第五讲:刀头上为什么有时会长“瘤”?

在金属切削过程中,有时可以看到,在工件的被加工表面上,出现些拉毛或一道道的划痕,这时如果仔细看看刀具的刀尖附近,有时会发现粘结着一小块金属(图1)。好像刀尖上长的瘤子一样,所以就把它称做积屑瘤或叫做刀瘤。就是这些刀瘤破坏了工件的加工表面光洁度。积屑瘤是怎样产生和消失的呢?它对工件加工有什么     

TiN涂层对积屑瘤和表面粗糙度的影响

工业技术的发展,使得对零件表面质量的要求越来越高。对于钢类材料的精加工,特别是拉削和齿轮切削等,由于在生产常用的切削条件下,积屑瘤难以避免,导致零件的已加工表面质量常常难以令人满意。对于由主切削刃形成已加工表面的加工工艺,积屑瘤是影响表面粗糙度的主要因素。为了降低工件的表面粗糙度,人们往往着眼于合理选择刀具几何角度,切削用量和切削液,但是由于积屑瘤是被切削材料在刀具前刀面上冷焊粘结形成的,所以,要想有效地降低已加工表面粗糙度,必须从根本上改善前刀面上刀具与切屑之间的摩擦粘结状况,抑制或消除积屑     

积屑瘤状态对微细切削表面轮廓特征的影响

研究了微细切削条件下,刀具前刀面上的积屑瘤状态对切削表面轮廓特征的影响,为合理选择和控制微细切削刀具的切削条件,以及评价微细切削的表面形貌特征提供实验依据.利用表面粗糙度仪分别提取了无积屑瘤、积屑瘤生长、稳定和脱落等4种积屑瘤状态下的切削表面轮廓,选取幅值密度函数(ADF)、自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD...     

金属切削刀具的磨损机理

金属切削过程中,由于加工表面和后刀面间存在着强烈的摩擦,在后刀面上毗邻切削刃的部位被磨出后角为零的小棱面。加工塑性金属,当采用较高的切削速度和较大的切削厚度时,在前刀面上还磨出月牙洼(图1)。刀具发生磨损后,将使切削力加大,切削温度上升,甚至产生振动,从而导致工件尺寸超差,已加工表面质量恶化。要减轻刀具磨损,或延缓刀具     

YQ-9齿轮精切油

在金属切削过程中,刀具前刀面与切屑之间,刀具后刀面与工件的界面之间存在着很大的摩擦,使切削力、切削热、切削温度和工件变形增加,直接导致刀具磨损,同时也影响已加工表面粗糙度和零件精度等表面质量。采用切削液就是为了改善干切削时的切削条件。合理选用切削液,或者研制切削性能良好的切削液应用于金属切削中,可以改善切削过程中各界面的摩擦情况,减少刀具与切屑的粘结,抑制积屑瘤和鳞刺的生长;降低切削温度,减少工件的热变形;减小切削力,保证加工精度,提高刀具寿命和生产效     

金属切削变形对已加工表面质量的影响

当工件进入装配成为机器零件后,已加工表面质量对该零件的使用性能会造成很大的影响。表面质量的主要标志是表面粗糙度、加工硬化和残余应力。根据金属切削原理中对切削变形的研究理论,分析了金属切削变形对表面形成过程的内在影响:积屑瘤的生成增加了表面粗糙度值;刀具刃口和后刀面的挤压及摩擦使表面产生加工硬化;机械应力和热应力引起的变形使加工表面产生残余应力。     

基于MATLAB的积屑瘤图像处理与分析

在金属切削中,积屑瘤对刀具使用寿命和工件表面质量有很大的影响,应用MATLAB对由机器视觉系统获得的刀具二维图像进行边缘检测,并采用图像相减法来计算积屑瘤的面积,获得了清晰的刀具轮廓图像和积屑瘤大小随时间的变化曲线,实现了刀具积屑瘤变化的在机监测。     

国外机械简讯

用“二硫化钼”提高刀具耐用度试验研究证明:在金属切削刀具上镀以MoS_2薄膜层(Molykote PVE)可以减少刀具磨损、提高耐用度与改善加工表面光浩度。MoS_2膜层系镀在刀具的前、后面上,其最主要的效果是可以避免刀具切削刃上“屑瘤”的产生。当刀具开始切削工件时,MoS_2膜层受压(压深可达1微米)而与刀具表面紧密结合,且随着切削过程的进行而更形紧密;因此可以避免切屑与     

机械工件切削中积屑瘤问题的改善对策

在机械工件的切削过程中,被切金属层在切削刃和前刀面的作用下,受挤压而产生以剪切滑移变形为主的塑性变形,会有少量切屑分子粘结在车刀刀刃部位的边缘,从而产生坚硬的积屑瘤。因此,分析积屑瘤的产生机理、弊端以及影响积屑瘤产生的主要因素,提出了抑制和消除积屑瘤的对策,以提高机械工件的加工合格率。     

紫铜分屑切断刀

由于紫铜材料质软、塑性大及导热性好等原因,所以比较难以加工。尤其是在切断过程中,如刀具前角选择不当,容易产生切削瘤、排屑不顺和使刀片折断等情况,或者切屑会严重破坏已加工表面,降低表面光洁度。这里介绍的紫铜分屑切断刀,其主要特点是控制切屑的流向,使切屑不与已加工表面摩擦,让切削热随着切屑迅速离开切削区,而获得较平整和光洁的加工面。刀具结构分屑切断刀的结构如图1所示,由刀体1,主刀片2和副刀片3组成。利用刀架上螺钉压紧刀体,刀片被夹紧在刀体的刀槽中,并可按工件直径和切断深度伸缩刀片。刃磨时,松开刀架螺钉,取出主、副刀     

