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提高銑削加工效率成為銑刀創新方向

 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重點。近年來開發的一些銑刀新結構已應用於更多銑刀產品上,一些刀具制造商成系列地推出了采用新結構的二手刀片銑刀產品。例如,可斜坡走刀的銑刀,最早是為加工模具型腔或內封閉槽而開發的,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,可以減少換刀時間。

由於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新的方向之一。為了幫助刀具用戶克服金融危機帶來的困難,從刀具的結構設計入手,提高刀具的經濟性成為當前銑刀新產品開發的特銑刀點之一。一種普遍采用的做法是,將可轉位刀片設計為雙面可用,使切削刃增加一倍。同時,還可以通過增加多邊形刀片的邊數來提高其經濟性。
  
  此外研究發現,用鈦合金作為刀體材料減輕了構件的質量,可進步刀具的破裂極限和極限轉速。但因為鈦合金對切口的敏感性,不相宜制造刀體,因此有的高速銑刀已采用高強度鋁合金來制造刀體。
  
  1。減輕刀具質量,減少刀具構件數,簡化刀具結構在刀體結構上,應留意避免和減小應力集中,刀體上的槽會引起應力集中,降低刀體的強度,因此應盡量避免通槽和槽底帶尖角。同時,刀體的結構應對稱於回轉軸,使重心通過銑刀的軸線。刀片和刀座的夾緊、調整結構應盡可能消除游隙,並且要求重復定位性好。高速銑刀已廣泛采用HSK刀柄與機床主軸連接,較大程度地進步了刀具系統的剛度和重復定位精度,有利於刀具破裂極限轉速的進步。
  
  2。改進刀具的夾緊方式模擬計算和破裂試驗研究表明,高速銑刀刀片的夾緊方法不答應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,或用特殊設計的刀具結構以防止刀片甩飛。刀座、刀片的夾緊力方向最好與離心力方向一致,同時要控制好螺釘的預緊力,防止螺釘因過載而提前受損。
  
  3。進步刀具的動平衡性進步刀具的動平衡性對進步高速銑刀的安全性有很大的匡助。由於刀具的不平衡量會對主軸系統產生一個附加的徑向載荷,其大小與轉速的平方成正比。設旋轉體質量為m,質心與旋轉體中央的偏心量為e,則由不平衡量引起的慣性離心力F為:F=emω2=U2式中:U為刀具系統不平衡量,e為刀具系統質心偏心量,m為刀具系統質量,n為刀具系統轉速,ω為刀具系統角速度。由上式可見,進步刀具的動平衡性可顯著減小離心力,進步高速刀具的安全性。
  
  隨著數控機床的應用日益普及,傳統的銑削加工方法已不能滿足數控銑削的要求,極大地制約了數控機床性能的充分發揮。全面、系統介紹現代銑削新技術和實際應用知識對於促進現代銑削加工技術的進步和普及應用,提高銑削加工的技術效益和社會經濟效益具有重要價值,一定會產生深遠的影響。
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