單齒輥式破碎機(jī)設(shè)計(jì)【含4張CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】
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外文翻譯：
在高速端銑切削中切屑形成的調(diào)查
摘 要
端面球形銑刀廣泛地用于金屬模和鑄模工業(yè)。然而，在高速球面端銑中切屑形成研究方面的工作做的非常少。在一個(gè)調(diào)查實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)在這一項(xiàng)研究中被引導(dǎo)建立切屑形成機(jī)理。普通的鑄模鋼H13的硬度達(dá)到HRC55，在高速加工中心不加切削液的情況以10～30千轉(zhuǎn)/分的速度范圍被加工時(shí)：會(huì)產(chǎn)生四個(gè)典型的切屑和三種類(lèi)型的振動(dòng)。假使采用SEM這種方法產(chǎn)生切屑，EDX方法用來(lái)分析切削刃口和切屑形成過(guò)程之間相互作用?；谶@一項(xiàng)研究的調(diào)查結(jié)果,切屑形成機(jī)理已經(jīng)在本文中提出。在切削運(yùn)動(dòng)中，三種類(lèi)型的振動(dòng)闡述了切屑形成和振動(dòng)行為之間的關(guān)系?；趯?shí)驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果一個(gè)判斷切屑穩(wěn)定性的方法已經(jīng)被建議。資訊科技也已經(jīng)透過(guò)這一項(xiàng)研究被建立：典型的"Adiabatic shear"不在高速球面端銑的切屑形成方面發(fā)生。
關(guān)鍵字: 球面端銑；切屑形成機(jī)理；振動(dòng)；高速加工；
1. 介紹
在金屬切削中，現(xiàn)在的趨勢(shì)是自動(dòng)化、高的排除率和無(wú)人操作方向發(fā)展。這需要非常可靠的加工過(guò)程、表面精度、工件精度、刀具壽命是主要重要。但是維持穩(wěn)定的加工,更多的注意對(duì)切屑形狀的控制以使它更容易被排除。這是因?yàn)榍行夹纬珊土褦喾矫媸欠浅Ｖ匾脑诩庸ぶ?。表面精度，工件精度和刀具壽命的?wèn)題是由于在切屑形成過(guò)程中較小的改變引起,尤其在高速切削中,有害的切屑形成將會(huì)產(chǎn)生有害的效果。
在車(chē)，鉆孔和面銑的切屑形成方面已經(jīng)做了很多的研究工作。提出?了一個(gè)循環(huán)的鋸齒狀的型面銑的切屑,而且提出相關(guān)的其它類(lèi)型的循環(huán)和無(wú)循環(huán)的切屑。 Nakayama 解釋了切屑大小和切屑方向的必要意義，切屑流量和角形狀，并且清楚地表達(dá)螺旋形的切屑進(jìn)行過(guò)程。Komanduri已經(jīng)在切屑分割和不穩(wěn)定性的研究有很大的進(jìn)展。然而看來(lái)很少有工廠對(duì)球面端銑切屑形成的性質(zhì)做研究，由于切屑幾何形狀和切屑過(guò)程的復(fù)雜性,即使它在壓鑄模和鑄模的高速銑中被廣泛地應(yīng)用。切屑形成的過(guò)程很少考慮,如振動(dòng)。本文將對(duì)高速端面球銑實(shí)驗(yàn)調(diào)查和切屑形成機(jī)理做基本的討論。
2. 理論
在Merchant出版了他的連續(xù)切屑形成機(jī)理的舉世聞名模型短短之后, 一些作家建議不是所有的切削過(guò)程都符合這一個(gè)模型。同時(shí)很快被發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)很多的切削過(guò)中，圓柱形形切屑在高速切屑中形成。切屑形成機(jī)理這已經(jīng)重新更新，同樣，被 Komanduri和一些的學(xué)者徹底地評(píng)論。關(guān)于這一個(gè)主題已經(jīng)被Nakayama出版。
