成形铣刀设计.

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4.盘形铣刀
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(1)槽铣刀仅在圆柱表面上有刀齿,为了减少端面与沟槽侧面 的摩擦。两侧面做成内凹锥面,使副切削刃有30’的副偏角 也参加部分切削工作。槽铣刀只用于加工浅槽。 (2)两面刃铣刀在圆柱表面和一个侧面上做有刀齿。用于加工台 阶面。 (3)三面刃铣刀在两侧面上部有刀齿 (4)错齿三面刃铣刀的刀齿左、石旋交错排列,从而改善了侧 刃的切削条件,常用于加工沟槽。
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2)铲背量的确定
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3)名义后角
铣刀切削刃上各点的铲背量都相同,所以各点的齿背曲线 都是齿顶齿背曲线的等距线。
铣刀切削刃上各点的后角不等,越靠近轴心的点,Rx ↓, αf ↑ 规定新铣刀齿顶处的后角为成形铣刀的名义后角αf , 一般 αf=10º ~12º 。
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成形铣刀按齿背形成可分为尖齿成形铣刀和铲齿成形铣刀
(1)尖齿成形铣刀用钝后 需重磨后刀面,其耐用度 和加工表面质量都较高, 但因后刀面为成形表面, 制造和重磨时必须用专门 的靠模夹具,使用不方便。
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(2)铲齿成形铣刀的齿背是按一定的 曲线铲制的,用钝后只需重磨前刀 面即可保证刃形不变,由于前刀面 是平面、刃磨很方便,因而得到广 泛应用。
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第三章
成形铣刀
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第一节
成形铣刀的 种类和用途
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铣削是应用非常广泛的一种切削加工方法,不仅可以 加工平面、沟槽、台阶,还可以加工螺纹、花银、齿轮及 其他成形表面。 铣刀又是一种多刃刀具,铣削速度较高且无空行程、 因此是一种高效率的切削加工方法。
一、按用途分类 1.圆柱铣刀
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5.立铣刀
圆柱面上的螺旋切削刃是主切削刃, 端面上的切削刃是副切削刃。 应与麻花钻头加以区别,一般不能作 轴向进给。 可加工平面、台阶面、沟槽等。
用于加工三维成形表面的立铣刀,端 部做成球形,称球头立铣刀。其球面 切削刃从轴心开始,也是主切削刃, 可作多向进给。
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6.键槽铣刀
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二、按齿背加工形式分类
1. 尖齿铣刀
尖齿铣刀的齿背经铣制而成,并在切削刃后磨出一条窄的 后刀面,用钝后仅需重磨后刀面。 优点:与铲齿铣刀相比,尖齿铣刀耐用度较高。加工表面 质量较好,对于切削刃为简单直线或螺旋线的铣刀,刃磨 很方便,故使用广泛。
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2. 铲齿铣刀
铲齿铣刀的后刀面是铲制而成的,用钝后需磨前刀面。 优点:当铣刀切削刃为复杂廓形时,可保证铣刀在使用 过程中廓形不变。目前多数成形铣刀为铲齿铣刀,它比 尖齿成形铣刀容易制造,重磨简单。铲齿铣刀的后刀面 如经过铲磨加工,可保证较高的耐用度和被加工表面质 量。
切削刃成螺旋状分布在圆柱表 面上,两端面无切削刃。 常用来在卧式铣床上加工平面, 多用高速钢整体制造,也可以 镶焊硬质合金刀条。
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2.端铣刀 端铣刀切削刃分布在铣 刀端面。切削时,铣刀 轴线垂直于被加工表面, 多用于立式铣床上加工 平面。端铣刀多采用硬 质合金刀齿,故生产效 率较高。
3.锯片铣刀 锯片铣刀实际上就是薄片槽铣刀、与切断 车刀类似,用于切断材料或切深而窄的槽
三、按刀齿数目分类
1. 粗齿铣刀:刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大, 用于粗加工。 2. 细齿铣刀:刀齿数多容屑空间小,用于精铣。
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第二节
成形铣刀
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一、成形铣刀的种类和用途
成形铣刀的切削刃廓形是根据工件廓形设计的。 成形铣刀可在通用铣床上加工形状复杂 的表面,可保证加工工件的尺寸和形状的一 致性,生产效率高,使用方便,故应用广泛。 成形铣刀可用来加工直沟和螺旋沟成形 表面,常见的成形铣刀(如凸半圆铣刀和凹半 圆铣刀)已有通用标准。但大部分成形铣刀属 专用刀具,需自行设计。
键糟铣刀是铣制键槽的专用刀具。 它仅有两个刃瓣,其圆周和端面上 的切削刃都可作为主切削刃。 使用时先轴向进给切入工件,然后 沿键槽方向进给铣出全槽。为保证 被加工键槽的尺寸,键槽铣刀只重 磨端面刃。
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7.角度铣刀
角度铣刀分单角度 铣刀和双角度铣刀 用于铣削沟槽和斜 面。
8.成形铣刀
用于加工成形表面 刀齿廓形由被加工工件的廓形决定
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2.齿背曲线
铲齿铣刀的齿背曲线是刀齿后刀面在垂直于铣刀轴线的 端平面中的截线。 刀齿的廓形取决于铲刀的刃形,齿背曲线的形状则影响后角 的大小和重磨后后角的变化。 理论上:采用对数螺线作为齿背曲线可保证重磨后的后角不变 设计中:常采用阿基米德螺线作为齿背曲线, 理由:① 铣刀重磨后的后角虽有所增大,但增大不多。 ② 阿基米德螺线上各点的向量半径是随向径转角的增减 而成比例地增减的。 ③ 匀速回转运动与沿半径方向的匀速直线运动结合起来 就可得到阿基米德螺线,生产中很容易实现。
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2.铣刀齿数Z
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成形铣刀的径向铲齿过程
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3.铲背量K的确定和名义后角αf 1)定义:
产背量K是指铣刀(工件)转过一个齿间角ε(2π/z)时
铲刀沿着铣刀半径方向推进的距离。
凸轮回转一周的升高量(向径差)应该等于铲背量K
凸轮上的曲线也应该是阿基米德螺线 不论铣刀直径和齿数如何,只要K值相同,均可使用同一凸轮
4.正交平面后角
为了减小摩擦, 避免铣刀磨损过 快,一般要求 αomin ≥2º
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对于αomin 〈 2º,可采用以下措施加以改善: 增大齿顶后角,但不能超过15~17º 修改铣刀刃形
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斜置工件
斜向铲齿
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三、铲齿成形铣刀的结构要素
1.铣刀直径的确定
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复杂刀具设计 二、成形铣刀的铲齿
1.铲齿的目的和要求
1) 为了保证重磨前刀面后铣刀刃 形不变,铣刀任意轴平面中的 廓形均应相同; 2) 为了保证适当的后角,铣刀各 轴平面中的廓形还应逐渐向铣 刀中心缩近。
要求铣刀的后刀面应是新刀切削 刃廓形绕铣刀轴线回转,同时向 铣刀中心均匀移动所形成的表面。 能完成这种齿背加工的方法叫做 “铲背”或“铲齿”,是用铲刀 在铲齿车床上进行的。
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