武漢現(xiàn)代精工銑刀的磨損

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

（1）銑刀的磨損概念 在銑削過程中，銑刀從工件上切下多余的塑料，使切削層變?yōu)榍行?，銑刀刀齒本身也同時(shí)逐漸被工件和切屑所磨損。由于銑刀后刀面總是產(chǎn)生磨損，而且后刀面的磨損很容易控制和測(cè)量，因此，規(guī)定銑刀后刀m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線面上均勻磨損區(qū)的寬度VB值作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。加工以層狀和纖維狀基材的熱固性塑料時(shí)，銑削用量應(yīng)予以適當(dāng)?shù)南拗?，以免加工表面出現(xiàn)“銀斑”和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，銑削塑料時(shí)銑刀粗銑時(shí)工藝磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VBⅠ≤0.4～0.5mm，精銑時(shí)VBⅠ≤0.2～0.3mm。銑刀后刀面的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VBⅠ，通常根據(jù)被加工表面質(zhì)量來確定，即是工藝磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，以VBⅠ表示。銑刀從刃磨后到切削使刀面的磨損達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所需的切削時(shí)間總量稱為銑刀的壽命，以T表示，單位為分鐘。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VBI和壽命T是衡量銑刀后刀面磨損程度的兩種不同的表示方法。但是用壽命T表示比較方便。（2）硬質(zhì)合金銑刀齒的m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線磨損過程 圖3-3是用銑床X62W，單齒銑刀，銑刀螺旋角β=0°，銑刀寬度B=120mm，前角γ0=10°，后角α0=15°，銑刀回轉(zhuǎn)直徑d0=110mm，轉(zhuǎn)速n=750r/min，銑削寬度ae=80mm，銑削深度ap=2mm，每齒走刀量fz=0.3mm/z，對(duì)3240酚醛玻璃m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線纖維增強(qiáng)塑料平面所進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn)的示意圖。[插圖]圖3-3 單齒銑刀的磨損實(shí)驗(yàn)圖從實(shí)驗(yàn)中可以觀察到，當(dāng)銑削開始至2～3min時(shí)；銑刀刃口呈現(xiàn)出不規(guī)則的崩刃現(xiàn)象，其崩刃深度為0.006～0.008mm。這是在酚醛環(huán)氧玻璃纖維增強(qiáng)塑料中有硬而脆的玻璃纖維存在，致使刃口有微小的崩落。隨著切削時(shí)間的延長(zhǎng)，在刀齒參與切削區(qū)段的后刀面上形成寬度大致相等的磨損帶，并且刃口開始變鈍，如圖3-4所示。若刀齒材料選用YG3硬質(zhì)合金，切削條件同上，連續(xù)切削100min時(shí)，后刀面的磨損帶寬度VB=0.12mm，這時(shí)刃口開始變鈍，由使用前的刃口半徑ρ=0.007～0.010mm變?yōu)棣?0.024～0.032mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和有關(guān)資料推薦：在切削其他工程塑料時(shí)，VB和ρ的關(guān)系為：ρ=（0.2～0.25）VB。（3）硬質(zhì)合金性質(zhì)對(duì)刀齒磨損的影響 硬質(zhì)合金種類和牌號(hào)不同，其性質(zhì)亦不相同。例如YT類硬質(zhì)合金的熱導(dǎo)率k=20.9～62.8W/（m·℃），而YG類的硬質(zhì)合金的熱導(dǎo)率k=79.6～87.9W/（m·℃）。熱導(dǎo)率不同，對(duì)切削區(qū)域的影響亦不同。工程塑料的熱導(dǎo)率極低，為降低切削區(qū)的溫度，以便提高刀具的壽命和避免由于溫度過高而造成已加工表面的燒傷和起層現(xiàn)象，所以通常選用YG類硬質(zhì)合金作刀具材料。用圖3-3的銑削方式、銑刀的幾何參數(shù)和銑削條件，分別用YT15、YG3、YG6和YG8硬質(zhì)合金銑刀銑削3240酚醛、環(huán)氧樹脂基的塑料，銑刀齒的后刀面磨損量VB和銑削時(shí)間的關(guān)系如圖3-5所示，從圖中可以看出，用YT15硬質(zhì)合金銑刀銑削3240酚醛環(huán)氧玻璃纖維增強(qiáng)塑料時(shí)，其后刀面的磨損量VB值在相同的切削時(shí)間內(nèi)比YG8、TG6和YG3要高。