面铣刀受力分析及应用选型原则VIP免费

面铣刀受力分析及应用选型原则冷工艺研究部2015.05目录：1.常用各类面铣刀的特点；2.工艺参数对切削力的影响；3.阶梯面铣刀工作原理介绍；4.粗加工阶梯面铣刀的结构特点介绍；5.粗加工阶梯面铣刀的进一步优化设想；6.刀具设计思路总结；7.实际切削情况介绍面铣刀受力分析及应用选型原则面铣刀受力分析及应用选型原则1.常用各类面铣刀的特点：面铣刀受力分析及应用选型原则1.190度主偏角面铣刀Kr=90°铣刀只用于铣削浅的凸和槽，一般不用作面加工，因为此时基面内的切削合力理论上等于铣刀径向力，振动大。1.275度主偏角面铣刀Kr=75°铣刀，铣刀径向分力比90°铣刀减少4%，工作刀刃长度与切削深度比合适，主要用于粗加工和半精加工。1.360度主偏角面铣刀Kr=60°铣刀，铣刀径向分力比90°铣刀减少14%，另一方面，同样直径的铣刀主偏角越小，刀体重量越大，转动惯量大，因此抗振性有较大的改善，打刀频率比75°铣刀低，在切深不变时，主偏角小的铣刀工作主切削刃长，负载较为分散，刀具寿命提高（与75°铣刀相比），主要用于粗加工。1.445度主偏角面铣刀Kr=45°铣刀，铣刀径向分力比90°铣刀减少30%，因此抗振性是前三种刀具都无法比的，刀具寿命也高，这种铣刀比较适合工艺系统刚性差的情况。但45度刀盘切深受影响，不适用于大余量零件的切削加工。（国外面铣刀大多为45度主偏角刀盘）主偏角在30-60度内增大，主切削力Fc减小，实验表明主偏角在60-70度间，主切削力Fc最小，之后随着角度的增大，主切削力Fc也随之增大。面铣刀受力分析及应用选型原则2.工艺参数对切削力的影响：影响切削过程变形和摩擦的因素都影响切削力，其中主要包括：背吃刀量ap与进给量f、切削速度Vc。2.1.背吃刀量ap与进给量fap和f增大，使切削力Fc增大，但两者影响程度是不同的，若f不变，由于ap增加一倍，使切削宽度bD和切削层横截面积也随之增大一倍，则由于切削变形和摩擦的影响，使切削力增加一倍；若进给量增大一倍，由于摩擦和变形并不成倍增加，因此，切削力增加较少，实验表明约增加70%~80%。面铣刀受力分析及应用选型原则ap和f对切削力Fc的影响规律用于指导生产实践具有重要作用，如果相同的切削层面积，切削效率相同，增大进给量与增大背吃刀量相比，前者既减小了切削力又节省了功率的消耗；如果消耗相等的机床功率，则在表面粗糙度允许的情况下选用更大的进给量切削，可切除更多的金属层，获得更高的生产效率。2.2切削速度Vc切削速度Vc与主切削力Fc的对应关系曲线如下图示：加工塑性金属时，在中速和高速下，切削力一般随着切削速度的增大而减小（低速19时的现象是由于积屑瘤导致刀具前角增大而造成的）。加工脆性金属时（如铸铁、铸铜），因其塑性变形很小，切削速度Vc对切削力没有显著影响。面铣刀受力分析及应用选型原则3.阶梯面铣刀工作原理介绍:3.1分段切削原理阶梯式面铣刀是基于分段切削原理，将铣刀齿分成几组，每组齿在端面上伸出长度递减，而在径向上递增。如下图：注：图中两刀片阶梯铣削与用一刀片铣削比较，在相同切削深度下，阶梯铣削所需切削功率较小。面铣刀受力分析及应用选型原则在相同的金属切除率情况下，阶梯面铣刀比普通的面铣刀切削功率要小，因为切削层的深度减少，厚度增加，单位切削力减少，在切削面积不变的情况下，总切削力大大减小。故适合余量大而机床功率又不足的平面铣削。同时阶梯面铣刀抗振性也好，也适合工艺系统刚性较差的加工环境。面铣刀受力分析及应用选型原则4.粗加工阶梯面铣刀的结构特点介绍:重切削的特点：切削余量大，毛坯状况恶劣、易硼刃。刀具的设计要点：减少铣削力，增加切削平稳性，刀片的强抗冲击性4.1刀具几何参数的选取：4.1.1正的轴向前角（轴向8度、正常0度），使卷屑好，排屑顺畅，被加工表面质量得到改善，同时抗振性能好；4.1.2负的径向前角（-12度），减少功率、保护刀尖（刀尖不直接切入），使刀齿切入时，首先与工件接触的点远离刀尖，因而刃口强度得到增强，这种前角的组合，适宜加工中等强度钢和铸铁，在大余量切削时，更可显其优越性。面铣刀切入工件时，前面与工件的接触点可能是S、U区域范围内的某一点，为了增强刀齿的抗冲击能...