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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%。 3 O. U5 \ K1 q; A8 N
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减轻刀体重量的优点
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% p# t* t( `0 R* P3 W' |5 _ 可降低回转扭矩，缩短总的加工周期； o" R. _* M0 |; [* t
使用长尺寸刀具时，不易产生颤振；
0 x$ ]6 c5 X, i" F b 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。
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刀体设计时的注意事项 0 i, Y. l9 Z4 b, k$ ^, [
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; S+ R9 H5 J0 G8 [ 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。
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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 & }/ j$ S0 J' q# I( y$ B
刀具直径 1 ?2 U" _9 i: ~5 }! ^/ \! S
mm 最高允许转速 1 i( i! v% d, Y2 h* ?+ L& g
r/min
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80 17000 ) @& }4 `+ Z5 O8 |. j1 m
100 15900 " g( W4 i* }6 p# L) T
125 13500 4 w7 b' {9 C9 ?2 M1 n0 C
160 11000 - l* k8 q: j" }% b( y O
200 9000 6 V. U" }; }: F/ ^: W5 D
250 7600
/ c# k$ q& Y* S8 d 315 6000
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/ e+ C6 G. Q; [ L0 V; j) r 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& K* N' D5 S8 k, S& i. q$ n
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- ]* g, I. i2 U 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。 + s; x' ~. O4 X* b
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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