车铣切削用量对刀具磨损的影响分析

    摘要：在经过改造的正交车铣机床上，采用高强度钢工件材料，进行了车铣刀具磨损强度实验，分析了车铣切削用量对刀具磨损强度的影响。研究表明，在影响车铣刀具磨损的切削用量中，切削速度对车铣刀具的磨损强度影响最大；以车铣刀具的磨损实验为基础，以切削速度为变量，建立了车铣高强度钢的刀具磨损强度模型。

    0、前言

    车铣技术[1]是为满足高生产率和高质量这两大目标而发展起来的一种先进制造技术。因此，车铣工艺技术成为当今世界，特别是工业发达国家的研究热点。采用车铣代替车削、铣削，可以更有效地采用现有刀具材料或单纯车削不能采用的刀具材料来加工各种工件材料，以及实现对各类回转体及薄壁类零件的加工。它具有加工效率高、加工精度高、刀具寿命长、切削平稳、不存在断屑问题等优点，可以完成通常单独用车或铣难以实现的加工。金属切削刀具的磨损，直接影响刀具寿命的长短、生产成本、生产效率的高低和加工质量的好坏等；切削过程中的各种物理现象，如切削力、切削热、系统振动等，也大多与之有密切关系[2]，因此，研究车铣的刀具磨损对于丰富车铣理论与实践应用，均具有十分重要的意义。

    1、车铣技术及特点

    国外车铣技术研究主要集中在德国、美国和日本等工业发达国家，研究领域涉及车铣原理、车铣运动学及动力学、车铣表面质量和刀具磨损等。车铣不是单纯的将车和铣两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动完成各类表面的加工[3]。车铣按铣刀与工件的相对位置可分为轴向车铣、正交车铣和一般位置车铣。　　

　　 正交车铣由于铣刀与工件的旋转轴线相互垂直，在加工外圆表面时由于铣刀的纵向行程不受限制，且可以采用较大的纵向进给，因此它是加工大型回转体和长轴类零件的一种高效方法。如图1所示[3]，正交车铣的切削用量包括切削速度、铣刀沿着轴向的进给速度、轴向进给量、切向进给量（铣刀每齿进给量）和切削深度等[3]。