刘洋
徐州徐工筑路机械有限公司
摘要:机械制造业作为制造行业中的一个重要组成部分,它具有十分重要的关键作用。一方面,机械制造是我国机械生产的一个重要环节,它对于机械的性能具有重要的影响;另一方面,我国正处于经济发展的重要时期,如何从机械制造大国向机械制造强国进行转变,这是我国机械制造业所面临的重要问题。但是,最近几年以来,我国机械制造加工工艺出现一系列层出不穷的问题,这对我国机械的生产制造产生了十分不利的影响,也严重影响了我国机械制造业的进一步发展,为此,本文基于这个时代背景,主要针对我国机械铣削加工工艺展开一系列探讨,并针对我国机械制造铣削加工工艺提出合理化的解决措施,旨在促进机械制造铣削加工工艺合理化水平的进一步提高,进而进一步提高我国机械制造行业的发展水平。
关键词:机械制造;铣削加工工艺;合理化
引言: 最近几年,我国无论是经济发展水平,还是科学技术水平都得到了大幅提高,由此带来了各个领域的重大变革,当然,机械制造行业的加工工艺也发生了一系列重大变革。但是目前,我国机械制造铣削加工工艺的设计方案、设计原则、等都存在一些问题,机械制造加工工艺的整体发展还不够完善。为了改进我国机械制造加工工艺的整体水平和整体质量,充分发挥加工工艺的优势作用,机械制造加工工艺就必须根据时代背景和居民需求进行不断改进,全面优化我国机械制造加工工艺的整体水平和整体质量,保证机械制造加工工艺的科学性与合理性,从而更好地为促进我国机械制造业的合理运营和有效发展,铣削加工工艺在机械加工领域中占有很大比重,所以针对铣削加工工艺进行研究应用,具体存在问题及改进方案从以下几个方面研究:
(一)不同齿数铣削刀具应用合理选择
疏齿铣刀为不等齿距铣刀,因为容屑槽宽大,所以适合铣削不锈钢和铝合金等长屑金属;又因为铣刀同时铣削金属的齿数少,所以产生的切削力小,适合小功率主轴机床或者工件夹持薄弱的工件。
密齿铣刀属于齿数适中的铣刀,通用性范围广,通常作为首选推荐铣刀。当要求铣削切削力较小时,通常采取减少刀片数目的方法,但要均匀地邻位拆除。
特密齿铣刀用于主轴功率足够的机床,在工件夹持足够的情况下,可以获得大切深大走刀的高效率金属去除率。也适合灰铸铁等要求容屑能力低的金属铣削。
(二)刀具直径的合理选择
铣刀直径的选择通常以工件宽度和机床的有效功率为基础,按照惯例,根据工件尺寸特别是工件铣削宽度来选择铣刀直径,但是对于某个给定的面铣刀,它的最佳铣削宽度是铣刀标称直径的70-80%。使铣削宽度大约等于2/3铣刀直径,可保证刀刃一开始就立即切入工件,几乎没有摩擦,铣削宽度小于1/2铣刀直径,刀刃开始“摩擦”工件,粗铣时,若径向切削宽度小于2/3铣刀直径时,增加走刀量,其刀具寿命将提高。
(三)刀具主偏角的合理选择
主偏角是由刀体和刀片的前刃形成的角度,主偏角会影响切屑厚度、切削力和刀具寿命,在给定的进给率下减小主偏角,则切削厚度会减小,这是由于切削刃在更大范围内接触工件的缘故,减小主偏角允许刀刃逐渐切入或退出工件表面,有助于减小径向压力,保护刀片的切削刃,减小切削刃的破损几率,但其负面影响是会导致轴向压力的增大,使加工薄截面工件时振动的可能性加大并引起加工表面上的偏差
(四)铣刀片的合理选择
粗加工最好选用压制的刀片,这可使加工成本降低。压制刀片的尺寸精度及刃口锋利程度比磨制刀片差,但是压制刀片的刃口强度较好,粗加工时耐冲击并能承受较大的切深和进给量。压制的刀片有时前刀面上有卷屑槽,可减小切削力,同时还可减小与工件、切屑的摩擦,降低功率需求。但是压制的刀片表面不像磨制刀片那么紧密,尺寸精度较差,在铣刀刀体上各刀尖高度相差较多。由于压制刀片便宜,所以在生产上得到广泛应用。
对于精铣,最好选用磨制刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度,所以刀刃在铣削中的定位精度较高,可得到较好的加工精度及表面粗糙度。另外,精加工所用的磨制铣刀片发展趋势是磨出卷屑槽,形成大的正前角切削刃,允许刀片在小进给、小切深上切削。而没有尖锐前角的硬质合金刀片,当采用小进给小切深加工时,刀尖会摩擦工件,刀具寿命短。
(五)铣削加工冷却的合理选择
平面铣削是否要冷却,存在争议。当用一个大直径面铣刀铣削时,冷却液难以喷到整个铣刀。特别是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出,实际上冷却液达不到刀尖,而是刀尖切入时被加热,切出时被冷却。这种很快地加热、冷却,极易引起热裂纹。如果刀片出现裂纹,并且在切削时从刀片座中落下
现代的刀具涂层能使温度裂纹产生的概率大大降低,更加促进了干式切削的发展。特别是TiAlN涂层刀具很适合于干式切削。因为当切入金属时,切削的热量使TiAlN表面发生化学变化,产生了更硬的物质。
干式切削的优点是,操作者可以看清切屑实际的形状和颜色,为操作者提供了评定切削过程的信息,由于工件的化学成分不同,发出的信息也不一样。
当加工碳钢时,形成暗褐色切屑,说明采用切削速度适当;当速度进一步提高,褐色切屑将变成蓝色。如果切屑变黑,表明切削温度过高,此时应降低切削速度。
不锈钢的导热率较低,其热量不能很好地传至切屑,所以加工不锈钢应选用适当的切削速度,使切屑带有淡淡的棕褐色。如果切屑变成深褐色,表明其切削速度已达最高限度。有时,为避免刀瘤,加工不锈钢切削热又是需要的。另外,冷却液会使切屑冷却太快而熔合在刀片上,导致刀具寿命降低。过高的进给量会引起材料的堆积,而进给量过低又会使刀具与工件发生摩擦,也会导致过热。
干切的目标是要调整切削速度与进给量,使热传到切屑而不是工件或铣刀上。因此,应避免使用冷却液,以便观察飞溅的切屑,适当地调整主轴速度和进给量。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上,不会发生热裂纹,从而延长了刀具寿命。但当加工易燃性的材料(如镁和钛),值得一提的是,当干切时,在螺纹/铣刀体的结合面应涂少量防止“咬死”(难以拆卸)的化合物也很重要,但要注意不要带进污物,否则会影响铣刀的安装精度。
结语:随着经济的高速发展,机械制造加工工艺的要求也越来越严格。因此,我国从事机械制造加工工艺的人员务必要根据现实的实际情况把握加工工艺的合理化原则,不断提高自身的专业化素质,与此同时,机械制造企业也要不断加对加工工艺的质量监管力度,从而促进机械制造加工工艺合理化水平的进一步提高。
参考文献:
[1]展一贤.解析机械制造加工工艺合理化的机械设计制造[J].河北农机,2020(07):49.
[2]黄玉.机械制造加工工艺合理化解析[J].内燃机与配件,2020(11):125-126.
[3]肖清儒.解析机械制造加工工艺合理化的机械设计制造[J].内燃机与配件,2020(01):87-88.