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近年来，汽车、IT等行业为了减轻零件重量，正在大量使用铝合金材料，随之对铝合金加工也提出了空前的高精度、高效率加工要求。住友电工公司为此开发出一种刀体较轻的RF型高速切削用面铣刀，并已作为正式产品投放市场。RF铣刀刀体采用特殊铝合金制作，其重量比钢制刀体减轻60%。 * s7 y3 R( R b
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& {' B" e1 \" Z1 w7 ] 减轻刀体重量的优点
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可降低回转扭矩，缩短总的加工周期；
* f9 D' X @/ B9 i% O. G 使用长尺寸刀具时，不易产生颤振；
+ d; C0 t: E) U2 w1 h 过去大尺寸面铣刀装卸时，需工人共同操作，采用铝合金刀体后，由于重量轻，装卸非常方便。 & C- r0 H; n6 ^: l6 d1 d$ i
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" w' ?7 p+ O0 z4 W. V. H$ y 刀体设计时的注意事项 : N! x- W8 C, h- o# Z8 s4 w, h9 p
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铝合金材料的选择：铝合金材料品种繁多，制作刀体的铝合金应选用拉伸强度和硬度均较高的品种。RF铣刀刀体选用的铝合金拉伸强度为573N/mm2，硬度150HB，这是一种特殊的铝合金，拉伸强度和硬度为普通铝合金的2倍左右。 9 L( g8 A! T' w1 k) C
2 N) b) Q- q3 [7 k. A6 I, t 夹紧方式：通常面铣刀的刀片夹紧方式有两种，一种是刀片楔入式，另一种是利用刀片中心孔用螺钉紧固。目前，钢制刀体采用刀片直接进入刀片槽，再用楔块或螺钉紧固，而铝合金刀体由于材料强度较低，不宜采用这种方式。选用铝合金刀体时，可在刀片下增加一个钢质垫片，然后用螺钉通过刀片中心孔，将其固定在刀体上。 表1 RF面铣刀最高允许转速 " h f2 n9 b+ B7 ?% y
刀具直径 0 M6 C1 Q3 W! S, I( O( V
mm 最高允许转速
- |- O' q. _7 G% w r/min , U5 R2 b* | X" [8 L' U
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80 17000 + G9 |: M2 V' d# v
100 15900
1 P, P# D3 D4 T' `4 V+ n; s: j9 P4 O 125 13500 ' ?1 l4 s- H" b% `8 T, y
160 11000 ; b( ]- c; F. c" F
200 9000 2 x: o& p. F, p! A) F) Q* Q
250 7600
/ ~0 S5 c1 Q+ R1 r: Z* F4 l5 u& i 315 6000 - |+ |& X1 H, }- K
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$ c! p7 R! a5 v0 T& x. g& K2 ^ 防止离心力的破坏作用：RF面铣刀的切削速度高达5000m/min，所产生的离心力非常大，为了防止离心力将刀片或其他零件甩出，在设计时应采取相应措施。由试验可知，离心力的大小与夹紧机构支点到刀片切削刃的距离成正比，其大小超过夹紧力便可能将刀片甩出。为此，RF铣刀在刀片上面设计了一个凹入部分，螺钉由凹入部分进入，将刀片紧固在刀体上。由于是在靠近切削刃部位紧固的，因而可抑制切削颤振的产生，保证获得良好的加工精度。表1所示为RF面铣刀的最高允许转速，在此速度范围内，可有效防止刀片甩出和保证加工精度。 - l) u" F2 n: k, r9 z' ^2 d# u; N
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铝合金刀体的表面保护
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RF面铣刀刀体虽然采用了特殊的铝合金，但由于硬度只有150HB，在高速切削过程中，仍易被刮伤。为此，住友公司采取了刀体氧化铝镀膜处理方式，使表面硬度提高到350～400HV，这样，即可满足一般铣削加工对刀体的要求。
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另外，利用硬质氧化铝处理特性，可加入染料，使其具有各种相应的颜色，以便于操作者取用时辨认，避免取错。 0 J' c: ]- G. y) S6 F
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在设计时，还应考虑让切屑沿着刀片前刀面流出，并由刀体上特设的凹形排屑槽排出刀体。该凹形槽也经过硬质氧化铝处理，可长期承受切屑流过，保证刀体其它部分不会受到损伤，有利于延长刀体的使用寿命。 |
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发表于 2007-8-26 11:09:54