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刀具選擇的精度原則

作者:來源:日期:2018-11-22 11:07:17人氣:3209
       除了在《刀具選擇的效率原則》中介紹的加工效率原則之外,刀具對加工精度的影響也是需要考慮的,尤其是在精加工等加工精度、表面質量要求比較高的應用場合。

       在粗加工的條件下,我們一般都會采用效率優先原則。在這一階段,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“凈尺寸”狀態,是我們考慮刀具選擇及加工參數的第一因素。

       但在精加工的條件下,情況會有很大差別。精加工時我們應該采用精度優先原則,即首先保證加工的尺寸精度、表面粗糙度和表面質量。

       現在典型的一種以保證精度為優先考慮的刀具被國外許多刀具廠商所青睞,這就是接近完美90°主偏角的立銑刀。我們從數學上可以得出,如果用一個平面(對于刀具是前刀面)去截一個圓柱面(理想的切削刃繞刀具軸線所形成的表面),只有在該平面包含圓柱面軸線(即刀具軸向前角為零)時,其截交線才會時一段直線。但這時刀刃受力通常不理想,我們常常需要用一個正的軸向前角來改善刀具的切削性能。但這樣一來就產生了回轉面的形狀精度問題:一根交錯的直線(切削刃)繞刀具軸線回轉所產生的不是圓柱面,而是雙曲面。只有切削刃成為橢圓的一部分時,它繞刀具軸線回轉的結果才會形成圓柱面。于是國外一些刀具公司先后開發了這樣的刀具:肯納金屬的被稱為Mill1,山特維克可樂滿的被稱為R390,而瓦爾特的則被稱為F4042。這些刀具的本質都是一樣的,他們用一段曲線形的切削刃來構筑接近完美的圓柱面。雖說不同直徑的銑刀應該有不同的曲線,而刀片生產的經濟性要求又不允許這樣做,各廠用在不同直徑上選用不同軸向前角的方法來改善其中的差異。

       這種產品開發的思路值得國內廠家好好學習。研究用戶的需要,分析目前存在的問題,進而想方設法去為客戶解決這些問題,是企業不斷創新、不斷進步、不斷滿足客戶增長的需求的有效手段。

       還有一些刀具是經過改進,能夠一次加工達到最終質量要求的。也就是在原本用于粗加工的刀具上引入精度改進方案,從而使一次加工獲得更好的精度和表面質量。車削上的Wiper刀片和鋁合金鉆孔的三刃鉆(如肯納的TF鉆)都是這樣的例子。

       一個Wiper刀片例子。紅色線條為傳統刀片,藍色刀片為Wiper刀片,如果我們采用相同的進給量(如0.05mm),傳統刀片加工的表面粗糙度比Wiper刀片的高到5倍(10祄Vs 2祄)。這樣加工的精度得到了保證,許多時候甚至可以以車代磨。
下一個: 數控車削用車刀的分類介紹

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