金属切削工艺的常见问题和解决方法

金属材料的切削有许多分类方法,常见的有按工艺、按材料、按成型这三种分类方法。影响切削质量的主要因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、切削液、工艺方法等方面。如何提高切削精度和效率倍受金工企业重视,下面河北冀鲁简单介绍下切削工艺的常见问题和解决方案

 

一、切削工艺的影响因素

1)工艺力学的影响

切削工艺受力的情况是影响精度的主要因素,包括设备、刀具、工件各部分在长时间内处于受力状态,导致形状出现轻微形变。随着整个设备长期受力发生的形变,进而导致构件本身的轨迹发生变化,最终导致零件的形状、尺寸等精度受到影响。

2)工艺热学的影响

机床切削工艺过程中,除了面临多种力的影响,还会遇到不同种类的热影响。通常来说有刀具热变形、零件热变形、机床本身及其构件的热变形三种,直接影响结果包括产生积屑瘤、烧结、刀具磨损等。

 

二、车床切削的常见问题

1)工艺硬化

刀具在切削过程中,由于工件受到刀具、切屑等高温高压的影响,使工件的表面硬度有所提高,称为硬化,主要影响因素是刀具的刃口圆角。

2)残留面积

在车床车削外圆时,切削层中残留在表面上未被切除的面积称为残留面积。通常用残留面积高度的大小来衡量不光洁的的程度。

3)积屑瘤

积屑瘤即刀尖上的堆积物。在高温高压下,与刀具前刀面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响形成滞留层,滞流层中的一些材料就会粘附在刀具附近刀尖的前刀面上,形成积屑瘤。

4)鳞刺

鳞刺产生的原因是在前刀面与切屑间存在较大的挤压力和摩擦力,切屑暂时粘结在前刀面上,并代替了前刀面推挤切削层,使切屑与表面产生导裂。前刀面继续推挤切削层,堆积的切削层越来越多。鳞刺实在表面上产生鱼鳞片状的毛刺。出现这种现象使表面粗糙度显著下降。

5)振动波纹

刀具、工件、机床的部件或刚度不足的情况下产生振动,尤其是切削深度较大时或积屑瘤不断产生消失等而引起的。在工件表面上出现纵向或横向的波纹,使表面光洁度明显降低。

6)拉毛

拉毛是在车削时,切屑缠绕在工件的表面上,从而使造成划痕、毛刺等。

7)亮斑亮带

由于后刀面磨损产生较剧烈的摩擦与挤压后,表面形成块状或带状的亮块。此外当机床的精度低,如主轴跳动、进给不均匀等,也会使工件表面质量下降。

 

三、切削工艺的解决方案

1)数控编程的技巧

数控编程是数控切削工艺的基础,编程的优劣直接影响机床最终的精度和效率。因此需要根据工件的复杂程度选择合理的编程方案,通常使每个程序段都以工件原点为基准,这样就能减少数控系统的累积误差,保证精度。在进行复杂切削时,应灵活重复运用子代码直到完成,不仅可以确保尺寸还可以提高效率。

 

2)切削路线的设置

在进行工件数控铣削时,要结合工件的工艺性要求去选择合适的进刀方式。在铣削工件外轮廓时,应安排好刀具的切入、切出路线。尽量沿轮廓曲线的延长线切入、切出,以免交接处出现刀痕。同时在铣削中应根据工件情况选择顺铣还是逆铣。

3)刀具的选择装配

不论是数控切削还是普通切削,刀具因是直接作用于工件的,所以它的选择的精度和表面质量最主要的因素。特别是工件在数控中心切削时,刀具事先都储存在刀库中,一旦开始不得随意更换。所以刀具选择总的原则是:调整方便、刚度好、耐用度和精度高等。

 

四、切削助剂的选择方法

切削助剂是切削工艺必须采用的一种介质,在切削过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。切削助剂的选用直接影响了刀具寿命和工件精度,另外工序安排、工艺效率也必须考虑切削助剂的性能要求。

1)专用切削液含有防锈剂成分,可以有效的保护刀具,提高工艺精度,防止工件氧化生锈。

2)在粘度、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试,以满足套丝、搓丝、攻丝、车削、铣削等各种螺纹切削工艺需求。

3)专用切削液具有良好的环保性能,不会对设备、人体、环境产生危害。

 

以上为金属切削工艺的常见问题和解决方案,在实际切削中需要结合工件、刀具、设备等多方面因素分析,才能得出合理的工艺。斯路高专用切削液采用德国技术研制,具有优异的润滑性能,能有效的保护刀具、大幅度提高工艺精度、延长设备的使用寿命,在实际使用中得到行业内的高度评价。


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