鑽削與鎢鋼鑽頭
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- 發佈於:2013-01-15, 週二 17:23
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鑽削能在實體材料上進行孔加工,在切削加工中應用較廣。
在金屬切削中,孔加工的比重很大,廣泛需要使用各種孔加工工具。孔加工刀具按其用途分爲兩大類:壹類是從實心材料中孔加工加工出孔的刀具,如麻花鑽、扁鑽、中心鑽及深孔鑽等;另壹類是對已有孔進行再孔加工的孔加工刀具,如擴孔鑽、锪鑽、鉸刀及镗刀等。
孔加工刀具是在工件內表面工作的,因而引起這類刀具結構上有壹些特殊問題,例如:容屑排屑、刀具的強度、剛度、導向及潤滑冷卻等,這些問題在設計和使用時都要特別注意。
鎢鋼鑽頭是鑽孔或擴孔的刀具,壹般用于粗加工,也可用于半精加工或精加工(擴孔、鉸孔、镗孔、拉孔及磨孔)的預鑽孔。
根據不同的結構形式和用途,鎢鋼鑽頭可以分爲扁鑽、麻花鑽、深孔鑽及中心鑽等,目前使用最多的鎢鋼鑽頭是麻花鑽。
各類鎢鋼鑽頭 |
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根據不同的結構形式和用途,鎢鋼鑽頭可以分爲很多種 |
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鎢鋼切削刀具的刀具磨損與刀具壽命
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- 發佈於:2013-01-15, 週二 17:20
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鎢鋼刀具磨損是在切削時刀具在高溫條件下受到工件、切屑的摩擦作用,使刀具材料逐漸被磨耗或出現破損的現象。研究刀具磨損原因,防止過早、過多的刀具磨損以及如何延長刀具壽命,這是影響生産效率、加工成本和加工質量的壹個重要課題。
刀具磨損形式:刀具磨損可分爲正常刀具磨損和非正常刀具磨損兩類。
1.正常刀具磨損:隨著切削時間增加磨損逐漸擴大的形式,包括前面磨損、主後面磨損、副後面磨損
2.非正常刀具磨損,亦稱破損
(1)溝槽磨損:在刀具後面上刻劃出深淺不同的溝槽。這主要是因刀具材料耐磨性不夠,或加工材料表面有硬質點摩擦等所致。
(2)切削刃細小缺口:在切削刃上出現微粒脫落形成不規則的細小缺口,這是由于刀片硬度高、脆性增大、切削刃鋒利使強度變差、斷續切削或切屑碰壞造成的。
(3)塑性變形:刀具切削區域因嚴重塑性變形使刀面和切削刃周圍産生塌陷,造成的原因主要是,切削溫度過高和切削壓力過大,刀頭強度和硬度降低。尤其在高速鋼刀具上較易出現這種形式的刀具磨損。
(4)切削刃崩裂:在切削刃和前刀面上受較大沖擊力作用、背吃刀ɑp和進給量ƒ過大使切削力增大,中間切人使主、副切削刃均受切削力作用,刀具前角大和強度低等情況造成切削刃和前刀面大面積崩裂。
(5)切削刃剝落:在刀面或切削刃周圍出現表層脫落而損壞刀具,這類損壞常發生在硬度高、脆性大的陶瓷刀具上。並在壓力和摩擦力較大情況下易産生。
(6)熱裂:在垂直于切削刃方向上因受熱而産生裂紋。由熱循環使材料疲勞,或因間斷切削和切削液澆注不均勻使切削溫度驟變,易引起前、後刀面上出現細微裂紋。
刀具磨損機理:
1.磨粒磨損:在工件材料中存在著氧化物、碳化物和氮化物等硬質點。在鑄、鍛工件表面上存在著硬的夾雜物和在切屑、加工表面上粘附著硬的積屑瘤殘片,這些硬質點在切削時如同"磨粒"對刀具表面摩擦和刻劃作用致使切削刃刀面磨損。磨粒磨損是壹種"機械摩擦"性質的刀具磨損。
2.相變磨損:工具鋼刀具在較高速度切削時,由于切削溫度升高,使刀具材料産生相變,硬度降低,若繼續切削,會引起前面塌陷和切削刃卷曲。鎢鋼刀具在高溫(>900℃)、高壓狀態下切削也會因産生塑性變形而失去切削性能。
