木工刀具网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

互动
互动
技术
技术
相关
相关
展示
展示
查看: 2075|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

不锈钢断屑钻的切屑形态与控制

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-17 07:40
  • 签到天数: 14 天

    [LV.3]偶尔看看II

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2008-8-15 19:22:47 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    0

    马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

    x
    常用马氏体、奥氏体不锈钢中含碳极少,含铬、镍铰多,材料虽硬度不高,但韧性大,切削变形、切削温度、加工硬化程度较高。为改善冷却效果,提高钻头耐用度,必须控制断屑与排屑。本文结合作者在上海理工大学附属工厂对核电站用支撑板钻孔的试验研究成果,分析了钻削不锈钢时各种屑形生成原理,论述了最佳屑形与切削参数之间的微妙关系。从而提出了控制最佳屑形、达到有效断屑的方法。
    1 不锈钢断屑钻的切屑形态与产生条件
    不锈钢断屑钻的基本刃形如图1所示。其特点是:磨出较大锋角(2F)及很浅的圆弧刃(半径R),生成了外直刃(宽度L)与内、外刃高度差h。通过修磨钻心部位前刀面生成了内直刃、内刃锋角(2F1),留下很短的横刃。下面分述这种钻型切出的切屑形态与产生条件。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图1 不锈钢断屑钻的基本刃形
    1)螺旋带状屑:如图2所示。这种切屑卷曲所占空间大,易阻塞,不会断屑,影响钻头冷却效果。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图2 螺旋扇面形屑
    生成原理:麻花钻刀刃各点切削速度不同。外刃处速度高,切屑流动快,切屑较长。越近中心速度越低,切屑排出越慢,切屑长度越短。这种外刃卷成较大半径的弧状,近中心处卷成较小半径的切屑,如不分断,就形成螺旋扇面形。这是麻花钻直线刀刃最常见的切屑。
    2)螺旋带状屑的宽度取决于外刀刃宽度,一般L=0.25~0.3d (d—钻头直径)。当L较小时,刀刃各点切削速度相差不多,刀刃前角大,切削变形较小,切屑排除流畅,可卷曲成一条较窄的螺旋带状屑。带状屑会缠绕在钻头螺旋刃上,不易折断,排出时安全性较差。扇面块状屑:出现在内凹圆弧刃上,如图3所示。这种切屑为短块状,是自然卷断的,切屑较易排出与清理。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图3 扇面形块状屑
    生成原理:圆弧刃上各点切屑流向不同,其规律是各点切屑流向均通过圆弧刃的中心(刀刃法向)。切屑在卷曲过程中沿圆弧刃方向的附加变形,使得切屑展开成扇面形并撕裂形成块状屑。
    3)细长螺旋屑:出现在外刃或内直刃上,如图4所示。这种切屑不易折断。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图4 细长窄螺旋屑
    生成原理:
    钻头左右刃磨得不对称,外刃长的一边多切了对边短刃未切除的一段余量。切屑宽度就是不对称量。
    内直刃磨出较大的前角和卷屑槽时,也可能出现细长螺旋屑,但其螺旋导程比外直刃的小。
    4)“6”字形屑:出现在圆弧槽很浅的外刃与圆弧复合刃上,如图5所示。“6”字形屑能稳定的自动排出折断。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    “6”字形屑


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    带花“6”字形屑
    图5 6字形屑
    生成原理:钻孔开始时外刃与圆弧刃切下连成一体的块状屑,(“6”字形屑的头部)卷到一定长度后,沿圆弧刃方向的附加变形,使切屑分裂,开始分屑,外刃与圆弧刃切屑分别排出。外刃一段为带状屑,(“6”字形屑的尾巴),圆弧刃切屑为块状屑。“6”字形屑到达一定长度后,切屑在钻槽中碰到上边的槽壁,切屑受到外加的弯矩而折断,其长度与螺旋槽二分之一导程基本一致。若切屑未碰到钻槽,排出到空间一定长度后,也可随着钻头的旋转甩断。其长度约为60~100mm左右。
    5)带钢筋的“6”字形屑:出现在外刃与圆弧刃左右不对称的情况,如图6所示。这种切屑厚度加倍,更易折断。但加重刃口负荷,影响钻刃寿命。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图6 带有钢筋的“6”字形屑
    生成原理:
    在“6”字形屑生成的条件下,若外刃磨得长短不一,长得一边必然要多切除对边短刃未切除的一段余量,生成外刃与圆弧刃交界处的凸筋。
    横刃磨得不对中心,使钻孔扩大,切削表面外径处出现台阶。最大外经一边的刀刃,必然将对边未切掉的台阶一并切除,生成外刃处的凸筋。
    6)带花螺旋带状屑:出现在圆弧刃磨得略深的情况,如图7所示。切屑硬厚,较难折断,排出时安全性较差。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图7 带“花”的螺旋带状屑
    生成原理:在生成“6”字形屑的条件下,若圆弧槽略深,外刃与圆弧刃交点处虽出现时连时分的排屑状态,但以分屑为主。外刃与圆弧刃切屑连成一体的时间很短,出现一段段的”花”状的连体屑。
    生成原理:在生成“6”字形屑的条件下,若圆弧槽略深,外刃与圆弧刃交点处虽出现时连时分的排屑状态,但以分屑为主。外刃与圆弧刃切屑连成一体的时间很短,出现一段段的”花”状的连体屑。
    7)中长螺旋节状屑:出现在外刃与原弧复合刃上,如图8所示。切屑硬厚,较难折断,排出时安全性较差。


