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机械设计培训-刀具结构设计

发表时间: 2022-03-18 17:11:09

作者: 济南数控模具科技研究所

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机械设计培训-刀具结构设计采用新的刀具结构设计,实现难加工材料的优质***加工,是现代企业提高经济效益的重要途径。刀具材料的改进是刀具技术发展的主线。在现有刀具材料的基础上,通过刀具几何结构设计来提高切削性能,也是提高切削效率和加工质量的有效途径。国际生产工程学会(International Academy of production engineering)的CIRP指出,“由于刀具材料的改进,刀具的允许切削速度每10年翻一番,而由于刀具几何结构的改进,刀具寿命几乎每10年翻一番”。与切削刃数量、刀具角度等宏观结构相比,刀具切削刃的微观几何特征是影响其切削性能的更直接因素。机械设计培训

Sandvik croman的coromill®Plura整体式端铣刀采用多刃结构设计,实现了钛合金的高进给、小直径切削深度和高切削速度加工,大大减少了切削热的产生,为航空航天钛合金整体刀盘加工提供了工具解决方案。沃尔特高进给铣刀M4002刀片侧面的波浪形设计提高了钛合金的切削质量,并使刀具寿命加倍。德国noble Seiko设计的新型全刃切削刃采用三角形斜面槽设计,可实现钛合金的防振高进给加工,效率提高3倍,使用寿命延长50%。该刮片有助于实现钛合金材料高速、大进给量、大切削深度的***切削。其中,Walter xtratec®可转位钻头b4213通过使用雨刮器抛光片有效提高了表面处理质量。通过比较钛合金Ti-6Al-4V[11]铣削时刮片和普通刮片的加工性能,发现在获得相同表面质量时,刮片可以采用大进给率切削,切削效率比普通刮片提高一倍。形状因子法用于参数化刀具刃口的几何形状,可以定量揭示刃口微观结构对加工表面残余应力等完整性指标的影响规律,为刀具刃口结构的设计和准备提供指导。机械设计培训

在钛合金切削过程中,切削区容易积聚大量的切削热,严重影响被加工工件的尺寸精度和使用性能。为了解决切削过程中切削热高、散热困难的问题,Sandvik、Keleman、Kenner和Walter等刀具制造商提出了高压内冷加工技术和相应的结构刀具。通过对比钛合金在干式切削、浇注冷却和高压冷却三种切削环境下的车削实验,分析了切削介质和出口孔位置对切削力和切削温度的影响规律。研究发现,刀具冷却结构会影响钛合金的加工表面形貌、显微组织和力学性能。使用高压内冷刀具可以有效地解决钛合金切削过程中的蓄热和散热问题。侧面带有双出口孔的刀具结构显著提高了加工表面的完整性。

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