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铣削加工常用工艺装备(上)

       2015-04-23 来源:互联网热度:1067评论:0
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    核心提示:一、铣削刀具铣刀的种类很多(大部分已经标准化),按齿背形式分铣刀可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀两大类。尖齿铣刀齿背经铣削而成,后刀面是简单平面,如图8-13a所示,用钝后重磨后刀面即可。该刀具应用很广泛,加工平面及沟槽的铣刀一般都设计成尖齿的。铲齿铣刀与尖齿铣刀的主要区别

一、铣削刀具

铣刀的种类很多(大部分已经标准化),按齿背形式分铣刀可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀两大类。尖齿铣刀齿背经铣削而成,后刀面是简单平面,如图8-13a所示,用钝后重磨后刀面即可。该刀具应用很广泛,加工平面及沟槽的铣刀一般都设计成尖齿的。铲齿铣刀与尖齿铣刀的主要区别是有铲制而成的特殊形状的后刀面,如图8-13b所示,用钝后重磨前刀面。经铲制的后刀面可保证铣刀在其使用的全过程中廓形不变。现按铣刀的用途分述如下。图8-13齿背形式

(一)加工平面用铣刀

1.圆柱形铣刀圆柱形铣刀一般用于在卧式铣床上用周铣方式加工较窄的平面。图8-14为其工作部分的几何角度。为便于制造,其切削刃前角通常规定在法平面内,用γn表示;为测量和刃磨方便,其后角规定在正交平面内,用α0表示;螺旋角即为其刃倾角且λs;其主偏角为kr=90?。圆柱形铣刀有两种类型:粗齿圆柱形铣刀具有齿数少、刀齿强度高,容屑空间大、重磨次数多等特点,适用于粗加工;细齿圆柱形铣刀齿数多、工作平稳,适于精加工。


2.面铣刀 

高速钢面铣刀一般用于加工中等宽度的平面。标准铣刀直径范围为?80-?250mm。硬质合金面铣刀的切削效率及加工质量均比高速钢铣刀高,故目前广泛使用硬质合金面铣刀加工平面。

图8-15所示为整体焊接式面铣刀。该刀结构紧凑,较易制造。但刀齿磨损后整把刀将报废,故已较少使用。        

图8-16为机夹焊接式面铣刀。该铣刀是将硬质合金刀片焊接在小刀头上,再采用机械夹固的方法将刀装夹在刀体槽中。刀头报废后可换上新刀头,因此延长了刀体的使用寿命。 

图8-17为可转位面铣刀。该铣刀将刀片直接装夹在刀体槽中。切削刃用钝后,将刀片转位或更换刀片即可继续使用。可转位铣刀与可转位车刀一样且有效率高、寿命长、使用方便、加工质量稳定等优点。这种铣刀是目前平面加工中应用最广泛的刀具之一。可转位面铣刀已形成系列标准,可查阅刀具标准等有关资料。

(二)加工沟槽用的铣刀

1.三面刃铣刀

三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外,两侧面也有副切削刃,从而改善了切削条件,提高了切削效率和减小表面粗糙度。主要用于加工沟槽和阶台面。三面刃铣刀的刀齿结构可分为直齿、错齿和镶齿三种。

图8-18a所示为直齿三面刃铣刀。该刀易制造、易刃磨。但侧刃前角γ0=0?,切削条件较差。

图8-18b为错齿三面刃铣刀。该刀的刀齿交错向左、右倾斜螺旋角ω。每一刀齿只在一端有副切削刃,并由ω角形成副切削刃的正前角,且ω角使切削过程平稳,易于排屑,从而改善了切削条件。整体错齿铣刀重磨后会减少其宽度尺寸。

图8-18c为镶齿三面刃铣刀,它可克服整体式三面刃铣刀刃磨后厚度尺寸变小的不足。该刀齿镶嵌在带齿纹的刀体槽中。刀的齿数为Z,则同向倾斜的齿数Z1=Z/2,并使同向倾斜的相邻齿槽的齿纹错开P/Z1(P为齿纹的齿距)。铣刀重磨后宽度减小时,可将同向倾斜的刀齿取出并顺次移入相邻的同向齿槽内,调整后的铣刀宽度增加了P/Z1,再通过刃磨使之恢复原来的宽度。

2.锯片铣刀

如图8-19是薄片的槽铣刀,用于切削或切断。

3.立铣刀  

立铣刀主要用在立式铣床上加工凹槽、阶台面,也可以利用靠模加工成形表面。如图8-20所示,立铣刀圆周上的切削刃是主切削刃,端面上的切削刃是副切削刃,故切削时一般不宜沿铣刀轴线方向进给。为了提高副切削刃的强度,应在端刃前面上磨出棱边。

