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了解三面刃铣刀后再使用,更安全!

了解三面刃铣刀后再使用,更安全!
三面刃铣刀提高安全性(security)的措施有哪些:

(1)减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构由试验求得的相同直径的不同刀具的破裂极限与刀体质量、刀具构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,刀具质量越轻,构件数量和构件接触面越少,刀具破裂的极限转速(speed)越高。研究发现,用钛合金(titanium alloy)作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高刀具的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此有的三面刃铣刀已采用高强度铝(Al)合金(熔点660℃)来制造刀体。
(2)改进刀具的夹紧方式
模拟计算和破裂试验研究(research)表明,三面刃铣刀刀片的夹紧方法不允许采用通常的摩擦力夹紧,要用带中心孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计(Design)的刀具结构以防止刀片甩飞数控铣刀盘刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具刀座、刀片的夹紧力方向与离心力方向一致,同时要控制(control)好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载(overload)而提前受损。对于小直径的带柄(bǐng)铣刀,可采用液压(hydraulic)夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度(精确度)和高刚度。
(3)提高刀具的动平衡性
提高刀具的动平衡性对提高三面刃铣刀的安全性有很大的帮助。因为刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。提高刀具的动平衡性可显著减小离心力,提高高速刀具的安全性。
三面刃铣刀应加强刀具安全性的定量分析,确定影响三面刃铣刀安全性的微量因素,并从刀具的材料、结构、制造(Manufacture)工艺等方面解决好三面刃铣刀的安全性问题。
用途:三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外,两侧面也有副切削刃,从而改善了切削条件,提高了切削效率和减小表面粗糙度。主要用中等硬度,强度的金属材料的台阶面和槽形面的铣削加工,也可用于非金属材料的加工,超硬材料三面刃铣刀用于难切削材料的台阶面和槽形面的铣削加工。主要用于铣削定值尺寸的凹槽,也可铣削一般凹槽、台阶面、侧面。
三面刃铣刀对切削材料的要求如下:
1.高硬度(Hardness)和耐磨性:在常温下,切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入(qiē rù)工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨损,延长使用周期。
2.好的耐热性:三面刃铣刀在切削过程中会产生大量的热量,尤其是在切削速度较高时,温度会很高,因此,刀具材料应具备好的耐热性,既在高温下仍能保持较高的硬度,有能继续进行切削的性能,这种具有高温硬度的性质,又称为热硬性或红硬性。
3.高的强度(strength)和好的韧性:在切削过程中,刀具要承受很大的冲击力,所以刀具材料要具有较高的强度,否则易断裂和损坏。由于铣刀会受到冲击和振动,因此,铣刀材料还应具备好的韧性,才不易崩刃,碎裂。
三面刃铣刀相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式:顺铣,逆铣
种是顺铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的,在开始切削时铣刀就咬住工件并切下后的切屑。
第二种是逆铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的,铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段,以切削厚度为零开始,到切削结束时切削厚度达到大数控铣刀盘按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等
在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时,切削力有不同方向。面铣时,铣刀正好在工件的外侧,切削力的方向更应特别注意。顺铣时,切削力将工件压向工作台,逆铣时切削力使工件离开工作台。
由于顺铣的切削效果好,通常选顺铣,只有当机床存在螺纹间隙(clearance)问题或者有顺铣解决不了的问题时,才考虑(consider)逆铣。
在理想状况下,铣刀直径应比工件宽度大,铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离数控铣刀盘按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等当三面刃铣刀正对切削中心放置时,极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化,机床主轴就可能振动并损坏,刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙,铣刀稍微偏离中心,切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。
三面刃铣刀刀片每一次进入切削时,切削刃都要承受冲击载荷,载荷大小(Size)取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入(qiē rù)切出时,切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。
三面刃铣刀在在优化(optimization)铣削效果时,铣刀的刀片是一个重要因素(factor),在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点,但同时参加切削的刀片数太多就是缺点,在切削时每一个切削刃不可能(maybe)同时切削,所要求的功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)和参加切削的切削刃多少有关,就切屑形成过程,切削刃负载以及加工结果来说,铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时,用一把比切削宽度约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。
为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量,必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型——密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角,主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角,主要有45度、90度角和圆形刀片,切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化:主偏角为90度的铣刀主要产生径向力,作用在进给方向,这意味着被加工表面将不承受过多的压力,对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的,所以产生的压力比较均衡(Balance),对机床功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的要求也比较低,特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。
圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续(Continuity)变化,这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度(strength)非常高,由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄,所以适合大的进给量,沿刀片径向切削力的方向在不断改变,而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。三面刃铣刀现在已有广泛(extensive)的应用。

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