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    整體硬質(zhì)合金球頭銑刀銑削典型模具鋼4Cr5MoSiV1特性實(shí)驗(yàn)研究

    2020-08-26 14:56:25楊小璠劉菊東李凌祥何耿煌
    關(guān)鍵詞:模具鋼

    楊小璠 劉菊東 李凌祥 何耿煌

    摘?要:以典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1銑削過(guò)程為研究對(duì)象,采用雙刃球頭銑刀進(jìn)行高速銑削實(shí)驗(yàn)。通過(guò)在不同刀具懸伸L和主軸轉(zhuǎn)速n條件下,采用激光位移傳感器測(cè)定刀具的切削振幅A,同時(shí)借助高速攝影系統(tǒng)和3D測(cè)力儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)切削過(guò)程中銑刀的工作狀態(tài),并結(jié)合高精度光學(xué)掃描系統(tǒng)獲取工件已加工表面和刀具磨損區(qū)域介觀(guān)形貌特征,最終獲取球頭刀銑削4Cr5MoSiV1的特性規(guī)律曲線(xiàn)。研究表明:直徑Φ20的球頭刀在銑削4Cr5MoSiV1時(shí),切削振幅A、粗糙度Ra和刀具磨損w三個(gè)要素的變化與刀具懸伸L、主軸轉(zhuǎn)速n并非為簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系,尤其是切削振幅A和粗糙度Ra這兩個(gè)要素在走刀方向上更是呈現(xiàn)出以某一恒定值為中心上下波動(dòng)的狀態(tài)。此外,研究還發(fā)現(xiàn)刀具懸伸L并非越短、主軸轉(zhuǎn)速n越高切削越平穩(wěn),針對(duì)特定直徑的球頭刀兩者均存一個(gè)可實(shí)現(xiàn)切削狀態(tài)最優(yōu)化的數(shù)值,而這個(gè)數(shù)值可以通過(guò)空載標(biāo)定結(jié)合切削實(shí)驗(yàn)測(cè)出。

    關(guān)鍵詞:整體硬質(zhì)合金刀具;模具鋼;球頭刀;銑削;切削振幅

    DOI:10.15938/j.jhust.2020.03.011

    中圖分類(lèi)號(hào):?TG501

    文獻(xiàn)標(biāo)志碼:?A

    文章編號(hào):?1007-2683(2020)03-0068-07

    Abstract:The?milling?process?of?4Cr5MoSiV1,?a?typical?hot?work?die?steel,?is?taken?as?the?research?object.?The?high?speed?milling?experiment?is?carried?out?with?the?double?edge?ball?head?milling?cutter.?The?laser?displacement?sensor?is?used?to?measure?the?cutting?amplitude?A?of?the?tool?under?the?different?condition?of?tool?overhang?L?and?spindle?speed?n.?At?the?same?time,?with?the?help?of?high-speed?photography?system?and?3D?force?measuring?instrument,?the?working?state?of?milling?cutter?in?the?cutting?process?is?monitored?in?real?time.?Combined?with?the?high-precision?optical?scanning?system,?the?mesoscopic?morphology?characteristics?of?the?machined?surface?and?tool?wear?are?obtained.?Finally,?the?characteristic?curve?of?4Cr5MoSiV1?milled?by?the?ball?head?cutter?is?obtained.?The?results?show?that?when?milling?4Cr5MoSiV1?with?a?20mm?diameter?ball?head?cutter,?the?variation?of?the?three?elements?of?the?cutting?amplitude?A,?the?roughness?Ra?and?the?tool?wear?w?is?not?a?simple?linear?relationship?with?the?tool?overhang?L?and?the?spindle?speed?n.?In?particular,?the?cutting?amplitude?A?and?roughness?Ra?show?a?state?of?fluctuation?up?and?down?with?a?constant?value?as?the?center?in?the?cutting?direction.?In?addition,?it?is?also?found?that?the?cutting?is?not?more?stable?when?the?tool?overhang?L?is?shorter?and?the?spindle?speed?n?is?higher.?For?ball?end?mill?of?a?specific?diameter,?both?of?them?have?a?value?that?can?optimize?the?cutting?state,?and?this?value?can?be?measured?by?no-load?calibration?and?cutting?experiments.

