各类车削应用技巧及影响因素

外圆车削的应用技巧

易振动的零件

一次完成切割(例如管件)。

建议一次完成整个切削，将切削力沿轴向导向卡盘/主轴方向。

示例:

外径= 25毫米(0.984英寸)

内径= 15毫米(0.590英寸)

切割深度ap = 4.3mm毫米(0.169英寸)

最终壁厚= 0.7毫米(0.028英寸)

通过使用接近90°的主偏转角(接近0°的切削角)，可以在轴向上引导切削力。这将最小化零件上的弯曲力。

两遍完成切割。

上下刀架同步加工会平衡径向切削力，避免零件的振动和弯曲。

细长/薄壁零件

车削细长/薄壁零件时，应考虑以下因素:

使用接近90°的主偏角(接近0°的切入角)。在加工过程中，即使是微小的变化(主偏转角/切削角从91/-1变化到95/-5)也会影响切削力方向。切削深度ap应该大于刀尖半径RE。大的切削深度ap将增加轴向力Fz并减少径向切削力Fx，从而减少振动。使用具有锋利刀刃和小刀尖半径RE的刀片，从而降低切削力。考虑使用金属陶瓷或PVD材料，以确保刀片的耐磨性和锋利的刀刃，这是此类工艺的首选。

肩部加工/肩部车削

遵循步骤1~5，以避免损坏刀片的刀刃。这种方法非常适合CVD涂层叶片，可以大大减少叶片断裂。

步骤1~4:

保持每一步(1~4)的距离与进给速度相同，以避免切屑堵塞。

第五步:

从外径到内径垂直切割，完成最终切割。

如果台肩端面车削的加工顺序是从内径到外径，也可能出现切屑缠绕在刀具半径上的问题。改变刀具轨迹可以改变切屑方向，解决问题。

车削面从车削面(1)和倒角(2)开始。如果可能并且工件的几何条件允许，将首先加工倒角(3)。纵向切割(4)是最后一道工序，在加工过程中刀片会平稳地进给和退刀。

车削端面应该是在零件上设置下一次刀具进给参考点的第一个工序。

当切削刃离开工件时，切削端会形成毛刺，这通常是很麻烦的。留下倒角或圆角(转动圆角)可以最小化甚至避免毛刺的形成。

零件上的倒角会使切削刃更平滑地进入(无论是端面还是纵向车削)。

间歇切割

进行间歇切割时:

在快速间歇切割(如六角棒料)的应用中，采用PVD材料以保证刃线的韧性。在大型零件和重型断续切削的应用中，采用CVD材料以保证整体韧性。考虑到使用高强度断屑器来充分提高抗倒塌性能，关闭冷却剂可能有助于避免热裂纹。

在成品零件上加工间隙槽，采用尽可能大的刀尖半径RE进行纵向车削和端面车削，从而保证:高强度切削刃和较高的可靠性。

表面质量好，可以用AG使其保持在卸荷槽的宽度内，可以作为去毛刺的最后一道工序。

内圆车削的应用技巧

选择尽可能大的镗杆直径，但同时要保证镗杆与孔之间有足够的排屑空间。

确保使用的切削参数有利于充分排屑和正确的切屑类型，并尽可能选择最小的突出量，但同时确保镗杆的长度能够达到推荐的夹紧长度。夹紧长度不得小于镗杆直径的3倍。加工振动敏感零件时，使用减震镗杆。

选择尽可能接近90°的主偏转角(切削角接近0°)，以沿着镗杆引导切削力。主偏角不得小于75°(切入角不得大于15°)