3.粘結磨損:亦稱冷焊磨損。當刀具材料與工件材料産生粘結時,兩者産生相對運動對粘結點産生剪切破壞,將刀具材料粘結顆粒帶走所致。在高溫高壓作用下刀具表面層材料性能變化,當工件與刀具産生相對運動時,刀具材料的粘結顆粒被帶走而形成粘結磨損。
4.擴散磨損:是在高溫作用下,使工件與刀具材料中合金元素相互擴散置換造成的。
5.氧化磨損:亦稱邊界磨損,當鎢鋼刀具的切削溫度達到700-800℃時,鎢鋼材料中WC、TiC和如Co與空氣中氧起化合作用,形成了硬度和強度較低的氧化膜。在切削時受工件表層中氧化皮、冷硬層和硬雜質點對氧化膜連續摩擦,造成了在待加工表面處的刀面上産生氧化磨損。
合理選擇刀具材料、刀具幾何參數等可提高刀具的耐磨性、耐熱性和化學穩定性。此外,提高刀具強度和刀具刃磨質量、改善散熱條件、合理使用切削液,均能有效地防止刀具磨損。
刀具壽命T定義爲刀具磨損達到規定標准時的總切削時間(單位爲mim),影響刀具壽命的因素有
1.切削速度Vc:提高切削速度Vc,使切削溫度增高,磨損加劇,而使刀具壽命T降低。
切削速度對刀具壽命的影響 |
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不同切削速度υc1>υc2>υc3>υc4…時的切削時間T與磨損量VB關系的磨損曲線 |
2.進給量ƒ與背吃刀量αp:ƒ和αp增大,均使刀具壽命降低,但ƒ增大後,切削溫度升高較多,故對T影響較大;αp增大,改善了散熱條件,故使切削溫度上升少,因此對刀具壽命影響較小。
3.刀具幾何參數的影響:在刀具幾何參數中,影響刀具壽命主要有:前角、主偏角、副偏角和刀尖圓弧半徑。減小主偏角、副偏角和增大刀尖圓弧半徑,都能起到提高刀具強度和降低切削溫度作用,均有利于提高刀具壽命。
4.工件材料:加工材料的強度、硬度和韌性越高,切削時均能使切削溫度升高,刀具壽命降低。
5.刀具材料:刀具材料是影響刀具壽命的重要因素,如刀具材料的熱導率、耐磨性越高,切削時刀具壽命越長,因此,選用塗層刀具和高性能刀具材料,是提高刀具壽命的有效途徑。
不同刀具材料對刀具壽命影響 |
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切削合金鋼時,選用不同刀具材料:高速鋼、鎢鋼和陶瓷刀具對刀具壽命的影響曲線。 |
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鎢鋼切削刀具的積屑瘤
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- 發佈於:2013-01-15, 週二 17:18
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積屑瘤是由切屑堆積在鎢鋼切削刀具前面近切削刃處的壹個硬楔塊,它是在第Ⅱ變形區(第Ⅱ變形區是指與鎢鋼切削刀具前面接觸的切屑底層內産生塑性變形的區域)內,是由摩擦和變形形成的物理現象。在生産中對中碳鋼、低碳鋼、鋁合金等塑性金屬進行車、鑽、鉸、拉和螺紋加工均可能出現積屑瘤。
積屑瘤 |
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積屑瘤及其外形尺寸 |
積屑瘤形成原因:
壹般認爲是切屑在刀具前面上粘結(冷焊)造成的,若在"滯流層"內近切削刃處的溫度和壓力很低,切屑底層塑性變形小,摩擦系數小,粘結不易産生,不易形成積屑瘤;在高溫時,切屑底層材料軟化,剪切屈服強度σ0.2下降,使摩擦系數μ減小,積屑瘤也不易産生;當壓力、溫度達到壹定程度時,切屑底層材料中切應力超過材料的剪切屈服強度,使"滯流層"中流速爲零的切削層被剪切斷裂粘結在前刀面上,粘結金屬層經劇烈塑性變形後硬度提高,它可代替切削刃繼續剪切較軟的金屬層,依次層層堆積,高度逐漸堵增大而形成了積屑瘤。長高的積屑瘤在外力或振動作用下可能會脫落或局部斷裂,繼而又重複産生與脫落。
