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新型刀片可调式机夹硬质合金端铣刀的设计万源拆装家具雕刻刀具船用型钢铝箔卷x

发布时间:2022-10-20 21:18:31

新型刀片可调式机夹硬质合金端铣刀的设计

1 问题的提出

目前不少机械制造厂所使用的小直径端铣刀(f30~f40mm)均为焊接式,由于这种结构的铣刀不能重磨,当刀片磨钝或刀刃被碰坏后,只能将刀具整体报废。有的大型机械制造厂,一年要报废上万把铣刀,浪费非常严重。为了解决这个问题,笔者设计了一种新型“挤出压力的波动与挤出温度、冷却装置的使用刀片可调式机夹硬质合金端铣刀”(已获国家专利)。经过多年生产实践证明,使用这种端铣刀既能满足加工使用要求,又可大大降低生产成本。

2 铣刀的结构与加工

图1为该端铣刀的结构示意图。端铣刀由刀具主体1、推顶翅2、两片异形刀片3、两个夹紧螺钉4(M6×22)和一个调节螺钉5(M6×35)组成。当刀片磨钝后,松开两个夹紧螺钉4,扭动调节螺钉5,推顶翅2即可将两刀片同时顶出;调整刀片的伸出长度,用两个夹紧螺钉4将刀片夹紧,再刃磨两个刀片的副后刀面,端铣刀即可继续使用。经多次调整、重磨后刀片长度太短,不能再继续使用时,只需换上两片新刀片并刃磨其副后刀面,铣刀即可继续使用。该端铣刀特有的刀片可调结构有效地避免了刀体的整体报废。

1.刀具主体 2.推顶翅 3.异形刀片 4.夹紧螺钉 5.调节螺钉

图1 刀片可调式机夹硬质合金端铣刀结构示意图

图2 铣刀主体结构示意图

铣刀的主体结构示意图见图2。如图所示,刀具的尾部锥体通过连接套固定在铣床的主轴锥孔中,刀体前端两个异形刀槽用于安装刀片。加工刀槽时,首先应加工好刀具主体上f8H8的定位孔(该孔用于安装推顶翅),然后用片铣刀铣出宽1mm、长40mm的弹性槽,再用带4°锥角的小直径(f5mm)立铣刀铣出异形刀槽,并用f4mm的小立铣刀清根。在刀体的前端铣出两个R10的容屑槽,便于切屑的变形和排出。与刀片前刀面接触的异形刀槽表面与刀体中心的距离为3mm,以增加支承刀片下表面的刀体厚度(这一部位是整个刀体的薄弱环节,过去曾试制过一批刀片前刀面通过刀体中心的端铣刀,但由于支承刀片的刀体厚度较薄,切削力过大时会使该部位产生变形)。为了增加刀体前端的强度(尤其是上述薄弱环节的强度),可选用高速钢作为刀体前端材料,尾锥选用40Cr, 材质,并用焊接方式连接。安放刀片的异形槽靠近刀体中心的部位较宽,可避免刀具在高速旋转时因离心力过大而将刀片甩出。铣刀推顶翅结构见图4:右端为f.03mm的圆柱体与推顶翅一起从刀体的前段装于刀体中。异型刀片(在专用夹具中磨出)见图4,加工钢和铸铁时可分别选用YT类和YG类硬质合金材料。

图3 推顶翅结构示意图

图4 异型刀片结构示意图

3 刀片的几何角度

铣刀异型刀片的几何角度如图5所示。

图5 刀具的几何角度

由于在主刀刃上磨出了0.5×45°的刀棱(见图4),所以A点向刀体内移动的距离为AE=0.35mm,而DA=7+.35=16紧缩实验在压力实验机上进行.65mm

tanb=tan∠DAO=3/16.65

故b=10°

由于刀片前刀面的实际高度高于刀杆中心3mm,由图4、图5可知,切削平面Px(AC)与刀片的主后刀面间的夹角为

ao=10°+4°=14°

又因∠O1AB=90°,sin∠O1AD=(2.不论是聚氨酯(PU)还是聚苯板(EPS、XPS).5)/2.5=0.8则∠O1AD=52°则A点的前角为

ao=90°-52°-10°=28°

刀具的直径可由下式计算

2OA≈2OE因OE=16.65/cosb

故OA=16.65/cos10°=16.9mm则铣刀直径为2×OA=33.8mm

采用新型刀片可调式机夹硬质合金端铣刀加工时的推荐切削用量:每齿进给量ap=0.1~0.15mm/Z,切削速度v=90~100m/min,进给速度vf=200~220mm/min,切削深度ap=4~6mm。(end)

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