Toenshoff闡述這種在高速切削中，把基本的切屑機(jī)理叫做"adiabatic shear"。 在一個(gè)變形過(guò)程中，塑性變形是從最弱的點(diǎn)附近開(kāi)始, 從而產(chǎn)生應(yīng)力集中。如果應(yīng)變率足夠高,系統(tǒng)是絕熱，而且這些的過(guò)熱面積狹窄，這里就有一個(gè)軟化過(guò)程,同時(shí)局部應(yīng)變?cè)黾又钡剿矔r(shí)的剪切發(fā)生。過(guò)熱切削將產(chǎn)生不穩(wěn)定性切屑形狀，切屑變形嚴(yán)重，而且切屑容易破碎,在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，這些都在不停的進(jìn)行著。所以，必須衡量這些理論是否值得用于調(diào)整球面端銑。在球面端銑過(guò)程中,有決定切屑形成的很多不穩(wěn)定因素。通常下列的因數(shù)對(duì)于切屑形成的分析被考慮之:(一)金屬和工作件材料的熱塑料特性; (二)切斷的狀態(tài); (三)剪修剪區(qū)可變性;(四)改變刀具上的磨擦力狀態(tài)(第二次的剪區(qū));(五)最初區(qū)和第二區(qū)的關(guān)系(六) 刀具的結(jié)構(gòu)和切屑過(guò)程的交互作用，也就是動(dòng)態(tài)因素。
上述的因素的細(xì)節(jié)將在稍后討論。然而在本文中主要討論在切削過(guò)程中動(dòng)態(tài)因素的影響。
3. 建立實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)在高速加工中心MakinoV-55上被引導(dǎo)。用于這一項(xiàng)研究的機(jī)械條件是是:線性速度1030 k的轉(zhuǎn)/每分;軸向切斷深度從0.1變化到0.8毫米;而且補(bǔ)給率是在 0.025-0.05 毫米/齒的范圍中。測(cè)試材料是AISIH13,硬度HRC55，而且它的化學(xué)成分是: C: 0.37%,Cr: 5.3%; W: 1.4%; Mo: 0.4%; Mn: 1.0%; Si: 1.0%。銑刀是一個(gè)12毫米固體碳化物和TiA1N涂料的球面的端銑刀。螺旋角300 的,刀具的前傾角從 00變化到30，在切削刃和間隙角中從11０變化到13０。在實(shí)驗(yàn)中刀具工件保持垂直。
Kistler測(cè)力計(jì)用來(lái)測(cè)切削力。力信號(hào)以一個(gè)12,000個(gè)試樣/s/通風(fēng)槽的抽樣率被多的通風(fēng)槽 DAT(數(shù)傳聲音帶子) 記錄機(jī)。一個(gè)光學(xué)顯微鏡被采用觀察刀具。過(guò)程被一個(gè) HP 示波器檢測(cè)。所有的切削在干的情況下進(jìn)行。切屑的SEM和EDX分析被實(shí)行，而且分別的圖像被輪流。切屑試樣在每個(gè)切削結(jié)束的時(shí)候被收集,其余被一個(gè)高壓力空氣噴嘴吹走避免來(lái)自不同的切削的切屑的混入。
4. 結(jié)果和討論
在研究中被發(fā)現(xiàn)切屑可分為四種類(lèi)型。第一類(lèi)型:切屑形成；第二類(lèi)型: 不穩(wěn)定的切屑；第三類(lèi)型: 具決定性的切屑；第四類(lèi)型: 嚴(yán)格的切屑。第一類(lèi)型是穩(wěn)定的加工的產(chǎn)品。第二至第四類(lèi)切屑和不同嚴(yán)重的振動(dòng)過(guò)程發(fā)生。當(dāng)?shù)毒呤窃谒哪ズ臉?biāo)準(zhǔn)里面，排除刀具的磨耗的時(shí)候，所有的切屑從加工過(guò)程中獲得。
4.1.型Ⅰ切屑形成
圖1 A表示因?yàn)樗男螤詈蛶缀涡螤罘系幂^好，所以切屑從穩(wěn)定的切斷獲得,被定義為一個(gè)穩(wěn)定的切屑，穩(wěn)定過(guò)程如圖2 。
