自由切削階梯端銑刀刀體造型及加工工藝設計(編輯修改稿)
2025-07-22 19:56 本頁面
【文章內容簡介】 缺點：① 由于只靠錐面結合，刀柄與主軸的聯接剛性較低，尤其當主軸轉速超過10000r/min 時，聯接剛性的不足更為明顯；② 當采用ATC( Automatic Tool Changing，自動換刀)方式安裝刀具時，重復定位精度較低，難以實現高精度加工；③ 當主軸高速回轉時，主軸前端在離心力作用下會發(fā)生膨脹，易導致主軸與刀柄錐面脫離，使徑向跳動急劇增大(可達15181。m ) , 從而降低刀柄接觸剛度，且易發(fā)生安全事故。因此，傳統(tǒng)的長錐刀柄不適宜用于高速切削加工[11]。為解決這一問題，引進采用了錐部和主軸端面同時定位的雙定位式刀柄(如德國的HSK空心刀柄、美國KM系列刀柄等)。此類刀柄通過錐部定心，并使機床主軸端面緊貼刀柄凸緣端面。這種刀柄安裝時重復定位精度較高() ，在高速轉動產生的離心力作用下，刀柄會牢固鎖緊，其徑向跳動不超過5181。m ，在整個轉速范圍內可保持較高的靜態(tài)和動態(tài)剛性。因此，此類刀柄特別適合高速切削加工[12]。第 16 頁 共 18 頁2 刀體設計在選擇刀體材料時考慮到40Cr是機械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一。調質處理后具有良好的綜合力學性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。鋼的淬透性良好，切削性能較好，當硬度為HB174～229時，相對切削加工性為60%，經濟性好。所以是刀體設計時的最佳選擇材料[13]。 刀體結構端銑刀有整體式、鑲嵌式和機夾式三種，由于機夾式端銑刀的刀片有多個切削刃，當一個切削刃磨損后可以轉位，故節(jié)省了刀具材料，減少了庫存，還具有換刀方便等優(yōu)點，故現在的端銑刀多采用機夾式結構（，）[14]。 刀體前視圖 刀體造型的設計參考了國內外這種重型銑刀的結構特點，結合我國具體情況，博取了眾家之長，可采用圓柱形及圓錐過渡面（）、圓柱形及圓弧過渡或圓錐體造型（）。從造型和外觀上看比圓柱形刀體明顯有很大的提高[15]。在三維造型時用傳統(tǒng)的手工繪圖設計方法效率很低，費時費力，且不易保證設計質量。國外出現了許多三維造型軟件，如UniGraphics、Pro/E、Catia、ANSYS，solidworks大學課程開設過solidworks，對solidworks有一定的了解。SolidWorks是功能強大、易學易用和高效創(chuàng)新的三維CAD系統(tǒng)，可進行機械設計、零件設計、模具設計、裝配體和工程圖設計、消費品設計等。且solidworks軟件是世界上第一個基于windows開發(fā)的三維cad系統(tǒng)，第一個創(chuàng)featuremanager特征管理員的設計思想，第一個實現智能化裝配的cad軟件。基于此solidworks可以很好的實現三維造型設計，它強大的三維實體造型及繪圖功能可使刀具的設計變得簡單、方便，大大提高了設計效率和設計精度，且易于實現產品的CAD/CAM一體化開發(fā)，不僅縮短了產品開發(fā)周期，提高了產品質量，而且在節(jié)約原材料、提高一次合格率等方面取得了明顯成效。有強大的三維到二維的轉換功能?；趕olidworks的各種功能優(yōu)勢考慮，使用它作為設計使用軟件。、 設計圖。 刀體造型 刀體造型 刀體與機床的連接定位刀體的安裝有兩種形式，一種方法是以銑床主軸外徑與主軸端面定位，這是比較舊的安裝方法；另一種方法是采用銑刀內孔及芯軸定位，這種方法安裝銑刀方便，刀體定位精度高。因為銑刀的制造和使用的定位基準一致。同時這種安裝結構形式的制
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