刀尖圆弧半径对难加工材料表面粗糙度的影响.pdf

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1、第34卷第O8期煤矿机械Vo1．34No．O82013年O8月CoalMineMachineryAug．2013刀尖圆弧半径对难加工材料表面粗糙度的影响水高腾，苗鸿宾。江敏。宁磊(中北大学机械工程与自动化学院。山西省深孔加工工程技术研究中心，太原o30051)摘要：没有刀尖圆弧半径的刀具加工时易磨损，加工的表面比较粗糙，而且对刀具强度也有不利的影响。通过切削实验，提出采用一定刀尖圆弧半径的刀具的加工方法可以延缓刀具的磨损．改善散热条件．提高表面加工质量。关键词：刀尖圆弧半径；表面粗糙度；难切削材料；Matlab仿真中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：1003—0794(2013)0

2、8—0149—02EfectofToolNoseRadiustoDificultCuttingMaterialonSurfaceRoughnessGAOTeng，MIAOHong-bin，JIANGMin，NINGLei(CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，NorthUniversityofChina，EngineeringResearchCenterforDeepHoleDrillingofShanxiProvince，Taiyuan030051，China)Abstract：Nonoseradiusofthetooliseasytowe

3、ar，andthemachinedsurfaceisrelativerough，butalsohasanadverseeffectonthetoolstrength．Theprocessingmethodofthetoolnoseradiuscandelaythetoolwear，improvethecoolingconditionsandimprovethesurfacequalityoncuttingexperiments．Keywords：noseradius：surfaceroughness；diflcultcuttingmaterials；Matlabsimulation1实验条件

4、于切削运动和刀具的几何形状的关系(见图2)，加在车削加工中不锈钢SUS3o4和镍合金工后仍有一部分金属未被切除。而“残留”在已加工表面上，构成加工表面的横向不平度(或粗糙度)，Inconel600都是难加工材料。这2种材料的机械加即为所谓的残留面积。残留面积的高度是影响表面工性能和化学组成成分在表1中，用于切削实验。粗糙度最基本的因素。表1工件材料的组成成分表2实验条件堑SUS3O4O．O81．02．018-208-10lnconel600O．150．5O1．ool5．572．0图1展示了工件夹具的大小和被加工零件的尺寸刀具材料选用硬质合金K10，刀具的角度选取很重要．所以选取刀具的前角为O

5、o，后角为45。，主偏角为45~为了研究刀尖圆弧半径的变化对难切削材料加工的影响．分别选取0．02mm、0．1mm、0．2mm、和0．5mm4种不同的刀尖圆弧半径的刀具。图2残留面积及其高度l当r,--O耐)1．工件2．刀具当刀尖没有圆弧半径rB时，残留面积由直线组成．残留面积的高度nf图1工件夹具及工件尺寸1．工件夹具2．工件3．刀具即进给量厂、主偏角K、副偏角对横向不平度都有表2列出了实验的切削条件．表面粗糙度值用影响。电子显微镜进行测量。表面粗糙度取其峰值一，其实际上。刀尖圆弧半径必不可少，当进给量较小，残留面积纯粹由2段圆弧构成(即不含有副切削刃的代表实验过程中的加工精度。直线部分)

6、时，由图3可推导出此时的残留高度2刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响在切削加工中，理论上的切削面积A一。由尺九(tan争+ta哮)。—国家自然科学基金(51175482)一l49一第34卷第08期刀尖圆弧半径对难加工材料表面粗糙度的影响——高!笠!：兰：Q墨刀尖髑弧半径ttdmm刀尖圆弧半径mm圈3残留面积及其高度(当pO时)(a)SUS304(b)Incone16001．刀具2．工件图4刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响由此可知。刀尖圆弧半径对表面粗糙度有影1、2．切削测量值3．理论切削测量值响，增大，可减小残留面积的高度，会使表面更加(1)使用圆弧形刀尖的刀具，可以使刀具的寿光滑又由图3可知径向

7、力命提高．对工件表面有较好的修光作用。增大刀具F=F~cos．,的刀尖圆弧半径时。刀具的散热条件得到改善，从若太大，会使径向力增大，从而导致切削而降低了刀具的磨损程度：产生振动(2)刀尖圆弧半径过大会导致径向切削力的增3实验结果及分析大。造成颤振。从而影响加工精度。适当增大刀尖圆在图4中，能够清楚地看到表面粗糙度值R一弧半径．可减小刀具的破损和磨损。因此刀尖圆弧受4种不同刀尖圆弧半径的刀具的影响．在切削加半径