用球面端銑切削在正常產(chǎn)品一個(gè)被彎曲兩次的切屑。從圖1A可知，穩(wěn)定的切屑的形狀與一個(gè)錐形類(lèi)似。這被歸因于球面的端銑刀的在切削片段的幾何學(xué)。切屑形成在一個(gè)球形的帽上發(fā)生。因此對(duì)于積削容積的相等，切屑幾何學(xué)影響較低,那個(gè)尺寸和每個(gè)切削的形狀將會(huì)與一個(gè)適度同種的工作材料是相同的。在切削的過(guò)程中，切削刃的不同部分是各不相同的。另外,所有切削刃的點(diǎn),按照他們的不同切削角,必須承受不同的負(fù)載。圖2 B的陰暗面積表現(xiàn)面積，刃口在一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置中移動(dòng)過(guò)程,也就是刀具-工作件連絡(luò)面積。
刀具與工件成直角，刀具尖端在大小非常小,實(shí)際上不在切削中起作用，因?yàn)樗那袛嗨俣仁橇?。這就是為什么切屑不是一個(gè)完全錐形和圖2 B的片碎區(qū)域是如何形成。由于它被刀具尖端分離開(kāi)，所以錐形的頂端看不見(jiàn),這惡化表面的性質(zhì)。如此一個(gè)較好的方法是傾斜刀具，以便切削刃邊緣與刀具一起預(yù)訂, 像Schulz所建議的。在圖2 B,O代表刀具尖端,所以區(qū)域 BOC表現(xiàn)被刀具尖端擦離開(kāi)的工作件的部分。在穩(wěn)定的切斷中,刀具與工作件接觸長(zhǎng)度就是被預(yù)計(jì)的刃口長(zhǎng)度。在分割區(qū)域如圖2中被顯示ABCD。區(qū)域ABCD也代表切削刃與工作件接觸穩(wěn)定的面積。接著發(fā)現(xiàn)一個(gè)不穩(wěn)定的加工過(guò)程,切削刃與工件接觸面積和長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上總是有差異。以穩(wěn)定的切斷在一個(gè)齒接觸期間,時(shí)期,將有一切屑產(chǎn)生。
圖3舉例說(shuō)明在穩(wěn)定切削過(guò)程中，切斷刃的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。這種切屑形成被歸因于二個(gè)因素:剪切過(guò)程，它是依賴(lài)球面端銑刀的幾何學(xué)，也就是切削的區(qū)域幾何學(xué)。 球面端銑刀的幾何形狀，決定了穩(wěn)定切削區(qū)域的幾何形狀，在穩(wěn)定的切削過(guò)程中有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的決定效果。
切削開(kāi)始于刃口開(kāi)始接觸于工件。 如使刀具旋轉(zhuǎn),最初的變形區(qū)也適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)。切屑從刀具第一個(gè)傾斜面流到刀具的第二個(gè)傾斜面的過(guò)程中，切屑也就在形成了。 同時(shí)，切屑的中心向上擴(kuò)大。 這一個(gè)過(guò)程是連續(xù)，直到切屑的上面邊的運(yùn)動(dòng)是刀具的第二個(gè)傾斜面時(shí)。然后切屑沉積在第一個(gè)和第二個(gè)傾斜面之間,沒(méi)有方法移動(dòng)并且卷曲如圖2A所顯示的面,造形第二個(gè)變形區(qū)。在穩(wěn)定的切削過(guò)程中，槽是切屑唯一向前移動(dòng)的路徑。需要注意刀具正在旋轉(zhuǎn),這一個(gè)積屑實(shí)際上被造形如一個(gè)錐形，這就使它變成了兩次-彎曲的錐形。當(dāng)被產(chǎn)生的切屑離開(kāi)時(shí)，剪切被完成，而且當(dāng)?shù)洱X離開(kāi)工件的時(shí)候，切屑卷曲也同時(shí)停止。在切屑形成過(guò)程中將不會(huì)有切屑- 工件相接觸。當(dāng)?shù)洱X離開(kāi)工件的時(shí)候，一個(gè)切屑形成過(guò)程完成。另外的一個(gè)刀齒將會(huì)依次與工作件一起接觸，而且切屑形成再一次開(kāi)始。
