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(guò)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www.yz0123.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(lái)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www.yz0123.com 中空板生產(chǎn)線磨損過(guò)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www.yz0123.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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(shù)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(jiàn)，該磨損曲線和切削金屬時(shí)磨損曲線相似www.yz0123.com 中空板生產(chǎn)線。在切削開(kāi)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(lái)，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(guò)了YG3的VB值；大約在55min時(shí)，YG8的VB值也超過(guò)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www.yz0123.com 中空板生產(chǎn)線導(dǎo)率最小為75.4W/（m·℃）。切削時(shí)間www.yz0123.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www.yz0123.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(shuō)明當(dāng)切削速度v超過(guò)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(guò)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。www.yz0123.com 中空板生產(chǎn)線
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