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。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,可以減少換刀時間。
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帶來的困難,德國KHC品牌設(shè)計團隊從刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計入手, 研發(fā)出高效率銑刀，提高刀具的經(jīng)濟性成為當(dāng)前銑刀新產(chǎn)品開發(fā)的特點之一。一種普遍采用的做法是,將可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)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(shù)來提高其經(jīng)濟性。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,可進步刀具的破裂極限和極限轉(zhuǎn)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。
德國KHC品牌高效率銑刀特點如下：
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)會引起應(yīng)力集中,降低刀體的強度,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刀柄與機床主軸連接,較大程度地進步了刀具系統(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(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。
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。由于刀具的不平衡量會對主軸系統(tǒng)產(chǎn)生-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= 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(shù)控機床的應(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)和實際應(yīng)用知識對于促進現(xiàn)代銑削加工技術(shù)的進步和普及應(yīng)用。提高銑削加工的技術(shù)效益和社會經(jīng)濟效益具有重要價值, -定會產(chǎn)生深遠的影響。