在 HSM 中是廣為人知的，很多的切削熱進(jìn)入切屑之內(nèi)被轉(zhuǎn)移。在切屑中的溫度, 尤其在切屑的較低邊中,將會(huì)非常高。正常地T2是比T1高,所以熱應(yīng)力將會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致切屑弄卷到一個(gè)較小的半徑。(如圖4)切屑將會(huì)像一個(gè)熱的雙金屬的彈簧, 雖然切屑較低部分和刀具面之間很少磨擦。當(dāng)T2比T1高許多的時(shí)候,切屑將會(huì)向曲率的中心卷。通過(guò)切屑顏色的分析查證,切屑熱比較低的部分顏色總是很比較黑暗比上面的面,被氧化的范圍以由一個(gè)較高的溫度所引起。
在切屑和傾斜面面之間的磨擦是無(wú)關(guān)重要的。從EDX分析圖解(圖5)沒(méi)有涂料 (TiA1N)和接合料(鈷)的機(jī)械要素被發(fā)現(xiàn),這證明沒(méi)有刀具材料轉(zhuǎn)移到切屑之中。
占優(yōu)勢(shì)的刀具磨耗機(jī)械裝置被發(fā)現(xiàn)是第一流側(cè)面磨損(圖6)。最大的磨損總是以最高的切削速度刃口部分發(fā)生。這也說(shuō)明了在傾斜面上的磨損上微小的。在穩(wěn)定的切屑過(guò)程中，切屑的產(chǎn)生像在第一個(gè)和第二個(gè)傾斜面面之間交互作用的結(jié)果。如早先所說(shuō)的, 切屑在高的切削速率度下正常地被歸因于"斷熱的剪"現(xiàn)象,通常在連續(xù)加工時(shí)像旋轉(zhuǎn)或鉆孔[3-8]中被發(fā)現(xiàn)。但是它在球面端銑是可疑的?！癮diabatic shear”有一些重要事物發(fā)生。應(yīng)該也有材料，將會(huì)有缺陷，而且應(yīng)變?cè)谇行嫉谋砻嬷邪l(fā)現(xiàn)。從圖1A，沒(méi)有如此的現(xiàn)象被觀察。如此得出一般結(jié)論:”adiabatic shear”不是端銑的切屑分割所造成；切屑借著旋轉(zhuǎn)刃口使其發(fā)生。在球面端銑的切屑形成過(guò)程中,在特定的切削條件之下也存在一個(gè)"分割"現(xiàn)象。理由被發(fā)現(xiàn)是本身振動(dòng)而不是斷熱的切削，這導(dǎo)致型2切屑形成。
4.2. 型Ⅱ切屑形成
圖7A表示一個(gè)從振動(dòng)獲得的典型切屑。叫做一個(gè)不穩(wěn)定的切屑或元素的切屑。它通常起因于從刀具尖端開(kāi)始的周期破裂。有時(shí)它是在工作材料中發(fā)生的斷熱剪的結(jié)果。在這一項(xiàng)研究中，原因發(fā)現(xiàn)是被刺激的自己振動(dòng)，叫做型Ａ振動(dòng)。
因?yàn)橐粋€(gè)型2切屑是有特色的，振動(dòng)作記號(hào)。(如圖7B的圈)在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)那出現(xiàn)不同尋常的時(shí)候,這將產(chǎn)生一個(gè)不平順表面粗度。切屑是一個(gè)以幾何學(xué)相當(dāng)好，符合削減分割如圖8所示。在圖7B中顯示的振動(dòng)形狀標(biāo)志也是符合切屑的形成。刃口接觸面積在圖8中顯示,通過(guò)它清楚地看見(jiàn)到一個(gè)切屑的形成切屑接觸面積是非常小的，穩(wěn)定切斷與那相較的地方，面積被顯示陰暗的。shadedarea是被分開(kāi)。每個(gè)陰暗的面積代表一個(gè)元素的切屑。
這種穩(wěn)定切屑形成機(jī)理的差異來(lái)自significandy。當(dāng)振動(dòng)完全發(fā)生時(shí)候,刃口不再移動(dòng)，以某種方式在穩(wěn)定的切削,但是在振動(dòng)中，當(dāng)它正在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，在一個(gè)刀齒接觸的時(shí)候，時(shí)期,在穩(wěn)定的切斷中刃口沒(méi)有總是與工件的接觸,但是當(dāng)它離開(kāi)一個(gè)元素的切屑時(shí)候，也就是完全地分離工件。為了要分離另外的元素切屑,它將會(huì)再一次恢復(fù)到工件表面并且重復(fù)過(guò)程。如圖9表示的實(shí)線運(yùn)動(dòng)。實(shí)線以代表切削場(chǎng)所區(qū)域ACB交叉,刃口將會(huì)跳躍離表面一陣子。在被觀察一個(gè)齒接觸的時(shí)期,復(fù)合式的切屑被生產(chǎn),在穩(wěn)定的切削中，一個(gè)切屑產(chǎn)生。
