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武汉现代精工铣刀的磨损

Date:2020/3/18 10:04:11 / Read: / Source:本站

(1)铣刀的磨损概念 在铣削过程中,铣刀从工件上切下多余的塑料,使切削层变为切屑,铣刀刀齿本身也同时逐渐被工件和切屑所磨损。由于铣刀后刀面总是产生磨损,而且后刀面的磨损很容易控制和测量,因此,规定铣刀后刀sportsdanmu.com 中(zhong)空板生产线面上均匀磨损区的宽度VB值作为刀具的磨钝标准。加工以层状和纤维状基材的热固性塑料时,铣削用量应予以适当的限制,以免加工表面出现“银斑”和产生内应力。因此,铣削塑料时铣刀粗铣时工艺磨钝标准VBⅠ≤0.4~0.5mm,精铣时VBⅠ≤0.2~0.3mm。铣刀后刀面的磨钝标准VBⅠ,通常根据被加工表面质量来确定,即是工艺磨钝标准,以VBⅠ表示。铣刀从刃磨后到切削使刀面的磨损达到磨钝标准为止所需的切削时间总量称为铣刀的寿命,以T表示,单位为分钟。磨钝标准VBI和寿命T是衡量铣刀后刀面磨损程度的两种不同的表示方法。但是用寿命T表示比较方便。(2)硬质合金铣刀齿的sportsdanmu.com 中(zhong)空(kong)板生产线磨损过程 图3-3是用铣床X62W,单齿铣刀,铣刀螺旋角β=0°,铣刀宽度B=120mm,前角γ0=10°,后角α0=15°,铣刀回转直径d0=110mm,转速n=750r/min,铣削宽度ae=80mm,铣削深度ap=2mm,每齿走刀量fz=0.3mm/z,对3240酚醛玻璃sportsdanmu.com 中空(kong)板生(sheng)产线(xian)纤维增强塑料平面所进行铣削实验的示意图。[插图]图3-3 单齿铣刀的磨损实验图从实验中可以观察到,当铣削开始至2~3min时;铣刀刃口呈现出不规则的崩刃现象,其崩刃深度为0.006~0.008mm。这是在酚醛环氧玻璃纤维增强塑料中有硬而脆的玻璃纤维存在,致使刃口有微小的崩落。随着切削时间的延长,在刀齿参与切削区段的后刀面上形成宽度大致相等的磨损带,并且刃口开始变钝,如图3-4所示。若刀齿材料选用YG3硬质合金,切削条件同上,连续切削100min时,后刀面的磨损带宽度VB=0.12mm,这时刃口开始变钝,由使用前的刃口半径ρ=0.007~0.010mm变为ρ=0.024~0.032mm。根据实验和有关资料推荐:在切削其他工程塑料时,VB和ρ的关系为:ρ=(0.2~0.25)VB。(3)硬质合金性质对刀齿磨损的影响 硬质合金种类和牌号不同,其性质亦不相同。例如YT类硬质合金的热导率k=20.9~62.8W/(m·℃),而YG类的硬质合金的热导率k=79.6~87.9W/(m·℃)。热导率不同,对切削区域的影响亦不同。工程塑料的热导率极低,为降低切削区的温度,以便提高刀具的寿命和避免由于温度过高而造成已加工表面的烧伤和起层现象,所以通常选用YG类硬质合金作刀具材料。用图3-3的铣削方式、铣刀的几何参数和铣削条件,分别用YT15、YG3、YG6和YG8硬质合金铣刀铣削3240酚醛、环氧树脂基的塑料,铣刀齿的后刀面磨损量VB和铣削时间的关系如图3-5所示,从图中可以看出,用YT15硬质合金铣刀铣削3240酚醛环氧玻璃纤维增强塑料时,其后刀面的磨损量VB值在相同的切削时间内比YG8、TG6和YG3要高。[插图]图3-5 铣刀齿的后刀面磨损量VB和切削时间的关系在YG类硬质合金中,其牌号不同(成分不同),刀具的寿命也各异。从图中可见,该磨损曲线和切削金属时磨损曲线相似sportsdanmu.com 中(zhong)空板(ban)生(sheng)产线。在切削开始时,磨损曲线斜率较大。由于刃磨后新铣刀齿,其后刀面与加工表面间的实际接触面积很小,压强很大,故磨损较快。另外,新刃磨的后刀面上的表面粗糙度也加速了磨损。随着时间的延长,后刀面上被磨出一条狭窄的棱面,压强减小,故磨损量的增加也缓慢下来,所以这段曲线的斜率较小,是刀具工作的有效阶段,但是含钴量不同时,在初磨损阶段和正常磨损阶段的磨损斜率也有差别。在初磨损阶段,含钴量多,后刀面的磨损带窄。YG3在铣削10min时,后刀面的磨损带VB=0.08mm,YG6的磨损带VB=0.06mm,而含钴量最高的YG8的VB=0.045mm,这是因为含钴量高,其黏结剂多,是硬质相的碳化钨(WC)的黏结强度大的原因。随着切削时间的延长,大约35min时,YG6的VB值就超过了YG3的VB值;大约在55min时,YG8的VB值也超过了YG3的VB值。这时起主导作用的磨损原因是热效应,YG3热导率最大为87.9W/(m·℃),YG6次之为79.6W/(m·℃),YG8热sportsdanmu.com 中(zhong)空板生(sheng)产线导率最小为75.4W/(m·℃)。切削时间sportsdanmu.com 中空(kong)板(ban)生产(chan)线越长,VB值的相差越大。例如在切削100min时,YG3的VB=0.12mm;YG6的VB=0.155mm;YC8的VB=0.16mm。(4)铣削时间对刀具磨损的影响 图3-6是用高速钢槽铣刀,以不同的切削速度v铣削酚醛纸基层压塑料时刀具的寿命T和铣刀后刀面磨损量VB的关系曲线。把测得的结果绘在T和v的双对数坐标图上,得图3-7。图3-8是用硬质合金圆柱铣刀,以不同的铣削速度v铣削酚酞纸基层压塑料时刀具寿命T和铣刀后刀面磨损量VB的关系曲线。fz=0.32mm/z;ap=2mm;ae=120mm。[插图]图3-8 用硬质合金圆柱铣刀铣削酚酞纸基层塑料v和VB关系曲线1—1270m/min;2—1060m/min;3—870m/min;4—670m/min;5—510m/min;6—350m/min;7—150m/min图3-9是根据图3-8的结果在切削速度v和刀具寿命T的双对数坐标上做出的T-v曲线。[插图]图3-9 用硬质合金圆柱铣刀切削酚醛纸基层sportsdanmu.com 中空板(ban)生产线压塑料的T-v曲线图3-9并不像通常T-v曲线那样是直线,而是斜率不同的折线。通常所用的公式:在v=150~670m/min范围内,则cv=1.150×106;m=1.43;v=670~1270m/min范围内,则cv=1.08×104;m=0.53。说明当切削速度v超过670m/min,铣刀后刀面的磨损比较剧烈。在切削用量中,切削速度对铣刀的寿命影响最大。铣刀每齿进给量fz对铣刀寿命也有较大的影响,但是fz过大时,会造成刀齿切入和切出时有小的崩落现象,故限制了铣刀的进给量。这是因为,当fz增大时,则作用于铣刀刃单位长度上的力增大的缘故。其他种类的硬质合金的铣刀也是如此,据有关资料介绍硬质合金端铣刀的fz≤0.22mm/z。sportsdanmu.com 中空板生产线

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