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有效控制金属切屑产生的方法

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-32斜角切削时切屑的流向2)卷屑卷屑是由切削过程中的塑性和摩擦变形及切屑流出时的附加变形引起的。槽的宽度lBn、圆弧半径rBn和反屑角δBn是影响断屑的主要因素。图4-34卷屑槽的槽形折线形;直线圆弧形;全圆弧形槽的宽度lBn、圆弧半径rBn减小和反屑角δBn增大,都能使切屑卷曲变形增大,使切屑易折断。切削用量对断屑有不同程度的影响,如图4-35所示。

有效控制金属切屑产生的方法

在去除加工的过程中一定会有切屑,为保证加工过程安全快捷,切屑必须及时、顺畅地排出。尤其是带状切屑,若不能及时排除,不但会伤及加工工艺系统及加工表面,而且会伤及操作工人,如图4-30所示。

图4-30 不能及时排出的带状切屑

1)切屑的流向

切屑的流向如图4-31所示,直角自由切削时,切屑从正交平面内流出;直角非自由切削时,由于刀尖圆弧半径和切削刃的影响,切屑流出方向与正交平面形成一个出屑角η。

图4-31 直角切削时切屑的流向

(a)直角自由切削;(b)直角非自由切削

斜角切削时,切屑的流向受刃倾角λs的正负影响,如图4-32所示。此时的出屑角η约等于刃倾角λs

图4-32 斜角切削时切屑的流向

2)卷屑

卷屑是由切削过程中的塑性和摩擦变形及切屑流出时的附加变形引起的。卷屑可通过在前刀面上刃磨出卷屑槽(断屑槽)、凸台、附加挡块及其他障碍物来实现。

3)断屑

影响断屑的因素有卷屑槽的尺寸参数、刀具角度和切削用量,如图4-33所示。

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图4-33 断屑

(1)卷屑槽的尺寸参数。卷屑槽的槽形有折线形、直线圆弧形和全圆弧形3种,如图4-34所示。槽的宽度lBn、圆弧半径rBn和反屑角δBn是影响断屑的主要因素。

图4-34 卷屑槽的槽形

(a)折线形;(b)直线圆弧形;(c)全圆弧形

槽的宽度lBn、圆弧半径rBn减小和反屑角δBn增大,都能使切屑卷曲变形增大,使切屑易折断。但槽的宽度lBn、圆弧半径rBn太小或反屑角δBn太大,会造成切屑堵塞,排屑不畅。

槽的宽度lBn一般根据工件材料和切削用量来决定。例如,切削中碳钢时,lBn=10 f;切削合金钢时,lBn=7 f。

一般来说,圆弧半径rBn=(0.4~0.7)lBn,反屑角δBn=50°~70°。

(2)刀具角度。刀具角度中的主偏角κr、前角γo和刃倾角λs对断屑影响最明显。

主偏角κr增大,切削厚度变大,易于断屑。前角γo减小,切削变形变大,也易于断屑。

刃倾角λs能控制切屑的流向,如图4-32所示。λs为正值时,切屑卷曲后碰到待加工表面或刀具折断,形成螺旋状切屑,λs为负值时,切屑卷曲后碰到已加工表面折断形成C形切屑。

(3)切削用量。切削用量对断屑有不同程度的影响,如图4-35所示。提高切削速度vc,易形成长带状切屑,不易断屑。增大进给量f,切屑卷曲应力增大,容易断屑。减小背吃刀量ap,出屑角δBn增大,切屑易流向待加工表面碰断。

图4-35 切削用量对断屑的影响

(a)L=2.0f;(b)L=1.25f;(c)L=1.0f

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