常規的切削工藝改進方案有哪些方式方法？

2023-04-24 05:21:06

常規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濟﹑優質和高效率的目的。下面就簡單介紹下常規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，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，獲得穩定、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、換向次數最少，即使在高速切削下亦可減小刀具損傷。
五、切削參數
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，從而極大提高生產效率。而對于精加工來說，只有提高轉速和增大齒數是可行的，而增大每齒進給量可能會降低表面精度，產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”來保證生產效率的提高和產品的精度及表面質量。
針對不同工藝參數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，為切削試驗參數選擇提供指導性建議。
隨著工業技術水平的不斷提高，納米技術、網絡技術、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要求將成為行業的下一個課題。