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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%。 / Z2 w+ X' k1 i' v( A2 ]- s
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减轻刀体重量的优点 C; X, H( c' s! y3 A9 ]
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可降低回转扭矩,缩短总的加工周期; 0 Z# y4 n; w; O2 R ~7 L
使用长尺寸刀具时,不易产生颤振; Y2 p7 O) A6 Q0 v* R! s( j' @2 g6 ?; F
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 ; n: x7 p, S) z/ m# [
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4 M8 ]% i4 l% K- \( h 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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% m2 G3 M% b8 z2 d! \# A 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 ) @, O! y0 |5 M' v4 C) W4 j
刀具直径 0 ?8 k q: w M$ V3 B% _! j
mm 最高允许转速
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2 j; {4 B3 h# `! K/ R' ^* i \. f: a" S" `8 U- \$ s
80 17000 , ?1 z1 i: d: B( t3 k6 G
100 15900 2 @6 B$ l/ t* a. y3 m. M& w
125 13500 0 N K' N: P" x: k6 a9 k0 K- ?
160 11000
1 {0 n U) R" ]: l 200 9000 2 k( f9 c+ h2 S8 C" g9 |/ v2 {: _
250 7600
5 W0 q" Q N2 A. Y8 c. W9 q 315 6000 : S7 `. ^: m4 U' F4 k& V
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% P& p7 e u# f, U! h- }! c 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。
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铝合金刀体的表面保护 8 e/ y g5 B5 q; T
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% l1 ^ V5 z6 S& W4 O( M 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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: _' {, z }* A# @8 T 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。 % ?6 E% v% y1 M: Z4 z
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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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