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機械社區

標題: 請教：為什么低速切削時會“不太平穩”？ [打印本頁]
作者: 耶穌愛子    時間: 2015-10-1 11:39
標題: 請教：為什么低速切削時會“不太平穩”？
   在某教科書中看到這樣一句話“在低速切削鋼件時，由于切削過程不太平穩，容易崩刀”，不明白為什么低速切削時會“不太平穩”，望社區大俠高手們指教，謝謝。' b$ J. ?: u7 A9 D9 N2 {7 V6 e
作者: ibay0708    時間: 2015-10-1 13:17
路過
作者: Industrial    時間: 2015-10-1 15:07
第一，相同進刀速度情況下，高速時的進刀量相對小很多。第二，高速旋轉的物體有向心力約束它。個人淺見。
作者: 熊anh    時間: 2015-10-1 15:54
鋼件在低速切削時，極易產生積屑瘤，積屑瘤會有一個階段內持續的附著于刀刃上，就是通常所說的粘刀，這時刀工件真正接觸起切削作用的就不再是刀刃而是積屑瘤，甚至切削狀態變成了擠壓狀態，于是切削力就成倍增加；同時積屑瘤積累到一定程度時，會突然的脫落，此時切削力又會急劇變小，而且這個過程是不規律、不可控的，在這種切削力的不斷變化中，刀具極易崩刃。
2 v2 d; j! g4 T1 R' \: Y2 t+ g1 n2 @ 這也是在加工一些比較軟的材料時，需要高轉速的一個主要原因，就是避免粘刀，減少積屑瘤的影響，比如加工A3鋼，甚至于像生鋁這樣軟得像豆腐的材料，低速切削就也容易爆刀。
作者: 把刀用好    時間: 2015-10-1 15:55
最好把這一段前后文貼出來看看，單看一句說明不了問題。另外把課本名字和作者曬曬。
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作者: 把刀用好    時間: 2015-10-1 16:11
本帖最后由 把刀用好 于 2015-10-1 16:13 編輯
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熊anh 發表于 2015-10-1 15:54
9 t9 d0 G3 i, c% R鋼件在低速切削時，極易產生積屑瘤，積屑瘤會有一個階段內持續的附著于刀刃上，就是通常所說的粘刀，這時刀 ...

0 r3 j& M, V( j7 O" q4 j" t" Z  P積屑瘤只會引起前刀面有剝離，不會引起刀尖破裂的。另外，積屑瘤產生有特定的條件。整個正前角刀片物理涂層，你怎么搞也不會有積屑瘤產生的。另外一點，跟冷卻也有很大關系。
' P4 t. l; J0 \! z
作者: ValleyViews    時間: 2015-10-1 16:27
本帖最后由 ValleyViews 于 2015-10-1 16:35 編輯 ' s) b5 b+ \6 l
9 Q. y1 |' n. f8 h" d
與摩擦系數有關。在不同的速度范圍內，摩擦系數是有所不同的。摩擦系數大的，容易產生高溫，也就容易產生積屑瘤。譬如說，切削45號鋼，在切削速小于3m/min,或大于60m/min時，摩擦系數都比較小，不易形成積屑瘤。# M0 m- d9 ~; z
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所以可以這樣講，在一定的速度范圍內，由于摩擦系數大，易于形成積屑瘤，切削過程會有不太穩定的傾向。
作者: pigcanfly    時間: 2015-10-1 16:43
本帖最后由 pigcanfly 于 2015-10-1 16:55 編輯
' ?- G! M$ b: B6 Y0 q% q( k0 d1 a) I1 p+ I. n! Y0 J( m  m* q
這個應該和 切削力 背向力 進給力 有關，《工業生產過程》有計算的。
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作者: 熊anh    時間: 2015-10-1 16:51
前面所說積屑瘤造成崩刃的原因是積屑持續堆積在刀刃及刀尖部分，造成局部受力過大，
7 K, f7 O! Q( ~以前涂層刀用得少，多是用的手磨焊接刀，即使是高速切削時，也容易產生積屑瘤，低速時切削鋼件時，基本屬于半切削半擠壓狀態，積屑堆積于刀尖更是常有的事，
/ G( A  B; U. p( [經常在加工完成后，會有少許切屑粘在刀尖，有時輕觸即可脫落，有時粘得很牢，個人認為這也是積屑瘤，對切削過程中會有影響，只是這種影響通常是微觀的。
作者: mwb1017    時間: 2015-10-1 17:17
多一點這樣的貼子多好啊，關于機械加工的本質， 有時候也有點迷糊
作者: victry    時間: 2015-10-1 20:22
好貼，頂一個，對于積屑瘤在普通加工中不可避免，穩定性需要微調
作者: process    時間: 2015-10-1 23:22
我這樣理解：一鋼件比較韌，比較難加工，二低速意味著更長的切削時間，接觸時間，熱量傳到刀刃上降低刀的切削性能，導致工作不穩定。我覺得樓主的那句話，不可過度解讀，寫書的為了省事會省略很多特定條件
作者: negtive    時間: 2015-10-2 00:21
把刀用好 發表于 2015-10-1 16:11 . e8 ^6 G9 d# M7 {+ E9 e: u: q- O
積屑瘤只會引起前刀面有剝離，不會引起刀尖破裂的。另外，積屑瘤產生有特定的條件。整個正前角刀片物理涂 ...

