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無錫不銹鋼斷屑鉆的切屑形態與控制

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

1 生成原理:在材料塑性較好、進刀量較大的條件外刃與圓弧刃交點處基本上是出現連體狀切屑。但較厚的切屑沿圓弧刃方向展開成扇面形的附加變形過程中,切屑被拉裂成節狀屑,并與外刃帶狀屑連一體。

  2 影響切屑形態的因素與控制

  1)鉆頭刃型參數對屑形的影響。

  a. 圓弧刃半徑R:

  R過小:形成分屑點尖角ξ小,當ξ<150°時切屑易分開,外刃出帶狀屑,圓弧刃出扇面塊狀屑。 R過大:形成分屑點尖角ξ大,當ξ>170°時外刃、圓弧刃屑易連成一體,出短的螺旋扇面形屑。

  R適中:形成ξ=155~165°時,外刃流屑方向與相臨圓弧刃屑流向夾角較小,時連時分,此時正是生成“6”字形屑的條件。最佳ξ角,與材料韌性、切屑厚度等因素有關,不是常數。可通過試切來探詢。

  b. 內、外刃高度差h

  圓弧刃較深時,外刃與圓弧刃形成自然分屑點,外刃出帶狀屑,圓弧刃出塊狀屑。圓弧刃較淺時,外刃與圓弧刃形不成自然分屑點,切屑連成一體生成短的螺旋扇面形屑。

  圓弧刃深度用內外刃垂直高度差h來控制,h值與進刀量(切削厚度)成一定比例時,一般宜控制h值約為0.8f.較為適合。

  c. 外刃鋒角:

  外刃鋒角2φ過小時(2F<125°)難以磨出ξ=150~165°尖角。切屑易卷在容屑槽內,不宜排除。實踐經驗表明,2φ=135°~140°,切屑流出方向逼近與鉆頭軸線平行,有利排屑。而且容易形成較大的ξ角,控制出現“6”字屑。

  圓弧半徑R°、內外刃垂直高度差h、分屑點尖角ξ、外刃鋒角2φ四個參數是有關聯的。通常R由刃磨砂輪圓角半徑決定,選定2φ后h、ξ可通過調整鉆頭刃磨機的工藝參數控制。

  2)材料韌性對屑形的影響

  材料韌性大,ξ角必須磨得更小才能使屑分開。否則切屑連塊不分。材料韌性低,ξ角宜磨得大些。

  3)刀具磨損對屑形的影響

  鉆刃分屑尖角處磨平或崩刃后,造成實際ξ增大。當實際x過大(>165°),可引起屑形從分到連的轉變。因此,無錫不銹鋼斷屑鉆的磨鈍的標準或耐用度應以屑形的改變為根據。屑形從6字形變為短塊狀,既應換刀。我們曾發生過由于尖角處磨平,寬的短塊狀屑卡死扭斷鉆頭的事故。

  4)鉆頭橫刃對中誤差對屑形的影響

  橫刃不對中反映在鉆孔直徑的擴大,使副刃單邊工作,造成鉆頭棱邊負后角磨損,這種非正常損壞使鉆頭壽命大大縮減。

  橫刃不對中使兩刃切削圖形變化,某一邊切雙倍厚的切屑,而另一邊切較薄的切屑。雙倍厚的切屑只是在切屑鋼筋上,切屑厚而硬,改為長帶狀屑,難以形成6字形屑。

  5)切削用量對屑形的影響

  加大進刀,切屑變厚,易生成塊狀屑,相反,易生成帶狀屑。

  改變鉆頭切削速度,對切削變形略有影響。一般高速鋼鉆頭切削速度不可能有較大變化。但有些無錫不銹鋼對屑形非常敏感,降低鉆頭轉數有利于生成塊狀屑。

  3 結論

  分析鉆削試驗的結果可知,各類切屑形態中,“6”字形屑最佳。短螺旋帶狀屑也可接受。其它類型的切屑如長帶狀屑、帶鋼筋的切屑、帶花的螺旋帶狀屑都應防止。

  1)控制生成“6”字形屑,合理使用鉆頭應滿足的條件是:

  控制鉆頭刃形參數:鋒角2F=135~140°,外刃長L=0.25d,分屑點尖角x=155°~165°,外刃與圓弧刃垂直高度差h=0.8f

  2)控制鉆頭刃磨對稱精度:橫刃對中度,外刃、內刃、圓弧刃跳動量越小越好。一般使用鉆頭刃磨機,可在線測量內外刃跳動量。橫刃不對中誤差<0.02~0.03mm是可行的。手工刃磨左右兩刃難以對稱,必然會產生帶鋼筋的切屑,加快鉆頭的磨損。 3)選擇合理的鉆削用量:鉆削無錫不銹鋼宜用較低切削速度,適中的進刀量。普通高速鋼鉆頭推薦v=15~18m/min f≈0.015d mm/r,使用充足的乳化液冷卻。這樣刀具耐用度可維持100分鐘左右。

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