積屑瘤對切削加工的影響是:由于它的硬度高于工件2~3倍,故堆積在切削刃上能代替切削刃切削,並保護了切削刃;增大實際工作前角,減小切削變形;堆積成的鈍匠圓弧刃口造成擠壓和過切現象,降低加工精度;積屑瘤脫落後粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。所以在精加工時應避免積屑瘤産生。
在生産中常采取以下措施來抑制或消除積屑瘤:
1)采用低速或高速切削。切削速度是通過切削溫度影響積屑瘤的。以切削45鋼爲例,在低速υc<3m/min和較高速度υc≥60m/min範圍內,摩擦系數都較小,故不易形成積屑瘤。在切削速度υc≈20m/min左右,切削溫度約300℃,産生積屑瘤的高度達到最大值。
2)減小進給量、增大刀具前角、提高刀具刃磨質量和合理選用切削液,使摩擦和粘結減少,可達到抑制積屑瘤的作用。
3)合理調整各切削參數值,以防止形成中溫區域。如選用進給量ƒ=0.2mm/r、前角γo=0°,消失積屑瘤的切削速度爲22m/min;選用進給量ƒ=0.2rnm/r、前角γo=10°,消失積屑瘤的速度爲32m/min。
影響切削變形的主要因素
1.加工材料
材料的強度、硬度越高,刀-屑面間正壓力越大,平均正應力也越大,摩擦系數減小,而使剪切角增大,因此,切削變形減小。
2.前角
前角增大,楔角減小,切削刃鈍圓弧半徑減小,切屑流出阻力小,使摩擦系數減小,剪切角增大,故切削變形減小。
3.切削速度
切削速度是通過切削溫度和積屑瘤影響切削變形的。由于低速時切削溫度低,刀-屑面間不易粘結,摩擦系數小,切削變形小;隨著速度提高,溫度增高,粘結逐漸嚴重,摩擦系數增大,切削變形增大;切削速度進壹步提高,溫度使加工材料剪切屈服強度降低,切應力小,摩擦系數小,因此,切削變形小。
4.進給量ƒ
當進給量增大時,切厚度與切屑厚度增加,使前面上正壓力增大,使平均正應力增大,因此,摩擦系數減小和切屑厚度壓縮比減小。
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鎢鋼切削刀具切削過程的基本規律
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- 發佈於:2013-01-15, 週二 17:13
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鎢鋼切削刀具切削過程是指通過切削運動,由鎢鋼切削刀具從工件上切下多余的金屬層而形成切屑和已加工表面的過程,在這過程中切削刀具産生變形,形成切屑,産生切削刀具切削力、切削熱與切削溫度、切削刀具磨損等諸多現象。
切屑 |
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切削刀具切削過程中形成切屑 |
根據切削刀具剪切滑移後形成切屑的外形不同,切屑分爲4種類型。
1.帶狀切屑
切削層經塑性變形後被刀具切離,其外形呈延綿不斷的帶狀,並沿刀具前面流出。
2.節狀切屑
切削層在塑性變形過程中,剪切面上局部位置處切應力達到材料強度極限而産生局部斷裂,使切屑頂面開裂形成節狀。
3.粒狀切屑
在剪切面上産生的切應力超過材料強度極限,形成的切屑被剪切斷裂成顆粒狀。
4.崩碎切屑
在切削鑄鐵類脆性金屬時,切屑層未經塑性變形,在材料組織中的石墨與鐵素體之間疏松界面上産生不規則斷裂,而形成崩裂切屑。
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鎢合金飛镖鋼制镖頭
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:22
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我們來討論壹下鎢合金飛镖軟式镖頭和鎢合金飛镖鋼制镖頭在重量、镖尖和價格方面的不同。
1. 重量
