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三角形磨损律

2009-12-01 wenda.sogou.com A +

刀具的磨损不仅影响机床的切削状态,而且与工件加工质量密切相关,因此刀具状态的实时监测是保证加工质量的一项重要措施,而刀具磨损程度的评价指标是刀具状态监测的基?1疚耐ü?治隽⑾车逗蟮睹婺ニ鸫?哪ニ鸸媛杉疤氐悖?芯苛撕蟮睹婧透焙蟮睹婺ニ鸫?矶VB和磨损带面积AVB在铣刀渐进磨损过程中的变化特点,提出了衡量刀具磨损程度的两个评价指标。

1铣刀磨损量的评价指标

刀具后刀面的磨损对加工精度和切削力的影响较前刀面更为显著。由于后刀面磨损量比较容易测量,因此在刀具管理和金属切削研究中,多按后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值(通常以VB表示)来制定磨钝标准。ISO制定了外圆车刀使用寿命实验中的刀具磨钝标准,但该标准只适用于切削实验。在实际加工过程中,存在许多影响刀具磨损的不可预见和难以控制的因素。虽然可将铣刀的每一刀齿看成一把车刀,但铣刀的磨损比车刀的磨损更为复杂,在不同的切削条件下将产生不同的磨损方式。因此,ISO制定的刀具磨钝标准很难在实际生产中推广应用。实验研究结果表明,影响刀具后刀面磨损带的因素很多,如加工条件、工件材料、刀具安装、机床性能、刀具几何角度等,仅以刀具后刀面磨损带中间部分磨损量作为评价指标很难真实、准确和完整地评价刀具磨损状态。图1为在两种不同加工条件下(①主轴转速n=360r/min,切削宽度Rd=9mm,切削深度Ra=2mm,每齿进给量ft=0.0933mm/齿;②主轴转速n=420r/min,切削宽度Rd=9mm,切削深度Ra=4mm,每齿进给量ft=0.1190mm/齿。刀具为HSSf10三刃立铣刀,工件材料均为铸铁)铣刀一个刀齿后刀面的不同磨损带示意图。

(a)加工条件①(b)加工条件②
1.三角形磨损带2.梯形磨损带3.多边形磨损带
图1铣刀一个刀齿后刀面磨损带示意图

而在这两种加工条件下,铣刀副后刀面的磨损带是相似的,如图2所示。

图2铣刀一个刀齿副后刀面磨损带示意图

为了更准确地判断铣刀磨损情况,可采用后刀面磨损带面积AVB作为衡量刀具磨损程度的另一个指标,主要基于以下原因:

1)铣刀为多切削刃刀具,以断续切削方式工作,每个刀齿的磨损模式、磨损带形状都不一致,因此铣刀磨损比车刀磨损更为复杂。VB仅为磨损带的一维度量值,而磨损带面积AVB是磨损带的二维度量值,能更准确地反映磨损带的真实状况。

2)加工条件、切削材料的多样性使磨损带形状经常变化。轴向切削深度的变化会影响磨损带的长度和宽度,有可能造成磨损带宽度不变而长度变化的情况。VB只能反映磨损带宽度的变化,无法反映磨损带长度的变化,而AVB则可反映磨损带长度和宽度两个方向的变化。

3)目前对VB和磨损带尺寸(计算AVB需要多个尺寸)的测量都只能采用离线测量方式,还无法通过在线测量实时监测铣刀的磨损及破损情况。因此,测量多个磨损带尺寸可使采用间接测量法监测刀具磨损、破损具有更高的准确性和可靠性。

在图1a中,AVB的计算可简化为三角形磨损带、梯形磨损带、多边形(可简化为正方形)磨损带三部分。在图1b中,AVB的计算可简化为三角形磨损带和梯形磨损带两部分。图1a中,一个刀齿后刀面的磨损带面积AVB,i、平均磨损面积AVB、总磨损带面积AVB分别为


图2中,铣刀每一刀齿副后刀面的磨损带面积RAi、平均磨损面积RA、总磨损带面积RA分别为



http://www.jd37.com/tech/20076/28493.html
参考资料:

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