刀具选择的精度原则
作者:来源:日期:2018-11-22 11:07:17人气:6075
除了在《刀具选择的效率原则》中介绍的加工效率原则之外,刀具對(duì)加工精度的影响也是需要考虑的,尤其是在精加工等加工精度、表面(miàn)质量要求比较高的应用场合。
在粗加工的条件下,我们一般都(dōu)會(huì)采用效率优先原则。在這(zhè)一阶段,快速去除工件毛坯上的加工余量,快速接近工件完工尺寸的“净尺寸”状态,是我们考虑刀具选择及加工参数的第一因素。
但在精加工的条件下,情况會(huì)有很大差别。精加工時(shí)我们应该采用精度优先原则,即首先保证加工的尺寸精度、表面(miàn)粗糙度和表面(miàn)质量。
现在典型的一種(zhǒng)以保证精度为优先考虑的刀具被(bèi)國(guó)外许多刀具厂商所青睐,這(zhè)就(jiù)是接近完美90°主偏角的立铣刀。我们从数學(xué)上可以得出,如果用一个平面(miàn)(對(duì)于刀具是前刀面(miàn))去截一个圆柱面(miàn)(理想的切削刃绕刀具轴线所形成(chéng)的表面(miàn)),只有在该平面(miàn)包含圆柱面(miàn)轴线(即刀具轴向(xiàng)前角为零)時(shí),其截交线才會(huì)時(shí)一段直线。但這(zhè)時(shí)刀刃受力通常不理想,我们常常需要用一个正的轴向(xiàng)前角来改善刀具的切削性能(néng)。但這(zhè)样一来就(jiù)产生了回转面(miàn)的形状精度问题:一根交错的直线(切削刃)绕刀具轴线回转所产生的不是圆柱面(miàn),而是双曲面(miàn)。只有切削刃成(chéng)为椭圆的一部分時(shí),它绕刀具轴线回转的结果才會(huì)形成(chéng)圆柱面(miàn)。于是國(guó)外一些刀具公司先後(hòu)開(kāi)發(fā)了這(zhè)样的刀具:肯纳金属的被(bèi)称为Mill1,山特维克可乐满的被(bèi)称为R390,而瓦尔特的则被(bèi)称为F4042。這(zhè)些刀具的本质都(dōu)是一样的,他们用一段曲线形的切削刃来构筑接近完美的圆柱面(miàn)。虽說(shuō)不同直径的铣刀应该有不同的曲线,而刀片生产的經(jīng)济性要求又不允许這(zhè)样做,各厂用在不同直径上选用不同轴向(xiàng)前角的方法来改善其中的差异。
這(zhè)種(zhǒng)产品開(kāi)發(fā)的思路值得國(guó)内厂家好(hǎo)好(hǎo)學(xué)习。研究用户的需要,分析目前存在的问题,進(jìn)而想方设法去为客户解决這(zhè)些问题,是企业不断创新、不断進(jìn)步、不断满足客户增長(cháng)的需求的有效手段。
還(hái)有一些刀具是經(jīng)過(guò)改進(jìn),能(néng)够一次加工达到最终质量要求的。也就(jiù)是在原本用于粗加工的刀具上引入精度改進(jìn)方案,从而使一次加工获得更好(hǎo)的精度和表面(miàn)质量。车削上的Wiper刀片和铝合金钻孔的三刃钻(如肯纳的TF钻)都(dōu)是這(zhè)样的例子。
一个Wiper刀片例子。红色线条为传统刀片,蓝色刀片为Wiper刀片,如果我们采用相同的進(jìn)给量(如0.05mm),传统刀片加工的表面(miàn)粗糙度比Wiper刀片的高到5倍(10祄Vs 2祄)。這(zhè)样加工的精度得到了保证,许多時(shí)候甚至可以以车代磨。
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