QQ登录

只需一步,快速开始

登录 | 注册 | 找回密码

三维网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

展开

通知     

查看: 1863|回复: 1
收起左侧

[推荐] 可转位车刀几何角度的设计、加工及检测

[复制链接]
发表于 2008-12-21 22:46:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国山东聊城

马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
可转位车刀几何角度的设计、加工及检测
9 }% b3 u# k4 n& X& X9 L0 i随着数控机床的普及,可转位车刀的应用范围日益扩大。可转位车刀在加工中转位迅速,尺寸稳定,刀片磨损后可快速更换,因此可显著提高加工效率,节省工具费用。
# H$ R" I6 K! z$ C0 J2 n  1可转位车刀几何角度的设计
3 ]0 v8 J5 |/ i# o" u  可转位车刀刀片槽的空间位置主要由主偏角kr、刃倾角ls和前角g0确定。. u/ ~6 L& c* y# I. P
  主偏角kr主偏角对可转位车刀的寿命影响较大。一般来说,减小主偏角可提高刀具工作寿命。但当工艺系统或被加工工件刚性不足时,减小主偏角会增大径向力,从而加大变形挠度,引起加工振动,降低加工精度和加工表面质量,同时影响刀具寿命,因此,应针对不同的加工条件选择不同的主偏角。设计刀具时的主偏角推荐值见表1。! k% _: Q3 U: U$ h
  刃倾角ls刃倾角对可转位车刀的切削性能也有较大影响。切削时,刃倾角的大小影响切屑流出方向。精车时,为避免切屑流向并擦伤已加工表面,刃倾角常取正值。此外,刃倾角的大小还会影响切削刃锋利程度。设计刀具时,刃倾角的推荐值见表2。
: m9 s7 G: v1 s  前角g0前角的大小直接影响刀刃的强度和锋利程度。增大前角可减小切屑变形,使切削更为轻快,并提高刀具寿命。但前角太大会削弱切削刃强度,易于崩刃,反而会缩短刀具寿命。影响可转位车刀前角选择的因素较多,其设计推荐值见表3。在可转位车刀设计中,刀片自身的前角也是一个重要参数,应予重点考虑。: [( |+ h' m! Q1 e
表1可转位车刀主偏角推荐值
加工条件
主偏角kr推荐值
粗车
工艺系统刚性较好
45°~75°
工艺系统刚性较差
75°~90°
精车
工艺系统刚性较好
45°
工艺系统刚性较差
60°~75°
加工细长轴、薄壁件
90°~95°
工件中间切入、仿形加工
45°~60°,90°~95°
表2可转位车刀刃倾角推荐值
加工条件
刃倾角ls推荐值
精车
0°~5°
粗车
-5°~0°
断续切削
-5°~0°
加工淬硬钢
-5°~-10°
表3可转位车刀前角推荐值
工件材料
前角g0推荐值
粗车
精车
低碳钢
13°~20°
20°~25°
碳素结构钢(正火)
10°~15°
13°~17°
碳素结构钢(调质)
5°~10°
8°~13°
合金结构钢(正火)
8°~13°
10°~15°
合金结构钢(调质)
5°~8°
5°~10°
灰铸铁(HT15-32、20-40)
5°~10°
5°~10°
高强度钢
-5°
-5°
表4可转位车刀后角推荐值
工件材料
后角推荐值
普通钢
5°~12°
普通铸铁
6°~8°
高强度钢
10°~15°
耐磨铸铁
8°~12
- H  ]; b8 ?8 W) [3 V
  后角* G( r$ h/ b7 D9 g6 z8 q, \2 O; _0 k
  后角主要用于减小切削过程中后刀面与过渡表面之间的摩擦。设计可转位车刀时,需要对后角与前角进行综合考虑,选定刀片后角后,再根据刀片槽前角确定刀片槽后角。可转位车刀后角的设计推荐值见表4。
: I0 J  Y2 l: w( \1 Z( }1 W  造型设计及图纸标注
1 s1 O9 K8 a' u, W  可转位车刀切削参数的图纸标注如图1所示。/ p. c# Q/ i. t$ ]7 l6 x% ^
  用AutoCAD2000的实体功能设计可转位车刀时,首先根据加工条件选择刀片,然后减去刀片本身的前角和后角,即可确定设计可转位车刀所需全部参数。进行实体造型设计时,不能完全按照所需刃倾角和前角来旋转刀片,而应将其换算为法向前角,换算公式为tangn=tang0cosls(1). x! m8 o0 W/ k' |
  实体造型时刀片旋转的顺序应为:主偏角→刃倾角→法向前角。5 l  `! S2 \% V% Z' ?; j( f' F
  图1可转位车刀切削参数的图纸标注
 楼主| 发表于 2008-12-21 22:49:23 | 显示全部楼层 来自: 中国山东聊城

