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高速立式加工中心高速切削參數(shù)分析
高速立式加工中心高速切削的過程十分復(fù)雜,影響切削加工的參數(shù)很多,如主軸轉(zhuǎn)速、切削速度、進給量、切削深度及刀具幾何參數(shù)等,且各參數(shù)對切削加工的影響程度不盡相同,通過對不同參數(shù)條件下的切削過程進行模擬,下面重點研究進給量、刃傾角等對切削力、切削熱的影響規(guī)律。
一、進給量與切削深度
進給量與切削深度#$的增加都會使切削變形增大,但二者影響程度是不同的??梢钥吹皆诟咚偾邢鳝h(huán)境下,切削溫度受進給量變化的影響很小,但總體還是呈上升趨勢;而切削力的變化幅度卻較為明顯,進給量增大一倍,主切削力增大約4,也就是說隨著進給量的增大,單位面積切削力下降。其主要原因是隨著進給量的增加,切削變形量大,生熱增多,但同時刀屑接觸面積增大,由切屑帶走的熱量增多,故溫度雖然上升,但變化幅度不大。切削力增大是因為切削厚度的增加使前刀面上的平均正應(yīng)力增大,切削比較費力;而切削溫度的升高又使滯流層的剪應(yīng)力降低,摩擦系數(shù)隨之減小,使剪切角增大,故變形程度變小,單位面積內(nèi)切削比較省力。 高速切削環(huán)境下切削深度的影響規(guī)律與低速條件下基本相同,切削力與成線性關(guān)系變化,即增加一倍,切削力也會相應(yīng)地增加一倍;而切削溫度受的影響很小,基本沒有變化。
二、刃傾角
刃傾角是斜角切削中一個十分重要的參數(shù),不但直接影響切屑的流向,對刀具切削刃的鋒利程度也會有很大影響。在車削加工中,正刃傾角使切屑偏向待加工表面;負(fù)刃傾角使切屑偏向已加工表面,因此,精加工中刃傾角多選正值。 通過不同刃傾角的切削模擬發(fā)現(xiàn),在其它參數(shù)不變的條件下,隨著刃傾角的增大,刀具所受切削力會變小。分析可能原因有兩點:一是增大刃傾角會相應(yīng)增大剪切角!,工件變形量小,切削省力;二是較大刃傾角使切入切出時切削面積的變化趨于緩和,減輕了切削中刀具與工件的沖擊,另外大刃傾角使刀具切削刃更加鋒利,故切削力小。