制桶工(中級技能培訓教程)
第二章 制桶常用的胎具、模具和刃具
第五節 桶口件成形刃具
2.5.2 切削熱和冷卻液
切削熱和由其產生的切削溫度,直接影響刃具的磨損和耐用度,并影響工件的加工精度和表面質量。所以了解切削熱及切削溫度的產生和變化規律,并采取相應的措施是提高刃具耐用度,保證加工精度和改善表面質量的重要方面。
一、切削熱的產生和傳導
在切削工藝中,工件在刃具的作用節,切削層金屬發生彈性變形和塑性變形。切屑與前刀面,工件與后刀面間消耗的摩擦功,幾乎都轉化為熱能,如圖2-32所示。
圖2-32 切削熱的來源
在滾壓工藝中,工件的加工部位金屬發生彈性和塑性變形,工件與滾輪的強烈磨擦所消耗的功也都轉化為熱能。
切削熱由切屑、工件、刀具等周圍的介質傳導出去。影響熱傳導的主要因素是工件和刀具材料的導熱系數以及周圍介質的狀況。
據有關資料介紹,在桶口件成形加工中,切削熱由切屑、刀具、工件和周圍介質傳出的比例如下:
①車削加工時:50~86%由切屑帶走,40~10%傳遞給刀具,9~3%傳遞給工件,1%左右輻射到空氣。
②攻絲加工時:28%由切屑帶走,14.5%傳遞給刃具,52.5%傳遞給工件,5%左右傳遞給周圍其它介質。
③滾壓加工時:30%以上傳遞給滾輪,1~5%傳入周圍介質,其余65%以上均傳遞給工件。
二、切削熱對切削過程的影響
在切削過程中產生大量的切削熱對刀具、工件以及機床都有影響。切削熱使刃具溫度升高,刃具材料的機械物理性能發生變化。一般情況下,刃具溫度升高后,刃具磨損加快,耐用度降低。只有當切削熱使工件材料機械物理性能的變化量遠比刃具材料機械物理性能的變化量更大時,才可能使刃具磨損減緩,刃具耐用度提高。其次,切削熱使工件變形,影響工件加工精度。同時使已加工的表面發生一系列組織和應力變化,影響工件的表面質量。切削熱還會影響機床的加工性能,但由于桶口件成形加工的切削熱不太多,所以對機床的影響不大。
三、切削熱的冷卻
為了減少切削熱,我們除了選擇適當的切削用量,刃具的合適幾何角度以及注意刃具磨損、工件材料等問題外,最主要的方法是采用冷卻液來降低切削溫度。合理選用冷卻液,可以改善金屬切削過程的界面摩擦情況;減少刃具和切屑的粘結,抑止積屑瘤和鱗刺的生長;減少工件熱變形,保證加工精度;減少切屑力,提高刃具耐用度和生產效率。
冷卻液不但有冷卻作用,還在切削加工過程中起到潤滑、清洗和防銹作用。選用時要分析加工要求,兼顧各種條件,還要注意配制方便,穩定價廉,不污染環境和不影響操作工人的健康。在桶口件成形生產中,攻絲一般采用乳化液作冷卻液;滾絲一般采用油性切削液,如20號機油。
2.5.3 桶口件成形刃具的安裝和調整
一、車刀的安裝和調整
專用車削的車刀安裝在刀架上。刀架上有緊固螺母,安裝時,要擰緊螺母,使車刀在加工過程中不移位。車刀的刀尖應對準工件的軸心線,調整方法是在車刀刀柄上、下墊上合適厚度的墊片。車刀安裝后要試切運轉并檢查工件的工藝尺寸和加工質量,如發現問題要及時調整解決。車刀安裝前要仔細檢查它的幾何形狀,如前角、后角等,如不符合要求需要重新修磨后才能使用。
二、絲錐的安裝和修磨
攻絲機的絲錐安裝是將絲錐柄裝在快換夾頭上。并用圓柱銷鎖住。安裝后也要試攻并檢查加工螺紋是否符合工藝要求。如果檢查不合格,則需重新更換絲錐或換下修磨。當絲錐的磨損量不大時,可通過修磨恢復其加工性能。如果是切削部分磨損,可修磨其后刀面,如圖2-33所示。修磨時要注意保持各刃瓣的半錐角Φ以及切削部分長度的準確性和一致性。轉動絲錐修磨時要仔細,不要使另一刀瓣的刀齒碰擦砂輪而損壞。如果是校準部分磨損時,可修磨其前刀面,如圖2-33( b) 所示。
圖2-33 絲錐的修磨
(a)修磨絲錐的后刀面;(b)修磨絲錐的前刀面
三、滾輪的安裝和調整
滾絲機的滾輪安裝在滾絲機的滾輪軸上,并用螺母緊固。大滾輪采用內孔裝夾;小滾輪采用莫氏錐度柄裝夾。滾輪安裝時要注意調整大、小滾輪的徑向軋制間隙和對刀正確。安裝后也要試軋并檢查工件質量,如有問題則需進一步調整。安裝前,也要先檢查一下滾輪的幾何形狀是否符合要求,不要將不合格的滾輪換上。
桶口件成形刃具都是帶鋒利刀刃的刃具,因而在使用過程中要注意安全,不要用手直接接觸刀刃,以免手指割破。安裝和調整都要停機操作,不要心急,要等機床完全停穩后再著手安裝和調整。
復習題
1、裁剪刀片的安裝主要考慮哪些因素?這些因素對裁剪質量各有什么影響?
2、漲筋胎具是如何進行安裝和調整的?
3、卷邊胎具鋼圈的構造與它所起的作用有什么關系?哪些部位的構造尤為重要?
4、怎樣安裝卷邊滾輪?滾輪的位置又是如何進行調藍的?
5、鋼桶頂蓋注入口的忡壓加工采用怎樣的沖壓模具?其結構如何?加工過程又是怎樣的?
6、桶口件成形加工時為什么要用冷卻液?它有哪些作用?
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