专用梳形成形刀的设计(下)

HEATS

　　3刀具耐用度

, O$ B8 J3 [3 f) E* y

　　刀具从开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间，定为刀具耐用度，以T表示。它不包括测量、对刀等非切削时间。在相同的切削用量和磨钝标准时，刀具耐用度越高，表示刀具磨损得越慢或刀具切削性能好。

　　刀具耐用度与切削用量的关系可用扩充的泰勒公式表示，车削速度v为

 

. x! z) I, s9 M* l/ x1 V/ W 2 z6 K2 G8 {: g/ w

　　式中的系数和指数在文献4中查表可得。当加工材料为硬铝、加工形式为外圆纵车、刀具材料为高速钢时，f≤0.20mm/r、Cv=388、xv=0.12、yv=0.25、m=0.28，代入上式后得到vT0.28=363。

　　根据以上关系式可得下表(设：ap=50.11mm,f=0.20mm/r)。

" B3 A( F" H) _& U: C5 q! Z0 ^

　　硬铝车削时耐用度与切削速度的对应关系表

耐用度T(min)		500	1000	2372	4000	7915
切削速度 v(m/min)	外圆纵车	63.7	52.5	41.2	35.6	29.4
	成形车削	54.2	44.6	35.0	30.3	25.0

8 L8 y; n. X( W3 |: C

　　切削速度

" E6 d. }, s* Z1 y6 E! y

　　v(m/min)外圆纵车63.7 52.5 41.2 35.6 29.4

5 k/ B, e; Y! K, `8 w

　　成形车削54.2 44.6 35.0 30.3 25.0

& _% O7 U9 F) L0 F- b/ D7 [7 B

　　4切削用量的选择

　　吃刀量ap DS/1006成形刀的吃刀量是变化的，随着吃刀深度的增加吃刀量由小到大直至50.11mm。

, I V( B6 y9 U : y2 m/ g. d2 J' |5 P& X

　　进给量f粗加工时限制进给量的主要因素是切削力，精加工时限制进给量的主要因素是表面粗糙度。DS/1006成形刀粗加工时吃刀量由小变大，为确保切削力不至于太大，选择进给量从0.20mm/r开始逐渐变小，进入精加工时一直变小到0.02mm/r。

　　切削速度v当ap和f选定后在此基础上选择切削速度v。切削速度受到刀具耐用度的限制，必须在保证刀具的合理耐用度下选最大的切削速度。在车削过程中，冷却液采用煤油。经过以上刀具切削力、耐用度的分析再加上多年的加工经验，最后切削用量为：在加工全过程中，先后用二种切削速度来加工。切削初期粗加工时吃刀宽度不大，切削速度用35m/min,进给量较大为0.20～0.05mm/r，随着切削宽度的增加，切削力也逐渐增加，此时减小进给量。当切削宽度达到30mm左右时变换切削速度为25m/min，进给量取0.05～0.02mm/r，逐渐减小。经过这种方法加工的零件完全达到技术要求，且生产效率提高10倍，降低了生产成本。

　　5结论

4 @: |6 z5 V/ M2 X . X, r4 U0 k+ z. C) ?4 u

　　在刀具设计中，加工质量、耐用度、成本取决于刀具材料选用是否合理、正确。DS/1006梳形成形刀的结构采用机夹式分体结构。比圆形成形刀加工工艺性好、互换性好。刀具几何参数：前角8°、后角10°，法向前角和后角是变化的。

8 t! [. C* }9 M \& ~8 k # F# b3 t. t2 c% o" o9 D- l

　　为适应吃刀宽度50.11mm的特定条件，DS/1006梳形成形刀采用了变化的进给量，以及二种较低的可变换的切削速度来完成一个零件的加工过程。在正常切削用量下，其切削力为1000～2000N之间，在刀具切削力通常允许的范围内。

4 }: U7 H+ [1 l4 i& E' { - j, K4 |6 \8 S2 ]6 e3 m: k5 J# D( b

　　泰勒公式是耐用度的重要计算公式。根据扩充的泰勒公式计算出DS/1006梳形成形刀的耐用度：粗车时(v=35m/min)为2372min；精车时(v=25m/min)为7915min。要正确选择切削用量才能保证刀具的耐用度。根据资料的测算，这把刀具的耐用度能加工约1000个V30开门机轮轴。

$ B% F" M+ F. N' J. J6 M

　　DS/1006梳形成形刀确保V30开门机轮轴的加工质量，使开门机的多楔形皮带传动平稳、噪声低、传递功率大、使用寿命长。

m# _% s' B8 x. w& v1 n B ' m j( h1 c" P& ~! ?- C) `