作为首选，可转位刀片应具有正前角的基本形状和正前角的槽形，以使刀具的偏差最小。选择小于切削深度一半的刀片尖端。

切割刃的切割力不足可能会增加切割过程中由摩擦引起的振动。

选择大于刀尖半径的切削刃进给量，以确保良好的切削效果。

切削刃的切削力过大(较大的切削深度和/或进给量)可能会增加刀具偏转引起的振动。

无涂层或薄涂层刀片产生的切削力通常低于厚涂层刀片。当纵横比很大时，这变得尤其重要。锋利的切削刃通常可以最小化振动趋势，从而提高孔的质量。

对于内圆车削，带有开放式断屑槽的槽型通常更有利。

在某些工艺中，可以考虑韧性更高的刀片材料，因为它可以应对任何切屑堵塞风险或振动趋势。

如果有必要改善切屑形成，考虑修改刀具路径。

零件硬车削的应用技巧

除了一般的车削建议外，车削硬零件还有一些关键的注意事项(如生产过程包括硬化前软车削阶段的零件准备):

避免毛刺。

保持严格的尺寸公差。

热处理前的倒角和加工半径。

不要突然进刀或退刀。

切入或切出进给或圆弧后退。

表面测量

x:特征长度

y:直径偏差

箝位

良好的机床稳定性，工件的正确夹紧和定位非常重要。一般来说，对于只有一端支撑的工件，一般建议工件的长宽比不要超过2:1。如果有额外的尾座支撑，可以增加长径比。请注意，刀架和尾座的热对称设计将进一步增加尺寸稳定性。使用Coromant Capto系统最大限度地减少所有悬伸，以最大限度地提高系统的刚性。对于内圆车削，考虑硬质合金柄镗杆和Silent Tools。

叶片微槽形状

具有边缘钝化的两种典型CBN刀片是S型和T型。

S型:边缘强度最好。具有抗微崩性，可确保一致的表面质量。t型:它可以在连续切割中实现最佳的表面质量，并在间歇切割中最大限度地减少毛刺的形成。切削力低。

刀尖凹槽形状

如果工况稳定，一定要用刮槽，保证最佳的表面质量。生产率高时，使用主偏角小的刀片。稳定性差时(细长工件等。)，应使用常规半径刀片。

湿法或干法加工

不用冷却液车削硬零件是理想的，也是完全可行的。CBN和陶瓷刀片都可以承受更高的切削温度，因此消除了成本问题和与冷却剂相关的问题。

例如，一些应用可能需要冷却剂来控制工件的热稳定性。在这些情况下，可以确保冷却液在整个车削过程中持续流动。

一般加工过程中产生的热量会分布到切屑(80%)、工件(10%)和刀片(10%)。这表明了从切削刃区域清除切屑的重要性。

切削参数和磨损

切削刃区域的高温会降低切削力。因此，如果切割速度太低，会产生较少的热量，可能会损坏刀片。

月牙状磨损会逐渐影响刀片强度，但不会同等程度影响表面质量。相反，侧面磨损会逐渐影响尺寸公差。

决定刀具寿命的磨损率

*)侧面磨损* *)月牙洼磨损

换刀标准

预定的表面质量(B)是一个普通而实用的工具更换标准。表面质量将在单独的站自动测量，并给出表面质量的规定值。

为了实现优化和更稳定的加工过程，预定数量的零件(A)被设定为刀具更换标准。这个数值应该比平均零件数小10%~20%，具体数值视具体情况而定。

答:零件的预定数量

b:预定的表面质量

x:零件数量

y:表面质量

蓝线:刀片磨损

红线:最大Ra/Rz值

一次切削策略一次切削“金属去除”策略对于外圆和内圆工艺都是可行的。在内圆车削中，稳定的夹紧是非常重要的，刀具伸出量不能超过镗杆的直径(1×D)。为了获得良好的加工效果，建议使用带倒角处理的轻微珩磨刀片和中等的切削速度和进给量。

优势

处理时间越快越好

工具位置

劣势

很难满足小尺寸公差。

刀具寿命短(与二次切削相比)

