淬硬鋼高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì)機(jī)械系畢業(yè)論文(更新版)
【正文】 整、帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)作用。這種新型刀夾系統(tǒng)靠 1:10 的短錐部和主軸內(nèi)錐定心，同時(shí)要求刀柄凸緣端面和主軸端面緊貼，形成“雙定位”而取得高轉(zhuǎn)速的聯(lián)接剛性，保證在高轉(zhuǎn)速離心力作用下，刀夾會(huì)更牢固地鎖緊，適合于傳遞大扭矩，如圖 5 所示。cv兩銑刀的結(jié)構(gòu)示意圖見圖 圖 6，結(jié)構(gòu)參數(shù)見表 表 2。因?yàn)榇慊痄撍苄孕?，切削抗力大，切削?fù)荷集中在切削刃附近，切削力使刀片受到彎曲作用，這正是硬質(zhì)合金及陶瓷等脆性刀具材料的弱點(diǎn)，常因張應(yīng)力而產(chǎn)生崩刃破壞。?。對(duì)于錐度模具銑刀，出于延長刀具壽命和加工效率的要求使用 3 齒。但排屑性漸差，故一般刃齒數(shù)少用與粗加工、切槽。（4）有較高的熱導(dǎo)率和較小的摩擦系數(shù)：立方氮化硼的熱導(dǎo)率比金剛石低(約為金剛石的 1/2)但遠(yuǎn)高于陶瓷材料，且熱導(dǎo)率隨溫度的升高而增加。 立方氮化硼立方氮化硼是繼人造金剛石之后人工合成的又一種新型無機(jī)超硬材料。這些特性23對(duì)高速切削有重要意義。因此，具有比硬質(zhì)合金更高的壽命。涂層與基體以及層與層之間存在明顯的界面,是薄膜內(nèi)應(yīng)力的起源,導(dǎo)致涂層的剝落與破損。各層之間的熱膨脹系數(shù)的匹配程度和彈性模量的差別對(duì)材料性能的影響最大。針對(duì)圖 4 所示的模具型腔設(shè)計(jì)精加工圓槽的球頭銑刀和精加工有拔模斜度的三角形槽的圓錐銑刀。（2）確認(rèn)工具的振擺：R 部最外徑處應(yīng)在 10 以內(nèi)、高速加工時(shí)應(yīng)在 3 以m?m?內(nèi)。直角頭立銑刀主要用于加工槽（包括鍵槽） ，側(cè)平面等。但也不能太小，否則切削層公稱厚度太薄不易切下，對(duì)已加工表面質(zhì)量反而不利。c 解決方法（1）粗加工切削用量的選擇①確定背吃刀量 ：背吃刀量 根據(jù)工序余量來確定。其計(jì)算公式如下 (1－1)favpcz10?影響因素：切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量，加工效率與三者呈正比關(guān)系，因此使三者乘積最大，工序的切削加工時(shí)間最短。 拐角處過切（1）輪廓曲率半徑小于刀具半徑由于刀具半徑大于曲面的曲率半徑，對(duì)理論輪廓線進(jìn)行刀具功能補(bǔ)償時(shí)，必然導(dǎo)致部分輪廓線被加工，即產(chǎn)生過切；而不破壞理論輪廓線加工時(shí)，又有部分未加工，即產(chǎn)生欠切。如表面粗糙度會(huì)影響接觸剛度、配合性質(zhì)、耐磨性、抗腐蝕性及疲勞強(qiáng)度等。已加工表面質(zhì)量對(duì)零件的使用性能有很大的影響。在刀具軌跡方面，要根據(jù)加工對(duì)象幾何特征劃分不同區(qū)域，對(duì)不同的區(qū)域采用不同的刀具軌跡方法，控制殘留高度值，盡量使其相等。相當(dāng)于切削層公稱橫截面積以 值沿切削速度方向運(yùn)動(dòng)一個(gè)單位時(shí)間cv所包含的空間體積，它是反映切削效率高低的一個(gè)指標(biāo)。cvfpa (1－2))/(/11pnmcTafvC?在刀具壽命已經(jīng)確定的條件下，欲使 三者乘積即金屬切除率最大，無疑應(yīng)fvpc首先選擇盡量大的背吃刀量 ，其次再選擇盡量大的進(jìn)給量 ，最后依據(jù)三要素與p f刀具壽命關(guān)系式計(jì)算確定切削速度 。②確定進(jìn)給量 ：半精加工和精加工的 值較小，產(chǎn)生的切削力不大，故進(jìn)給f pa量主要受到表面粗糙度的限制，一般選得較小。帶小倒角直角頭用于完全直角頭易破?90損時(shí)，若用它也發(fā)生破損，則需要再改用圓弧頭立銑刀。球頭立銑刀應(yīng)用時(shí)注意事項(xiàng)為：（1）在高速加工機(jī)床上高速加工時(shí)，應(yīng)使用夾緊力大、剛性好的銑削夾頭。精加工時(shí)主要考慮高的表面質(zhì)量控制表切削振動(dòng)。涂層材料的切削性能除了受材料本身特性影響之外。涂層刀具在使用過程的磨損形式主要表現(xiàn)為中速時(shí)磨粒磨損和粘著磨損、高速時(shí)的擴(kuò)散磨損和粘著磨損,最后失效形式多為刀刃微區(qū)剝離,其機(jī)理是涂層中、涂層間和基體內(nèi)部的裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展。與硬質(zhì)合金相比，主要有下列特點(diǎn)：（1）有很高的硬度和耐磨性 陶瓷的硬度達(dá) 91～95HRA，超過硬質(zhì)合金，其耐磨性為一般硬質(zhì)合金的 5 倍。AlC?O 在高溫下不易氧化，即使切削刃處于赤熱狀態(tài)，也能長時(shí)間連續(xù)切削。當(dāng)溫度發(fā)生顯著變化時(shí)，容易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致刀片破損；切削時(shí)，一般也不宜使用切削液，這些缺點(diǎn)大大限制了陶瓷刀具的使用范圍。因此在高速C??下切削淬火鋼，其粘結(jié)和擴(kuò)散磨損比較小，但在高溫時(shí)易與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。一般刃齒數(shù)愈多，容屑槽減小，心部實(shí)體直徑增大，剛性更高。對(duì)于球頭銑刀，使用 2 齒。有文獻(xiàn)證明：當(dāng)立銑刀的螺旋角小于 30 之前，?垂直度誤差隨螺旋角的增大而增大，螺旋角大于 40 以后，又隨螺旋角的增大而減小。? 幾何參數(shù)（1）前角 0?實(shí)驗(yàn)表明，采用正前角硬質(zhì)合金車刀加工淬火鋼，特別是高硬度淬火鋼時(shí)，切削刃幾乎剛開始就會(huì)發(fā)生崩刃。?5?10（3）結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，在目前的加工條件下，加工淬硬鋼最佳的切削速度是=240m/min，根據(jù)公式可得出要求的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。一種空心短錐柄、雙定位新結(jié)構(gòu)的刀夾系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)刀央系統(tǒng)在高速加工應(yīng)用中所存在的缺點(diǎn)。除了熱膨脹裝置初期投資費(fèi)用較大外，其刀桿結(jié)構(gòu)簡單，同心度、操作精度高，動(dòng)平衡好，使用簡便，使最佳的高速銑削刀具的夾緊方式。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感
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