图2-1积屑瘤的生成
镗削加工过程中,刀具与工件的不断摩擦产生的温度和压力也不断增大,产生的积屑瘤黏在刀具前刀面上,遮挡住了镗杆的少许切削刃,使得原刀具与工件的接触面积减少,但是有了积屑瘤,刀具整体与工件的接触面增大。积屑瘤在工件加工过程中,可以有效的保护刀具,延长刀具的寿命,但是由于积屑瘤的不稳定,被加工表面会变得粗糙,降低了加工精度,影响工件的尺寸。产生积屑瘤后的刀具在加工过程中也会产生振动和噪声。
如果要调整控制刀具与工件之间的摩擦力,我们可以选择一些合理的参数,比如切削速度,也可以选用一些合理的冷却液,调整控制了刀具与工件之间的摩擦力之后,我们可以在此基础上调整控制切削温度,当温度太高或者太低时,做出正确的应对方法,上述的调整控制最后都是为了降低积屑瘤的产生,为了提高产品的质量。
2。2。3 切削温度对刀具寿命的影响
刀具寿命是指一把刀具在加工生产的过程中,不断发生磨损,直到该刀具的磨损量达到规定的磨钝标准时,该刀具所经历的总时间。刀具在磨损的过程中会表现出多种磨损形式,比如有粘结的形式,扩散的形式,磨粒的形式等,其中和镗削温度有关系的磨损时粘结和扩散这两种。刀具在加工过程中与工件内壁不断地摩擦生热,导致温度不断上升,使得刀具内部合金元素发生改变,从而降低了刀具的性能,大大降低了刀具的使用寿命,严重影响切削工作效率。以上由于高温使得刀具或者加工材料内部金属元素或者微粒改变,从而影响刀具寿命的均为刀具正常磨损,然而刀具还有非正常磨损。刀具的非正常磨损分为破损和卷刃这两种。有很多原因可以导致刀具的破损,例如焊接、刃磨等,刀具具有脆性,不合理的切削参数的选择都会使得刀具切削刃产生毁灭性的裂缝,碎裂。而卷刃的原因只是因为镗削加工过程中产生的高温,使得刀具的刀面产生变形,发生隆起,卷刃的现象。
2。3 本章小结
本章介绍了镗削热的来源以及镗削温度对镗削加工的影响,主要影响工件刀具的材料、工件精度、积屑瘤以及刀具寿命,由此可见研究镗削加工工件温度分布计算与测试对于镗削加工生产的重要性。
3 影响镗削温度的因素
3。1 加工材料的影响
镗削加工过程中,产生的镗削温度的高低会随着工件材料性能的变化而变化,两者可以说是息息相关。影响镗削温度的加工材料性能的因素为硬度,强度及导热系数。加工材料导热系数低,镗削区域的热量散发少,镗削温度就高;加工材料硬度和强度高,导致镗削加工时消耗较多切削功,产生较多切削热,镗削温度上升,而脆性材料加工时,切削呈崩碎状,与刀具前刀面的摩擦小,切削热小,镗削温度低。
3。2 刀具几何参数的影响
刀具前角的大小会对镗削温度的高低造成影响。刀具前角大,切削变形小,切削力降低,切削热小,镗削温度低。但是刀具前角过大会影响热量的发散,从而导致切削温度不降反升,在切削深度相同的情况下,减小刀具的主偏角,可以使散热情况得到改善,镗削温度降低。
3。3 刀具磨损对镗削温度的影响
刀具工作时间长,会产生一定的磨损,导致加工工件表面粗糙度增大,工件尺寸、切屑颜色发生改变,切削力增大,切削温度升高。
3。4 切削液的影响
切削液在镗削加工中起着冷却、润滑、清洗、排屑、保护已加工表面的作用,切削液的冷却作用可以吸收切削热,减少刀具和工件由于切削热发生的热变形,保证工件的粗糙度以及刀具的耐用度。切削液的润滑作用可以有效降低切削时,刀具与工件之间的摩擦,从而使得切削变形减小,切削力降低,切削热产生少,有效降低镗削温度。