影响金属切削工艺质量的因素有哪些

简要描述: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。
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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,下面简单介绍下切削工艺的常见问题和解决方案:

影响金属切削工艺质量的因素有哪些

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,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,精度。在进行复杂切削时,应灵活重复运用子代码直到完成,不仅可以尺寸还可以提。
(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、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、工艺效率也考虑切削助剂的性能要求。
(1)切削液含有防锈剂成分,可以的保护刀具,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)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。

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