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銑床立銑刀的選擇細則

發布時間: 2018-09-19

銑床立銑刀其選擇原則如下:

槽深

槽深是銑床立銑刀最重要的參數。如果槽深太深,銑床立銑刀剛性就會變弱,在切削中容易折斷,銑床立銑刀壽命縮短;槽深太淺,容屑空間不夠,容易産生堵屑,排屑不暢,使銑床立銑刀溫度急劇上升,産生燒傷銑床立銑刀等現象,影響銑床立銑刀壽命。

在設計銑床立銑刀槽深的時候,要根據不同的被加工材料的價格特性,來選擇合适的槽深,以達到延長銑床立銑刀壽命的效果。一般在切削脆性材料或高硬度的材料時,由于進行背吃刀量相對較少,因此,為了增大銑床立銑刀剛性,槽深選擇較淺。加工一些塑性材料或軟材料時,一般槽深選擇較深。在較大的徑向背吃刀量切削的時候,能獲得更大的容屑空間,使切屑順利排出,減少切屑在容屑槽的停留時間,這樣可以使切屑盡快地帶走切熱量,以達到延長銑床立銑刀壽命的效果。

另外,還應該根據具體的槽深來确定槽的磨削次數,避免磨削量過大而加速砂輪的磨損和銑床立銑刀裂紋出現。磨削小直徑銑床立銑刀的時候(直徑在3mm以下),開槽時一般選擇一次摸完。因為它的直徑比較小,磨削量少,負載小,在較快的磨削速度下,不會出現燒傷或粗糙度不好等缺陷。這樣可以節省時間,提高加工效率;磨削大直徑銑床立銑刀時,一般選擇一槽分多次磨削。

刃數

銑床立銑刀的刃數主要有2刃、3刃、4刃、6刃等類型。刃數的不同直接影響容屑槽的大小。

2刃、3刃和4刃的銑床立銑刀最為常用。刃數越多剛性越高,加工精度會提高,但切削的排出效果越差。切屑排出不暢,銑床立銑刀的切削刃會與切屑纏繞在一起,影響加工面的精度,進一步惡化會引起切屑堵塞,造成切削刃破損或銑床立銑刀整體折斷。因此,若打算采用大的徑向背吃刀量(切寬)或進行槽加工時,一般使用刃數少的銑床立銑刀。

刃數較多的銑床立銑刀更适用于精加工。刃數越多,每轉進給量越大,加工效率會提高。且銑床立銑刀到達壽命的切削長度增大,也等于延長了銑床立銑刀壽命。但是刃數增加,切削刃之間的間隔減小,同事參與切削的刃數增加,切削力也會提高。尤其在加工薄壁工件或夾持剛性低的工件時要特别注意切削力,應選擇刃數少的銑床立銑刀以抑制高頻振動。

1、前角及前刀面

(1)前角

前角的設計是銑床立銑刀設計的重要組成不封。前角對切削力、切屑排除、銑刀壽命等影響都非常大。如果是切削硬材料,需要的切削刃強度大,一般要選擇小的正前角,甚至選擇負前角;切削軟質材料、易切削材料或剛性差的材料,則選擇大的正前角。例如,切削一般鋼件時,選擇小的正前角;切削鋁、銅等軟性材料時,選擇大的正前角。但采用小前角比采用大前角時更容易産生積屑瘤,增大工件的粗糙度。因為前角小,切削變形激烈,前刀面的摩擦較大,同時溫度升高也較快,容易産生積屑瘤。反之前角較大時,切屑對前刀面的正壓力減少,消耗的功率也減小,切削力和切削變形也随之減少,不容易産生積屑瘤。但前角過大會降低切削刃的強度,減小刀頭的散熱體積導緻切削熱不容易排出,這樣銑床立銑刀和工件的溫度升高反而更大。

所以在設計銑床立銑刀前角的時候,要根據不同的被加工材料來選擇合适的前角,達到減少銑床立銑刀在切削過程中的變形與摩擦、抑制積屑瘤和鱗刺的生成及降低表面粗糙度的效果。

(2)前刀面

前刀面的作用主要是對金屬施加擠壓,使之産生變形、滑移、分離而成為切屑;它受兩個熱源的作用,接受大量的熱量;受切屑的摩擦,造成磨損;其形狀是控制切削卷曲、流向、折斷的主要參數。在設計前刀面時,一般需要增加一道工藝,即用砂輪精磨一遍,盡量降低表面粗糙度,減小摩擦程度,減少摩擦溫度升高過快,而燒傷工件和刀具。還可以加快切屑的流動速度,減少切屑在前刀面的停留時間,減少切屑熱量傳遞到銑床立銑刀本體上,減少前刀面的磨損。

後角

銑床立銑刀後角的選取會影響銑床立銑刀剛性和工件的表面質量。增大後角可以減少後角面與切削表面間摩擦,減小切削刃鈍圓弧半徑,提高表面質量;但同時會使散熱條件變差,刀齒強度降低。因此,銑床立銑刀通常采用雙倒棱後角(第一、第二後角),在增大後角的同時可以保證刀齒的剛性。

螺旋角

銑床立銑刀的基本刃口形狀(槽的形狀)有直形和螺旋形兩種。由于螺旋刃銑床立銑刀相對于直刃立銑刀有切削輕快、平穩、效率高和使用範圍廣等優點,因此,在銑削加工中得到了廣泛應用。根據加工設備和加工對象的不同要求,螺旋刃銑床立銑刀有左刃、右刃和左螺旋、右螺旋四種不同的組合。其中左刃左螺旋和右刃右螺旋在加工中的軸向切削阻力有把銑床立銑刀從刀夾中拔出的趨勢,需采用拉緊螺栓克服軸向切削阻力;而左刃右螺旋和右刃左螺旋的軸向切削阻力剛好把銑床立銑刀壓向夾頭方,故多采用錐柄加扁尾,以适應大功率切削。

因為右刃右螺旋銑床立銑刀可讓切屑沿排屑槽向柄部排出,易保證切削的平穩進行,符合機床主軸旋向标準,在高性能夾頭的支持下裝卸方便,所以,其使用範圍最廣,使用量最大。

螺旋角的特性歸納:

(1)螺旋角與切削阻力

切向切削阻力随螺旋角的增大而減小,軸向切削阻力随螺旋角的增大而增大。

(2)螺旋角與前角

螺旋角度的增大使銑床立銑刀實際前角增大,刃口更加鋒利。

(3)螺旋角與被加工面精度

一般被加工面的垂直度和平面度公差值随螺旋角的增大而增加,當螺旋角大于40%以後反而随螺旋角的增大而呈減小趨勢。

(4)螺旋角與銑床立銑刀壽命

圓周刃刃帶的磨損速度與螺旋角大小基本成正比;另一方面當螺旋角很小時,輕微的銑刀損傷也将明顯降低李銑床立銑刀的切削性能,引起振動,使銑刀無法繼續使用。方螺旋角過大時,刀尖強度就越小,銑床立銑刀剛性變差,壽命降低。

(5)螺旋角與被切削材料

大螺旋角适用于加工切削力低的鋁合金、要求銑刀鋒利的高硬度材料、難切削材料;小螺旋角使用于對立面精度要求高的加工、要求切削刃強度高的切削。

實際生産中使用的整體銑床立銑刀,螺旋角一般為30°。



文章标題:銑床立銑刀的選擇細則
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