影响普通车床断屑的主要因素有:
(l)断屑槽的宽度断屑槽的宽度LB。对普通车床断屑的影响很大。一般来讲,宽度LB。减小,能使切屑卷曲半径r,h减小,增大卷曲变形和弯曲应力盯,容易断屑。但断屑槽的宽度LB。必须与进给量,和背吃刀量ap联系起来考虑。例如进给量小,槽宽应小些;背吃刀量小,槽宽也应适当减小。否则切屑不易在槽中卷驱,往往下流经槽底而形成不断的带状切屑。
(2) 普通车床切削用量生产实践和实验证明:切削用量中对断屑影响最大的是进给量,其次是背吃刀量和切削速度。
1)进给量。进给量,加大,切削厚度钆按比例增大,使切屑卷曲半径rch减小,弯曲应力矿增大,切屑易折断。
2)背吃刀量。在多数情况下,车刀除切削刃外,过渡刃和副切削刃也参加切削,因此,促使切屑近似地朝各切削刃流屑的合成方向流出。此时,切屑的流出方向与正交平面形成一个出屑角竹。
背吃刀量减小,过渡刃和副切削刃参加切削比例增大,使出屑角田增大。出屑角≈的大小对切屑的卷曲和折断后的屑形有很大的影响。例如,町很小时,易产生盘状螺旋屑;可较大时,易产生管状螺旋屑或连续带状屑;T1适中时,切屑碰到后刀面或工件而折断。
3)切削速度。切削速度虬提高后,切削温度升高,在一般情况下,切屑的塑性增大,变形减小,不易折断。
(3)刀具角度刀具角度中主偏角坼和刃倾角^。对断屑的影响最明显。
在背吃刀量和进给量已选定的条件下,主偏角k越大,切削厚度n。越大,故切屑卷曲时的弯曲应力矿越大,越易断屑。生产中K.:75。一90。的车刀断屑性能较好。刃倾角通过控制切屑流向断屑。当刃倾角^。为正值时,使切屑流向待加工表面或与后刀面相碰形成弧形屑,也可能呈螺旋屑而甩断;当刃倾角^。为负值时,切屑流向已加工表面或过渡表面,容易碰断成“6”字形切屑。
3切屑的收缩
在切削过程中,被切金属层经过滑移变形而出现的切屑长度缩短、厚度增加的现象,称为切屑的收缩。
4积屑瘤
用中等切削速度切削钢料或其他塑性金属时,在车刀前面上近切削刃处牢固地粘着一块金属,这就是积屑瘤。
5.切削力
影响普通车床断屑的主要因素有:
(l)断屑槽的宽度断屑槽的宽度LB。对普通车床断屑的影响很大。一般来讲,宽度LB。减小,能使切屑卷曲半径r,h减小,增大卷曲变形和弯曲应力盯,容易断屑。但断屑槽的宽度LB。必须与进给量,和背吃刀量ap联系起来考虑。例如进给量小,槽宽应小些;背吃刀量小,槽宽也应适当减小。否则切屑不易在槽中卷驱,往往下流经槽底而形成不断的带状切屑。
(2) 普通车床切削用量生产实践和实验证明:切削用量中对断屑影响最大的是进给量,其次是背吃刀量和切削速度。
1)进给量。进给量,加大,切削厚度钆按比例增大,使切屑卷曲半径rch减小,弯曲应力矿增大,切屑易折断。
2)背吃刀量。在多数情况下,车刀除切削刃外,过渡刃和副切削刃也参加切削,因此,促使切屑近似地朝各切削刃流屑的合成方向流出。此时,切屑的流出方向与正交平面形成一个出屑角竹。
背吃刀量减小,过渡刃和副切削刃参加切削比例增大,使出屑角田增大。出屑角≈的大小对切屑的卷曲和折断后的屑形有很大的影响。例如,町很小时,易产生盘状螺旋屑;可较大时,易产生管状螺旋屑或连续带状屑;T1适中时,切屑碰到后刀面或工件而折断。
3)切削速度。切削速度虬提高后,切削温度升高,在一般情况下,切屑的塑性增大,变形减小,不易折断。
(3)刀具角度刀具角度中主偏角坼和刃倾角^。对断屑的影响最明显。
在背吃刀量和进给量已选定的条件下,主偏角k越大,切削厚度n。越大,故切屑卷曲时的弯曲应力矿越大,越易断屑。生产中K.:75。一90。的车刀断屑性能较好。刃倾角通过控制切屑流向断屑。当刃倾角^。为正值时,使切屑流向待加工表面或与后刀面相碰形成弧形屑,也可能呈螺旋屑而甩断;当刃倾角^。为负值时,切屑流向已加工表面或过渡表面,容易碰断成“6”字形切屑。
3切屑的收缩
在切削过程中,被切金属层经过滑移变形而出现的切屑长度缩短、厚度增加的现象,称为切屑的收缩。