可转位车刀几何角度的设计、加工及检测

可转位车刀几何角度的设计、加工及检测) e+ \/ s) R: S& g: {+ h
用AutoCAD2000的实体功能设计可转位车刀时,首先根据加工条件选择刀片,然后减去刀片本身的前角和后角,即可确定设计可转位车刀所需全部参数。进行实体造型设计时,不能完全按照所需刃倾角和前角来旋转刀片,而应将其换算为法向前角,换算公式为 , _* q9 N* D' R+ [- v

1 W0 K4 \7 h9 Etan
gn=tang0cosls - z; h4 w6 h6 W( t6 F& ~

/ \/ @/ ^: ^/ d* u4 [2 p实体造型时刀片旋转的顺序应为:主偏角→刃倾角→法向前角。 , @* D0 L, E1 t! c6 K
4 R& {$ g) z1 y- R1 [
2 可转位车刀的铣削加工
9 V2 ]8 f. N# [
5 b7 }% p( e  F- G0 A; F用数控铣床加工可转位车刀,可较好保证刀具制造的尺寸精度,但加工成本较高;用普通铣床加工可转位车刀,虽然成本较低,但通常只能加工前角、刃倾角均为0°的简单车刀。笔者通过对可转位车刀设计和加工的大量实践,总结出在普通铣床上加工带复合角度(即刃倾角和前角均不为0°)可转位车刀的工艺方法。 6 S$ R( ?5 p/ v  e! s" f+ R

7 K, q" F% o; |. k; l' E在普通铣床上小批量加工可转位车刀时,最好使用万能平口钳作为
夹具。万能平口钳所带旋转轴越多,加工越方便,但平口钳结构较大时刚性相对较差。采用带四个旋转轴的万能平口钳(见图2)夹持加工可转位车刀时,首先夹紧车刀,转动轴1,形成车刀的主偏角;再转动轴3,形成车刀的刃倾角;然后转动轴2,形成车刀的法向前角。此时刀片槽底面与工作台平面平行。根据选定的车刀片,再转动轴4,使刀片槽的一边与工作台水平轴平行,此时即可对车刀进行铣削加工。加工完一个后墙后,转动轴4,再加工其它刀片槽后墙。
" p1 q6 t0 T5 N* U: a6 W/ ]
http://tools.newmaker.com/nmsc/u/2008/20081/art_img/200811923231236799.jpg
2 g5 j) D' |! y8 X3 j图2 带四个旋转轴平口钳的转轴坐标
若采用带三个旋转轴的万能平口钳(见图3)夹持加工可转位车刀,则旋转顺序与采用四轴平口钳时不同,应首先转动轴1,转动角度按式(2)计算;然后转动轴2,转动角度按式(3)计算;此时刀槽底面与机床水平面平行,即可按前述方法转动轴3并开始铣削加工。
) k. M, R' u$ P! T
http://tools.newmaker.com/nmsc/u/2008/20081/art_img/200811923235810613.jpg
' h9 O# x; Q/ B! t: O图3 带三个旋转轴平口钳的转轴坐标
tanq=tang0/tanls : y9 ~- e: ^9 y0 U# W1 ]

6 X) l' P$ l$ h2 Ltang=(tan2g0+tan2ls)½
  n: a! N3 L8 w) W# _
2 B5 ~1 X( l* J& S: r9 U: f& s在普通铣床上大批量加工可转位车刀时,可采用分别放置于车刀两侧面和底面的垫铁来调整角度,亦可将垫铁固定于平口钳上(此时使用只有一个旋转轴的平口钳夹持工件即可)。
. x* A3 E6 |1 Y" P6 k7 u, `" h2 i; {
3 可转位车刀角度的检测
- b3 R: X* ^& C2 v7 Y7 a8 G( U+ f8 O0 o; k+ K4 c4 f, x
1) 主偏角kr的检测
. D' X) r0 g: Z7 N" C) `, v; z- C6 U
将可转位车刀置于万能工具显微镜上,测量车刀侧基面与主切削刃之间的夹角f,然后根据公式kr=90°-f 即可计算出主偏角kr。
( P- i5 T% }" t/ w" ^* H' W- M4 ?/ P0 g1 ~/ W+ L+ |5 n7 e5 S" E% D2 ^
2) 刃倾角ls、后角a0的检测 / [! a+ e9 d0 j" r* ~' o
8 _1 o7 J7 j9 e5 o
将可转位车刀置于平板上,用万能角度尺直接测量刃倾角ls和后角a0。检测ls时,应沿主切削刃方向测量;检测a0时,首先沿垂直于主切削刃方向测量出an,再根据公式tana0=tanancosls计算出a0。
; y( R% N5 e; ?7 R: ^
( t8 Z2 S3 X' i( j& J# X- d7 u可转位车刀其它尺寸的检测可参照普通车刀的检测方法。
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则


Licensed Copyright © 2016-2020 http://www.3dportal.cn/ All Rights Reserved 京 ICP备13008828号

小黑屋|手机版|Archiver|三维网 ( 京ICP备2023026364号-1 )

快速回复 返回顶部 返回列表