在机械加工过程中,切屑的形态和处理是影响加工效率和工件表面质量的重要因素。缠屑是指切屑在加工过程中缠绕在刀具或工件上,导致加工不稳定、刀具磨损加剧甚至工件损坏。以下是容易产生缠屑的加工类型以及解决缠屑问题的方法:
一、容易缠屑的加工类型
1.车削加工
长条形切屑:特别是在连续切削时,容易产生长条形切屑,导致缠绕在刀具或工件上。
常见材料:软钢、铝合金和铜等容易产生长切屑的材料。
2.钻削加工
深孔钻削:在深孔钻削中,切屑难以顺利排出,容易缠绕在钻头上。
常见材料:软钢、铝合金和铜等容易产生长切屑的材料。
3.铣削加工
侧铣:特别是侧铣时,切屑容易缠绕在铣刀周围,影响加工稳定性。
常见材料:铝合金、软钢和铜等容易产生长切屑的材料。
4.镗削加工
深孔镗削:在深孔镗削中,切屑容易堆积在孔内,导致缠屑。
常见材料:铝合金、软钢和铜等容易产生长切屑的材料。
5.攻丝加工
切屑排出困难:攻丝时切屑容易缠绕在丝锥上,导致断裂或螺纹不完整。
常见材料:铝合金、软钢和铜等容易产生长切屑的材料。
6.切削塑料和复合材料
切屑易粘附:加工塑料和复合材料时,切屑容易粘附在刀具和工件上。
常见材料:热塑性塑料和复合材料。
7.高速切削
高温切屑:高速切削产生的高温切屑容易粘附和缠绕在刀具上。
常见材料:铝合金和钛合金等高强度材料。
二、缠屑问题的解决方法
1.改进刀具几何参数
增加前角:增加刀具前角可以使切屑更容易流出。
增加后角:适当增加后角可以减少切屑与刀具的摩擦。
刃口圆弧:优化刀具刃口的圆弧半径,可以改变切屑形态,减少缠绕。
2.优化切削参数
调整切削速度:增加或减少切削速度可以改变切屑形态,避免缠屑。
调整进给量:适当增加进给量可以使切屑变短,减少缠绕。
3.使用冷却液和切削液
高压冷却液:高压冷却液可以有效冲走切屑,防止缠绕。
润滑切削液:增加润滑效果,减少切屑与刀具的摩擦。
4.选择适合的刀具材料和涂层
硬质合金刀具:使用耐磨性更好的硬质合金刀具可以减少刀具磨损。
涂层刀具:选择合适的涂层(如TiN、TiAlN等)可以减少切屑粘附。
5.使用断屑槽
断屑槽刀具:在刀具上设计断屑槽,可以使切屑在形成过程中被打断,减少缠绕。
6.调整加工策略
分段加工:特别是在深孔加工时,分段退刀和清理切屑。
反向进刀:在某些加工工艺中,采用反向进刀可以改变切屑流向,减少缠绕。
三、实际应用示例
1.车削加工
问题:长条形切屑缠绕在刀具上。
解决方案:增加前角和后角,使用高压冷却液,选用断屑槽刀具。
2.钻削加工
问题:深孔钻削时切屑难以排出。
解决方案:使用带有排屑槽的钻头,定期退刀清理切屑,采用高压冷却液。
3.攻丝加工
攻丝加工
问题:切屑缠绕在丝锥上。
解决方案:使用润滑切削液,选用专门设计的排屑型丝锥,适当调整切削速度和进给量。
通过采取上述措施,可以有效减少加工过程中产生的缠屑问题,提高加工效率和工件表面质量,延长刀具寿命。