4.波形刃立铣刀

图8-21所示为波形刃立铣刀。它是在普通高速钢立铣刀的螺旋前刀面的基础上,用专用铣夹具将螺旋前刀面再加工成波浪形螺旋面,它与后刀面相交成波浪形切削刃。相邻两波形刃的峰谷沿轴线错开一定距离,使切削宽度显著减小,而切削刃的实际切削厚度约增大三倍,切下的切屑窄而厚,降低了切削变形程度,并使切削刃避开表面硬化层而切入工件。波形刃使切削刃各点刃倾角、工作前角以及承担的切削负荷均不相同。而且波形刃使同一端截面内的齿距也不相同。这些因素大大减轻了切削力变化的周期性,使切削过程较平稳。铣削气割钢板等粗糙表面的工件,波形刃立铣刀尤其能显示出其优良的切削性能。

5.鍵槽铣刀

图8-22所示为键槽铣刀,用于加工圆头封闭键槽。该铣刀外形似立铣刀,立铣刀有三个或三个以上的刀齿,而键槽铣刀仅有两个刀齿,端面铣削刃为主切削刃,强度较高;圆周切削刃是副切削刃。按国家标准规定,直柄键槽铣刀直径d=2mm~22mm,锥柄键槽铣刀直径d=14mm~50mm。键槽铣刀的精度等级有eB和dB两种,通常分别加工H9和N9键槽。加工时,键槽铣刀沿刀具轴线作进给运动,故仅在靠近端面部分发生磨损。重磨时只需刃磨端面刃,所以重磨后刀具直径不变,加工精度高。

(三)加工成型面用的铣刀

1.成形铣刀

成形铣刀是根据工件的成形表面形状而设计切削刃廓形的专用成形刀具,有尖齿和铲齿两种类型,如图8-23所示。前者与一般尖齿铣刀一样,用钝后重磨刀齿的后刀面,其耐用度和加工表面质量较高,但因后刀面也是成形表面,制造与刃磨都比较困难。后者的齿背(后刀面)是按照一定的曲线铲制的,用钝后则重磨前刀面(平面),比较方便。所以在铣削成形表面时,多采用铲齿成形铣刀。

设计和使用成形铣刀的关键在于每次重磨后,要求刀齿的切削刃形状不变和具有适当的后角,且要工艺性好,制造、刃磨简单。为了满足这些要求,铲齿成形铣刀常制成侧前角γf=0?(这时前刀面就在铣刀轴向平面内),且铲齿铣刀的后刀面应是铣刀切削刃在绕其轴线回转的同时,沿其半径方向均匀地趋近铣刀轴线而形成的表面。铲齿成形铣刀的后刀面都采用阿基米德螺旋面,并用γf=0?的平体成形车刀(其刃形与γf=0?铣刀的刃形相同,但凹凸相反),在铲齿车床上进行铲齿得到。

2.模具铣刀  

模具铣刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具铣刀是由立铣刀演变而成的,如图8-24所示。按工作部分外形可分为圆锥形平头、圆柱形球头、圆锥形球头三种。硬质合金模具铣刀用途非常广泛,除可铣削各种模具型腔外,还可代替手用锉刀和砂轮磨头清理铸、锻、焊工件的毛边,以及对某些成形表面进行光整加工等。该铣刀可装在风动或电动工具上使用,生产效率和耐用度比砂轮和锉刀提高数十倍。

二、铣床夹具

铣削加工的常用装夹方法

铣削加工是平面、键槽、齿轮以及各种成形面的常用加工方法。在铣床上加工工件时,一般采用以下几种装夹方法:

(1)直接装夹在铣床工作台上大型工件常直接装夹在工作台上,用螺柱、压板压紧,这种方法需用百分表、划针等工具找正加工面和铣刀的相对位置,如图8-25a所示。

(2)用机床用平口虎钳装夹工件对于形状简单的中、小型工件,一般可装夹在机床用平口虎钳中,如图8-25b所示,使用时需保证虎钳在机床中的正确位置。

(3) 用分度头装夹工件如图8-25c所示,对于需要分度的工件,一般可直接装夹在分度头上。另外,不需分度的工件用分度头装夹加工也很方便。

(4) 用V形架装夹工件这种方法一般适用于轴类零件,除了具有较好的对中性以外,还可承受较大的切削力,如图8-25d所示。

(5)用专用夹具装夹工件专用夹具定位准确、夹紧方便,效率高,一般适用于成批、大量生产中。


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  • aishukong
这家伙很懒,什么也没留下。
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