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        【刀具材料】硬质合金与钨钢有什么区别   2021.05.26

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        【问题解答】刀具断屑原因分析和解决方案

        浏览次数:62305/26/2021  

        一、切屑形状的分类


        根据工件材料、刀具几何参数和切削用量等的具体情况,切屑形状一般有:带状屑、C 形屑、崩碎屑、宝塔状

        卷屑、发条状卷屑、长紧螺卷屑、螺卷屑等。


        (1)带状屑:高速切削塑性金属材料时,如不采取断屑措施,极易形成带状屑,此形屑连绵不断,?;岵圃?/span>

        工件或刀具上,易划伤工件表面或打坏刀具的切削刃、甚至伤人,因此应尽量避免形成带状屑。


        但有时也希望得到带状屑,以使切屑能顺利排出。例如在立式镗床上镗盲孔时。


        (2)C 形屑:车削一般的碳钢、合金钢材料时,如采用带有断屑槽的车刀则易形成C 形屑。C 形屑没有了带状

        屑的缺点。但C 形屑多数是碰撞在车刀后刀面或工件表面而折断的。切屑高频率的碰断和折断会影响切削过程

        的平稳性,从而影响已加工表面的粗糙度。所以,精加工时一般不希望得到C形屑.而多希望得到长螺卷屑 ,

        使切削过程比较平稳。


        (3)发条状卷屑:在重型车床上用大切深、大进给量车削钢件进,切屑又宽又厚,若形成C 形屑则容易损伤切

        削刃,基至会飞崩伤人。所以通常将断屑槽的槽底圆弧半径加大,使切屑成发条状在加工表面上碰撞折断,并

        靠其自重坠落。


        (4)长紧卷屑:长紧卷屑形成过程比较平稳,清理也方便,在普通车床上是一种比较好的屑形。


        (5)宝塔状卷屑 :数控加工、机床或自动线加工时,希望得到此形屑,因为这样的切屑不会缠绕在刀具和工

        件上。而且清理也方便。


        (6)崩碎屑 :在车削铸铁、脆黄铜、铸青铜等脆性材料时,极易形成针状或碎片状的崩碎屑,既易飞溅伤人、

        又易研损机床。若采用卷屑措施,则可使切屑连成短卷状。


        总之,切削加工的具体条件不同,希望得到切屑的形状也不同,但不论什么形状的切屑,都要断屑可靠。


        几种常用的断屑方法


        (一)利用断屑槽:


        如前所述,断屑槽不仅对切屑起附加变形的作用.而且还能实现控制切屑的卷曲与折断。只要断屑槽的形状、

        尺寸及断屑槽与主切削刃的倾斜角合适,断屑则是可靠的。不论是焊接式刀具还是机夹式刀具,是重磨式刀具

        还是不重磨式刀具都可采用。


        为了适用不同的切削用量范围。硬质合金可转位刀片上压制有多种形状及不同尺寸的断屑槽,便于选用,这样

        既经济又简便。这种方法是切削加工中应优先的方法,也是应用很广泛的方法。


        不足之处是刀具合理几何参数的确定,受到断屑要求的牵制


        (二)利用断屑器


        在车刀前刀面上装一个挡屑板1,切屑沿刀具的前面流出时,因受挡屑板1 所阻而弯曲折断。断屑器的参数Ln和

        α可按需要设计和调整,以保证在给定的切削条件下,断屑稳定可靠。松开螺钉3 , 在弹簧4 的作用下,可使挡屑

        板1 和压板2 一起抬起,便于挡屑板调整和刀片的快速转位与更换。这种断屑器常用于大、中型机床的刀具上。


        (三)利用在工件表面上的预先开槽的方法:


        按工件直径大小不同,预先在被加工表面上沿工件轴向开出一条或数条沟槽,其深度略小于切削深度,使切出

        的切屑形成薄弱截面,从而折断。这样,既保证了可靠的断屑,又不影响工件已加工表面的粗糙度。即使加工

        韧性较大的材料时,断屑效果也很好。例如在精镗韧性较大的工件材料(如40Cr等)时,在用其他方法很难断

        屑时,则可在被加工表面上拉削出纵向沟槽,再进行镗削。采用这种方法能显出其独特的优点。


        二、切屑折断的原理


        金属切削过程中,切屑是否容易折断,与切屑的变形有直接联系,所以研究切屑折断原理必须从研究切屑变形

        的规律入手。


        切削过程中所形成的切屑,由于经过了比较大的塑性变形,它的硬度将会有所提高,而塑性和韧性则显著降低,

        这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后,切屑变得硬而脆,当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。

        切屑所经受的塑性变形越大,硬脆现象越显著,折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的

        材料时,应当设法增大切屑的变形,以降低它的塑性和韧性,便于达到断屑的目的。


        切屑的变形可以由两部分组成:


        第1部分是切削过程中所形成的,我们称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形,比较

        接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有刀具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小,负倒棱越

        宽、切削速度越低,则切屑的变形越大,越有利于断屑。所以,减小前角、加宽负倒棱,降低切削速度可作为

        促进断屑的措施。


        第2部分是切屑在流动和卷曲过程中所受的变形,我们称之为附加变形。因为在大多数情况下,仅有切削过程

        中的基本变形还不能使切屑折断,必须再增加一次附加变形,才能达到硬化和折断的目的。迫使切屑经受附加

        变形的简便的方法,就是在前刀面上磨出(或压制出)一定形状的断屑槽,迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变

        形。切屑经受附加的再卷曲变形以后,进一步硬化和脆化,当它碰撞到工件或后刀面上时,就很容易被折断了.

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