在机械制造中,金属切削工作量约占80%。对各种不同工件材料,合理选择刀具材料,刀具几何角度、切削三要素、刀具准确安装以及对刀具熟练刃磨技能,对提高加工质量、生产效率、降低消耗、提高企业经济效益具有十分重要的意义。在生产中缺乏应有切削知识与刃磨技能,尤其对钻头刃磨缺乏理论知识和熟练刃磨技能,许多钻头由于刃磨有困难,怕刃磨后影响产品质量。在生产实践中对照,逐步提高切削知识,从而掌握刀具刃磨、使用技能。
一、刀具材料选择:
切削不同材料工件,需要选择好不同材料刀具,这对切削效率提高,保证加工工件质量具有重要意义。
使用较多的刀具材料可分:硬质合金刀具与高速钢刀具二大类。而硬质合金刀具根据其切削不同材料又分三种牌号YT(又称钨钴钛类)、YG(又称钨钴类)、YW(又称万能刀片)。
二、刀具前角,后角、刃倾角等参数的选择:
切削不同形状,不同材料工件需要选择好合适的前角、后角、刃倾角等参数,合理刀具角度参数对提高加工质量、生产效率和降低生产成本有十分重要意义。常规是:切削普通刚件如45#、50#等钢种,通常前角①8~10°后角②8°刃倾角③5~6°。
切削铸件:前角①8°,后角②6°,刃倾角③3~5°,切削调质钢,后角与前角相对减少2°左右,刃倾角可以不要,或磨成负刃倾角2~3°以加强刀尖强度。
断续切削工件有冲击,一般前后角与刃倾角采用加工调质钢所采用的前后角、刃倾角,切削硬度在HRC48~55范围工件,在前刀面上,主切削刃出磨成负倒刃3°,1.5mm宽,以利抗冲击,增大刀具承受强度。
切削韧性塑性大的材料,例如A3、20#钢、紫铜等工件时一般均采用大前角、大刃倾角,前角①30~35°,刃倾角②25~35°后角③15~20°,甚至更大。
三、切削三要素选择:
切削深度给进量、切削速度(工件或刀具旋转)常称切削三要素,合理选择切削三要素,对提高生产效率、刀具使用寿命、产品质量有着十分重要的意义。切削三要素选择原则是:首先选择切削深度,在机床刚性,刀具承受能力等满足条件下,在粗加工中尽可能依次切去加工余量大部分,以提高生产效率,其次是选择给进量,给进量也是提高生产效率的有效途径。
最后选择切削速度,合理切削速度对提高刀具使用寿命有密切的关系,而切削速度必须满足各类刀具材料承受能力,例硬度合金刀片最大承受切削速度是30~100m/min,高速钢材料刀具承受切削速度能力是18~30m/min。如果切削速度超越该范围,刀具使用就受到影响,降低刀具使用寿命。举例:8钻头使用转速2000r/min,8钻头材料告诉钢,请问能否正常使用。根据告诉钢最大切削速度≦30m/min,则∏dn/1000=3.14*8*2000/1000=50.24m/min>30m/min。经计算8钻头在2000r/min的速度下,其切削速度源源超越了高速钢最大切削速度30m/min。
四、刀具安装调整
刀具准确安装是机床操作者必须了解和熟练掌握的技能,刀具安装在刀架上,刀尖需对准工件中心,才能保证切削是,刀具设计的各种角度(前角、后角、刃倾角、偏角的等)起作用,刀子才能正常切削。如果刀具在安装时,刀尖高或低于工件中心,则刀具前、后角发生变化,刀尖高于中心时前角增大,后角减小。刀尖低于工件中心则使前角减小,后角增大,这二种情况均不利于刀具正常切削,对成形刀来讲,高于中心或低于中心加工出来的工件,将发生形状变瘦或变胖,这在齿轮加工中能明显观察出来。这里举一例,一机加分厂加工缸盖,割槽刀是安装在镗排上,由于刀子安装孔低于工件中心,在切削割槽时很快磨损烧焦,经多次调整机床均无效果,造成一时停产,当我去现场调研时看到刀具烧毁现象就基本心中有数,将烧毁刀具适当加大后角,从原来6°增大到12°;经几年使用证明,刀具能正常使用,没有发生不良情况,为什么能很快处理好这件事,说明掌握刀具准确安装非常重要。希望青工们在刀具安装时一定要掌握准确安装刀具的方法。