1 被加工孔的特点
2 刀具设计要求
- 消除积屑瘤
- 积屑瘤是切屑底层金属与前刀面发生冷焊造成的,适当增大前角,提高前刀面光洁度是消除积屑瘤的主要措施。通常增大前角的主要方法是采用右螺旋面和负偏距平面,但螺旋面是砂轮和工件通过螺旋运动合成的,磨削过程平稳性差,难以获得高光洁度的前刀面,而负偏距平面将降低刀具强度,也不宜采用。此时可采用正偏距平面,它虽使前角有所减小,但将增大切屑的脆性,使之易于断裂,是消除积屑瘤的有效措施。
- 消除鳞刺
- 从金属切削原理可知,当切削速度较高时,减小前角可抑制鳞刺的产生,因此,采用正偏距平面除可消除积屑瘤外,还可有效抑制鳞刺的产生。
- 防止振动
- 振动通常分为三种:自由振动、强迫振动和自激振动(即颤振)。自由振动和强迫振动与刀具无关;颤振是由振动本身从单向作用的外力获取能量来维持自己的振动,也叫自持振动,此种振动的大小与刀具设计合理与否密切相关。刀具切削时的受力情况如图2、图3所示。
3 具体参数的确定#p#分页标题#e#
- 偏距L
- L影响刀具的前角、刃倾角及切屑的流向,影响切入、切出的平稳性,L值越大,切削刃越长,切削过程也越平稳。但L值过大,将使刀具锋利度下降,对抑制积屑瘤及鳞刺的生长极为不利。通常取L=0.7mm。
- 芯厚K
- K值直接影响容屑空间大小及刀具强度,通常取K=2.9mm。
- 槽夹角q
- q主要影响容屑空间大小,通常取q=105°。
- 槽底圆角半径R
- R影响容屑槽的圆滑性,通常取R=1mm。
- 圆柱刃宽b
- 刃宽影响刀具的挤压效果和加工平稳性,适宜的刃带宽度有支承、导向、稳定和消振作用。通常取b=0.8mm。
- 背径Dr
- Dr影响图4中A值,Dr越小,A也越小,Dr值通常比工件直径小0.4~0.6mm。
4 制造要点
- 前刀面的加工
- 为获得高质量的前刀面,应选用细粒度的金刚石砂轮,磨削线速度应达到50m/s以上,磨削方向如图6所示。由图可知,利用砂轮侧面磨削前刀面,且应沿槽深方向一次磨削到位,这样砂轮不易振动,可获得理想的粗糙度值。
图6
图7 - 为获得高质量的前刀面,应选用细粒度的金刚石砂轮,磨削线速度应达到50m/s以上,磨削方向如图6所示。由图可知,利用砂轮侧面磨削前刀面,且应沿槽深方向一次磨削到位,这样砂轮不易振动,可获得理想的粗糙度值。
- 后刀面的加工
- 加工后刀面的情况如图7所示。由图可知,斜置工件进行铲磨,增大X角,即能增大C1值,获得较大轴向铲磨量,这样可获得较大轴向后角,而加工铝合金的刀具通常均需要较大后角。
- 后刀面结构有两种:一种是将后刀面加工成平面后角,从图8可知,砂轮走刀方向应与折线L平行才能使后刀面无高点,因此需要三次走刀。此外,由于每次走刀方向不一致,必然产生明显的接刀痕迹,影响外观,且费工时。另一种是将后刀面加工成铲磨曲面,从图9可知,圆C是砂轮走刀方向,铲磨运动正是利用圆周运动和直线移动来合成的,很容易实现一次走刀完成后刀面的加工,加工效率高,尺寸精度易于控制,无接刀痕迹,外观漂亮。
- 加工后刀面的情况如图7所示。由图可知,斜置工件进行铲磨,增大X角,即能增大C1值,获得较大轴向铲磨量,这样可获得较大轴向后角,而加工铝合金的刀具通常均需要较大后角。
5 试验效果
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