產(chǎn)生一個(gè)比穩(wěn)定的切屑的時(shí)候，對(duì)于刃口只需要經(jīng)過(guò)一個(gè)非常小的角旋轉(zhuǎn)，切削過(guò)程短許多。這是一種完全被發(fā)生的振動(dòng),叫做型一振動(dòng)。振動(dòng)的方向是在軸向，以刃口聯(lián)接刀具為中心?；谑聦?shí)，切屑是同一的形態(tài)，并且按規(guī)定尺寸制作，而且振動(dòng)也均勻地被生產(chǎn), 振動(dòng)被期望是一常數(shù)振幅和時(shí)期。廣為人知那一個(gè)振動(dòng)是一種任意的振動(dòng)。這里在于振動(dòng)方向的持續(xù)變化。這是對(duì)于"分段"切屑形成的現(xiàn)象處理。
這種切屑形成再一次被發(fā)現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)膶?duì)斷熱的剪切。明顯的刃口運(yùn)動(dòng)引起分割。
4.3. 型Ⅲ切屑形成
當(dāng)型2不穩(wěn)定切削的時(shí)候，型3切屑不完全地分割。叫做決定性的切屑,代表B振動(dòng)。圖10A的產(chǎn)生切屑是有波浪形，幾乎對(duì)稱(chēng),像一個(gè)正弦波。在切屑形成的這一型中，只有一個(gè)切屑是在穩(wěn)定的切斷中同樣地生產(chǎn)，在一個(gè)單一切削過(guò)程中，刀齒接觸時(shí)期，它是不像是"完全"，因?yàn)橛幸恍┬?。振?dòng)標(biāo)志也不同于圖10B看來(lái)的型 2 切屑的那些。這種切屑形成對(duì)于其它的也被注意在切削,從型一振動(dòng)和穩(wěn)定的切斷分別。這些特性成為型3切屑的形成因素,象征型B振動(dòng)。因此，它通常起因于智能遲滯的層高度一個(gè)周期變動(dòng),但是非常少有通往交互區(qū)剪切屑的變形。隨同成形的切屑厚度不同(切斷深度)，斜角度和間隙角的循環(huán)變化。加工過(guò)程中刃口運(yùn)動(dòng)在切削的程序中，這樣產(chǎn)生上述的這些變化。工件二類(lèi)型的不安定性(材料上升溫暖氣流不安定性和adiabatic shear)在部份的切屑形成方面依次不在這一個(gè)切屑的形成方面扮演重要角色。在球面端銑過(guò)程中,由于流動(dòng)的高速，相當(dāng)多的熱能發(fā)散，而且由于低的熱變形，沿著滑動(dòng)摩擦(破裂)表面造成熱的軟化處理和相當(dāng)多的表面質(zhì)量。
有趣的發(fā)現(xiàn)是在切屑的這二個(gè)類(lèi)型之間， 振動(dòng)在表面精度上被留下的標(biāo)志建議 型B振動(dòng)不比型C嚴(yán)格。圖11和12提供型B振動(dòng)圖解式的示范。在圖11中，實(shí)線為以刀具運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所不交叉穩(wěn)定的切削,刀具總是接觸在- 削削的區(qū)域。在型B振動(dòng)中，刃口發(fā)生了關(guān)于型一的一個(gè)相似的模型振動(dòng)，而且它通常在一個(gè)"具有決定性的"切斷的深度發(fā)生,超過(guò)這一振動(dòng)將會(huì)完全地發(fā)生，而且一個(gè)型2切屑將會(huì)被生產(chǎn)。 在這個(gè)切削的深度，表示刃口強(qiáng)烈趨向，但是振動(dòng)不完全地發(fā)生。當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)的時(shí)候，刃口也在振動(dòng)。振幅是比那更小的一個(gè)振動(dòng)。見(jiàn)圖12的實(shí)線，不以ACB曲線交叉, 意謂刀具不完全地離工件,這是切屑為什么不完全地分開(kāi)的理由。
