有效的排屑对于避免划伤已车削的表面和防止切屑在二次切削前卡住零件与刀具至关重要。因此,保持铁屑的适时断裂是确保生产流程顺畅稳定的关键。那么,当遇到不断屑的问题时,我们该如何应对呢?
无论是增大切削深度还是增加进给速度,其核心目的都是提高铁屑的强度,以便在相同的曲率下更容易实现铁屑的断裂。
上图展示了增大切削深度后,在相同曲率下铁屑断裂的情况。而增加进给速度本质上是在轴向方向上增加了切削深度,因此其效果与增大切削深度相似,这里就不再赘述。
然而,很多时候切削深度是固定的,无法调整,因此主要是通过调整进给速度来解决不断屑的问题(最好是减小转速,保持进给速度不变,这样做才能够进一步提高刀具寿命)。但增加进给速度也会带来一些问题。
问题一:切削力增大,对整个加工系统的强度要求更高,可能引发振动,进而影响加工质量。
问题二:光洁度下降。在相同圆角情况下,增加进给速度会导致工件表面的光洁度降低。因此,需要重视工件的光洁度情况。(圆角和进给速度之间有一定的经验关系,例如:Ra=(f*f**50)/re,进给量越大,刀尖圆角越小,获得的表面粗糙度值越大)接下来,我们再谈谈改变槽型。
槽型是刀具的一个重要参数,每家刀具供应商的样本中都会介绍其断屑槽的设计。例如,一个断屑槽的性能主要根据其前角和刃宽。如上图所示,前角越大,铁屑弯曲的角度就越大,从而更容易实现铁屑的断裂。因此,当遇到不断屑问题时,能检查当前使用的刀片的前角大小,并尝试更换前角更大的刀片来加工,以改善断屑情况。
此外,刃宽也是一个需要仔细考虑的因素。虽然上图中没有直接体现刃宽,但它通过切削深度来体现。更具体地说,每个刀片都有其适合的切削深度范围。如果当前使用的刀片不断屑,能够尝试更换适合更浅切削深度的刀片。有些刀片样本中会明确标注其刃宽,如上图所示。
上图中标注了刃宽(如0.21),容易理解的是,刃宽越小,可以切削的深度就越浅。但必须要格外注意的是,切削深度必须大于或等于刃宽,否则就不是在切削而是在磨削了。总之,为了改善不断屑的情况,可以再一次进行选择刃宽稍小一些的刀片,以实现更薄的切削和更好的断屑效果。
然而,选择大前角和小刃宽的刀片也会带来一些问题,比如刀片强度降低,更容易出现崩刀现象。因此,在尝试更锋利的刀片时,可以再一次进行选择稍软一点的材料,并适当降低转速(如果生产效率没有特别的条件的话)。