哈爾濱中天數(shù)控工具有限責(zé)任公司
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鋁合金加工用刀具的使用研究一于捷1，于雙（ 1.長(zhǎng)春大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022 2.長(zhǎng)春市財(cái)政學(xué)校，吉林長(zhǎng)春130052）上刀具的國(guó)產(chǎn)化以降低生產(chǎn)成本，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)整個(gè)機(jī)械加工領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。） ，女，山東省即墨縣人，長(zhǎng)春大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院助教，博士生，主要從事數(shù)控機(jī)床可信性及其增長(zhǎng)性研究。
0引言對(duì)鋁合金壓鑄件的切削性能有重大影響的，甚至在特殊情況下起決定作用的，是硅晶粒的含量、大小、形狀和分布情況。硅的特性在切削加工中隨著其組織成份的不同而表現(xiàn)不同。工件材料中的硅，對(duì)刀具刀片起磨損作用，由于硅滲入金屬鋁基而提高了工件材料的強(qiáng)度，工件材料中的硅還起到了斷屑作用，隨著硅含量的增加，在同樣的切削速度下刀具的耐用度曲線呈陡立形，壽命較短。
另外，鋁合金硬度低熔點(diǎn)低，切削時(shí)易形成積屑瘤，造成被加工工件尺寸精度差，表面粗糙。
所以，在切削鋁合金時(shí)，為得到理想的加工精度，必須選擇合適的刀具。
1拋物線槽形鉆頭的特點(diǎn)及在鋅、鋁合金深小孔加工中的應(yīng)用拋物線槽形鉆頭是德國(guó)GUHRING公司于1964年首先開(kāi)發(fā)的，因而也稱為GT鉆，并已形成系列產(chǎn)品，它很快在汽車工業(yè)中推廣使用，到1980年前后，其他國(guó)家也相繼生產(chǎn)類似鉆頭。
深小孔加工歷來(lái)都是一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。利用普通的麻花鉆鉆深小孔時(shí)主要存在以下的問(wèn)題：（ 1）切屑排出和刃部冷卻困難，刀尖溫度高，鉆深孔時(shí)要多次退刀，效率低（ 2）鉆芯厚度小，剛性差，容易振動(dòng)（ 3）橫刃處有大的負(fù)前角，切削作用差，橫刃長(zhǎng)，軸向力大。
普通麻花鉆頭存在的以上問(wèn)題使其在組合機(jī)及自動(dòng)線加工過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)打刀和孔鉆偏現(xiàn)象。
而將普通麻花鉆頭的螺旋排屑槽改為拋物線形排屑槽所形成的拋物線鉆頭則具有以下的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（ 1）改變了鉆頭槽形，鉆背寬度大幅度減小，鉆背與容屑槽底相聯(lián)處夾角大于90b，近于圓滑相聯(lián)接，從而使容屑槽有效容屑空間增大，切削時(shí)便于切屑排出，冷卻液易于進(jìn)入。
（ 2）鉆頭厚度由普通的011d 0125d增大至013d 016d，剛性好。心厚向尾部無(wú)增量，便于深孔排屑。
（ 3）鉆頭螺旋角加大到35b 40b.鉆頭的螺旋角相當(dāng)于刀具前角，增大螺旋角就相當(dāng)于增大刀具前角，這樣可以大大降低切削阻力，提高排屑能力。
尤其對(duì)于鋅、鋁合金效果更明顯。
（ 4）增大鉆芯頂角，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角為b 120b，拋物線鉆頭的頂角為130b，頂角增大，前角增大，加大切削用量而減小切削寬度，扭矩降低。
（ 5）鉆尖修磨至01075d，采用/十字刃磨法0，使軸向力減小20 30.
從圖1可以看出，拋物線鉆頭的容屑空間大，排屑性能好，而且鉆芯強(qiáng)度比相同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào)好，特別適用于小孔加工。
我國(guó)上海工具廠、江西量刃具廠等單位近年來(lái)研制和生產(chǎn)了這種鉆頭，我們做了一些工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)證明此種鉆頭很有推廣價(jià)值。
2拋物線鉆頭加工鋅合金深小孔的試驗(yàn)研究化油器廠生產(chǎn)卡車用07化油器上、中體上有許多較深的小孔，為了解決用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭加工時(shí)頻繁出現(xiàn)的打刀和鉆孔偏等問(wèn)題，用拋物線鉆頭做了如下工藝試驗(yàn)：（ 1）拋物線鉆頭的排屑性能。
（ 2）拋物線鉆頭加工小孔時(shí)的直線性。
（ 3）拋物線鉆頭加工鋅合金時(shí)，合理切削用量的選擇。
（ 4）拋物線鉆頭加工鋅合金時(shí)，其冷卻液的選擇。
下面表1是2鋅合金的機(jī)械性能。
鋅合金的機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度NPmm伸長(zhǎng)率D硬度HB為了研究拋物線鉆頭的排屑性能，首先在立式加工中心上，在相同的切削條件下做拋物線鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的排屑性能試驗(yàn)。
工藝試驗(yàn)條件如表2所示：刀具工件材料切削速度進(jìn)給量冷卻液線鉆頭及標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭鋅合金高效冷卻液切削時(shí)發(fā)現(xiàn)，用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭切削時(shí)，切屑為螺旋狀，如圖2所示，而且切屑大多纏繞在鉆頭上使之很難排出，打刀現(xiàn)象嚴(yán)重。而用拋物線鉆頭切削時(shí)，切屑大多呈/ C0狀，排屑流暢。圖3為拋物線鉆頭加工時(shí)的切屑形狀。
試驗(yàn)說(shuō)明拋物線鉆頭的排屑性及斷屑性都很好。
3合理切削用量的選擇正確選擇切削用量，對(duì)提高切削效率保證必要的刀具耐用度具有重要意義。
做刀具壽命試驗(yàn)時(shí)，選擇了一批80mm，高鋅合金圓柱體，在立式加工中心上用min、6000rPmin轉(zhuǎn)速下做切削試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)始切削時(shí)，切屑皆為/ C0形屑，切削一段時(shí)間以后，切屑變成連續(xù)螺旋切屑而且甩得很厲害，此時(shí)認(rèn)為刀具已磨損。圖4是切削壽命試驗(yàn)曲線。
從切削壽命試驗(yàn)曲線可看出，用拋物線鉆頭加工鋅合金時(shí)切削速度在40mPmin時(shí)比較合適。超過(guò)50mPmin時(shí)，刀具壽命比較低。另外，把磨損的刀具卸下后，用放大鏡觀察發(fā)現(xiàn)鉆頭的切削刃已磨損成鋸齒狀。
于捷等：鋁合金加工用刀具的使用研究（一）1美2 A.帕普力斯。概率。隨機(jī)變量與隨機(jī)過(guò)程1美2 J. S.貝達(dá)特。相關(guān)分析和譜分析的工程應(yīng)用黃長(zhǎng)藝。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)[ M] .北京：機(jī)械另外，通過(guò)切削試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用拋物線鉆頭加工孔時(shí)，其自定心性好，加工孔的直線性比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭加工的孔好得多。
4結(jié)論通過(guò)前面的論述，我們可看出引進(jìn)設(shè)備刀具的國(guó)產(chǎn)化工作在我國(guó)已有一定的可能性。
陸爽：噪聲對(duì)頻響函數(shù)辨識(shí)的影響
來(lái)源：中國(guó)刀具網(wǎng)