鎢合金飛镖鋼制镖頭可重達50克,但是要找到許多超過30克的種類是很困難的。大多數人投擲的飛镖,重量在20-25克之間。
鎢合金飛镖軟式镖頭則不同:妳需要核實當地聯盟的重量要求。16克的飛镖無論在哪兒投擲似乎都是百分百安全的。妳可以要較重的飛镖,但有些聯盟和比賽可能會因爲建設或正在使用的機器的限制而禁止。如果對手覺得飛镖太重,可以挑戰妳飛镖的重量。
2.镖尖
鋼制镖頭: 妳有兩種選擇,定镖尖或不定镖尖。
定镖尖: 就是將镖尖牢固地固定在飛镖上,它不可移動。這是妳們最常見的壹種飛镖。
不定镖尖: 妳猜怎麽著,這些镖尖在動。市場上有許多不同的種類,但是他們後面的主題都是壹樣的,“幫助降低彈出率”。妳投飛镖時希望那個镖尖完全展開,以便于如果打到鐵線,後端(或管)將前移,促使镖尖入板,而不是讓飛镖彈離鐵線,落到地上。
3.價格
新投擲者的壹個最大的誤解是:如果飛镖越貴,它們就越精確。這並不像壹輛車,更劃算。如果沒有比壹套140美元的鎢飛镖更好的,妳也可以選擇約十美元的壹套18克的黃銅飛镖。價格基于壹定數量的物品,如:飛镖的材料、不定镖尖、特殊的漆工等。同樣的,妳會注意到同壹套飛镖在某些商品目錄中可能有兩種不同的價格。
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鎢合金飛镖軟式镖頭
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:21
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現在玩飛镖是壹項非常盛行的運動。飛镖可以分成兩大類:軟式镖頭飛镖和鋼制镖頭。主要的區別在于重量,定點以及成本。
就組成材料而言,除了木制的飛镖以外,軟式和硬式飛镖都是由同種材料制成的。
它們是由輕質的木杆加上火雞毛(每壹部分都不可被替代做成的。早期的飛镖是由木做成,很長壹段時間镖筒由黃銅制成。
木制飛镖
黃銅飛镖是三種金屬飛镖中最輕的。它是壹種軟合金(銅和鋅),這樣生産者就容易造型/操作。黃銅飛镖很可能最常見,且相對便宜。價格在幾美元之間浮動。如果妳買的是第壹套飛表時,那它就是最好的選擇。您不需要投入很多錢就可以用很廉價的方式試著使用不同重量和型號的飛镖。
銅制飛镖
鎳銀飛镖是另外壹種輕質飛镖,由鎳,銅,鋅制作成。和黃銅壹樣,它們的價錢相近,質量更好。還有,它們更適合在家玩,對于那些偶爾玩玩飛镖的人來說也是個很好的選擇。
鎳銀飛镖
鎢不像黃銅和鎳銀,它是非常重的、高密度的金屬。它經常和鎳混合在壹起使用,所以妳可以在壹個包裝袋上看到類似于80-20(80% 鎢/20% 鎳)的字樣。鎢很難操作,但是壽命比前兩個長(特別是滾花)。 壹般來說,壹支重20克的鎢合金飛镖是壹支重20克銅制飛镖大小的壹半,這樣可以使飛镖更密集地聚集在镖靶上。這就是爲什麽大部分好的飛镖手都使用鎢制 飛镖。但是如果妳僅僅只是投擲,而不顧妳使用的是哪壹種飛镖,那妳投擲的組群就不可能會緊密。那些職業的飛镖手使用的是鎢制飛镖。這些飛镖大體上質量高, 重量和型號多樣。鎢成分通常被描述爲80%, 85% , 90%, 95%,等等。鎢含量越高,飛镖就越重越昂貴。
鎢制飛镖
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鎢镖管
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:18
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如今標准的材質是鎳鎢合金。鎢是壹個非常致密的物質,所以壹定重量的飛镖可以做得相當精巧。鎢飛镖這項發明對運動有很大的影響。新的飛镖很可能達到更好的分組,平均比之前的職業比賽有顯著的進步。把這壹發展稱爲“鎢革命”,壹點也不誇張。
鎢革命之前的飛镖主要是由黃銅做成的。現在仍有壹些球員在用黃銅飛镖,因爲它們比鎢飛镖來得便宜。但是黃銅飛镖是古老的技術,所以我們不推薦。