* i1 ]- ]( x8 `. V/ \能否說說是什么樣的涂層？
作者: ValleyViews    時間: 2015-10-2 00:48
積屑瘤的形成:5 t& g$ c. h$ p0 ^/ ~8 o/ ]/ @3 z
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在切削速度不高而又能形成帶狀切屑的情況下，加工一般鋼料或鋁合金等塑性材料時，常在前刀面切削處粘著一塊剖面呈三角狀的硬塊（圖2-19），它的硬度很高，通常是工件材料硬度的2~3倍，這塊粘附在前刀面上的金屬稱為積屑瘤。4 Y. K* h) B/ T& O
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切削時，切屑與前刀面接觸處發生強烈摩擦，當接觸面達到一定溫度，同時又存在較高壓力時，被切材料會粘結（冷焊）在前刀面上。連續流動的切屑從粘在前刀面上的底層金屬上流過時，如果溫度與壓力適當，切屑底部材料也會被阻滯在已經“冷焊”在前刀面上的金屬層上，粘成一體，使粘結層逐步長大，形成積屑瘤。積屑瘤的產生及其成長與工件材料的性質、切削區的溫度分布和壓力分布有關。塑性材料的加工硬化傾向越強，越易產生積屑瘤；切削區的溫度和壓力很低時，不會產生積屑瘤；溫度太高時，由于材料變軟，也不易產生積屑瘤。對碳鋼來說，切削區溫度處于300~350℃時積屑瘤的高度最大，切削區溫度超過500℃積屑瘤便自行消失。在背吃刀量和進給量保持一定時，積屑瘤高度與切削速度有密切關系，因為切削過程中產生的熱是隨切削速度的提高而增加的。圖2-20中，Ⅰ區為低速區，不產生積屑瘤；Ⅱ區積屑瘤高度隨的增大而增高；Ⅲ區積屑瘤高度隨的增大而減小；Ⅳ區不產生積屑瘤。; H: z6 B; Z  f
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: W/ H. `! w) Y5 e: S; W2 i# i積屑瘤對切削過程的影響:
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0 {4 D$ W9 r( x7 }4 \$ k3 C6 V（1）使刀具前角變大: 阻滯在前刀面上的積屑瘤有使刀具實際前角增大的作用（參見圖2-19），使切削力減小。4 v4 v8 c6 a" V
（2）使切削厚度變化: 積屑瘤前端超過了切削刃，使切削厚度增大，其增量為，如圖2-19所示。將隨著積屑瘤的成長逐漸增大，一旦積屑瘤從前刀面上脫落或斷裂，值就將迅速減小。切削厚度變化必然導致切削力產生波動。
9 _+ }7 _: _& _' b（3）使加工表面粗糙度增大: 積屑瘤伸出切削刃之外的部分高低不平，形狀也不規則，會使加工表面粗糙度增大；破裂脫落的積屑瘤也有可能嵌入加工表面使加工表面質量下降。4 T2 ^' q3 [( [  O' A
（4）對刀具壽命的影響: 粘在前刀面上的積屑瘤，可代替刀刃切削，有減小刀具磨損，提高刀具壽命的作用；但如果積屑瘤從刀具前刀面上頻繁脫落，可能會把前刀面上刀具材料顆粒拽去（這種現象易發生在硬質合金刀具上），反而使刀具壽命下降。
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作者: mrplplplpl    時間: 2015-10-2 08:30
pigcanfly 發表于 2015-10-1 16:43 + x# l1 n8 u& v- u
這個應該和 切削力 背向力 進給力 有關，《工業生產過程》有計算的。

