当前栏目:申博 > 信息中心 > > 信息中心
旋风铣削螺纹螺纹一次被多铣是什么原因
来源:申博太阳城   发布时间:2019-10-05 13:25   浏览次数:

 

  摘要:分析了旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异的原因,设计了加工丝杠螺纹的专用铣刀盘。

  高速切削、强力切削可显著提高加工效率,是现代制造技术的重要发展趋势之一。但随着切削速度的提高,在某些加工场合也带来了加工质量方面的问题。如采用旋风铣削法高速铣削内、外螺纹时(见图1),虽然加工效率高、刀具冷却效果好,但加工出的螺纹精度并不高,且螺纹牙槽两侧面的表面质量存在较大差异。对于粗加工工序,螺纹牙侧表面加工精度影响不大,但对于一次完成全牙深切削的最终加工而言,这一问题不容忽视。为此,本文对旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧面的表面质量进行了分析计算,并介绍了旋风铣刀的设计方法。

  旋风铣削丝杠螺纹时,当铣削速度提高到2000r/min 以上,螺纹牙槽底面(沟底)及其中一侧面的表面质量明显提高。由加工结果可知,无论是采用刀具进给方式、由车床改装的旋风铣削装置,还是采用工件进给方式的专用丝杠加工设备,均为迎向铣刀的牙槽一侧(记为A侧)的表面加工质量明显优于相对的另一侧(记为B侧)。A侧表面光滑锃亮;B侧表面光泽不明显,用手触摸有细微粗糙感。

  如图2所示,设刀刃位于水平线;时为零时刻,经过时间t后,铣刀盘转过一齿,则有

  式中,wF、ww分别为铣刀和工件的转动角速度,Z为装刀数。设转速比l=wF/ww=nF/nw(nF,nw分别为铣刀和工件的转速),则可得

  式中,R为丝杠直径,h为牙槽深度,b为螺旋升角。由此可得A侧表面的理论粗糙度值为

  由于刀具加工时既有横向位移又有进给位移,因此经过时间t后,铣刀盘转过一齿时,刀具切入点的位移量为轴向进给位移与向后的横向位移之和,则B侧表面的理论粗糙度值为

  铣刀作轴向进给运动时,A侧面在铣刀侧刃挤压下被高速铣削。当切削速度达2000~3000r/min时,加工区火花四溅,切屑局部呈柑红色,表明该处切削温度已达800℃以上(通过计算也可得出此结论),此时金属原子热振动振幅增大,原子间键力减弱,导致工件材料的硬度和强度降低,同时切削时的弹性变形、塑性变形和摩擦力也明显减小。由于大部分切削热被切屑带走,传入工件表层的切削热很少,渗入层很薄,表面层物理力学性能的变化在允许范围内,因此A侧面的表面质量得到提高。此外,由于每齿切削厚度和进给量减小,A侧相当于在被铣削的同时也被研磨,使表面质量进一步提高。而B侧被铣削时,由于存在进给运动,刀具在该时刻已离开被铣部位,因此不存在挤压与研磨作用。可见,切削力作用形式的差异也给两侧的表面质量带来不同的影响。

  根据上述计算与分析可知,由于Rz1Rz2,加上A、B两侧铣削作用力的不同影响,故A侧表面质量优于B侧,这与在实际加工中的观察结果一致。

  当铣削速度达到2000r/min以上时,刀具与工件接触时间约为0.003s,而切削热在钢中的传播速度约为0.5mm/s,即在刀具与工件接触时间内热量传播距离仅为1.5m 左右,因此仅有极少量切削热传入刀具中。此外,由于刀刃空行程较长,使刀刃承受的热脉冲大大降低,因此铣刀刃部温度始终保持在300℃左右,不易引起刀具硬度降低,刀具磨损较小。但是,由于刀刃工作方式为高速断续切削,整个工艺系统振动较大,刀刃部位需要承受较强的正压力脉冲和弯曲应力脉冲,因此要求刀具材料具有较好韧性。综合考虑上述加工特点,刀具材料不宜选用硬质合金,选用65Mn淬火钢较好。

  为提高加工效率,笔者设计了图3所示铣刀盘结构和图4所示刀夹。刀夹上开有装刀槽,将长条形刀片置于其中,上面盖压一带槽薄板,然后装入铣刀盘刀槽中,用内六角螺钉压紧,即可进行铣削加工。当刀片磨损后,松开压紧螺钉,取出长条形刀片,对切削刃部分重新刃磨后即可重复使用。如切削时刀片有后退倾向,可在铣刀盘上加装可调挡块。与焊接式或其它刀具结构相比,这种可转位铣刀盘结构可减少刃磨、装卸和对刀工时,刀片可重复利用,具有加工效率高、加工成本低等优点。

      申博,申博太阳城
相关动态


申博,申博太阳城Copyright@2006-2019.申博太阳城股份有限公司版权所有 备案号:

地址:中国山东省文登市苘山镇中韩路2号
E-mail:www.tour5178.com 邮编:264414 销售电话: 传真:86-631-3909777 3909888

网站地图