由于技術上的困難,制造壹個100%的鎢飛镖是不可能的。所有妳可以買到的鎢飛镖都是鎢合金做的, 鎳鎢合金是最常見的。當妳買飛镖時合金裏鎢的數量是個百分數。所以壹個常見的80%鎢飛镖是80%的鎢和20%的鎳、銅和/或鐵。鎢飛镖有80%到超過 90%的鎢。鎢含量越多,就越精巧,飛镖也就越貴。百分比高的鎢飛镖就越值錢,這是個有爭議的問題。我個人認爲,80%鎢的幾乎對每個人來說都挺好的。
記住:鎢含量高的飛镖唯壹的好處是比同等重量的鎢含量低的要來得精巧。鎢百分比高並不表明某種形式的整體質量或加工更好。
今年來越來越多人對鎳過敏。鎳鎢合金飛镖成爲標准設備,如今人們有飛镖方面的問題。有些飛镖可以用不同的鎢合金做,如銀鎢或銅鎢。然而,這些飛镖非常罕見。主要的飛镖制造商不供應。如果妳對鎳過敏,妳可能不得不尋找這些替代品。
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鎢合金飛镖杆
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:15
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爲什麽制造飛镖镖杆用高比重鎢合金?
正如我們所知,飛镖遊戲是深受世界歡迎,镖管構成飛镖的主要部分。如今,高比重鎢合金飛镖杆廣泛用作標准的镖管材料,因爲它的比重爲19.3(20℃),因此它是體積小的密集材料。除此之外,它具有優異的耐磨性、可加工性等。
由于鎢合金飛镖杆的特殊性質,高比重鎢合金飛镖杆要用100%鎢制作飛镖是相當困難。所以,實際市場上可以買到的鎢飛镖都是鎢合金做的。根據體積比設計更大的重量,鎢飛镖的镖管特別的精巧。由于這些特殊的屬性,鎢現在廣泛應用于制造鋼制镖頭鎢合金飛镖來取代黃銅。
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鎢鋼切削刀具的切削層與切削方式
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:11
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鎢鋼切削刀具切削層參數
鎢鋼切削刀具切削層爲切削部分切過工件的壹個單程所切除的工件材料切削層。切削層形狀、尺寸直接影響著切削過程的變形、刀具承受 的負荷以及鎢鋼切削刀具的磨損。如圖所示,當主、副切削刃爲直線,且λs=O°、Kr>0°時,切削層公稱橫截面ABCD爲平行四邊形,若 Kr=90°時,則爲矩形。
鎢鋼切削刀具切削層參數 |
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1.切削層公稱橫截面積AD:簡稱切削層橫截面積,它是在切削層尺寸平面裏度量的橫截面積。
2.切削公稱厚度bD:簡稱切削層厚度,它是在垂直于過渡表面度量的切削層尺寸。
3.切削公稱厚度hD:簡稱切削層寬度,它是在平行于過渡表面度量的切削層尺寸。
分析以上三式可知:切削層厚度與切削層寬度隨主偏角大小變化。當Kr=90°時,hD =ƒ,bD=ap。AD只與切削用量ap、ƒ有關,不受主偏角的影響。但切削層橫截面的形狀則與主偏角、刀尖圓弧半徑大小有關。隨主偏角的減小,切削厚度將減小,而切削寬度將增大。
按下式計算得到的AD是公稱橫截面積,而實際切削橫截面積爲圖中的四邊形EBCD。
(四邊形EBCD)=AD(四邊形ABCD)壹△A(△ABE)
式中△A稱殘留面積,它直接影響已加工表面粗糙度。
鎢鋼切削刀具切削方式
1.自由切削與非自由切削
只有壹個主切削刃參加切削稱自由切削,主、副切削刃同時參加切削稱非自由切削。自由切削時切削變形過程比較簡單,它是進行切削試驗研究常用的方法。而實際切削通常都是非自由切削。
2.正交切削(直角切削)與非正交切削(斜角切削)