    Keywords:solid?carbide?tool;?die?steel;?ball-end?mill;?milling;?cutting?amplitude

    0?引?言

    熱作模具鋼4Cr5MoSiV1是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素冶煉而成的鋼種,其對(duì)應(yīng)的國(guó)外牌號(hào)有:美國(guó)的H13、日本的SKD61、一勝百的8407、韓國(guó)的STD61以及瑞典的2242等[1]。與其它合金鋼相比,由于其具有機(jī)械強(qiáng)度高、抗高溫裂紋性能強(qiáng)及淬透性能好等優(yōu)點(diǎn)而成為模具、切削工具及承力結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域不可或缺的材料,被廣泛應(yīng)用于壓制模具、鍛造模具、金屬切削刀體、抗壓支撐等部件的制造[2]。

    熱作模具鋼4Cr5MoSiV1是典型的中等難加工材料之一,主要表現(xiàn)在切削過(guò)程中切削高溫易使其硬度急劇下降,因此,斷屑困難、加工表面質(zhì)量差及刀具壽命短等問(wèn)題十分突出[3]。此外,此種材料在經(jīng)過(guò)切削加工后已加工表面易出現(xiàn)硬化層和殘余應(yīng)力,而硬化層和殘余應(yīng)力對(duì)零部件的低周循環(huán)強(qiáng)度和持久強(qiáng)度有著顯著的不利影響[4]。因此,以高效切削技術(shù)為基礎(chǔ),從刀具應(yīng)用技術(shù)方面進(jìn)行研究是實(shí)現(xiàn)此類(lèi)合金鋼高品質(zhì)加工較為直接和有效的措施之一。

    近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)熱作模具鋼4Cr5MoSiV1的切削加工已經(jīng)進(jìn)行了大量的系統(tǒng)性研究工作,實(shí)際生產(chǎn)也積累了豐富的切削加工經(jīng)驗(yàn),尤其是對(duì)4Cr5MoSiV1的物理性能及切削過(guò)程中熱-力載荷等方面的研究更是已經(jīng)形成了一整套完善的切削數(shù)據(jù)資料。國(guó)外學(xué)者Halil?Demir和Süleyman?Gündüz[5]研究了熱處理對(duì)AISI?H13熱作模具鋼組織和加工性能的影響,其采用車(chē)削法,在不同切削速度vc下進(jìn)行加工試驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn)熱處理?xiàng)l件和切削速度對(duì)試樣表面粗糙度有影響,但切削力除水淬試樣外,不受鋼的顯微組織和切削速度的影響;A.?S.?Awale、A.?Srivastava、M.?Vashista等[6]研究了最小潤(rùn)滑量對(duì)H13熱作模具鋼表面完整性的影響,其發(fā)現(xiàn)與干磨相比,微潤(rùn)滑磨的表面粗糙度降低了近29.88%;Daniel?Hioki和Anselmo?E.?Diniz等[7]研究了高速切削參數(shù)對(duì)AISI?H13鋼表面完整性的影響,研究表明:切削寬度ae是工件表面光潔度影響最大的要素之一,而每齒進(jìn)給量fz是型腔形成過(guò)程中最重要的切削參數(shù)。此外,切削速度vc和切削深度ap對(duì)加工表面粗糙度沒(méi)有顯著影響,而切削速度vc對(duì)殘余應(yīng)力的影響最大,切削深度ap對(duì)白層的形成和表面硬度的提高影響較其它參數(shù)大;O.?Olufayo和K.?Abou-El-Hossein[8]采用聲發(fā)射監(jiān)測(cè)對(duì)H13模具鋼端銑刀具壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),其從切削參數(shù)的影響來(lái)估計(jì)刀具的壽命準(zhǔn)則,并利用高度相關(guān)的聲發(fā)射特征來(lái)監(jiān)測(cè)硬質(zhì)合金涂層刀具的高速端銑削H13的過(guò)程,從而達(dá)到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)刀具壽命的目的;R.?Ferreira,Jan?eho和Carlos?H.等[9]通過(guò)車(chē)削試驗(yàn)對(duì)表面粗糙度和刀具磨損的演變規(guī)律以及刀具磨損對(duì)表面粗糙度的影響等方面進(jìn)行研究。

