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铣硬质合金刀具刀片槽及相关计算方法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:可转位刀具的切削角度是由硬质合金刀片与刀杆上刀片槽的几何角度组成的。由于刀片是按照有关标准生产的,所以要使刀具得到精确的切削角度,就必须在刀杆上加工出准确的刀片槽。图7-35 硬质合金刀具刀片定位面的两个垂直方向图7-36所示为铣可转位刀具刀片槽中使用的夹具。图7-36 铣刀片夹具可转位刀具的刀片槽一般要满足前角γ、刃倾角λ和主偏角kr三个角度的要求。

铣硬质合金刀具刀片槽及相关计算方法

可转位刀具的切削角度是由硬质合金刀片与刀杆上刀片槽的几何角度组成的。由于刀片是按照有关标准生产的,所以要使刀具得到精确的切削角度,就必须在刀杆上加工出准确的刀片槽。实际工作中,一般是将刀杆装夹在具有二向转位的夹具上铣刀片槽,或是在刀片定位面的两个垂直方向(图7-35中的纵向和横向)垫楔铁,以倾斜和改变刀杆的装夹位置进行调节定位。其调整原理是使刀杆绕两个垂直轴线的转动,使刀片槽的被切削底面H位于加工位置。调整过程中,将刀杆绕Ox轴转动一个仰角,再绕Oy轴转动一个方位角。但在第一次转动仰角时,使得刀杆上的横向断面在空间位置发生了变化,即相对原来的位置也有所挪动,所以第二次绕Oy轴转动方位角时,要注意这方面因素的影响。

图7-35 硬质合金刀具刀片定位面的两个垂直方向

图7-36所示为铣可转位刀具刀片槽中使用的夹具。它由底座和转台两部分组成,转台可以绕转轴转动,相对于底座底面的仰角为±25°。转台上端是一块平板,板面和两个长侧面上有若干螺孔,供固定定位件和夹紧件时使用。全套夹具对加工精度的主要要求是:底座底面、A面、B面和转轴轴线应保持平行;底座两长侧面、转台两长侧面和转轴轴线也应保持平行。

图7-36 铣刀片夹具

可转位刀具的刀片槽一般要满足前角γ、刃倾角λ和主偏角kr三个角度的要求。应用复合角的原理,以夹具上的一个转轴同时满足前角和刃倾角的要求,再以夹具体在铣床床面上的安装角度,来满足主偏角的要求。

复合角原理可以这样来理解:把待加工的刀体放在夹具的转台上,调整转台的仰角ξ如图7-37所示,同时改变刀体相对于夹具转轴轴线的方位角ψ,使刀片槽被切削的底面与夹具的下底面平行,这时的ξψ就是复合角。

仰角ξ和方位角ψ的角度值,可以由前角γ和刃倾角λ,并利用式(7-39)和式(7-40)计算出来。

用仰角的角度值调整夹具转台的仰角。实际加工中,常将ψ角换算成上方位角θθ角是夹具长侧面和刀体长侧面之间的夹角,这样,调整比较方便,误差也比较小。

图7-37 复合角示意图

图7-38所示为铣刀片槽复合角,从图7-38可以看出,用安装角度来满足ψ角的要求,就可以使刀片槽的侧面AB和铣床导轨轨迹线方向一致。这时,夹具体长侧面与铣床导轨轨迹线之间的夹角为ρ,称为下方位角。

对于正四边形(ε=90°)的刀片槽:

ρ=ψ(7-41)

θ=180°-(kr+ψ) (7-42)

对于正三边形(ε=60°)的刀片槽(图7-39):(www.xing528.com)

ρ=ψ-30°(7-43)

θ=180°-(kr+ψ) (7-44)

使用铣刀片槽夹具时的步骤如下:

图7-38 铣刀片槽复合角

图7-39 铣正三边形刀片槽

1)根据γλkr,计算出ξψ;再根据ε,计算出ρθ

2)用角度尺校正仰角ξ,此时可以利用A面(图7-36)和B面作为测量面。

3)在工作台上端面,用角度尺校准上方位角θ。批量生产中,可以使用定位件。

4)在铣床床面上固定一直尺,用百分表校正,使它与导轨平行。然后用角度尺校准夹具底座与直尺,使它们成ρ角。

5)根据刀体加工部位、铣床运动范围、操作和观察方便等情况,安装定位夹紧件和辅助工具。

该夹具除了铣削刀片槽之外,还可以铣削其他工件的类似倾斜面。但需要指出的是,在ρψ的关系式中,ψ是近似值,当ξ不大时,cosξ≈1,ψ′ψ;当ξ较大时,ψ的准确值应是ψ′

tanψ′=tanψcosξ (7-45)

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