4.4.型Ⅳ切削形成
在圖13A中被顯示的切屑在加一個(gè)遠(yuǎn)的切削深度，超過(guò)被獲得最大的穩(wěn)定切削深度。它被定義為一個(gè)嚴(yán)格的切屑過(guò)程。形狀像穩(wěn)定的已經(jīng)被水平地?cái)U(kuò)大的切屑。這意謂沒(méi)有切屑卷曲程序。在這里明顯的壓縮標(biāo)志在切屑表面上被觀察,來(lái)自刃口(圖14)的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)楦咔行钾?fù)載和有限制的旋轉(zhuǎn)軸向力,刃口在低的振動(dòng)和小的振幅。切屑被遠(yuǎn)離工件,在非常小剪切的地方，此時(shí)切屑變成平面狀。
在這一個(gè)切屑形成程序中，只有一個(gè)切屑被生產(chǎn)在一個(gè)單一刀齒接觸時(shí)期。切屑接觸面積是相同的如穩(wěn)定的切斷,如圖15中所顯示。
振動(dòng)標(biāo)志寬許多比鍵入一個(gè)振動(dòng)。他們也是比型B更明顯。振動(dòng)標(biāo)志被刀具側(cè)面接觸,磨擦形成切屑表面。定義為型C振動(dòng)。
4.5. 切削條件的效果
切削的深度在程序安全性方面一個(gè)占優(yōu)勢(shì)的效果,如Tlusty和Ismail[9]計(jì)劃, 而且決定這一項(xiàng)研究的切屑形成。在這里對(duì)于一個(gè)特定的刀具-工件的結(jié)合存在一個(gè) "安全性圓形突出部"。
在機(jī)械加工期間，變更速度，或發(fā)現(xiàn)一個(gè)最適宜的速度是避免振動(dòng)的最常用的方法,這也在目前被查證實(shí)驗(yàn)。各種不同的方法已經(jīng)被許多研究員計(jì)劃。在變更旋轉(zhuǎn)軸向速度的一些例子和補(bǔ)給率中可以增加最大的切削深度。 以一個(gè)特定的旋轉(zhuǎn)軸向速度，通常發(fā)現(xiàn)，一個(gè)比較大切削深度被加一個(gè)較高的補(bǔ)給率獲得。結(jié)果，切屑形成是從改良的和那需要穩(wěn)定的切屑被獲得。
為了要充分利用高速銑,切削的策略一定要最佳化。在這一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，刀具保持對(duì)工件的垂直,如此，最大的切削速率不被達(dá)到,而且使用下銑或上銑沒(méi)有差別。如此，型三的銑是強(qiáng)烈地建議, 也就是刀具在一個(gè)特定的速度傾斜到工件。在刃口，最大的速度被達(dá)成，而且正常向下的銑可能產(chǎn)生比較好的表面精度和比較長(zhǎng)的刀具壽命。
4.6.通過(guò)切屑顏色判斷切屑溫度
為了要說(shuō)明在機(jī)械加工期間發(fā)生的現(xiàn)象，在切屑形成區(qū)中溫度是決定性的。既然在形成區(qū)中測(cè)量溫度是不可能的，只有通過(guò)切屑被發(fā)生的在區(qū)附近的區(qū)域溫度測(cè)量。在銑中情形是更復(fù)雜的,因?yàn)楫?dāng)在補(bǔ)給方向中移動(dòng)的時(shí)候，刀具正在旋轉(zhuǎn), 因此在這由檢查切屑的顏色預(yù)測(cè)溫度。某一類(lèi)型的切屑顏色在實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，他們?cè)诒?1 中被顯示。
Venkatesh發(fā)現(xiàn)切屑溫度和在表2中被顯示的彩色圖比較,從一般調(diào)查，在實(shí)驗(yàn)中遇到最高的溫度是大約10000 C。對(duì)于不同的切屑顏色，切斷的溫度是不同的。清楚的切削過(guò)程安全性也或多或少指示溫度。對(duì)于淡褐色彩色切屑，缺乏顏色是由于在切屑和避免氧化的刀具之間緊秘接觸。在研究中被發(fā)現(xiàn)以愈比較高的切削速率和補(bǔ)給率, 切屑的顏比較黑暗, 這意謂氧化鉛含量比較高的范圍。