[插圖]圖3-5 銑刀齒的后刀面磨損量VB和切削時(shí)間的關(guān)系在YG類硬質(zhì)合金中，其牌號(hào)不同（成分不同），刀具的壽命也各異。從圖中可見，該磨損曲線和切削金屬時(shí)磨損曲線相似m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線。在切削開始時(shí)，磨損曲線斜率較大。由于刃磨后新銑刀齒，其后刀面與加工表面間的實(shí)際接觸面積很小，壓強(qiáng)很大，故磨損較快。另外，新刃磨的后刀面上的表面粗糙度也加速了磨損。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，后刀面上被磨出一條狹窄的棱面，壓強(qiáng)減小，故磨損量的增加也緩慢下來，所以這段曲線的斜率較小，是刀具工作的有效階段，但是含鈷量不同時(shí)，在初磨損階段和正常磨損階段的磨損斜率也有差別。在初磨損階段，含鈷量多，后刀面的磨損帶窄。YG3在銑削10min時(shí)，后刀面的磨損帶VB=0.08mm，YG6的磨損帶VB=0.06mm，而含鈷量最高的YG8的VB=0.045mm，這是因?yàn)楹捔扛?，其黏結(jié)劑多，是硬質(zhì)相的碳化鎢（WC）的黏結(jié)強(qiáng)度大的原因。隨著切削時(shí)間的延長(zhǎng)，大約35min時(shí)，YG6的VB值就超過了YG3的VB值；大約在55min時(shí)，YG8的VB值也超過了YG3的VB值。這時(shí)起主導(dǎo)作用的磨損原因是熱效應(yīng)，YG3熱導(dǎo)率最大為87.9W/（m·℃），YG6次之為79.6W/（m·℃），YG8熱m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線導(dǎo)率最小為75.4W/（m·℃）。切削時(shí)間m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線越長(zhǎng)，VB值的相差越大。例如在切削100min時(shí)，YG3的VB=0.12mm；YG6的VB=0.155mm；YC8的VB=0.16mm。（4）銑削時(shí)間對(duì)刀具磨損的影響 圖3-6是用高速鋼槽銑刀，以不同的切削速度v銑削酚醛紙基層壓塑料時(shí)刀具的壽命T和銑刀后刀面磨損量VB的關(guān)系曲線。把測(cè)得的結(jié)果繪在T和v的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上，得圖3-7。圖3-8是用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，以不同的銑削速度v銑削酚酞紙基層壓塑料時(shí)刀具壽命T和銑刀后刀面磨損量VB的關(guān)系曲線。fz=0.32mm/z；ap=2mm；ae=120mm。[插圖]圖3-8 用硬質(zhì)合金圓柱銑刀銑削酚酞紙基層塑料v和VB關(guān)系曲線1—1270m/min；2—1060m/min；3—870m/min；4—670m/min；5—510m/min；6—350m/min；7—150m/min圖3-9是根據(jù)圖3-8的結(jié)果在切削速度v和刀具壽命T的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上做出的T-v曲線。[插圖]圖3-9 用硬質(zhì)合金圓柱銑刀切削酚醛紙基層m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線壓塑料的T-v曲線圖3-9并不像通常T-v曲線那樣是直線，而是斜率不同的折線。通常所用的公式：在v=150～670m/min范圍內(nèi)，則cv=1.150×106；m=1.43；v=670～1270m/min范圍內(nèi)，則cv=1.08×104；m=0.53。說明當(dāng)切削速度v超過670m/min，銑刀后刀面的磨損比較劇烈。在切削用量中，切削速度對(duì)銑刀的壽命影響最大。銑刀每齒進(jìn)給量fz對(duì)銑刀壽命也有較大的影響，但是fz過大時(shí)，會(huì)造成刀齒切入和切出時(shí)有小的崩落現(xiàn)象，故限制了銑刀的進(jìn)給量。這是因?yàn)?，?dāng)fz增大時(shí)，則作用于銑刀刃單位長(zhǎng)度上的力增大的緣故。其他種類的硬質(zhì)合金的銑刀也是如此，據(jù)有關(guān)資料介紹硬質(zhì)合金端銑刀的fz≤0.22mm/z。m.hxinte.com 中空板生產(chǎn)線

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