                                   
    登录/注册后可看大图

    [/url]
    图8 中长螺旋节状屑
    生成原理:在材料塑性较好、进刀量较大的条件外刃与圆弧刃交点处基本上是出现连体状切屑。但较厚的切屑沿圆弧刃方向展开成扇面形的附加变形过程中,切屑被拉裂成节状屑,并与外刃带状屑连一体。
    2 影响切屑形态的因素与控制
    1)钻头刃型参数对屑形的影响,如图1所示。
    a. 圆弧刃半径R:
    R过小:形成分屑点尖角ξ小,当ξ170°时外刃、圆弧刃屑易连成一体,出短的螺旋扇面形屑。
    R适中:形成ξ=155~165°时,外刃流屑方向与相临圆弧刃屑流向夹角较小,时连时分,此时正是生成“6”字形屑的条件。最佳ξ角,与材料韧性、切屑厚度等因素有关,不是常数。可通过试切来探询。
    b. 内、外刃高度差h
    圆弧刃较深时,外刃与圆弧刃形成自然分屑点,外刃出带状屑,圆弧刃出块状屑。圆弧刃较浅时,外刃与圆弧刃形不成自然分屑点,切屑连成一体生成短的螺旋扇面形屑。
    圆弧刃深度用内外刃垂直高度差h来控制,h值与进刀量(切削厚度)成一定比例时,一般宜控制h值约为0.8f.较为适合。
    c. 外刃锋角:
    外刃锋角2φ过小时(2F165°),可引起屑形从分到连的转变。因此,不锈钢断屑钻的磨钝的标准或耐用度应以屑形的改变为根据。屑形从6字形变为短块状,既应换刀。我们曾发生过由于尖角处磨平,宽的短块状屑卡死扭断钻头的事故。
    4)钻头横刃对中误差对屑形的影响
    横刃不对中反映在钻孔直径的扩大,使副刃单边工作,造成钻头棱边负后角磨损,这种非正常损坏使钻头寿命大大缩减。
    横刃不对中使两刃切削图形变化,某一边切双倍厚的切屑,而另一边切较薄的切屑。双倍厚的切屑只是在切屑钢筋上,切屑厚而硬,改为长带状屑,难以形成6字形屑。
    5)切削用量对屑形的影响
    加大进刀,切屑变厚,易生成块状屑,相反,易生成带状屑。
    改变钻头切削速度,对切削变形略有影响。一般高速钢钻头切削速度不可能有较大变化。但有些不锈钢对屑形非常敏感,降低钻头转数有利于生成块状屑。
    3 结论
    分析钻削试验的结果可知,各类切屑形态中,“6”字形屑最佳。短螺旋带状屑也可接受。其它类型的切屑如长带状屑、带钢筋的切屑、带花的螺旋带状屑都应防止。
    1)控制生成“6”字形屑,合理使用钻头应满足的条件是:
    控制钻头刃形参数:锋角2F=135~140°,外刃长L=0.25d,分屑点尖角x=155°~165°,外刃与圆弧刃垂直高度差h=0.8f
    2)控制钻头刃磨对称精度:横刃对中度,外刃、内刃、圆弧刃跳动量越小越好。一般使用钻并没有刃磨机,可在线测量内外刃跳动量。横刃不对中误差
    分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
    收藏收藏 分享分享 分享淘帖
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    木工刀具论坛·免责声明

    本站提供网上自由讨论使用,所有个人言论并不代表本站立场,与本站立场无关,本站不会对其內容负任何责任。
    木工刀具网是非营利性交流网站,旨在进行个人学习和交流。本站内容均经过严格审查筛选,网站部分文章和资料均从网上搜集整理,由热心网友自由上传,版权归原作者所有,只做为交流学习之用,不得用于商业用途,法律后果自负。如您发现违反国家法律法规的相关內容,请立即联系我们,我们立刻从网站上删除,并致以最深的歉意。 Email:yygyfnn@163.com 微信:157561175

    网站掌中彩开户| 关于我们| 广告招商| 帮助中心 手机版|Archiver|家具木工机械刀具 ( )   map

    GMT+8, 2020-5-28 09:55 , Processed in 0.187504 second(s), 33 queries . 公网安备 33011802001189号

    掌中彩开户Powered by Templates © 2001-2017

    快速回复 返回顶部 返回列表
    众亿彩票开户 赢冢彩票注册 319彩票官网 上海11选5 福建11选5官网 信彩彩票注册 盈满彩票注册 众赢彩票开户 亿家彩票开户 山东11选5计划