    國(guó)內(nèi)學(xué)者M(jìn)ei?Wang和Wei?Li等[10]進(jìn)行了AISI?H13熱作工具鋼選擇性激光熔煉的高溫性能及組織穩(wěn)定性方面的研究,發(fā)現(xiàn)采用激光熔煉的方法由于晶粒細(xì)化、固溶強(qiáng)化和殘余應(yīng)力的作用,H13的力學(xué)性能優(yōu)于鍛造的同類(lèi)材料;Feng?Gong和Jun?Zhao等[11]研究了H13鋼和SKD11淬硬鋼銑削時(shí)涂層硬質(zhì)合金刀具的磨損與斷裂,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:工件硬度對(duì)刀具失效模式有顯著影響。H13鋼在整個(gè)銑削過(guò)程中都會(huì)形成波形切屑,而SKD11淬硬鋼在銑削時(shí),前刀面的斷裂會(huì)導(dǎo)致鋸齒形切屑的卷曲和分離;Hongjun?Hu和Zhiye?Zhai[12]采用有限元建模的方法進(jìn)行微米級(jí)陶瓷刀具微切削H13鋼的物理場(chǎng)演化研究,發(fā)現(xiàn)在微切削過(guò)程中隨著切削速度的提高,切削力波動(dòng)增大刀具磨損隨切削速度的增加而增加,刀具/工件的最高溫度存在微小差異,偏差值約為10℃;Du?Jin和Zhang?Jingjie[13]進(jìn)行了涂層刀具加工H13鋼時(shí)的熱分配和前刀面溫度方面的研究,其發(fā)現(xiàn)隨著涂層厚度和切削速度的增加,在TiC、TiN、TiAlN、Al2O3四種涂層刀具中刀具的熱分配均呈下降趨勢(shì),并且Al2O3涂層刀具前刀面最高;Xiaobin?Cui,Jun?Zhao和Xianhua?Tian[14]進(jìn)行了CBN刀具高速銑削AISI?H13鋼的切削力、切屑形成和刀具磨損方面的研究,通過(guò)對(duì)不同切削速度下刀具磨損機(jī)理的分析,發(fā)現(xiàn)隨著切削速度的增加,由機(jī)械載荷引起的斷裂和碎裂對(duì)刀具磨損的影響減小,而高切削溫度加速了粘附、氧化和熱裂紋的發(fā)展。此外,切削力、切屑形成和刀具磨損之間存在明顯的相關(guān)性;山東大學(xué)的胡瑞澤、張松[15]研究了硬態(tài)銑削H13鋼表面變質(zhì)層的形成機(jī)理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)變質(zhì)層厚度越大,工件已加工表面晶粒細(xì)化程度越高,其中白層的產(chǎn)生會(huì)弱化晶粒細(xì)化程度;上海工程大學(xué)的信麗華,王琰,胡天宇等[16]進(jìn)行了刀具因素對(duì)H13鋼切削性能的影響研究,其研究結(jié)果表明:TiAlN涂層最適合H13的切削加工;西北工業(yè)大學(xué)的李茂偉等[17-18]以2A12航空鋁銑削過(guò)程為研究對(duì)象,分析了銑刀懸伸和主軸轉(zhuǎn)速對(duì)銑削力的影響,研究表明銑削力和刀具懸伸長(zhǎng)度沒(méi)有正比或反比關(guān)系。

    綜上所述,目前針對(duì)熱作模具鋼4Cr5MoSiV1的研究主要還是集中在物理性能、切削加工硬化及刀具壽命等方面;在切削機(jī)理方面的研究多數(shù)還是以切削參數(shù)或刀具因素對(duì)加工質(zhì)量的影響為主,而針對(duì)高速銑削4Cr5MoSiV1切削特性方面的研究尚少見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道。因此,進(jìn)行典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1切削實(shí)驗(yàn),分析不同工藝條件下的切削特性是一項(xiàng)解決實(shí)際加工問(wèn)題的關(guān)鍵性技術(shù)工作。

    1?銑削實(shí)驗(yàn)

    1.1?銑削實(shí)驗(yàn)原理

    選用典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn),采集銑刀在不同懸伸條件下振動(dòng)特性和工件已加工表面粗糙度。同時(shí),借助高速攝影系統(tǒng)和3D測(cè)力儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)切削過(guò)程中銑刀的工作狀態(tài),可有效避免銑刀過(guò)度磨損失效而影響實(shí)驗(yàn)精度。

