不锈钢给水管

您的当前位置:网站首页 > 不锈钢给水管 > 薄壁不锈钢管切削力的计算方法与结果分析

薄壁不锈钢管切削力的计算方法与结果分析

来源:至德钢业 日期:2020-02-03 18:03:56 人气:829

  通过对三个变形区的分析可知,这三个变形区相互作用又彼此独立,因此刀具切口处的应力比较集中又较为复杂,不能单一的对其进行研究,需要综合各方面的因素进行考虑,并且这三个变形区也是切割力的主要来源。在实验研究中,对某种材料切割的难易程度一般都是在相同的条件下通过切割力大小来判断的,同时也可以根据刀具的耐用程度和工件加工的表面质量做出判断。我们在研究薄壁不锈钢管切管机的时候,首先是研究它在切割过程中所受的切削力,并且根据切削力的大小来选择各零部件的尺寸参数和材料。刀具在切割的过程中所受到的切削力主要来源于三个方面,首先是管材抵抗变形的切割阻力,被称为变形力,由于它是切割力的主要部分,因此又被称为主切削力;其次是管材余料被分离的阻力,被称为分离力;最后是管材与刀具之间的摩擦阻力,被称为刀具的旋转阻力。本章从间歇式切削切管机的切削特性出发,首先对刀具切削过程的本质做了分析,其次对刀具切削薄壁不锈钢管的切削区做了研究,并且划分出了三个切削变形区,再次通过切削力的计算公式和刀具与薄壁不锈钢管之间的几何关系对刀具切削钢管的主切削力、进给力和刀具的旋转阻力做出了计算,最后,根据计算的切削力和切削速度对钢管的切削功率做出了计算,并对影响切管机切削功率的因素做了分析。


  间歇式切削的薄壁不锈钢管切管机的切割方案设计和切割流程确定关系到切管机的切割效率和切割精度,其自动化程度也对切管机切割效率有着至关重要的影响。从整体来看,我国现有薄壁不锈钢管的切削设备要么存在着设备费用昂贵的问题,要么存在着自动化程度低的问题,在工业制造中,大部分的切管机设备使用的是手动或半自动切削方式,严重制约了切管机的切削效率,且不能够适用于大批量生产。为了促进薄壁不锈钢管切管机向自动化、高效化的发展,设计一款新的切管机成为了相关的设计重点,本章将对间歇式切削薄壁不锈钢管切管机的相关问题和设计方案进行分析。目前很多学者虽然对薄壁不锈钢管切管机的切削过程作了较为深入的研究,但是对于薄壁不锈钢管的切割研究则相对较少。与其它材料相比,不锈钢管的强度和硬度不高,但是塑性和韧性较好,因此切管机在对薄壁不锈钢管切削的过程中存在三个方面的问题,下文将对这三个方面进行概述。


  首先是不锈钢管自身材料切削性能较差。不锈钢管的切削加工性与同标准的其它管材相比较差,经查阅文献可知,不锈钢管的相对加工性范围在0.6~0.8之间,属于难切削材料。不锈钢管在切削加工时,由于其内部的奥氏体稳定性较差,因此在外力的作用下奥氏体会变成马氏体,从而形成硬化层,出现加工硬化的现象。当出现加工硬化时,钢管切削时的塑性变形就会增大,从而增加切削力,降低切割效率。由于切削力的增加和内部组织发生的变化,使切屑不易折断,进而切割的过程中产生更多的积削瘤,增加刀具的磨损量,严重时甚至会出现崩刀的现象。除此之外,不锈钢管的膨胀系数较大,其膨胀系数约为碳素钢管的1.5倍,因此在同等切割条件下产生的切削热较多,使钢管发热变形,降低刀具的切削效率,最终也影响切管机的切割精度。其次是钢管自身壁厚较薄。由于切管机切削的对象为薄壁不锈钢管,壁厚只有1.0mm~1.5mm,因此钢管存在着刚性不足的问题,这就使得切管机无论是在切割的过程中还是在送料、夹紧的过程中都存在着一定的难度,并且管材断面呈现空心状,使得切口的尺寸精度难以保证。最后是切管机设备存在一定的缺陷。目前我国对管材的切割方法一般为砂轮切割、气割或者锯割,这种切割方式虽然成本较低,但是存在很多问题。切管机在对薄壁不锈钢钢管切割的过程中,由于刀具的选择不合理或者刀具的切割速度不合理,使得切削力增加,从而使切管机产生震动,降低切管机的切削精度和使用寿命。


  再次,切管机使用的常规夹具不能够对钢管进行很好地定心和固定,甚至会出现夹紧力过大或者过小的现象,从而影响了切管机的切割精度,同时也有可能产生刀具撞坏的后果,使得刀具的耐用程度和使用寿命都难以保证。最后,传统切削类的切管机一般都采用刀具从钢管一侧边公转边进给的切割方式,但是这种切割方式容易使钢管产生受力不均,出现挤压变形的现象,另外,刀具固定管子旋转的切割方式不但使得设备更加复杂,而且钢管在旋转的过程中更容易出现夹紧变形。综上所述,首先关于薄壁不锈钢管的切割理论研究相对较少并且较为离散,相应的实验也少,其次相关的切割公式和切割参数也少,并且相应的公式和参数都是在实践中得出的,最后关于刀具对钢管的切割速度也只能从测试中得到,这些都对切管机的设计增加了一定的难度。


至德微信.jpg

本文标签:薄壁不锈钢管 

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

北京 天津 河北 山西 内蒙 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆 台湾 香港 澳门