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如何选择高速切削刀具

版权所有:哈尔滨东安利峰刀具有限公司

如何选择高速切削刀具

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刀具结构、切削刃的几何参数以及刀具的断屑方式等对高速切削的效率、表面质量、刀具寿命以及切削热量的产生等都有很大影响。

刀具几何角度

合适的刀具后角和合理的进给速度,能产生足够大的切屑厚度,带走热量,避免切削硬化;刀刃前角是影响刀具切削载荷的重要参数,应合理选择;切削载荷与刀具每切刃的进给量有关。

对于多片镶嵌刀具,切削载荷作用在每一个刀片上;对于实体刀具,切削载荷作用在每个齿上。因此,进给量应该在一个合理的数值之间来进行选择。

一般来说,高速刀具的几何角度和传统的刀具大都有对应的关系。选择合适的刀具参数,除了使刀具保持切削刃锋利和足够的强度外,很重要的目的是能形成足够厚度的切屑,使切屑成为切削过程的散热片,带走尽可能多的热量。

刀体

高速切削中,大量应用镀层和压层刀具技术,镶嵌式刀具使用量很大。对于镶嵌式刀具,嵌入刀体的刀片如果没有足够的连接强度,就会在很大的离心力作用下和刀体分离。转速在10000r/min以上的刀具都有这种危险。因此,在高转速下只靠一个夹紧螺钉来压紧刀片是不安全的。高速切削使用的嵌入式刀具和普通刀具不一样,刀片要安全地嵌入刀体中,即紧嵌入刀体的卡槽里,然后再在与离心力垂直的方向上用螺钉把刀片紧固在刀体上。

高速切削对刀柄和刀具夹头的要求是:夹紧精度高;传递转矩大;结构对称性好,有利于刀具的动平衡;外形尺寸小,但应适当加大刀具的悬伸量,以扩大加工范围。

刀具结构选择

1.选用专用的适合高速的镶嵌式刀具,无论粗加工、半精加工和精加工均应如此;

2.选择结实、刚性好的刀具结构;

3.选择大一点的刀柄和锥柄,特别是小直径刀具更应该如此;

4.尽可能选择短粗的刀具,避免过长悬伸;

5.采用平衡刀具和刀柄。至少应该给出刀具的平衡量参数;

6.刀体应该设计得有尽可能大的容屑量;

7.刀具中心最好制成带孔结构,以便于吹气和冷却;

8.必须要有高精度刀片座和可靠的固定;

9.镶嵌刀片的基片应该有最大的刚性和耐磨损性能;

10.强化刀刃连接,保证安全;

11.尽可能选择短切刃,减少振动;

12.不要超过允许的最大切削速度;采用实体稳定的刀具主轴连接界面,避免发生振动。

高速切削安装和使用刀具的其他问题

①提高切削刚度。在高速加工中,支撑工件的夹具应该稳固地安装在工作台上,夹具和工作台应该具有足够的质量和阻尼,以免引起刀具的振动、提高刀具的寿命。

②考虑刀具承受的离心力。特别是当选择嵌入式刀具时尤其要注意,使用的刀具在高速运转时产生的离心力不能超过允许的极限转速,以免发生致命的事故。

③特殊的安全设施。例如,当直径为40ram的镶嵌式铣刀在主轴转速40000r/min运转时,如果刀片脱落下来,其射出去的速度可达到87rn/s,就像机枪射出的子弹~样快,这是非常危险的,必须使用非常安全可靠的保护措施。

高速切削参数

根据工件材料和加工工法,正确选择和优化切削参数,是保证高速切削能够达到预期效果、避免机床颤振的重要环节。目前,高速加工还没有完整的工艺参数表和高速切削数据库,不能通过切削手册进行选择。对于每一种刀具也还没有特定的公式来确定最佳的切削参数组合。在实际生产中,可以根据所加工的材料、工序特征等,通过实验或仿真的方法来确定最佳的切削速度和进给量。