溫度單調(diào)地以切削速率和切削的增大深度上升。結(jié)果如表3和4中被顯示。這否認(rèn) Salomon's 的出名判斷： [高速球面端銑切削的溫度將會(huì)在特定上面的一個(gè)割削速率減少的]。建議，最適宜的切削速率不是最高的可能速度，因?yàn)楦叩臏囟纫矊?huì)增加,如此影響表面精度和質(zhì)地。不同的切屑顏色發(fā)生在全速度被用的范圍。
對(duì)于一個(gè)特定類(lèi)型的切屑形狀,沒(méi)有一種特別的切屑顏色, 意這種切屑形可能在不同的溫度之下被發(fā)生。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)完全類(lèi)型的切屑在褐色，藍(lán)的和綠色的顏色中被發(fā)現(xiàn)。如此在這里一個(gè)結(jié)論可能是不可能的，它是切削過(guò)程動(dòng)力學(xué)和決定切屑形成的材料所決定。
4.7. 一個(gè)判斷振動(dòng)的方法
從上面所做的分析，我們能推斷出，從切屑的分析是判斷切削穩(wěn)定性的一個(gè)可靠的方法。當(dāng)一個(gè)穩(wěn)定類(lèi)型的切屑被獲得的時(shí)候,切削的過(guò)程是穩(wěn)定。當(dāng)嚴(yán)不穩(wěn)定的切屑被遇到的時(shí)候, 總是有振動(dòng)。
對(duì)于具決定性類(lèi)型的切屑，決定具決定性的切削狀態(tài)是非常有用的。當(dāng)如此的切屑出現(xiàn)的時(shí)候, 最重要的是知道最大的穩(wěn)定切削深度。就表面精度來(lái)說(shuō), 總是有一些小的振動(dòng)標(biāo)志，因?yàn)檎駝?dòng)不可完全避免的。振動(dòng)標(biāo)志是不同樣明顯的同樣地在型Ａ和型C振動(dòng)中。
5. 結(jié)論
Assab 8407(美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)H13) 的高速球面端銑已經(jīng)被演示，使用TiA1N涂上一層的固體碳化物刀具。下列的結(jié)論能從研究得出:
1.四類(lèi)型的切屑,即振動(dòng)、穩(wěn)定性和嚴(yán)格類(lèi)型的切屑,以lO-30千轉(zhuǎn)/每分的旋轉(zhuǎn)軸向速度范圍觀察。不同切屑形成的機(jī)理發(fā)現(xiàn)是在不同的切削狀態(tài)之下刃口的運(yùn)動(dòng)。發(fā)現(xiàn)振動(dòng)可能可靠地被切屑的分析辨認(rèn)出。 因此，穩(wěn)定過(guò)程與切屑形成之間的關(guān)系被確定。
2. 高速球面端銑振動(dòng)三個(gè)類(lèi)型被發(fā)現(xiàn)而且定義,即型Ａ－Ｃ，它們由不同的分割區(qū)域和切削運(yùn)動(dòng)相區(qū)分。
3.占優(yōu)勢(shì)的刀具磨損機(jī)理被發(fā)現(xiàn)是典型的第一流的側(cè)面磨損。
4.由于選擇適當(dāng)?shù)那邢鳛闂l件, 連同切屑生產(chǎn),穩(wěn)定過(guò)程可能是被改良的。如此的手法當(dāng)做變更旋轉(zhuǎn)軸向速度而且增加補(bǔ)給率已經(jīng)被證明效果的在實(shí)驗(yàn)中。
5.機(jī)械加工過(guò)程溫度以切削速率和切削深度的增大增加。
6.切削熱的理論連同銑削動(dòng)力學(xué)的考慮，一起以高的割削速率被檢測(cè),振動(dòng)和材料在對(duì)切屑形成也產(chǎn)生大的影響。切屑的SEM分析表示"絕熱修剪"不在高速端銑的切屑形成方面發(fā)生。
7.為了比較好的利用HSM的作用，切削刀具的設(shè)計(jì)和切削條件采用，應(yīng)該能夠提供令人想要的切屑形式。由于動(dòng)態(tài)的特性不是唯一的，所以一部給定的機(jī)器沒(méi)有一個(gè)唯一的穩(wěn)定性圖表。這給選擇合理的切削條件帶來(lái)很大的困難。從本文的研究，切屑分析提供一簡(jiǎn)單的而且有效率的方法確定機(jī)器的參數(shù)和切削條件。
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