    此外,通過(guò)圖像捕捉及切削過(guò)程載荷波形圖可有效獲取刀具懸伸變化與振動(dòng)幅度大小的整個(gè)演變過(guò)程信息。最后通過(guò)高精度光學(xué)掃描系統(tǒng)觀(guān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)工件已加工表面的介觀(guān)形貌特征,從而揭示不同懸伸條件下整體銑刀銑削典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1銑削特性。

    1.2?實(shí)驗(yàn)方案

    切削實(shí)驗(yàn)件:典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1,化學(xué)成分和物理性能如表1和表2所示。

    銑削實(shí)驗(yàn)刀具:選用直徑為D=20mm的2刃球頭涂層立銑刀SH300H-BH2020。其中,切削部位均采用模具鋼銑削專(zhuān)用切削刃設(shè)計(jì);刀具涂層為模具鋼專(zhuān)用牌號(hào)TiAlCrSiN。在切削實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前預(yù)先標(biāo)定實(shí)驗(yàn)工件和實(shí)驗(yàn)刀具的熱力學(xué)數(shù)據(jù),目的是為了降低刀具材質(zhì)與工件材質(zhì)熱力學(xué)差異性、刀具基體的抗高溫與抗磨性作用對(duì)切削區(qū)域載荷的影響;此外,還進(jìn)行了銑刀在空載條件下動(dòng)態(tài)特性的標(biāo)定從而降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的干擾因素,最終實(shí)現(xiàn)精確分析不同懸伸球頭銑刀銑削4Cr5MoSiV1特性的目標(biāo)(銑削實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表3所示)。每組實(shí)驗(yàn)參數(shù)均采用多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行以有效剔除異常數(shù)據(jù),從而達(dá)到最大限度降低系統(tǒng)誤差的目的。

    實(shí)驗(yàn)機(jī)床:福裕立式加工中心QP2033-L,工作臺(tái)尺寸為810mm×510mm;工作臺(tái)最大載荷500kg;最大行程Xmax=850mm、Ymax=530mm、Zmax=510mm;主軸最高轉(zhuǎn)速nmax=18000r/min;重復(fù)定位精度±0.003mm。

    切削過(guò)程監(jiān)測(cè):切削過(guò)程機(jī)械載荷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采用Kistler?9255C多分量測(cè)力計(jì),最大力Fmax=60KN;刀具工作狀態(tài)與切屑流監(jiān)測(cè)采用MEGA高速攝影機(jī);切削振動(dòng)采用激光位移傳感器。

    采樣分析:實(shí)驗(yàn)工件已加工表面介觀(guān)形貌特征采用BRUKER?NPFLEX?3D光學(xué)掃描系統(tǒng),系統(tǒng)最高垂直分辨率≤0.1nm,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

    2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

    2.1?空載條件下的特性標(biāo)定

    圖2為空載條件下銑刀懸伸L和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n兩個(gè)要素對(duì)刀具振幅A的影響規(guī)律曲線(xiàn)。

    從圖2(a)可知,在主軸轉(zhuǎn)速n=6000r/min時(shí)不管是走刀方向還是切寬方向,振幅A均出現(xiàn)了隨懸伸L增加而先減少后增加的情況。其中,比較特殊的是在懸伸L=95mm的時(shí)候,振幅A95比在懸伸L=100mm的振幅A100大。分析其原因主要是懸伸過(guò)短的時(shí)候,刀具與刀柄系統(tǒng)的振幅頻率接近,空轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)不平穩(wěn)度增加,而隨著懸伸的增加兩者的振幅頻率開(kāi)始出現(xiàn)差異,從而使空轉(zhuǎn)振幅減少。隨著懸伸的繼續(xù)增加,此時(shí)刀柄剛性對(duì)振幅的影響程度開(kāi)始增強(qiáng),所以出現(xiàn)了振幅A隨懸伸L增加而先減少后增加的情況。

    從圖2(b)可知,在懸伸L=100mm條件下,振幅A隨著轉(zhuǎn)速的增加而出現(xiàn)增大的情況,主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)速n越高,刀具工作端部承受的離心力越大,因此振幅A也會(huì)越大。

