高速铣刀安全性的研究现状

2016-08-06 10:16:03 来源:模具网   
核心摘要:现阶段,高速铣削工艺在五金、车、飞机和模具等制造业中应用广泛,同时由于铣刀高速旋转时,刀具各部分承受的离心力已远远超过切削力本身的作用,成为刀具的主要载荷,而离心力达到一定程度时会造成刀具变形甚至破裂,因此研究高速铣刀的安全性技术对发展高速铣削技术、发展制造业有着极其重要的意义。
    在国外,20世纪末制造业大国就开始了对高速铣刀的安全性技术研究,并制订了《高速铣刀的安全要求》标准草案,规定了高速铣刀失效的试验方法和标准,在技术上提出了高速铣刀设计、制造和使用的指导性意见,规定了统一的安全性检验方法。
 
    目前,该标准草案已成为各国高速铣刀安全性的指导性文件。除此之外,为提高高速铣刀安全性,结合高速铣刀安全性标准,通过有限元计算模型的分析,为适应安全性要求,可采取以下措施:
 
    1、减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构
 
    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越高。在刀体结构上,应注意避免和减小应力集中,刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。
 
    同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过铣刀的轴线。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。
 
    2、改进刀具的夹紧方式
 
    研究表明,高速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,或用特殊设计的刀具结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向最好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带柄铣刀,可采用液压夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度和高刚度。
 
    3、提高刀具的动平衡性
 
    按照标准草案要求,用于高速切削的铣刀必须经过动平衡测试,并应达到ISO1940-1规定的G4.0平衡质量等级以上要求。
 
    高速铣刀是当下刀具技术的核心,应用范围极为广,因此安全性技术是研究高速刀具的一个重要内容。现下,刀具企业应大力发展铣刀,同时应加强使用高速铣刀的安全,精确确定影响高速铣刀安全性的微量因素,并从刀具的材料、结构、制造工艺等方面解决好高速铣刀的安全性,为刀具企业的发展奠定基础。
(责任编辑:小编)
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