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滾齒微量潤滑滾刀壽命分析
發布時間:2018-10-10
1、滾(gǔn)齒加工切削力
(1)模數和齒數的影響:滾削力隨著模數的(de)增加而(ér)增大,且增幅很大。
(2)工藝參數的影響(xiǎng)
吃刀深度和軸向進給量是影響滾齒加(jiā)工效率的(de)主要因素。滾削力隨著吃刀深度和軸向進給量的增加而增大。根(gēn)據金(jīn)屬切削原理,采(cǎi)用大的(de)進給量比采用大的切削深度更省力。
滾削力隨著滾削速度的增加而減小(xiǎo),尤(yóu)其在速度較低時( <100m/min),增加滾(gǔn)削速度對減小滾削力有著明顯作(zuò)用。
(3)滾刀幾何尺寸及滾刀材料的影響,滾刀結構參數應根據工件的模數、齒形角、精度等級、工藝要求等來確定。在滾刀的幾何參數中,前角對滾削力影響很大(dà)。加工塑(sù)性材料時,隨著前角的增(zēng)大,滾削力減小;加工脆性材料時,前角對滾削力的影(yǐng)響不大。
(4)MQL的因素影響
在(zài)滾齒加工過程中(zhōng),MQL有潤滑和清(qīng)除切屑的作用,因此可以降低滾齒切削力,提高(gāo)刀具耐用度和工件表麵質量(liàng)。
2、滾齒加工切削熱(rè)
對於MQL潤滑條(tiáo)件的滾齒切(qiē)削(xuē)熱,在采用高速(sù)加工時(shí)滾刀軸向進給速度都很小,這(zhè)樣可以縮短滾刀、工件和切屑的接觸時間,同時降低切(qiē)屑厚度,減少切屑熱。在MQL潤滑噴射流的(de)作用下,油霧粒子的(de)滲透使得(dé)刀具和切屑,刀具和工件之間(jiān)的(de)潤(rùn)滑更好,抑製(zhì)溫度的(de)上升,切屑力(lì)降低,切削熱也降低。MQL潤滑噴射流配合滾(gǔn)刀的(de)高速,切削熱量來不及傳遞給工件和滾刀即被切屑帶走。反之,如果滾刀速度(dù)太低,在同樣的軸向(xiàng)進給條件下,熱量容易傳遞給工件和滾刀,導致工(gōng)件表麵受傷和滾刀耐用度下降。因此,MQL潤滑條件下,適合采用較高的切(qiē)削速度。
3、滾(gǔn)齒加工刀具塗層耐熱性能
在微量潤滑條件下滾齒加工近(jìn)似於幹(gàn)切加工,因此需要更好的刀具塗層,塗層具備高耐磨性及耐熱性能(néng),塗層(céng)可耐高溫1100℃,滾齒幹切削(xuē)加工過程中的溫度是300-500℃,從巴爾查斯塗層(céng)公司應用工程師處了解到在應用AP塗層時,可使用更高的切削速度,此AP塗層的滾齒(chǐ)加工速度:150-200m/min;
在MQL微(wēi)量潤滑(huá)時,潤滑噴嘴(zuǐ)的布置尤(yóu)為重要,要(yào)采用多孔結構噴嘴,覆(fù)蓋切削加工區域,確保潤滑的滲透效果。
4、MQL微(wēi)量潤滑(huá)噴射的角度(dù)
由於加工齒輪是圓柱斜齒輪,滾齒加工中微量潤滑油需要(yào)可靠有效的噴(pēn)射在(zài)刀具前刀麵、後刀麵(miàn)和工(gōng)件的已加工麵,由於滾齒加工中滾刀架有軸向進給量(liàng)的變化,以及加工過程中持續加工時(shí)噴嘴位置的穩定性因素影響潤滑量的可靠供應,將噴嘴的位置及狀態固化。
5、滾刀刀齒(chǐ)表(biǎo)麵吹掃和清潔
在使用MQL微量潤滑時切削加工中會出現微小的金屬屑,油(yóu)微量潤滑附(fù)著在滾刀表(biǎo)麵和工件表麵,出現切削刃口發生切屑熔接問題,影響了切(qiē)削加工性能。此問題需(xū)要在切削加工過程中單獨增加對滾刀和工件的清理壓縮空氣(qì),確保工件和齒刃口位置的清潔度(dù)。
6、機床內部溫(wēn)度
由於(yú)切削熱導致機床內部溫度上升的,是(shì)否影響滾刀運行性能(néng),進而影響切(qiē)削加工性能的變化。因此需要增加機床內(nèi)部油煙回收排氣設備(bèi),保證受熱後的壓縮空氣(qì)順利排出,對降低機床內部溫度和提(tí)高(gāo)冷卻(què)效果有積極作用。增加機床防(fáng)護使得切屑盡快離開加(jiā)工區(qū)域及(jí)機床內部。
7、滾齒切削加工工藝
在由下至上的切削加工過程中,MQL微量潤滑油大量的噴在(zài)了齒輪外圓柱表麵,使得需要潤滑的(de)已加工的表麵很難(nán)獲得潤滑油。
當(dāng)切削加工工藝更(gèng)改為由上至下的切(qiē)削加工時,能在已經加工表麵和切削區域獲得充分的潤滑,滾刀的在切削(xuē)加工(gōng)時(shí)潤滑會更加充分。
