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影響金屬切削精度的因素有哪些?

閱讀:134          發布時間:2023-2-19

切削精度是指切削加工零件尺寸的誤差值。在金屬切削加工時,刀具和工件間的相對運動是影響切削誤差的主要因素。隨著金屬性能、加工工藝方法、加工設備和刀具的發展,提高了對切削加工精度的要求,因此也造成了切削力、摩擦系數等工藝參數對切削精度影響的復雜性。

為了提高金屬切削過程中的工件表面質量,就必須降低切削力對工件表面質量(粗糙度)的影響。同時為了減少切削力對工件表面質量(粗糙度)的影響,就必須控制刀具與被銑削區之間的距離。這就要求刀具材料要有足夠的強度及硬度,并盡可能選用高合金鋼刀具。因此,提高刀具材料和使用條件,使其達到尺寸和形狀精度、切削過程中切削力及摩擦系數等都是提高切削精度、減少加工變形、降低生產成本以及改善工藝環境等方面的措施。對工件表面進行粗加工(或半精加工)時,為了保證零件表面與尺寸精度、消除切損和保證加工表面粗糙度Ra在要求范圍內,就必須進行精加工或半精加工過程。

1、切削力

切削力的大小取決于工件材料的硬度、刀尖點在工件上的位置以及切削刀具與工件間的相對運動速度(動力頭轉速),一般情況下,由切削液和切削條件決定。加工時,隨著材料硬度、比壓、流量等因素的變化,使切削力也發生相應的變化。同時在加工過程中,由于刀具和零件之間產生相對運動,使切削力也發生變化。所以,切削力通常隨零件材料而不同。對于金屬加工中的硬質合金刀具,由于其硬度較高,可獲得較大的切深和切屑。因此在金屬加工中產生較大切削力也是非常自然和正常而且不可避免的情況。但對于陶瓷刀具來說則不是這樣。

2、摩擦系數

在高速切削時,當切削刃的速度大于刀具的切削速度時,隨著刀具與工件之間作用力增大,會使摩擦系數變大。摩擦系數越大,則在刀尖上產生的熱量就越多,容易使刀尖變鈍。在高速切削加工中,當刀具和工件之間摩擦力足夠大的時候,能降低摩擦系數。所以在高速加工時使用低摩擦系數的刀具與工件進行加工。一般情況下,金屬材料的摩擦系數取0.015~0.04為宜。但對某些特殊材料如不銹鋼和鑄鐵等,當其硬度較高時(HRC≥45)或具有很高熱強性時(HV300~400),可適當提高刀具和工件之間的摩擦力。一般情況下:在不影響產品質量、保證加工效率的前提下提高摩擦系數。

3、機床導軌

機床導軌精度對切削精度的影響較大。數控車床、加工中心等數控設備,由于采用多軸聯動、多刀架或多種刀具加工多種工件等工藝方法,對機床導軌有很大的依賴性;因此,機床導軌精度必須與生產相適應。為了保證加工過程中各種機床設備和刀具的穩定運行,必須根據不同機床設備、工藝方法要求確定其導軌的剛度和精度,以保證加工過程中各種金屬切削的順利進行。一般講,在采用了一定參數后,機床導軌就能滿足金屬切削工藝方法對導軌精度要求。由于機床結構復雜,一般情況下不會引起導軌位置偏差;但是如果使用環境惡劣,則會產生較大的導軌位置偏差。

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