几种国产立装可转位铣刀及其应用

1引言

上世纪70年代,我国开始应用和制造可转位铣刀。经过30多年的努力,在吸收国外先进技术的同时,开发了适用于我国制造业的各类可转位刀具。从刀片的安装结构分:主要有立装结构和平装结构,其中立装结构可转位铣刀由于刀片采用切向安装,切削

力方向硬质合金截面大,抗压强度高,因而可进行大切深、大走刀量加工；同时,由于刀片采用切削力夹紧,随着切削力的增大夹紧力也增大,省去了夹紧元件,设计时可增大排屑槽,结构简单紧凑,因此得到广泛使用。

2几种立装可转位铣刀及其应用

·陶瓷可转位微调平面精铣刀

▼结构特点

陶瓷可转位微调平面精铣刀是一种用于表面精加工的特殊结构的新型立装可转位铣刀。该类铣刀应用广泛,适用于汽轮机中分面夹持板、机床工作台、箱体结合面的精加工。

图1

如图1所示,该陶瓷微调平面精铣刀带有微调螺钉,随着微调螺钉的旋进和旋出,迫使刀片推进或退后。由于6°后角的作用,使得刀片的高度位置有微小的变化,整个铣刀的端面跳动就可进行微量调整,使端面跳动减少0.005～0.008mm,铣刀组装后的端面跳动可达到0.01mm以内；加工表面精度能达到Ra0.8甚至更高。该铣刀采用陶瓷刀片,由于陶瓷刀片材料具有高硬度、高耐磨性、高耐热性、优良的化学稳定性和低磨擦系数等优点,因此可以加工高硬度的材料并能极大地提高被加工材料的表面精度。同时,陶瓷刀片的切削速度比硬质合金刀片高3～10倍,故能满足高速切削要求,显著提高铣削加工效率和刀片使用寿命。为适应我国用户的使用情况,在常规刀片上增加了3°导向角。

▼试切实例

铣削试验在齐齐哈尔第一机床厂重型机械加工一厂进行。试切条件为:刀具:f200mm陶瓷可转位微调平面精铣刀,6齿,铣刀端面跳动0.01mm以内；试切机床:龙门铣床,机床功率15KW；被加工件:2.5米立车立柱,材质为铸铁HT250,加工长度为9m,宽度为150mm。

试切时分别采用4组不同的机床主轴转速和进给速度进行切削,切削过程平稳,每齿吃刀量可达2mm,进给速度可达3000mm/min,机床主轴转速达到250～300r/min,工件表面粗糙度达Ra0.8以上,加工精度完全达到用户要求。

·硬质合金可转位螺杆转子铣刀

▼结构特点

硬质合金可转位螺杆转子铣刀是用于粗加工螺杆压缩机转子的专用铣刀。如图2所示,该类铣刀由阴、阳两把铣刀组成,分别用于螺杆阴转子与阳转子的粗加工。这种铣刀科技含量高,设计难度较大,刀具选用的刀片型号较多,设计型线时要考虑保证刀片充分搭接,型线符合公差要求；实体造型时要使各个刀片分布合理,既要保证刀片空间位置不发生干涉,同时也要保证刀具切削平稳。

图2

根据上述设计原理,设计时依据用户提供的转子型线坐标,合理选用专用形状的刀片:阴螺杆转子铣刀齿顶部分采用凸圆弧刃刀片,阳螺杆转子铣刀齿顶部分采用簿的、超长形的专用刀片；阴、阳铣刀齿底部分均采用凹圆弧刃刀片；其它部分采用直刃刀片。同时对某些刀片进行了角度修正。铣刀制造时采用CAM软件编制数控程序,在五坐标联动的加工中心上加工,使铣刀的精度符合要求,以保证该铣刀加工出的螺杆转子型线均匀、一致,从而确保转子精加工精度,同时也显著降低精加工费用。目前开发的可转位螺杆转子铣刀规格为f200mm ～f360mm,阳刀齿顶最薄部分不到4mm。

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