pcd刀具几何参数对铝合金切削力的影响(专业版)

　　

【正文】 在刀尖圆弧半 径较小时 ,切削力各分量之间的比例关系发生变化 . 刀尖圆弧半径增大 ,相当于工作时刀具的主偏 角减小 ,参加切削的主切削刃的长度增加 ,因此可以 减小切削厚度和 切削刃单位长度上的负荷 ,同时刀 尖角增大 ,刀具的散热条件得到改善 ,降低了刀具的 工具技术 磨损程度 ,轴向力 F和主切削力 F随之减小 .但 是随着刀尖圆弧半径的增大 ,曲线刃上各点的主偏 角减小 ,由 F=FNCOSK 可知 ,径向力 F逐渐增大 . l4 l2 l0 蠢 s6 。 为了减小摩擦防止粘刀 ,采用煤油作为切削液 .试 验用刀具几何参数及切削用量的具体方案见表 2. 3试验结果及分析 前角对切削力的影响 在刀具的几何参数中 ,前角对切削力的影响最 大 ,工件材料的塑性越高其影响效果越明显 .有研 究人员认为 ,前角每变化一度 ,主切削力约改变 % 2可知 ,随着 刀具前角的增大 ,三向切削力值都逐渐减小 ,且径向 力 F大于主切削力 F。Manufacture,43(2020):1375— 1382 第一作者 :贾特 ,硕士研究生 ,大连理工大学机械工程 学院 ,116023大连市 。PCD刀具 具有极高的硬度和耐磨性 ,极低的摩擦系数 ,刃口非 常锋利 ,切削加工表面质量好 .虽然 PCD刀具价格 昂贵 ,但是刀具的寿命长 ,单个工件的加工成本比硬 质合金和陶瓷刀具更低 ,是目前切削铝合金较理想 的刀具材料 . 切削力对切削机理的研究 ,功率消耗的计算 ,刀 具 ,机床 ,夹具的设计以及切削用量的合理制定 ,刀具 几何参数的优化 ,都具有非常重要的意义 .国内外研 究人员对硬质合金刀具加工淬硬钢和高温合金材料 收稿日期 :2020年 9月 时的切削力进行了大量的研究 ,而对聚晶金刚石刀 具加工有色金属时的切削力研究较少 .本文 在聚晶 金刚石刀具加工铝合金的切削试验中 ,通过改变刀具 的前角 ,后角和刀尖圆弧半径三个几何参数 ,研究了 切削力随 PCD刀具几何参数的变化趋势 . 2试验条件及方法 (1)试验设备 切削试验在 CA6140车床上进行 ,采用瑞士产 KistleD257B测力仪 ,Kistler5807A电荷放大器 , Kisfler9403刀架和计算机组成的切削力数据采集系 统进行三向切削力的测量 ,试验装置如图 1所示 . 铝合金工件车床 CA6140 三向电荷放大嚣 图 1试验装置 萎 数据采集卡 3UsuiE,HiretaA,— mensionalcuttingprocess:part2chipformationandcuttingforce ofEn~neeringforIndustry,1978,100(2):229～ 235 — malinfluenceonmachinedsurfacesbymicrohardnessandresid— ,1980,29(2) 5胡华南 ,周泽华 ,陈澄洲 .切削加工表面残余应力的理论 预测 .中国机械工程 ,1995,6(1):48～ 51 6米谷茂 (日 )着 .朱荆璞 ,邵会孟译 .残余应力的产生和对 策 .北京 :机械工业出版社 ,1983 第一作