比例；應盡量采用回路切削,通過不中斷切削過程和刀具路徑,減少刀具的切入和切出次數(shù)，獲得穩(wěn)定、高效、高精度的切削過程。
在斜面加工時，若采用橫向水平走刀，每一段走刀距離都很短，在切削過程中主軸需要頻繁換向，切削穩(wěn)定性差，且由于切削的是斜面，，不利于切削速度的提升。因此，針對此類斜面加工，走刀軌跡盡量安排為平行于最長斜邊，不但走刀軌跡最長、換向次數(shù)最少，即使在高速切削下亦可減小刀具損傷。
五、切削參數(shù)
在粗加工時，一般可選擇大進給量與適當大的切削深度并配以中等切削速度的“大功率”高效切削，更能達到高材料切除率，從而極大提高生產(chǎn)效率。而對于精加工來說，只有提高轉速和增大齒數(shù)是可行的，而增大每齒進給量可能會降低表面精度，產(chǎn)生殘余應力導致變形。所以往往通過高切削速度、低每齒進給量的“輕切快切”來保證生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品的精度及表面質量。
針對不同工藝參數(shù)下的機床主軸功率與扭矩需求，進行了仿真分析運算，獲取機床主軸能夠很好地滿足產(chǎn)品高速加工工藝需求的主軸轉速、每齒進給量和切削深度等要素的可選范圍，為切削試驗參數(shù)選擇提供指導性建議。
隨著工業(yè)技術水平的不斷提高，納米技術、網(wǎng)絡技術、復合材料應用、智能機器人等關鍵技術也日趁成熟，金屬加工行業(yè)的也將面臨革新。如何提高車床加工工藝以滿足日益增長的企業(yè)要求將成為行業(yè)的下一個課題。