提高銑削加工效率成為
銑刀創(chuàng)新方向
銑刀是模具加工的主要刀具,其加工量約占模具切削加工總量的80% - 90% ,從而成為模具加工刀具的開發(fā)重點(diǎn)。由于銑刀是切削加工中金屬切除量最大的刀具,因此,提高銑削加工效率已成為銑刀創(chuàng)新的方向之一。
近年來開發(fā)的一些銑刀新結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于更多銑刀產(chǎn)品上, - -些刀具制造商成系列地推出了采用新結(jié)構(gòu)的銑刀產(chǎn)品。例如,可斜坡走刀的銑刀,最早是為加工模具型腔或內(nèi)封閉槽而開發(fā)的,它具有銑平面、銑型腔、銑孔等多種功能,非常適合模具加工工序集中的特點(diǎn),可以減少換刀時(shí)間。
由于銑刀是切削加工中金屬切除量最大的刀具,因此,提高銑削加工效率已成為銑刀創(chuàng)新的方向之一。
為了幫助刀具用戶克服金融危機(jī)帶來的困難,德國KHC品牌設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手, 研發(fā)出高效率銑刀，提高刀具的經(jīng)濟(jì)性成為當(dāng)前銑刀新產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)之一。一種普遍采用的做法是,將可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)計(jì)為雙面可用,使切削刃增加一倍。同時(shí),還可以通過增加多邊形刀片的邊數(shù)來提高其經(jīng)濟(jì)性。此外研究發(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?duì)切口的敏感性,不相宜制造刀體,因此有的高速銑刀已采用高強(qiáng)度鋁合金來制造刀體。
德國KHC品牌高效率銑刀特點(diǎn)如下：
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(huì)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(shí),刀體的結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)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。
2.改進(jìn)刀具的夾緊方式模擬計(jì)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(jì)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(shí)要控制好螺釘?shù)念A(yù)緊力，防止螺釘因過載而提前受損。
3.進(jìn)步刀具的動(dòng)平衡性進(jìn)步刀具的動(dòng)平衡性對(duì)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(huì)對(duì)主軸系統(tǒng)產(chǎn)生-個(gè)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= emw2=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 ), w為刀具系統(tǒng)角速度(rad/s b由上式可見,進(jìn)步刀具的動(dòng)平衡性可顯著減小離心力,進(jìn)步高速刀具的安全性。
隨著數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益普及,傳統(tǒng)的銑削加工方法已不能滿足數(shù)控銑削的要求,極大地制約了數(shù)控機(jī)床性能的充分發(fā)揮。全面、系統(tǒng)介紹現(xiàn)代銑削新技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用知識(shí)對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代銑削加工技術(shù)的進(jìn)步和普及應(yīng)用。提高銑削加工的技術(shù)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益具有重要價(jià)值, -定會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
