『壹』 機械用刀具沾鐵削是什麼原因
積屑瘤的產生與多種因素相關,包括工件材料、刀具前角、切削速度及切削厚度。當工件材料硬度低且塑性大時,積屑瘤更容易形成,這是因為切削過程中金屬變形增大,摩擦系數增加,接觸區長度也擴大。相比之下,硬度高且塑性小的工件,如淬火鋼,積屑瘤的產生可能性較小。切削脆性材料幾乎不會產生積屑瘤。
刀具前角的大小也會影響積屑瘤的形成。增大刀具前角可以降低切屑變形、切屑與前刀面之間的摩擦、切削力及切削熱,從而抑制積屑瘤的生成或減小其高度。據研究,當刀具前角γ0大於40度時,積屑瘤產生的可能性顯著降低。
切削速度對積屑瘤的影響主要通過切削溫度和摩擦系數來實現。在極低切削速度下,積屑瘤不會產生。例如,以中碳鋼為例,當切削速度Vc小於2m/min時,不會形成積屑瘤。然而,當Vc超過2m/min至30m/min時,積屑瘤將從生產到生長,達到最大高度。此時,切削溫度約為300℃,切屑與刀具之間的摩擦系數最大,積屑瘤的高度也達到最高。隨著切削速度的提高,切削溫度也隨之上升,積屑瘤的高度逐漸減小。在高速切削條件下,即Vc超過120m/min時,由於切削溫度達到800℃以上,積屑瘤會消失。
在精加工過程中,為了獲得較低的已加工表面粗糙度,通常採用高速切削(在刀具耐熱性允許的范圍內)或低速切削(Vc小於5m/min)。這樣可以避免積屑瘤的產生,從而提高已加工表面的質量。
切削厚度對積屑瘤的形成也有顯著影響。當切削塑性材料時,切削力、切屑與前刀面的接觸區長度都會隨著切削厚度的增加而增大,從而增加積屑瘤的生成可能性。因此,在精加工時,除了選擇較大的刀具前角和在避免積屑瘤產生的切削速度范圍內進行切削外,還應通過減小進給量或刀具主偏角來減小切削厚度。