由于我國經(jīng)濟(jì)的高速增加,工業(yè)用電量持續(xù)上升,因而電站成套設(shè)備制造工作出產(chǎn)任務(wù)大幅添加,使得原有的一些機(jī)械加工辦法無法滿意出產(chǎn)的需求,其間鉸孔加工尤為出色。鉸孔加工以往運用高速鋼鉸刀,加工時間長,刀具消耗量大,出產(chǎn)功率低,選用硬質(zhì)合金鉸刀是有用的處理方案。以前運用規(guī)范鉸刀,當(dāng)被加工孔較深(L/D>4)時,加工進(jìn)程中排屑困難,阻塞的切屑刮傷了已加工表面,孔的表面質(zhì)量達(dá)不到要求;而且由于阻塞的切屑揉捏破壞了鉸刀刀刃,致使鉸刀破損嚴(yán)峻。為了處理這一問題,在對加工條件和規(guī)范鉸刀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了三種刃形硬質(zhì)合金鉸刀的規(guī)劃與開發(fā)研討作業(yè)。
本文以處理出產(chǎn)實踐需求為方針,并結(jié)合國際先進(jìn)加工業(yè)日益廣泛選用的干式加工為手法,對直刃鉸刀、斜刃鉸刀和螺旋刃鉸刀進(jìn)行了鉸削實驗研討,獲得了很多實驗數(shù)據(jù),對三種刃形鉸刀的鉸削力、表面粗糙度、切屑形狀進(jìn)行了概括對比評判,得到直刃鉸刀、斜刃鉸刀、螺旋刃鉸刀的鉸削概括功用排序,完成了鉸刀的優(yōu)化,然后優(yōu)選出最佳運用作用的鉸刀,處理了出產(chǎn)實踐需求。
2 三種刃形硬質(zhì)合金鉸刀實體建模 為更好地直觀了解規(guī)劃的鉸刀幾何形狀及其切削功用,利用I-DEAS軟件進(jìn)行實體建模作業(yè)。在造型的時分,首要,依據(jù)莫氏錐柄的標(biāo)準(zhǔn),旋轉(zhuǎn)出莫氏錐度圓錐體,利用體切開做出刀柄,再拉伸出圓柱體作為刀體的頸部,旋轉(zhuǎn)拉伸并切開圓柱體,構(gòu)成鉸刀的螺旋槽,將刀體的頸部與莫氏錐柄聯(lián)接在一同,接下來做出刀具作業(yè)部分長度圓柱體,并在此圓柱上面切開出刀片槽,將此帶有刀槽的刀具作業(yè)圓柱體部分與前面的刀體頸部和莫氏錐柄聯(lián)接在一同,構(gòu)成刀體。依據(jù)刀片的實踐幾何標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行刀片的實體模型規(guī)劃,并將刀片移至刀片槽方位,然后鉸刀實體模型完成,種刃形鉸刀的實體模型。依據(jù)實體模型加工出種刃形鉸刀。
3 鉸削力的實驗成果及分析 實驗選用了干式鉸削,通過試切的辦法最終確認(rèn)了應(yīng)采用的合理切削用量。運用了直刃鉸刀、斜刃鉸刀和螺旋刃鉸刀 種刃型鉸刀,實驗材料為40Cr鋼,切削用量選用在相同進(jìn)給量(f=0.1mm/r)與背吃刀量的情況下,通過改動不同的主軸轉(zhuǎn)速獲得切削力值。收拾采集的數(shù)據(jù),將種刃形鉸刀的鉸削力別離進(jìn)行了對比,如圖4所示(符號◆代表直刃鉸刀的鉸削力曲線;符號■代表斜刃鉸刀的鉸削力曲線;符號▲代表螺旋刃鉸刀鉸削力曲線)。對比種鉸刀, 直刃鉸刀受力大于斜刃鉸刀,斜刃鉸刀受力又大于螺旋刃鉸刀。在相同切削條件下,螺旋刃鉸刀的受力最小。 3 表面粗糙度的測量成果與分析 表面粗糙度是反映零件表面上微觀幾何形狀誤差的一個重要方針,它主要是由于在加工進(jìn)程中刀具和零件表面之間的沖突,切屑分離時的塑性變形, 以及工藝體系中存在的高頻振蕩等原因造成的。 加工孔的表面粗糙度的好壞是點評一把鉸刀的重要方針,因而對以上實驗加工的孔進(jìn)行表面粗糙度的測量。 在固定進(jìn)給量(f=0.1mm/r)的情況下,改變不同的轉(zhuǎn)速,對比 種刃形鉸刀,可以發(fā)現(xiàn)螺旋刃鉸刀加工孔的表面粗糙度值最小,斜刃鉸刀次之,直刃鉸刀最大。