相对快速磨损导致的尺寸偏差。

二次切割策略

两步切割策略可用于无人化生产中的高表面质量加工。建议使用半径为1.2毫米(0.047英寸)的粗加工刀片和只有一个倒角的T形精加工刀片。两种叶片都应采用刮槽形。

优势

刀具针对粗加工和精加工进行了优化，具有更高的安全性、更小的公差和可能更长的换刀间隔。

缺点:一次换刀需要两个刀片和两个刀位。

为了获得高质量的车削零件，切屑控制是需要考虑的最重要的因素之一。选择正确的切削参数和使用我们的应用技巧可以获得理想的零件质量。

成功的芯片控制

切屑控制是车削中的关键因素之一，包括三种基本的断屑形式:

自碎切屑(如灰铸铁)撞击工具破碎切屑。

冲击工件断屑

自断芯片

冲击刀具断屑

冲击工件断屑

切屑折断的影响因素

刀片槽类型:切屑是更开放还是更紧凑取决于切屑槽的宽度和微观与宏观结构设计。

刀尖半径:小刀尖半径对切屑的控制程度高于大刀尖半径。

主偏转角:根据主偏转角，切屑被导向不同的方向:朝向肩部或远离肩部。

切削深度:根据工件材料，较大的切削深度会影响断屑，从而产生较大的切削力来实现断屑和排屑。

饲料:较高的饲料通常会产生较高强度的芯片。在某些情况下，它可能有助于断屑和切屑控制。

切削速度:切削速度的变化可能会影响断屑性能。

材料:短切屑材料(如铸铁)通常容易加工。对于机械强度和抗蠕变性(材料在压力下缓慢移动或变形的倾向)优异的材料，如Inconel，断屑性能更受关注。

车削切削参数

为车削选择正确的速度和进给时，请务必考虑机床、刀具、刀片和材料。

以低进给速度开始，以确保刀片安全和表面质量；然后，增加进给速度以提高断屑性能，并且使用大于尖端半径的切削深度。这样，叶片的径向偏转可以最小化，这在内圆加工中非常重要。如果切削速度设置得太低，刀具寿命将会缩短。确保使用推荐的切割速度vc米/分钟(英尺/分钟)

利用冷却液提高车削零件的质量

如果使用正确，冷却剂将提高加工安全性、工具性能和零件质量。使用冷却液时，应考虑以下因素:

强烈建议在精加工应用中使用带有高精度冷却液的切削工具。

断屑所需的冷却液压力取决于喷嘴直径(出口)、加工材料、切削深度和进给量。

所需的冷却剂流量取决于压力和冷却剂孔的总冷却剂输送面积。

在半精加工和粗加工应用中，建议使用较低的冷却液。

对于精加工过程，建议同时使用高精度的上层冷却液和下层冷却液。

正确使用冷却液，迎接各种挑战。

切屑控制问题:使用顶部冷却液。

尺寸问题:原因通常是温度太高——使用上部和下部冷却液以及尽可能高的冷却液压力。

表面质量差:如果缺陷是由碎片引起的，使用上部冷却液。

粗加工中不可预测的刀具寿命:仅使用较低的冷却液。

精加工过程中不可预测的刀具寿命:上下冷却液同时使用。

内车削加工排屑不良:同时使用上下冷却液，尽可能高的冷却液压力。

车削零件时如何获得良好的表面质量？

表面质量的一般规则:

通常，使用较高的切割速度可以提高表面质量。刀片槽类型(中心、正前角、负前角和正前角)会影响表面质量。刀片材料的选择对表面质量有一定的影响。如果有振动趋势，选择较小的刀尖半径。

刮水片

雨刮器(雨刮片)可以以AG进给速度转动零件，而不会失去良好的表面质量加工能力或断屑能力。

总的规律是:进给速度加倍，表面质量不变。在相同的进给速度下，表面质量提高了一倍。

雨刮器(雨刮片)刀片设计可以使刀片沿工件进给时加工表面更光滑，雨刮片效果主要针对直线车削和端面车削设计。

标准半径

雨刷半径

基于进给速度的标准刮片和雨刮片的比较

立正！对应于标准刀尖的R角的所有值都是理论值。对应于修光刃刀尖R角的值是基于低合金钢的实验值。