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在普通铣床上大批量加工可转位车刀时

作者:admin发布时间:2019-01-30 07:23

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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

  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。

  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。

  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。

  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)。

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