淬硬鋼高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計機械系畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-25 17:35本頁面
【正文】 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。在我撰寫論文的過程中，指導(dǎo)老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，指導(dǎo)老師都給予了悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是老師廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。同時進一步加工新一代刀具材料性能的研究或有別于傳統(tǒng)切削加工原理的新一代無接觸式加工方法。3 結(jié)論高速銑削淬火鋼是一項具有發(fā)展前景的加工技術(shù)，推動高速銑削技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，對推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實作用。熱裝式刀桿夾頭的到孔與刀柄為過盈配合，須采用專用熱膨脹裝置裝卸刀具，一般使用感應(yīng)加熱或熱空氣加熱刀桿，使刀孔直徑膨脹，裝卸刀具，冷卻后孔徑收縮將刀柄緊緊夾住，加工過程中在溫度梯度的作用下，刀具會越夾越緊。 圖 7HSK 刀柄與主軸連接 圖 8 高速切削用 HSK40 刀柄刀桿夾緊刀具的方式主要有側(cè)固式、彈性夾緊式、液壓夾緊式和熱裝式等。同時，其重量比傳統(tǒng)刀夾系統(tǒng)減輕了 50%。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，刀夾會更牢固地鎖緊，適合于傳遞大扭矩，如圖 5 所示。刀具顫振不僅降低零件加工質(zhì)量，甚至引發(fā)造成機床損壞。標準刀夾采用 7：24 錐柄 BT 型，應(yīng)用在高速加工中是不理想的。39。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?？紤]精加工階段應(yīng)減小切削振動，前角取 ，后角取 。因此，精加工時宜取絕對值較小的負前角，當硬度不高時，也可取小的正前角和負刃傾角的搭配。隨著淬火鋼硬度的提高，負前角絕對數(shù)值也相應(yīng)增加。因為淬火鋼塑性小，切削抗力大，切削負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，常因張應(yīng)力而產(chǎn)生崩刃破壞。? ?本文設(shè)計的兩把模具銑刀均用于精加工，根據(jù)材料硬度的中間值 60HRC，取螺旋角 30 。因此粗加工或精加工 60HRC 的淬硬鋼時螺旋角應(yīng)取 30 。結(jié)構(gòu)上難以引起振動，作用在刀刃上的切削力垂直于螺旋角方向，并分解為垂直分力與進給分力，使刀具彎曲的進給分力見效了，故壁面加工精度好。?。在適當范圍內(nèi)，增大螺旋角可減小受切削力影響的加工表面寬度，提高加工表面精度。立銑刀的螺旋角相當于其他刀具的刃傾角。易引起振動缺損，加工表面質(zhì)量不佳。對于錐度模具銑刀，出于延長刀具壽命和加工效率的要求使用 3 齒。多齒較少齒在粗加工切槽時，由于同時接觸刃齒數(shù)量多而較少齒切削阻力大，中心部切屑排除性能也比少齒差，球頭立銑刀磨損時，多齒比少齒的中心刃重磨難。另外在每分鐘進給量、轉(zhuǎn)速一定。根據(jù)進給量公式： (2－1)nzf??在主軸轉(zhuǎn)速一定的情況下，銑刀每增加一個齒數(shù)，生產(chǎn)效率相應(yīng)增加 50%。但排屑性漸差，故一般刃齒數(shù)少用與粗加工、切槽。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 齒數(shù) 立銑刀刃齒一般有 2 齒、4 齒、6 齒；6 齒用的較少，最近又增加有 3 齒的。通常采用負前角高速切削，以發(fā)揮刀具材料在高溫時相對工件材料的硬度優(yōu)勢。（5）強度及韌性較差：立方氮化硼的抗彎強度約為陶瓷刀具的 1/5～1/2，一般只用于精加工。（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)但遠高于陶瓷材料，且熱導(dǎo)率隨溫度的升高而增加。（3）化學(xué)穩(wěn)定性好 立方氮化硼具有比金剛石更好的化學(xué)惰性，在 1000 以下時，?不發(fā)生氧化現(xiàn)象，與鐵系金屬在 1200 ～1300 時也不易起化學(xué)反應(yīng)。當溫度高達 1370 以上時，才開始由立C?? C?方晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榱骄w而軟化。加工淬火鋼時，刀具壽命比硬質(zhì)合金提高 3～15 倍。 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超硬材料。加之陶瓷的熱導(dǎo)率小，其熱導(dǎo)率僅是硬質(zhì)合金的 1/2～1/5，而熱膨脹系數(shù)卻比硬質(zhì)合金高 10% ～30%，所以熱沖擊性能很差。此外由于摩擦系數(shù)較小，切削力也比硬質(zhì)合金要小。有時，可以或得以銑代磨的效果。這些特性23對高速切削有重要意義。Al O 與鋼產(chǎn)粘結(jié)的溫度在231538 以上，比硬質(zhì)合金中各種碳化物的粘結(jié)溫度都高，從而使粘結(jié)磨損減少。可見，陶瓷刀具C?在 1200 以上的高溫下仍可進行切削。（2）有很好的高溫性能 陶瓷材料具有很高的高溫硬度。因此，具有比硬質(zhì)合金更高的壽命。采用粉末冶金工藝方法制粉，壓制燒結(jié)而成。另一方面是由于鎢資源的日漸缺乏，而硬質(zhì)合金刀具材料中大量需要鎢。 陶瓷材料近年來，陶瓷刀具得到快速的發(fā)展。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。如引入 TiAl、Ti 等中間過渡層可增加涂層的臨界載荷。界面結(jié)合強度也是影響涂層在
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