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發(fā)布時間:2013-04-25      新聞來源:一覽刀具英才網(wǎng)

   

    由試驗(yàn)求得的相同直徑的不同刀具的破裂極限與刀體質(zhì)量、刀具構(gòu)件數(shù)和構(gòu)件接觸面數(shù)之間的關(guān)系,經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),刀具質(zhì)量越輕,構(gòu)件數(shù)目和構(gòu)件接觸面越少,刀具破裂的極限轉(zhuǎn)速越高。研究發(fā)現(xiàn),用鈦合金作為刀體材料減輕了構(gòu)件的質(zhì)量,可進(jìn)步刀具的破裂極限和極限轉(zhuǎn)速。但因?yàn)殁伜辖饘η锌诘拿舾行裕幌嘁酥圃斓扼w,因此有的高速銑刀已采用高強(qiáng)度鋁合金來制造刀體。
    1.減輕刀具質(zhì)量,減少刀具構(gòu)件數(shù),簡化刀具結(jié)構(gòu)
    在刀體結(jié)構(gòu)上,應(yīng)留意避免和減小應(yīng)力集中,刀體上的槽(包括刀座槽、容屑槽、鍵槽)會引起應(yīng)力集中,降低刀體的強(qiáng)度,因此應(yīng)盡量避免通槽和槽底帶尖角。同時,刀體的結(jié)構(gòu)應(yīng)對稱于回轉(zhuǎn)軸,使重心通過銑刀的軸線。刀片和刀座的夾緊、調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能消除游隙,并且要求重復(fù)定位性好。高速銑刀已廣泛采用HSK刀柄與機(jī)床主軸連接,較大程度地進(jìn)步了刀具系統(tǒng)的剛度和重復(fù)定位精度,有利于刀具破裂極限轉(zhuǎn)速的進(jìn)步。此外,機(jī)夾式高速銑刀的直徑顯露出直徑變小、刀齒數(shù)減少的發(fā)展趨勢,也有利于刀具強(qiáng)度和剛度的進(jìn)步。
    2.改進(jìn)刀具的夾緊方式
    模擬計算和破裂試驗(yàn)研究表明,高速銑刀刀片的夾緊方法不答應(yīng)采用通常的摩擦力夾緊,要用帶中央孔的刀片、螺釘夾緊方式,或用特殊設(shè)計的刀具結(jié)構(gòu)以防止刀片甩飛。刀座、刀片的夾緊力方向最好與離心力方向一致,同時要控制好螺釘?shù)念A(yù)緊力,防止螺釘因過載而提前受損。對于小直徑的帶柄銑刀,可采用液壓夾頭或熱脹冷縮夾頭實(shí)現(xiàn)夾緊的高精度和高剛度。
    3.進(jìn)步刀具的動平衡性
    進(jìn)步刀具的動平衡性對進(jìn)步高速銑刀的安全性有很大的匡助。由于刀具的不平衡量會對主軸系統(tǒng)產(chǎn)生一個附加的徑向載荷,其大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比。
    設(shè)旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量為m,質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)體中央的偏心量為e,則由不平衡量引起的慣性離心力F為:
    F=emω2=U(n/9549)2
    式中:U為刀具系統(tǒng)不平衡量(g·mm),e為刀具系統(tǒng)質(zhì)心偏心量(mm),m為刀具系統(tǒng)質(zhì)量(kg),n為刀具系統(tǒng)轉(zhuǎn)速(r/min),ω為刀具系統(tǒng)角速度(rad/s)。
    由上式可見,進(jìn)步刀具的動平衡性可顯著減小離心力,進(jìn)步高速刀具的安全性。因此,按照尺度草案要求,用于高速切削的銑刀必需經(jīng)由動平衡測試,并應(yīng)達(dá)到ISO1940-1劃定的G4.0平衡質(zhì)量等級以上要求。
    結(jié)語
    高速銑刀安全性技術(shù)是研究高速刀具的一個重要內(nèi)容,應(yīng)加強(qiáng)刀具安全性的定量分析,精確確定影響高速銑刀安全性的微量因素,并從刀具的材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝等方面解決好高速銑刀的安全性。


 

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