刀具制造的误差
一部分原始误差与切削过程有关;一部分原始误差与工艺系统本身的初始状态有关。这两部分误差又受环境条件、操作者技术水平等因素的影响。
(1)与工艺系统本身初始状态有关的原始误差
①原理误差 即加工方法原理上存在的误差。
②工艺系统几何误差
●工件与刀具的相对位置在静态下已存在的误差,如刀具和夹具制造误差,调整误差以及安装误差;
●工件和刀具的相对位置在运动状态下存在的误差,如机床的主轴回转运动误差,导轨的导向误差,传动链的传动误差等。
(2)与切削过程有关的原始误差
①工艺系统力效应引起的变形,如工艺系统受力变形、工件内应力的产生和消失而引起的变形等造成的误差。
②工艺系统热效应引起的变形,如机床、刀具、工件的热变形等造成的误差
刀具制造的磨损:
影响刀具磨损的因素有以下几点
1、刀具材料
刀具材料决定刀具切削性能根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度韧性一对矛盾,也刀具材料所应克服一个关键。
2、刀具几何角度
刀具选择合适几何角度,有助于减小刀具振动,反过来,工件也不容易崩缺;
(1)前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击摩擦性能好,随着负前角绝对值减小,后刀面磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。
(2)后角,如果后角增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。
(3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入工件刃长最长,切削阻力最大,刀具承受切削冲击力最大,因而刀具磨损、铣削力切削振动都最大。当螺旋角去较大时,铣削合力方向偏离工件表面程度大,材料因崩碎而造成切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力切削振动也都有所增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力切削振动影响前角、后角及螺旋角综合产生,所以选择方面一定要多加注意。
3、刀具涂层
根据不同的工件选择合适的涂层。具体可查看品牌刀具的样本。
刀具磨损的改善途径有以下几点:
1、控制切削速度对磨损的影响,选定合适的切削速度区域。
2、合理选择刀具材料,充分发挥刀具材料性能特点,其中包括:硬度、强度、化学稳定性、热导性、热膨胀性、表面惰性等。
3、提高刀具刃磨质量和充分浇注切削液,是切削温度大幅度下降,对防止积屑瘤损坏刀具、粘结磨损、热裂破坏和抗磨粒磨损均有明显效果。
4、提高刀具强度,增加刀片和刀具刚度,提高加工系统的刚性,防止刀具的疲劳裂纹、崩碎、剥落、热裂等产生。