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提高铣削加工效率成为铣刀创新方向

2013年08月02日 10:03中国机床商务网点击:4575

  JC35导读:铣刀是模具加工的主要刀具,其加工量约占模具切削加工总量的80%-90%,从而成为模具加工刀具的开发重点。由于铣刀是切削加工中金属切除量最大的刀具,因此,提高铣削加工效率已成为铣刀创新的方向之一。
  
  铣刀是模具加工的主要刀具,其加工量约占模具切削加工总量的80%-90%,从而成为模具加工刀具的开发重点。近年来开发的一些铣刀新结构已应用于更多铣刀产品上,一些刀具制造商成系列地推出了采用新结构的铣刀产品。例如,可斜坡走刀的铣刀,最早是为加工模具型腔或内封闭槽而开发的,它具有铣平面、铣型腔、铣孔等多种功能,非常适合模具加工工序集中的特点,可以减少换刀时间。
  
  由于铣刀是切削加工中金属切除量最大的刀具,因此,提高铣削加工效率已成为铣刀创新的方向之一。为了帮助刀具用户克服金融危机带来的困难,从刀具的结构设计入手,提高刀具的经济性成为当前铣刀新产品开发的特点之一。一种普遍采用的做法是,将可转位刀片设计为双面可用,使切削刃增加一倍。同时,还可以通过增加多边形刀片的边数来提高其经济性。
  


铣刀

  此外研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可进步刀具的破裂极限和极限转速。但因为钛合金对切口的敏感性,不相宜制造刀体,因此有的高速铣刀已采用高强度铝合金来制造刀体。
  
  1.减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构在刀体结构上,应留意避免和减小应力集中,刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过铣刀的轴线。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。高速铣刀已广泛采用HSK刀柄与机床主轴连接,较大程度地进步了刀具系统的刚度和重复定位精度,有利于刀具破裂极限转速的进步。
  
  2.改进刀具的夹紧方式模拟计算和破裂试验研究表明,高速铣刀刀片的夹紧方法不答应采用通常的摩擦力夹紧,要用带中央孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计的刀具结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向最好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。
  
  3.进步刀具的动平衡性进步刀具的动平衡性对进步高速铣刀的安全性有很大的匡助。由于刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。设旋转体质量为m,质心与旋转体中央的偏心量为e,则由不平衡量引起的惯性离心力F为:F=emω2=U(n/9549)2式中:U为刀具系统不平衡量(g·mm),e为刀具系统质心偏心量(mm),m为刀具系统质量(kg),n为刀具系统转速(r/min),ω为刀具系统角速度(rad/s)。由上式可见,进步刀具的动平衡性可显着减小离心力,进步高速刀具的安全性。
  
  随着数控机床的应用日益普及,传统的铣削加工方法已不能满足数控铣削的要求,极大地制约了数控机床性能的充分发挥。全面、系统介绍现代铣削新技术和实际应用知识对于促进现代铣削加工技术的进步和普及应用,提高铣削加工的技术效益和社会经济效益具有重要价值,一定会产生深远的影响。
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