哪些因素會影響切削深度的選擇?
一、刀具因素
1.刀具材料
硬度和耐磨性
刀具材料的硬度和耐磨性直接影響切削深度的選擇。例如,硬質(zhì)合金刀具硬度高、耐磨性好,相比高速鋼刀具,它能夠承受更大的切削力,可以選擇較大的切削深度。而高速鋼刀具相對較軟,如果切削深度過大,刀具容易磨損甚至損壞。
韌性
刀具的韌性也是一個考慮因素。韌性較低的刀具,如陶瓷刀具,在選擇切削深度時要更加謹慎。如果切削深度過大,刀具在切削過程中受到較大的切削力時可能會發(fā)生崩刃現(xiàn)象。而韌性較好的刀具,如一些新型的硬質(zhì)合金刀具,在一定程度上可以承受更大的切削深度而不至于崩刃。
2. 刀具幾何形狀
前角和后角
刀具的前角影響切削力的大小,較大的前角可以減小切削力。在這種情況下,可以適當增加切削深度。相反,較小的前角會使切削力增大,此時應選擇較小的切削深度以避免刀具過載。刀具的后角影響刀具后面與工件已加工表面之間的摩擦,后角較小的刀具如果切削深度過大,會增加刀具后面的磨損,所以也需要根據(jù)后角大小來合理確定切削深度。
刃傾角
刃傾角對切削力的方向和刀具的切入切出性能有影響。正刃傾角有助于減小切入時的沖擊力,在一定程度上可以允許選擇較大的切削深度;而負刃傾角可能會使切削力在某些方向上增大,此時切削深度就要相應減小。
二、機床性能
1. 功率和扭矩
機床的功率和扭矩限制了切削深度的最大值。切削深度越大,切削力就越大,所需的機床功率和扭矩也就越高。如果切削深度超過機床所能提供的功率和扭矩的承受范圍,機床將會出現(xiàn)過載現(xiàn)象,如電機過熱、傳動部件損壞等。例如,小型機床功率和扭矩較小,在加工時就需要選擇較小的切削深度。
2. 剛度
- 機床的剛度決定了它在承受切削力時的變形程度。如果切削深度過大,切削力會使機床部件(如床身、工作臺等)產(chǎn)生較大的變形,這會影響加工精度和表面質(zhì)量。剛度較差的機床在選擇切削深度時應更為保守,以避免因機床變形而產(chǎn)生加工誤差。
三、工件材料特性
1. 硬度
工件材料的硬度對切削深度有重要影響。較硬的工件材料(如淬火鋼)需要較小的切削深度,因為較大的切削深度會產(chǎn)生極大的切削力,對刀具的磨損也非常嚴重。而對于較軟的工件材料(如鋁合金),在刀具允許的情況下,可以選擇相對較大的切削深度。
2. 韌性和延展性
韌性和延展性好的工件材料(如銅合金)在切削時容易產(chǎn)生變形和粘刀現(xiàn)象。如果切削深度過大,這些問題會更加嚴重,影響加工質(zhì)量。因此,對于這類材料,切削深度也不宜過大。
四、加工要求
1. 加工精度
如果對加工精度要求較高,如精密模具加工,切削深度就要相對較小。因為較大的切削深度會產(chǎn)生較大的切削力,可能導致工件變形,從而影響尺寸精度、形狀精度等。例如,在加工精度要求在±0.01mm以內(nèi)的零件時,切削深度可能控制在0.5 - 1mm之間。
2. 表面粗糙度
切削深度對表面粗糙度有影響。一般來說,較小的切削深度有助于獲得較好的表面粗糙度。如果要求表面粗糙度\(Ra\)值較低(如\(Ra < 1.6μm\)),則需要選擇較小的切削深度,同時配合合適的進給量和切削速度。
五、切削液的使用
1. 潤滑和冷卻效果
- 如果使用了有效的切削液,切削液的潤滑和冷卻作用可以降低切削力、減少刀具磨損和控制切削溫度。在這種情況下,可以在一定程度上適當增加切削深度。例如,在使用具有良好潤滑和冷卻性能的乳化液進行切削加工時,相比干切削,可以適當增大切削深度。
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