增加工件夾(jiá)緊的剛性,在滾刀塗層耐熱性優異的條件(jiàn)下,建議切削工藝為上到下,下到上(shàng)兩刀切(qiē)削加工工藝,並提高切削加工(gōng)的速度。
(1)模數和齒數的影響:滾削力隨著模數的(de)增加而(ér)增大,且增幅很大。
(2)工藝參數的影響(xiǎng)
吃刀深度和軸向進給量是影響滾齒加(jiā)工效率的(de)主要因素。滾削力隨著吃刀深度和軸向進給量的增加而增大。根(gēn)據金(jīn)屬切削原理,采(cǎi)用大的(de)進給量比采用大的切削深度更省力。
滾削力隨著滾削速度的增加而減小(xiǎo),尤(yóu)其在速度較低時( <100m/min),增加滾(gǔn)削速度對減小滾削力有著明顯作(zuò)用。
(3)滾刀幾何尺寸及滾刀材料的影響,滾刀結構參數應根據工件的模數、齒形角、精度等級、工藝要求等來確定。在滾刀的幾何參數中,前角對滾削力影響很大(dà)。加工塑(sù)性材料時,隨著前角的增(zēng)大,滾削力減小;加工脆性材料時,前角對滾削力的影(yǐng)響不大。
(4)MQL的因素影響
在(zài)滾齒加工過程中(zhōng),MQL有潤滑和清(qīng)除切屑的作用,因此可以降低滾齒切削力,提高(gāo)刀具耐用度和工件表麵質量(liàng)。
2、滾齒加工切削熱(rè)
對於MQL潤滑條(tiáo)件的滾齒切(qiē)削(xuē)熱,在采用高速(sù)加工時(shí)滾刀軸向進給速度都很小,這(zhè)樣可以縮短滾刀、工件和切屑的接觸時間,同時降低切(qiē)屑厚度,減少切屑熱。在MQL潤滑噴射流的(de)作用下,油霧粒子的(de)滲透使得(dé)刀具和切屑,刀具和工件之間(jiān)的(de)潤(rùn)滑更好,抑製(zhì)溫度的(de)上升,切屑力(lì)降低,切削熱也降低。MQL潤滑噴射流配合滾(gǔn)刀的(de)高速,切削熱量來不及傳遞給工件和滾刀即被切屑帶走。反之,如果滾刀速度(dù)太低,在同樣的軸向(xiàng)進給條件下,熱量容易傳遞給工件和滾刀,導致工(gōng)件表麵受傷和滾刀耐用度下降。因此,MQL潤滑條件下,適合采用較高的切(qiē)削速度。
3、滾(gǔn)齒加工刀具塗層耐熱性能
在微量潤滑條件下滾齒加工近(jìn)似於幹(gàn)切加工,因此需要更好的刀具塗層,塗層具備高耐磨性及耐熱性能(néng),塗層(céng)可耐高溫1100℃,滾齒幹切削(xuē)加工過程中的溫度是300-500℃,從巴爾查斯塗層(céng)公司應用工程師處了解到在應用AP塗層時,可使用更高的切削速度,此AP塗層的滾齒(chǐ)加工速度:150-200m/min;
在MQL微(wēi)量潤滑(huá)時,潤滑噴嘴(zuǐ)的布置尤(yóu)為重要,要(yào)采用多孔結構噴嘴,覆(fù)蓋切削加工區域,確保潤滑的滲透效果。
4、MQL微(wēi)量潤滑(huá)噴射的角度(dù)
由於加工齒輪是圓柱斜齒輪,滾齒加工中微量潤滑油需要(yào)可靠有效的噴(pēn)射在(zài)刀具前刀麵、後刀麵(miàn)和工(gōng)件的已加工麵,由於滾齒加工中滾刀架有軸向進給量(liàng)的變化,以及加工過程中持續加工時(shí)噴嘴位置的穩定性因素影響潤滑量的可靠供應,將噴嘴的位置及狀態固化。
5、滾刀刀齒(chǐ)表(biǎo)麵吹掃和清潔
在使用MQL微量潤滑時切削加工中會出現微小的金屬屑,油(yóu)微量潤滑附(fù)著在滾刀表(biǎo)麵和工件表麵,出現切削刃口發生切屑熔接問題,影響了切(qiē)削加工性能。此問題需(xū)要在切削加工過程中單獨增加對滾刀和工件的清理壓縮空氣(qì),確保工件和齒刃口位置的清潔度(dù)。
6、機床內部溫(wēn)度
由於(yú)切削熱導致機床內部溫度上升的,是(shì)否影響滾刀運行性能(néng),進而影響切(qiē)削加工性能的變化。因此需要增加機床內(nèi)部油煙回收排氣設備(bèi),保證受熱後的壓縮空氣(qì)順利排出,對降低機床內部溫度和提(tí)高(gāo)冷卻(què)效果有積極作用。增加機床防(fáng)護使得切屑盡快離開加(jiā)工區(qū)域及(jí)機床內部。
7、滾齒切削加工工藝
在由下至上的切削加工過程中,MQL微量潤滑油大量的噴在(zài)了齒輪外圓柱表麵,使得需要潤滑的(de)已加工的表麵很難(nán)獲得潤滑油。
當(dāng)切削加工工藝更(gèng)改為由上至下的切(qiē)削加工時,能在已經加工表麵和切削區域獲得充分的潤滑,滾刀的在切削(xuē)加工(gōng)時(shí)潤滑會更加充分。
增加工件夾(jiá)緊的剛性,在滾刀塗層耐熱性優異的條件(jiàn)下,建議切削工藝為上到下,下到上(shàng)兩刀切(qiē)削加工工藝,並提高切削加工(gōng)的速度。