    此外,走刀方向的振幅要大于切寬方向的振幅,主要原因是銑刀在走刀方向移動(dòng),增加了該方向的不平穩(wěn)度。綜合圖2可知,球頭銑刀要在一定的懸伸和轉(zhuǎn)速的充分配合下才能表現(xiàn)出較高的平穩(wěn)性。例如,實(shí)驗(yàn)所用的Φ20其最佳懸伸長(zhǎng)度為L(zhǎng)=100mm。

    2.2?銑削過(guò)程中的特性

    2.2.1?切削振幅特性

    圖3為銑削過(guò)程中銑刀懸伸L和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n兩個(gè)要素對(duì)刀具振幅A的影響規(guī)律曲線(xiàn)。圖3(a)所示,在銑削過(guò)程中刀具振幅A在走刀方向的變化情況與空載的相識(shí),都是出現(xiàn)振幅A隨懸伸L增加而先減少后增加的情況;而在此條件下切寬方向的振幅A則是隨著懸伸L的增加而呈現(xiàn)出遞增的情況,同時(shí)與空載情況相反的是走刀方向的振幅均小于切寬方向的振幅。主要原因是走刀方向直接與工件材料擠壓接觸,切削阻力在一定程度上抑制了刀具的振動(dòng),從而使刀具的動(dòng)態(tài)特性趨向平穩(wěn),圖中曲線(xiàn)的波動(dòng)幅度就很好的證明了這一點(diǎn)。

    圖3(b)為不同主軸轉(zhuǎn)速n對(duì)銑削過(guò)程中刀具振幅的影響曲線(xiàn)。從圖中可以看出,在走刀方向上切削振幅隨著轉(zhuǎn)速n的增加而出現(xiàn)先增大后減小的情況,尤其是當(dāng)n=12000r/min的時(shí),切削振幅A較n=8000~10000r/min的小。出現(xiàn)這種情況主要是轉(zhuǎn)速n增加到一定程度時(shí),切削區(qū)域的溫度上升,工件材料發(fā)生小幅度軟化,從而使走刀方向的顫振載荷被工件材料吸收轉(zhuǎn)化為塑性變性能。而在切寬方向由于工件材料的作用程度比較小,因此受高速旋轉(zhuǎn)離心力的作用會(huì)比較明顯。

    2.2.2?已加工表面粗糙度分析

    圖4為銑削過(guò)程中銑刀懸伸L和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n兩個(gè)要素對(duì)工件表面粗糙度Ra的影響規(guī)律曲線(xiàn)。圖4曲線(xiàn)顯示,走刀方向的表面粗糙度均高于切寬方向的,這也進(jìn)一步印證了銑削過(guò)程中進(jìn)給量fz對(duì)工件已加工表面質(zhì)量影響起主要作用的理論。

    圖4(a)走刀方向上工件表面粗糙度Ra隨著懸伸的增加而出現(xiàn)先增加而后減小的情況。證明切削振幅A在懸伸L≤100mm的條件下對(duì)工件已加工表面粗糙度的影響較小。因?yàn)閺膱D3可以看出,在主軸轉(zhuǎn)速n=6000r/min條件下,雖然振幅A95>振幅A100,但是粗糙度Ra95

    圖4(b)為主軸轉(zhuǎn)速對(duì)工件表面粗糙度Ra的影響規(guī)律曲線(xiàn)。從走刀方向曲線(xiàn)可看出:隨著主軸轉(zhuǎn)速n的增加,粗糙度Ra呈現(xiàn)出以恒定值Ra≈0.60μm的界線(xiàn)上下波動(dòng)。結(jié)合圖3(b)曲線(xiàn),當(dāng)n=6000r/min時(shí),切削振幅A最小,表面粗糙度Ra相對(duì)較小;隨著主軸轉(zhuǎn)速n增大,振幅A隨之緩慢增加,切削溫度上升,當(dāng)n=8000r/min時(shí)切削振動(dòng)頻率增高,切削區(qū)域材料擠壓變形不平穩(wěn),表面粗糙度Ra增大;當(dāng)n=8000r/min增加到n=10000r/min時(shí),刀體承受的離心力增大,振幅A加速增大,此時(shí)切削振動(dòng)頻率也隨之驟增,切削區(qū)域承受的熱-力耦合作用加劇,從而促進(jìn)切屑的折斷,工件表面粗糙度Ra減小;當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速n繼續(xù)增大時(shí),切削區(qū)域的溫度急速上升,切削區(qū)域材料軟化嚴(yán)重,切屑韌性增大,銑刀斷屑難度增加,因此表面粗糙度Ra增大,如圖5所示。由于在切寬方向上刀具對(duì)工件材料擠壓不明顯,所以在此方向上粗糙度Ra的增長(zhǎng)趨勢(shì)與振幅A的趨勢(shì)相似。

