減輕刀體重量的新型面銑刀

       近年來，汽車、IT等行業(yè)為了減輕零件重量，正在大量使用鋁合金材料，隨之對鋁合金加工也提出了空前的高精度、高效率加工要求。住友電工公司為此開發(fā)出一種刀體較輕的RF型高速切削用面銑刀，并已作為正式產(chǎn)品投放市場。RF銑刀刀體采用特殊鋁合金制作，其重量比鋼制刀體減輕60%。


   減輕刀體重量的優(yōu)點(diǎn)


   可降低回轉(zhuǎn)扭矩，縮短總的加工周期； 
   使用長尺寸刀具時(shí)，不易產(chǎn)生顫振； 
   過去大尺寸面銑刀裝卸時(shí)，需工人共同操作，采用鋁合金刀體后，由于重量輕，裝卸非常方便。


   刀體設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)


   鋁合金材料的選擇：鋁合金材料品種繁多，制作刀體的鋁合金應(yīng)選用拉伸強(qiáng)度和硬度均較高的品種。RF銑刀刀體選用的鋁合金拉伸強(qiáng)度為573N/mm2，硬度150HB，這是一種特殊的鋁合金，拉伸強(qiáng)度和硬度為普通鋁合金的2倍左右。?

   夾緊方式：通常面銑刀的刀片夾緊方式有兩種，一種是刀片楔入式，另一種是利用刀片中心孔用螺釘緊固。目前，鋼制刀體采用刀片直接進(jìn)入刀片槽，再用楔塊或螺釘緊固，而鋁合金刀體由于材料強(qiáng)度較低，不宜采用這種方式。選用鋁合金刀體時(shí)，可在刀片下增加一個(gè)鋼質(zhì)墊片，然后用螺釘通過刀片中心孔，將其固定在刀體上。? 表1 RF面銑刀最高允許轉(zhuǎn)速
   刀具直徑
    mm 最高允許轉(zhuǎn)速
    r/min

    80 17000 
    100 15900 
    125 13500 
    160 11000 
    200 9000 
    250 7600 
    315 6000


    防止離心力的破壞作用：RF面銑刀的切削速度高達(dá)5000m/min，所產(chǎn)生的離心力非常大，為了防止離心力將刀片或其他零件甩出，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。由試驗(yàn)可知，離心力的大小與夾緊機(jī)構(gòu)支點(diǎn)到刀片切削刃的距離成正比，其大小超過夾緊力便可能將刀片甩出。為此，RF銑刀在刀片上面設(shè)計(jì)了一個(gè)凹入部分，螺釘由凹入部分進(jìn)入，將刀片緊固在刀體上。由于是在靠近切削刃部位緊固的，因而可抑制切削顫振的產(chǎn)生，保證獲得良好的加工精度。表1所示為RF面銑刀的最高允許轉(zhuǎn)速，在此速度范圍內(nèi)，可有效防止刀片甩出和保證加工精度。?


    鋁合金刀體的表面保護(hù)


    RF面銑刀刀體雖然采用了特殊的鋁合金，但由于硬度只有150HB，在高速切削過程中，仍易被刮傷。為此，住友公司采取了刀體氧化鋁鍍膜處理方式，使表面硬度提高到350～400HV，這樣，即可滿足一般銑削加工對刀體的要求。?

    另外，利用硬質(zhì)氧化鋁處理特性，可加入染料，使其具有各種相應(yīng)的顏色，以便于操作者取用時(shí)辨認(rèn)，避免取錯(cuò)。?

    在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮讓切屑沿著刀片前刀面流出，并由刀體上特設(shè)的凹形排屑槽排出刀體。該凹形槽也經(jīng)過硬質(zhì)氧化鋁處理，可長期承受切屑流過，保證刀體其它部分不會受到損傷，有利于延長刀體的使用壽命。?