作者:重慶工學(xué)院 陳世平 陳霞 來源:《工具技術(shù)》
}` &an$Mu 'n'83d)z 1 引言
L`"PaIMz u$T`Bn 高速銑削工藝在汽車、飛機(jī)和模具制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。由于銑刀高速旋轉(zhuǎn)時(shí)刀具各部分承受的離心力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過切削力本身的作用而成為刀具的主要載荷,而離心力達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)造成刀具變形甚至破裂,因此研究高速銑刀的安全性技術(shù)對(duì)發(fā)展高速銑削技術(shù)有著極其重要的意義。
z\iz6-\&y Z0yy<9q]2 2 高速銑刀安全性技術(shù)研究的現(xiàn)狀
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b^S _Ju@<V$ 20世紀(jì)90年代初德國(guó)就開始了對(duì)高速銑刀的安全性技術(shù)研究,并制訂了DIN6589-1《高速銑刀的安全要求》標(biāo)準(zhǔn)草案,規(guī)定了高速銑刀失效的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn),在技術(shù)上提出了高速銑刀設(shè)計(jì)、制造和使用的指導(dǎo)性意見,規(guī)定了統(tǒng)一的安全性檢驗(yàn)方法。該標(biāo)準(zhǔn)草案已成為各國(guó)高速銑刀安全性的指導(dǎo)性文件。
Q_p!;3 DK2m(9/`3 2.1 高速銑刀的安全失效形式與試驗(yàn)方法
Z<7FF}i \etuIFQ#U 標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定了高速切削的速度界限,超過該速度后離心力將成為銑刀的主要載荷,必須采用安全技術(shù)。在刀具直徑與高速切削范圍關(guān)系圖中,曲線以上區(qū)域?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的銑刀必須經(jīng)過安全檢驗(yàn)的高速切削范圍:對(duì)于直徑d1≤32mm的單件刀具(整體或焊接刀具),其切削速度超過10000m/mm為高速切削范圍;對(duì)于直徑d1>32mm的裝配式機(jī)夾刀具,高速切削范圍為線段BC以上區(qū)域。
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CNsa {/f\lS.5g 高速銑刀的安全失效形式有兩種:變形和破裂。不同類型銑刀的安全試驗(yàn)方法也不同。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位銑刀,有兩種安全試驗(yàn)方法:一種方法是在1.6倍最大使用轉(zhuǎn)速下進(jìn)行試驗(yàn),刀具的永久性變形或零件的位移不超過0.05mm;另一種方法是在2倍于最大使用轉(zhuǎn)速下試驗(yàn),刀具不發(fā)生破裂(包括夾緊刀片的螺釘被剪斷、刀片或其他夾緊元件被甩飛、刀體的爆裂等)。而對(duì)于整體式銑刀,則必須在2倍于最大使用轉(zhuǎn)速條件下試驗(yàn)而不發(fā)生彎曲或斷裂。
/SLAg& vN=bd7^?= 2.2 高速銑刀強(qiáng)度計(jì)算模型
8<z]rLQw?% REd"}zDI 高速刀具在離心力的作用下是否發(fā)生失效的關(guān)鍵在于刀體的強(qiáng)度是否足夠、機(jī)夾刀的零件夾緊是否可靠。當(dāng)把離心力作為主要載荷計(jì)算刀體強(qiáng)度時(shí),由于刀具形狀的復(fù)雜性,用經(jīng)典力學(xué)理論計(jì)算得出的結(jié)果誤差很大,常常不能滿足安全性設(shè)計(jì)的要求。
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