切削刃與切削速度方向垂直的切削稱直角切削。切削刃不垂直切削速度方向的切削稱斜角切削。因此,刃傾角不等于零的刀具均屬斜角切削方式。斜角切削具有刃口鋒利,排屑輕快等許多特點。
3.實際前角
切削過程中實際起作用的前角稱實際前角,它是含切屑流出方向並與基面垂直的平面中測量的前面與基面的夾角。斜角切削時切屑流出方向有較大的偏轉,實際前角有明顯的增大。
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鎢鋼切削刀具的工作角度
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- 發佈於:2013-01-14, 週一 17:09
- 點擊數:2041
鎢鋼切削刀具安裝位置、切削合成運動方向的變化,都會引起鎢鋼切削刀具工作角度的變化。因此研究切削過程中的刀具角度,必須以鎢鋼切削刀具與工件的相對位置、相對運動爲基礎建立參考系,這種參考系稱工作參考系。用工作參考系定義的刀具角度稱工作角度。
鎢鋼切削刀具工作參考系可參閱下圖。其定義如下:
鎢鋼切削刀具工作參考系 |
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(1) 工作基面pre通過切削刃選定點垂直于合成切削速度方向的平面。
(2) 工作切削平面pse 通過切削刃選定點與切削刃相切,且垂直于工作基面的平面。該平面包含合成切削速度方向。
(3) 工作正交平面poe 通過切削刃選定點,同時垂直于工作切削平面與工作基面的平面。
鎢鋼切削刀具工作角度
鎢鋼切削刀具工作角度的定義與標注角度類似,它是前、後面與工作參考系平面的夾角。工作角度的標注符號分別是:γoe、ɑoe、Kre、λse、γfe、ɑfe、γpe、ɑpe。
鎢鋼切削刀具安裝對工作角度的影響
1.刀柄偏斜對工作主、副偏角的影響
如下圖所示,車刀隨四方刀架逆時針轉動Ø 角後,工作主偏角將增大,工作副偏角將減少。例如精車時可調正Ø=k'r,則車刀工作副偏角k're就等于0°了。
2.切削刃安裝高低對工作前、後角的影響
如下圖所示,車刀切削刃選定點A高于工件中心h時,將引起工作前、後角的變化。不論是因爲鎢鋼切削刀具安裝引起,還是由于刃傾角引 起的,只要切削刃選定點不在工件中心高度上,則A點的切削速度方向就不與刀柄底面垂直。工作參考系平面pse、pre轉動了ε角,工作前角增大ε、後角減 小ε 。同理,切削刃選定點A低于工件中心時,h值與ε角爲負值,將引起工作前角減小、工作後角加大。加工內表面時,情況與加工外表面相反。
鎢鋼切削刀具安裝對工作角度的影響 |
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刀柄偏斜對工作主、副偏角影響 |
切斷時切削刃高于工作中心對工作前、後角的影響 |
進給運動對工作角度的影響
1.進給運動方向不平行工件旋轉軸線時對鎢鋼切削刀具工作主、副偏角的影響
下圖所示爲扳動小拖板車外錐面的情況。由于刀具給方向與工件軸線偏轉了μ角(圓錐半角),從而引起工作主偏角減小,工作副偏角增大。
進給運動對工作角度的影響 |
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進給運動方向對工作主、副偏角的影響 |
縱車外圓時的工作前、後角 |
2.縱向進給運動對鎢鋼切削刀具工作前、後角的影響
縱向進給車外圓時切削合成運動産生的加工表面爲阿基米德螺旋線,如上圖所示。過主切削刃上選定點A的加工表面螺旋升角爲η。
由于在pf剖面中加工表面傾斜了η角,所以在pf剖面中後角減小了η角、,前角增加了η角。
以上討論的鎢鋼切削刀具工作角度是單獨考慮壹個因素的影響,實際工件中的鎢鋼切削刀具可能既有安裝的偏斜或高低的影響,又有進給運動的影響。此時應綜合考慮各項影響的結果,將各項疊加來。
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