研究發(fā)現,用鈦合金作為刀體材料減輕了構件的質(zhì)量,可進(jìn)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(lái)制造刀體。
1.減輕刀具質(zhì)量,減少刀具構件數,簡(jiǎn)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(包括刀座槽、容屑槽、鍵槽)會(huì )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(shí),刀體的結構應對稱(chēng)于回轉軸,使重心通過(guò)銑刀的軸線(xiàn)。刀片和刀座的夾緊、調整結構應盡可能消除游隙,并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(jìn)步了刀具系統的剛度和重復定位精度,有利于刀具破裂極限轉速的進(jìn)步。此外,機夾式高速銑刀的直徑顯露出直徑變小、刀齒數減少的發(fā)展趨勢,也有利于刀具強度和剛度的進(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(shí)要控制好螺釘的預緊力,防止螺釘因過(guò)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)現夾緊的高精度和高剛度。
3.進(jìn)步刀具的動(dòng)平衡性 進(jìn)步刀具的動(dòng)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(huì )對主軸系統產(chǎn)生一個(gè)附加的徑向載荷,其大小與轉速的平方成正比。 設旋轉體質(zhì)量為m,質(zhì)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=U(n/9549)2 式中:U為刀具系統不平衡量(g·mm),e為刀具系統質(zhì)心偏心量(mm),m為刀具系統質(zhì)量(kg),n為刀具系統轉速(r/min),ω為刀具系統角速度(rad/s)。 由上式可見(jiàn),進(jìn)步刀具的動(dòng)平衡性可顯著(zhù)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(dòng)平衡測試,并應達到ISO1940-1劃定的G4.0平衡質(zhì)量等級以上要求。
結語(yǔ) 高速銑刀安全性技術(shù)是研究高速刀具的一個(gè)重要內容,應加強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、結構、制造工藝等方面解決好高速銑刀的安全性。
版權所有 ? 蘇州碩朔精密刀具有限公司 備案編號:蘇ICP備13017392號
![]() |