9 C# P( @! A5 H; p0 D: G8 p- J: k; }  p謝謝分享, 學習了% Y$ [6 t4 O& ?6 I/ H" h) Q8 m
作者: 熊anh    時間: 2015-10-2 10:24
ValleyViews 發表于 2015-10-2 00:48 * P, d" \& V+ t' P
積屑瘤的形成:7 ]6 k$ Q( e  ~2 s' U6 j" W
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在切削速度不高而又能形成帶狀切屑的情況下，加工一般鋼料或鋁合金等塑性材料時，常在前刀 ...
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雖然這段應該摘自教科書，但是我還是不太同意積屑瘤使切削力減小的這句，積屑瘤使切削力減小應該是特定條件下，多數時候應該是要增加的，積屑瘤或雖然使前角增大，但是由于積屑瘤的表面粗糙以及其材質與工件相同，會產生親和（不知道這個詞是否準確，反正是這個意思，這也是選擇刀具時必須考慮的一個因素，現在的刀具涂層，也有這個作用）的作用，且硬度較低，從而導致摩擦力急劇增加，再加上前文所述的積瘤導致切削厚度增加，這也是出現粘刀時極易爆刀的原因。( B5 u; L0 i' H; S6 C
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作者: 枯藤    時間: 2015-10-2 20:44
個人觀點，純屬猜想，未經驗證：
7 H$ X! S! u+ [$ q4 L' {1、低速時，刀具與工件的摩擦系數會因兩者的相對速度的變化而不同，因此在低速時會容易產生類似于機床導軌“爬行”的效果，從而刀尖發生顫動導致崩刃& q2 Z8 G8 V3 K2 h7 U& x
2、在高速加工時發熱量大，在刀尖附近的加工區域，工件材料的屈服極限會降低，因此容易加工，而低速時發熱量低，材料的屈服極限基本不變，導致加工困難。. u" `, u/ [9 B, b
作者: 熊anh    時間: 2015-10-2 20:54
熊anh 發表于 2015-10-2 10:24
" Z1 U! H5 y. ^; |' g雖然這段應該摘自教科書，但是我還是不太同意積屑瘤使切削力減小的這句，積屑瘤使切削力減小應該是特定條 ...
6 [( i& s/ G6 ~: E
以下所說是我個人的實際經驗以及一些對理論的理解：積屑瘤的影響幾乎都是不利的，按書本所說，某些特定條件下可以將轉換為有利因素，但是我個人實際工作沒有遇到過。$ T! ?  q0 s5 t+ N, ]1 m
第二，積屑瘤的硬度比工件高并不代表它就可以代替刀具進行切削，影響刀具切削的因素有多方面，硬度、角度、材質、表面粗糙度等，積屑瘤的硬度與刀具相比，還是有差距的，角度也有不確定性，而且材質與工件相同，在高溫下容易出現粘結的情況（我們在選擇刀具時，都需要考慮刀具的材料和工件材料盡量不包含或少包含相同元素），會增加摩擦力，這個力會傳遞到刀具上，可能會造成崩刃，最致命的是積屑瘤的不可控，不穩定，在一個階段內會持續積累，然后可能突然脫落，這個過程中，一方面切削力變化很大，會帶到振動等不因素，而且在脫落時積屑瘤的體積如果比較大，會卡在工件和刀具間，直接的效果就是爆刀。
5 W' c! t9 y/ f$ H4 X8 ]- B按一些書本介紹，如果能把握好刀具的角度和切削參數，在特定的條件下可以控制積屑瘤的產生及消除，使期處于穩定狀態，可以保證一家的角度和尺寸，就能達到代替刀具而直接與工件接觸的目前，這種條件下可以極大的延長刀具壽命，以前在工作也嘗試過，但是沒有證據證明試驗成功。
8 h( @, o# J0 i( U; a3 L2 }- Q
作者: ValleyViews    時間: 2015-10-3 02:08
這里有個鏈接，供參考：http://www.sandvik.coromant.com/zh-cn/knowledge/milling/troubleshooting/tool_wear/pages/builtup-edge1.aspx5 S7 J" M; A0 o7 l3 x8 K

& t* N- Z" S& h' }積屑瘤 (B.U.E)​3 }, g; ]8 \( H
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# X; o6 p/ D; A$ @0 q) P0 Y7 b
作者: Hololist    時間: 2015-10-3 14:08
路過



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