论积屑瘤的形成与前刀面摩擦特性的内在联系

在某一切削速度范围内,加工碳钢、铝合金等塑性材料时,会有一些来自切屑和工件上的金属粘结并层积在前刀面上,形成硬度很高的楔块,这一硬块称为积屑瘤。针对积屑瘤的生成会大大降低加工精度的问题,文中分析探究了积屑瘤的成因与前刀面摩擦特性的内在联系,提出了抑制积屑瘤产生的有效措施。     

鐾刀法

鐾刀就是用油石来研磨刀具的刃口、后刀面、前刀面,以延长刀具的耐用度,改善切削情况。 1.刃磨后鐾刀 可降低切削刃、前刀面和后刀面的表面粗糙度,消除刃口上的毛刺、不平和锯齿形微观缺陷,这样可减少切削中的摩擦,减轻摩损。鐾刀还可清除刃边和前面上的积屑瘤残痕,改善排屑和钻孔质量。     

废旧硬质合金铣刀的刃磨

正1刀具易破损的因素成形硬质合金铣刀由于形状公差小而被广泛使用,因不能直接更换刀片,铣刀崩刃后大多做报废处理,极大地提高了加工成本。(1)铣削加工材料的属性在切削钛合金时,由于钛合金的导热性差,切屑容易粘接在刀尖刀刃附近或形成积屑瘤,在刀尖附近的前、后刀面上形成高温区,使刀具红硬性丧失,磨损加剧。在高温条件下的持续切削中,粘结物和熔接物受到后续加工的冲击,在被强迫冲离的过程中会带走部分刀具材料,造成刀具的缺损和破损。     

单晶金刚石刀具切削有色金属磨损机理研究

研究单晶金刚石刀具切削有色金属的磨损机理,分析切削过程影响加工工件表面粗糙度的影响因素和切削速度、进给量、背吃刀量等因素对积屑瘤生成的影响,以及积屑瘤对刀具切削力的影响。给出了切削过程中刀具与工件接触区温度和压力过高,导致金刚石刀具刃口发生石墨化、溶解、崩刃等磨损破损。前后刀面磨损、崩刃是金刚石刀具磨损主要形态。金刚石刀具磨损是微观磨损的不断积累,其磨损程度与磨损速度取决于金刚石碳原子在有色金属或在其它非金属材料原子中的溶解率。     

银白屑车刀参数的选取

银白屑车刀的切削,利用了积屑瘤对切削的积极作用,在钢类零件的高速重切削中,可显著提高切削效率。通常这种车刀应具有图1所示刃型,即A-A主截面中具有第一前角为Y_1、第二前角为Y_2的两段前面刃型。为了断屑和增强刀具的强度,刀具上还有前角为Y_3的第三段前面。正确的制造银白屑车刀,可使负倒棱上产生稳定的积屑瘤参加切削,使车刀实际工作前角增大,可达35°～45°,这样,减轻了切削力、切削热,切屑呈银白色。同时,由于硬质合金刀具材料与钢亲和力小,积屑瘤连续地以副切屑的     

插齿时积屑瘤的产生与抑制

20CrMnTi 钢制造的齿轮,经渗碳淬火后,有良好的综合机械性能:耐磨性好,抗弯强度、疲劳强度、冲击强度高,所以常用于汽车、拖拉机上.但用这种材质制造的齿轮在插齿时,常常在齿面上出现一条条平行的、宽窄不同的犁沟,这些犁沟与插齿刀相对于工件运动方向相平行。而插齿刀的前刀面上切削刃附近沿圆周方向,后刀面沿相对于工件运动方向粘满长短不一、大小、高低不同的积屑瘤。积屑瘤的出现使齿轮齿面粗糙度增大,刀具耐用度     

二硫化钼在不锈钢切削中的应用

奥氏体不锈钢由于它具有韧性离、易粘刀、产生积屑瘤,塑性大,易产生冷硬现象,给加工带来困难。因此,在切削加工时,除了对刀具的材料、几何角度、表面粗糙度和切削用量提出合理的要求外,对用硬质合金刀具知     

快速落刀装置的研制与试验研究

切削过程中的许多物理现象,如切削力、切削热、刀具的磨损、积屑瘤以及切削振动等,都还需要作进一步的深入研究。这些物理现象都与切屑形成过程的规律密切相关。为开展金属切削机理研究,研制了一种爆炸式快速落刀装置,使刀具能以较大的加速度和工件分离,以获得切屑根部。介绍了装置的结构和工作原理,并利用研制的装置在CA6140普通车床上进行了45钢的快速落刀试验,得到了金相显微照片。试验结果表明,该装置可以很好地满足切削机理研究的需要。     

BF—407型端面铣刀

<正> 加工铝件时,往往由于积屑瘤的生成与脱落,恶化加工质量,降低刀具寿命。为此,日本三菱金属公司开发了如图1所示的BF—407型端面铣刀,能可靠地解决这些问题。刀具的刃倾角7°,轴向前角+15°,径向前角+12°。刀片自身采用25°的大后角(图2),这样的几何参数,可有效地抑制积屑瘤,避免工件加工面边缘产生毛刺。由图1可以看出,BF—407铣刀中的刀     

新型QC切割车刀

在金属切削加工中,工件的切断和切槽非常普遍,工件的切断过程中,切屑不易排出,切削散热不容易,刀具刚性差,强度低很容易打刀,切削条件差。为此我们试制了机夹硬质合金自紧式切割车刀(简称QC割刀)图1。它有效地解决了排屑难的问