余摆线铣和螺旋铣基础试验分析和应用(上)- .pdf

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1、uttingI刀具拦目主持谢景余摆线铣和l螺旋铣基础试验分析和应用(1l卜▲)东华大学(上海201620)章宗城高效加工的特征是：①增加单位时间切除切屑严格定义命名为背吃刀量。量。②减少工序数。③刀具寿命长，可以连续长期整体立铣刀，特别是在精加T时，每刃齿的进加T，从而使总的成本下降。在较复杂型面加工时，给量选得不大，但转速n很高，因此进给速度F=立铣刀用得很多。为实现立铣刀高效加工，在切削z(刃齿数)可达到很大，单位时间金属切除量=条件选择方面，有选小侧吃刀量n、高转速和大侧Fa。表示的生产效率就高。由计算式可知，刃齿数吃刀量o、较低转速这两种方案，前

2、者多用于直径选得多也可提高每分钟进给量F和生产效率。选择较小的整体立铣刀加工，后者多用于直径较粗、装了小的n，就有可能将它实现在淬火钢和难加T材可转位刀片立铣刀加工。料的侧面切削上。为了验证第一种方案的可行性，侧吃刀量也有称之为“周期进给量”PF。下面作了一系列基础性试验。对此作一些基础的试验和分析，并分别对上述两种基础试验一：用直径同为10ram，以0=2ram、方案进行说明。n。=1．5mm，大致相同，刀具材料与转速不同的四种立铣刀同时侧面铣削50钢(硬度200HBW)。①高一、高转速、小侧吃刀量速钢2刃无涂层2MS型，n=600r／min，=第一种

3、方案是对较小直径的整体立铣刀，选高0．067mm。②高速钢涂层为(A1Ti)N的2刃VA一转速、小侧吃刀量。(对立铣刀而言是沿其侧面径2MS型，n=1400r／min，fz=0．068mm／z。③整体硬向的吃刀深度)，以提高加工效率(见图1)。通常沿质合金2刃带涂层(AITiSi)N的VC一2MS型，n=刀具轴向切人工件的距离n一般称切深，我国标准按3100r／min，=0．063mm／z。④整体硬质合金6刃带涂层(A1TiSi)N的VC-MD型，n=9500r／min，=0．065mm／z。前两种因低速，在普通机床上即可试验，后两种在高速机床上试验。由

4、以上试验条件可知，尽管每刃齿进给量大致相同，但四种立铣刀转速不同，齿数有异，每分钟进给量不同，每分钟的金属切除量就不相同，切除量单位是miil。／min，四种刀具的切除量值分别为2．4、5．7、l1．7和27．8。可知刀具材料、涂层、结构改善后，能应用高速机床、多齿刀具，以实现高转速，每分钟大进给，可削深度使生产效率提高10多倍。削深度侧面加工基础试验二：切削力试验分析。在上述条件下，立铣刀转速提高，刀具对工件材料剪切角度变化，图1铣削的侧面加工切屑变薄，经测定，实际切削力反而下降了。54磊管磊籼工uttingl刀具构的立铣刀，譬如前述的VC—MD型等，

5、因耐高温，(2)加工实例二：新法与老法的比较。在淬火其切削深度又小，尚可加_丁55～65HRC的淬硬工件，模具钢SKD61(50HRC)上，铣宽10mm、深10mm实现硬切削。⑥粗、精加工可用一把刀具，简化节槽。还是用两把材料涂层相同但直径不同、加工方省了相关时间和费用。法不同的立铣刀作比较。用余摆线法的是6mm的其缺点是：①加工前需编程。②必须使用高速VC—MD，用老铣槽法的是~bl0mm的VC—MD。二者的机床，若使用普通低速机床，则效率可能比直接铣槽刃数均为6。由于是加工高硬的淬火钢，用老法的参还要低。③切削长度加长了，使用高速钢刀具不行。与切削的

6、刀刃圆弧长(1／2周长)，切削温度高，为(1)加工实例一：同尺寸、材料槽用不同直径、此不得不减低切削速度用30nr／min，转速为齿数和结构立铣刀加工比较。在铬钼钢SCM315上切960r／min，进给速度计算为200mm／min，轴向切深为宽10mm、深12mm槽，均用涂层VC的超微粒硬质1mm，切10次完成加工。新方法因刀具工作弧度小，合金立铣刀，但型号不同。一把是中等长度4刃发热少，切削力小，故选用=150m／min高速切削，~b8mm、牌号VC一4MC、螺旋角30。；一把是中等长度转速达8O00r／min，在这样的高转速进给速度高达26刃mm并具

7、有大螺旋角45。，牌号VC．6MH。两900mm／min，且轴向切深0一次达到10mm，径向切者均用新的余摆线方法切槽。因为材料相同，故切深。取得很小为0．3mm。新法的效率比老法高4倍。削速度亦相同，均为75m／min。但因直径不同，故图4所示为槽宽、最大切削角0和此时的相关4,8ram刀的转速为3O00r／min，6mm刀的转速为切削深度，按此推算出合理的加工余量值n，可供4O00r／min。两者的每刃齿进给量相同，均为参考使用(见附表)。0．027mm／z。因6mm刀的转速快、刃齿数多，其每分钟进给量F按前述公式计算为650mm／min，68ram

8、的仅为324mm／min。虽然4~6mm刀转速高，但切削时接触工作圆弧较短，发热