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鈦板,鈦棒所用刀具幾何角度以及切削用量

鈦板

加工鈦板,鈦棒的刀具必須具備較高的熱硬度、耐磨性、良好的韌性、較低的化學(xué)活性和較高的導(dǎo)熱系數(shù)。因為其切削加工成本非常高然而加工效率又非常低的影響,目前鈦板,鈦棒的應(yīng)用受到較大限制。本文為鈦板,鈦棒的車削加工為刀具的幾何參數(shù)的選擇和切削用量的選擇提供了參考。隨著刀具材料的研發(fā)和加工工藝的不斷完善,鈦板,鈦棒的加工效率會大大地提高,加工成本將會明顯下降,從而在造船、汽車制造、化工、電子、海洋開發(fā)等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。


鈦板,鈦棒材料切削加工的基本原則:
(1)切削速度要低。因為切削速度對切削刃的溫度影響很大,切削速度越高,則切削刃溫度劇增,切削刃溫度的高低直接影響著刀具的壽命,所以要選擇合適的切削速度。
(2)切削深度要大。通過實驗證明,切削深度對刀刃溫度影響較小,所以采用較低的切削速度、增大切削深度對鈦板,鈦棒的切削是有利的,特別是粗車時,要保證刀刃完全進入被切削的鈦板,鈦棒表面內(nèi),以防止產(chǎn)生磨損或崩刃現(xiàn)象。
(3)切削加工中不能停止走刀。切削中停止走刀,刀刃和被切削鈦板,鈦棒就會在高負荷下長時間摩擦,容易引起鈦板,鈦棒的加工硬化,產(chǎn)生燒結(jié)和擠裂而損壞刀具。

1.刀具的幾何角度選擇
前角和后角的選擇對于鈦板,鈦棒的車削加工最重要的。鐵合金導(dǎo)熱性能差,車削過程中產(chǎn)生的大量熱,這些切削熱絕大部分集中在刀刃處,導(dǎo)致刀尖處的溫度急劇升高。因此,一般情況下刀具都會比較鋒利,適當(dāng)?shù)脑龃蟮毒叩暮蠼?,這樣可以減少切削刃處產(chǎn)生的切削熱,同時還能夠提高切削力,有利于保護刀尖。但是后角也不能增加的太大,會降低刀具的強度,導(dǎo)致刀具過快磨損甚至崩刃,綜合考慮,鈦板,鈦棒的車削加工一般情況后角的選擇應(yīng)該是10°到16°之間。用高速鋼或者硬質(zhì)合金車刀精車時,前角一般選取的比較小,一般選取0°到5°。而進行粗車時,硬質(zhì)合金車刀前角的選擇一般在0°到-5°。高速鋼車刀前角一般選擇在5°到10°之間。一般情況下,會選擇0.05到0.1mm的負倒棱,負倒棱角一般選擇在-10°到0°之間,以增加刀刃的強度以及散熱面積。對于刃傾角的選擇,粗車一般選擇3°到5°的刃傾角,而精車時一般無刃傾角。對于主偏角的選擇,粗車時主偏角應(yīng)該選擇得小些,一般選擇在45°到75°之間,精車時主偏角一般選擇在75°到90°之間。對于負偏角的選擇,很多做鈦板,鈦棒車削研究的專家,都選擇了15°的負偏角。對于刀尖圓弧或過渡刃的選擇,精車時,刀尖圓角一般選擇在0.5mm左右;粗車時,可適當(dāng)加大,但不大于1.5mm。對于刀具角度的選擇一般是基于消除因機床或工件索統(tǒng)剛性不足產(chǎn)生的振動、改善了散熱條件、提高了刀具的耐用度等原則考慮的。

2.切削用量的選擇
對于切削用量的選擇,不同的加工方式對切削用量的要求也不同。對于粗加工,由于對加工工件的表面質(zhì)量的要求沒有精加工高,主要是為了將工件表面的剩余材料切削掉,對表面質(zhì)量和幾何尺寸要求都不高。而精車就不一樣了,工件的直徑幾何尺寸要合格,而且對表面的粗糙度要求也也要合格。所以就需要選擇較大的切削速度,較小的切削深度以及比較小的進給量。切削用量的選擇一般如下;粗車:切削速度v=40~50m/min 進給量f=0.2~0.3mm/r,切削深度ap=3~5mm,精車:切削速度v=50~55m/min 進給量f=0.1~0.15mm/r,切削深度ap=0.2~0.5mm。

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