面铣刀受力分析及应用选型原则

1、面铣刀受力分析及应用选择原则，冷技术研究部，2015.05，目录：1。常用端面铣刀的特点；2.工艺参数对切削力的影响；3.阶梯面铣刀工作原理介绍：4.粗加工台阶面铣刀结构特点介绍：5.粗加工台阶面铣刀的进一步优化：6.总结刀具的设计思想；7.介绍了端面铣刀的实际切削情况、应力分析和应用选择原则。常用面铣刀的特点：面铣刀的应力分析及应用选择原则，1.1 90度主角面铣刀Kr=90只用于铣削浅凸、浅槽，一般不用于表面加工，因为基面上的切削合力理论上等于铣刀的径向力，振动很大。1.2 75度主偏置铣刀Kr=75铣刀，铣刀径向分量比90铣刀减少4%，工作刀片长度与切削深度之比合适，主要用于粗加工和半精

2、加工。1.3主偏转角Kr=60的60铣刀，铣刀的径向分量比90铣刀减少14%。另一方面，相同直径的铣刀主偏转角越小，刀具重量越大，转动惯量越大，抗振性大大提高，切削频率低于75度铣刀。当切削深度一定时，主偏转角较小的铣刀主切削刃较长，载荷分散性较大，刀具寿命较长。1.4 45度主偏角铣刀Kr=45铣刀，铣刀的径向分量比90铣刀减少30%，所以抗振性是前三种铣刀无法比拟的，而且刀具的使用寿命也较长，所以这种铣刀更适合工艺系统刚性差的情况。但是，45度刀盘切削受影响很大，不适合切削大余量零件。(大多数外表面铣刀是主偏转角为45度的刀盘。)当主偏转角在30-60度范围内增加时，主切削力Fc减小。实验

3、表明，当主偏转角在60-70度之间时，主切削力Fc最小，然后主切削力Fc随着角度的增大而增大。端面铣刀的受力分析及应用选择原则：2.工艺参数对切削力的影响：切削过程中影响变形和摩擦的因素都影响切削力，包括：反切削量ap和进给量F、切削速度Vc。2.1 .切削力Fc随着回切量ap和进给量f ap和f的增加而增加，但两者的影响程度不同。如果f不变，由于ap的加倍，切割层的切割宽度bD和横截面积将加倍，并且由于切割变形和摩擦的影响，切割力将加倍。如果进给速度增加一倍，摩擦力和变形不会增加，所以切削力增加很少，实验表明增加了70%左右。应用面铣刀的受力分析和选择原则，探讨了ap和F对切削力Fc的影响规

4、律，对生产实践具有重要的指导作用。如果切削层面积相同，切削效率也相同，增加进给速度与增加反进给速度相比，不仅减小了切削力，而且节省了功耗；如果消耗相同的机器功率，当表面粗糙度允许时，可以切断更多的金属层，并且可以获得更高的生产效率。2.2切削速度Vc切削速度Vc与主切削力Fc之间的对应曲线如下：加工塑性金属时，切削力一般随着中高速切削速度的增加而减小(低速19时的现象是由积屑引起的刀具前角增加引起的)。在加工脆性金属(如铸铁和铸铜)时，切削速度Vc对切削力没有显著影响，因为它的塑性变形很小。3.阶梯面铣刀工作原理介绍：3.1分段切削原理阶梯面铣刀是基于分段切削原理同时，阶梯面铣刀具有良好的抗振

5、性，也适用于加工系统刚性差的加工环境。4.粗加工台阶面铣刀的结构特点介绍了：重型切削的特点：切削余量大，毛坯状况差，易切削硼刃。刀具设计要点：减小铣削力，增加切削稳定性，刀片抗冲击能力强4.1刀具几何参数选择：4.1.1正轴向前角(轴向8度，法向0度)，使切屑缠绕良好，排屑顺畅，提高加工表面质量，具有良好的抗振性能；4.1.2负径向前角(-12度)降低功率，保护刀头(刀头不直接切削)，切削时使工件的第一接触点远离刀头，提高了刃口强度。这种前角组合适用于加工中强度钢和铸铁，在大余量切削时显示出优越性。当面铣刀切入工件时，前表面和工件之间的接触点可能是S区和U区内的某一点。为了提高刀齿的抗冲击能力

6、和减少刀齿的断裂，希望初始接触点在U点而不是S点。面铣刀的受力分析及应用选择原则在将机夹式面铣刀的每个齿安装到刀体上之前，它相当于一个车刀。为了获得所需的切削角度，刀齿径向倾斜F角，轴向倾斜P角。如果已经确定了叶片的前角、叶片倾角和主平角，f和p可以转换。根据端面铣刀的应力分析和选择原则，前角f和p有三种组合：正前角、负前角和正负前角。1)正前角f和p都是正值，其特征在于轻切削和容易排屑，但切削刃强度差。适合光处理。(大多数国外工具都是这种形式)。负前角F和P都是负值，适用于铸钢和高强度钢的粗铣，但切削力大，功耗高，所以机床的功率和刚度要足够。3)正、负前角式正、负前角式结合了上述两种铣刀的优

7、点，既保证了刀刃有足够的抗冲击性，又不会造成过大的切削力。4.2刀片采用成组梯形结构，主要是为了降低切削功率，满足大切削深度条件下快速进给的要求，减少走刀次数。4.3刀具结构：采用刀座、定位块和锁压式，具有结构可靠、保护刀体、增加切屑空间的功能。4.4刀片没有主后角(切削后角形成在刀片体上)，以保证切削刃的强度，增加使用的刀片数量。面铣刀的受力分析及选择原则的应用；5.粗加工阶梯面铣刀的进一步优化设想。5.2增加径向错位。5.3提高定位块的弧度尺寸，提高耐磨性，减少摩擦。5.4进一步优化刀片材料，以提高抗冲击性和耐用性。面铣刀的受力分析及应用选择原则。刀具设计思想概述： 6.1增加进给速度，而不是简单地增加切削深度，以获得最大的金属去除率。6.2利用