    3)刀具磨損情況分析

    銑削過(guò)程中對(duì)刀具的磨損數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,表4為刀具懸伸L對(duì)刀具磨損量w的影響統(tǒng)計(jì)表。圖6為不同懸伸L條件下刀具磨損曲線(xiàn)及形貌圖。

    從圖6曲線(xiàn)生長(zhǎng)趨勢(shì)分析可知:無(wú)論是刀具的前刀面還是后刀面磨損量w均會(huì)出現(xiàn)隨刀具懸伸L增加而先增加后減小的情況,并且前后刀面出現(xiàn)最高磨損值wmax的懸伸量出現(xiàn)在同一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上,這與圖4(a)的增長(zhǎng)趨勢(shì)相一致。說(shuō)明刀具銑削阻力受懸伸量L的影響,也很好地證明了刀具剛性對(duì)切削平穩(wěn)性起著至關(guān)重要的作用。

    因此,在實(shí)際加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)刀具的直徑、工件表面質(zhì)量要求以及機(jī)床系統(tǒng)性能來(lái)選擇刀具懸伸,有條件的可以在加工前進(jìn)行懸伸L最優(yōu)數(shù)值的標(biāo)定。

    3?結(jié)?論

    本文針對(duì)典型熱作模具鋼4Cr5MoSiV1進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn),從而研究不同工藝條件下雙刃整體硬質(zhì)合金球頭銑刀銑削此種材料的銑削特性。獲得結(jié)論如下:

    1)在空載條件下球頭銑刀切削振幅A隨懸伸量L的增加呈現(xiàn)出先減小后增加的狀態(tài),證明了穩(wěn)定性與懸伸量L并非簡(jiǎn)單的反比關(guān)系,同時(shí)也說(shuō)明了回轉(zhuǎn)類(lèi)刀具的穩(wěn)定性有一個(gè)理想的懸伸量L,并非懸伸越短越好。此外,在最優(yōu)懸伸量L=100mm條件下,球頭銑刀的切削振幅A總體趨勢(shì)是隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加而增加,說(shuō)明轉(zhuǎn)速在一定條件下對(duì)刀具剛性有較大的影響。

    2)在銑削過(guò)程中,切寬方向上切削振幅A受懸伸量L和主軸轉(zhuǎn)速n的影響較為明顯,而在走刀方向上的影響較為平緩。因此,單從切削平穩(wěn)性出發(fā),實(shí)驗(yàn)刀具最佳的懸伸量L=95~100mm,最佳主軸轉(zhuǎn)速n=6000~8000r/min。

    3)從加工表面光潔度出發(fā),切寬方向上Ra受懸伸量L的影響較小,而走刀方向上當(dāng)懸伸量L>100mm時(shí),Ra變化程度較大,因此,實(shí)驗(yàn)刀具最佳懸伸量L≤100mm;而Ra受主軸轉(zhuǎn)速n的影響較為特殊,呈現(xiàn)出以恒定值Ra≈0.60μm的界線(xiàn)上下波動(dòng)。綜合考慮切削平穩(wěn)性、加工品質(zhì)以及刀具壽命,主軸轉(zhuǎn)速的最佳值范圍為:n=6000~7000r/min。

    4)回轉(zhuǎn)類(lèi)刀具的切削特性可以通過(guò)切前標(biāo)定和實(shí)驗(yàn)標(biāo)定兩種方式來(lái)選擇最佳懸伸量和最佳切削參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)最高切削效率條件下的高品質(zhì)加工。

    5)通過(guò)此類(lèi)方法,可以將不同刀具的切削特性以及同一類(lèi)刀具切削不同材料的切削特性進(jìn)行標(biāo)定,為實(shí)際生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

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    (編輯:溫澤宇)

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