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切削加工中的积屑瘤:原因和对策

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积屑瘤的概要和对策的重要性

积屑瘤是指在切削加工过程中,刀具刀尖上附着微小的金属块,造成刀具切削性能下降的现象。
这种现象会降低加工精度、缩短工具寿命,是制造业面临的重要课题。

积屑瘤引发的问题

如果发生积屑瘤,就会产生如下问题。

降低加工精度

如果产生积屑瘤,就会有切屑附着在刀具的刀尖上,形成新的切削刃。这种新的切削刃与原来的刀具形状不同,从而导致加工过程中的切入量与切削角度发生变化。

尺寸精度不稳定

积屑瘤反复产生、脱落,会造成切入量不稳定,从而导致加工的部件尺寸不稳定。
形状变形:加工的部件形状因刀具形状改变而发生变化,难以保持设计时的形状。

缩短刀具寿命

积屑瘤附着在刀具刀尖上,会增加切削过程中的摩擦。这种摩擦的增加会使刀具刀尖更容易出现高温。如果高温状态持续,刀具材料就会因热量而老化,从而降低硬度及耐磨性。这样就会大幅缩短刀具寿命。

积屑瘤造成的影响

积屑瘤熔敷在刀具上会产生以下影响。

过度的摩擦和热量

积屑瘤附着在刀尖会造成切削过程中摩擦和热量增加。
从而导致刀具材料快速老化,缩短寿命。

刀尖缺损

积屑瘤脱落时,刀具的刀尖也可能一起脱落。
这就会造成刀尖缺损,容易发生崩刃。

频繁更换刀具

积屑瘤脱落时,刀具的刀尖也可能一起脱落。这就会造成刀尖缺损,容易发生崩刃。

频繁更换刀具

刀具寿命缩短,就需要频繁更换刀具,降低生产效率。

表面粗糙度恶化

积屑瘤盖住刀尖,导致刀具锋利度下降,使切削方式变成撕扯状态。
加工后的表面就会变得粗糙。

表面转印

积屑瘤的形状会转印到工件表面,从而降低表面加工质量。
此时,需要追加研磨作业。

降低加工速度

积屑瘤附着在刀尖会增加切削中的阻力。
使刀具承受的负荷增大,从而降低加工速度。

降低加工效率

由于切削阻力增加,就必须要降低刀具的进给速度,从而降低整体的加工效率。

增加能源消耗

由于切削阻力增加,加工所需的能量也会随之增加,导致成本上升。

积屑瘤的产生原因及防止措施

要解决这些问题,关键在于采取减少产生积屑瘤的对策(选择合适的刀具、优化切削条件、使用冷却液等)。

容易产生积屑瘤的条件

在以下条件下较容易产生积屑瘤。

低速切削

如果切削速度较低,材料就容易附着在刀尖。

高温条件

切削过程中产生的高温会加剧材料附着。

材料性质

特定的材料(例:铝或铜)具有易产生积屑瘤的性质。

润滑不足

如果没有进行恰当润滑,就会增加摩擦,容易产生积屑瘤。

防止积屑瘤的具体对策

防止积屑瘤可采取以下对策。

优化切削速度

通过选择合适的切削速度减少产生积屑瘤。

加强冷却、润滑

通过合理地使用冷却剂及润滑剂,降低刀尖温度,防止材料附着。

选择刀具材质

选择使用不易产生积屑瘤的材质制成的刀具也是一种有效的方法。

使用涂层

通过对刀具施以适当的涂层处理,防止材料附着。

调整切削条件

通过调整切削深度和进给速度,可以减少积屑瘤的产生。

积屑瘤的原因与对策总结

积屑瘤是在切削加工过程中,刀具刀尖上附着金属,从而导致加工精度降低,刀具寿命缩短的现象。
要防止出现这种现象,关键在于适合的切削速度、冷却・润滑、选择刀具材质、使用涂层。
通过这些对策,可提高加工质量和效率。

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