4 切屑形狀的對比分析 在測量三向鉸削力的一同, 進(jìn)行了切屑的搜集。跟著切削用量的改動,切屑形狀有顯著的改變。首要, 在固定進(jìn)給量(f=0.1mm/r), 工件材料為40Cr鋼的實驗中, 直刃鉸刀在切削用量主軸轉(zhuǎn)速為550r/min,進(jìn)給量為53mm/min的時分,就出現(xiàn)為顏色變藍(lán)的螺卷切屑,顏色變藍(lán)是由于加工進(jìn)程中產(chǎn)生的很多切削熱使切屑和空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),其間,影響最大的因素是切削速度的改動。而斜刃鉸刀卻是在切削用量變?yōu)橹鬏S轉(zhuǎn)速760r/min, 進(jìn)給量64mm/min的時分才出現(xiàn)這一現(xiàn)象。螺旋刃鉸刀在切削主軸轉(zhuǎn)速為760r/min,進(jìn)給量為64mm/min,切屑形狀雖然也發(fā)生了改變,顏色有些發(fā)藍(lán)但沒有以上兩種刀具嚴(yán)峻。圖6為工件材料為40Cr鋼時,固定進(jìn)給量(f=0.1mm/r)情況下的切屑形狀對比圖。 在主軸轉(zhuǎn)速較低的情況下, 三種刃形鉸刀的切屑形狀都出現(xiàn)為螺旋卷切屑。說明鉸刀作業(yè)情況出色,加工進(jìn)程中也沒有產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象。在主軸轉(zhuǎn)速選定760r/min,不運用冷卻液的情況下,直刃鉸刀的切屑大多出現(xiàn)發(fā)藍(lán)的氧化現(xiàn)象,并構(gòu)成了長的接連切屑,這將嚴(yán)峻影響工件的加工精度和表面質(zhì)量。斜刃鉸刀在加工40Cr鋼的實驗中,切屑大多出現(xiàn)為較短的螺旋卷切屑,且顏色發(fā)生了顯著的改動。只需螺旋刃鉸刀的切屑形狀一直堅持短螺旋卷切屑,說明它作業(yè)情況出色,只需當(dāng)在主軸轉(zhuǎn)速760r/min,進(jìn)給量到達(dá)64mm/min的時分才出現(xiàn)較短較碎的切屑。這也證明了螺旋刃鉸刀的切削功用優(yōu)于斜刃鉸刀和直刃鉸刀。
5 結(jié)論 通過切削力的測試, 在同一種切削條件下,即主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量相同的情況下,螺旋刃鉸刀的鉸削力最小,直刃鉸刀的鉸削力最大。 通過對3種刃形鉸刀加工工件的表面粗糙度對比分析,螺旋刃鉸刀加工孔的表面粗糙度值最小,斜刃鉸刀次之,直刃鉸刀最大。 通過調(diào)查對比 種刃形鉸刀加工工件的切屑形狀, 螺旋刃鉸刀的切屑形狀和顏色最好,說明螺旋刃鉸刀的切削情況出色,切削功用最好。 綜上所述,可以得出一個結(jié)論,螺旋刃鉸刀的概括切削功用最好。本次鉸削實驗為出產(chǎn)實踐應(yīng)用供應(yīng)了依據(jù),也為往后干式鉸削的深入研討供應(yīng)了理論基礎(chǔ)。