4积屑瘤
用中等切削速度切削钢料或其他塑性金属时,在车刀前面上近切削刃处牢固地粘着一块金属,这就是积屑瘤。
5.切削力
普通车床切削加工时,工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为切削力。切削力是在车刀车削工件的过程中产生的,大小相等、方向相反作用在车刀和工件上的力。
(l)切削力的分解为了便于测量,把切削力,分解为主切削力只、背向力Fp和进给力,f三个分力。
1)主切削力F。。在主运动方向上的分力。从图3 -6I中可以看出,F。是最大的一个分力,能使刀杆产生弯曲。因此,装刀时刀杆应尽量伸出短些。
2)背向力凡(切削抗力)。在垂直于进给运动方向上的分力。从图3 - 62中可以看出,在车削外圆时,F。使工件在水平面内弯曲,会影响工件的形状精度,而且是产生振动的主要因素。
3)进给力‘(进给抗力)。在进给运动方向上的分力,是检验机床进给系统主要部件强度的依据。
(2)影响切削力的因素凡是影响变形和摩擦的因素都影响切削力的大小。切削力的大小跟工件材料、车刀角度和切削用量等因数有关。
1)工件材料方面。工件材料的强度和硬度越高,车削时的切削力就越大。
2)刀具方面。 前角:前角增大,切削变形减小,切削力显著下降。 主偏角可以看
出,主偏角变化使切削分力F。和B的作用方向改变,当‘增大时,F。
刃倾角:当刃倾角由正值向负值变化时,改变了合力,及其分力和B的作用方向,从而使F。增大,Ff减小。
刀尖圆弧半径:当刀尖圆弧半径re由0 25mm增大到imm时,Fp可增大20%左右,较易引起振动。
3)切削用量方面。
背吃刀量和进给量:在一般车削时,当,不变,aP增大一倍时,主切削力F。也成倍增大;而当d。不变,,增大一倍时,F。增大70%一80%。
切削速度:低速和高速切削塑性金属时,切削力一般是随着”。的提高而减小。这是因为切削速度提高,使切削温度提高,摩擦因数减小,变形减小的缘故。在容易生成积削瘤的、中逮范围内(15~ 30m/min),因产生积削瘤使刀具实际前角增大,切削力减小。切削脆性金属时,因变形和摩擦均较小,所以切削速度改变时,切削力变化不大。
6切削热和切削温度
(1)切削热的来源和传散切削热来源于切削层金属发生弹性变形和塑性变形产生的热量以及切屑与前刀面、工件与后刀面摩擦产生的热量。切削过程中上述变形与摩擦消耗的功绝大部分转化为热能。
切削热通过切屑、工件、刀具和周围介质传散。
切削热传至各部分的比例,一般情况是切屑带走的热量最多。如不用切削液,以中等切削速度切削钢件时,切削热的50%~ 86%由切屑带走;40%一10%传人工件;9%~3%侍人车刀;1%左右传人周围空气。
切削温度一般是指切削区域的平均温度。它的高低是由产生热和传散热两方面综合影响的结果。例如,车削不锈钢和高温台金时,变形产生的热量较多,工件材料的热导率低,热量不易传散,所以切削温度较高。
(2)影响切削温度的主要因素
1)刀具角度。前角y。影响切削变形和摩擦,对切削温度的影响较明显。例如前角增大,变形和摩擦减小,产生热量少,切削温度下-;。但前角过大,由于楔角卢。减小后使刀具散热条件变差,切削温度反而略微上升。
加大主偏角x,后,在相同的背吃刀量下,主切削刃参加切削的长度f缩短,使切削热相对集中,并由于刀尖角岛减少,使散热条件变差,切削温度升高。
2)切削用量。切削用量p。、,、ap增大,切削温度升高,其中切削速度‰的影响最大,进给量,次之,背吃刀量a的影响最小。因为当切削用量%、,和ap增大时,变形和摩擦加剧,切削功率增大,所以普通车床切削温度升高。但n。增大后,主普通车床切削刃参加切削的长度以相同比例增加,显著改善了散热条件;,增大,切屑与前刀面接触长度增加,散热条件有所改善;增高,虽然使切削力略为减小,但切屑与前面接触长压减短,散热条件较差。