在工作中曾經(jīng)有企業(yè)提出一個(gè)問題：能不能采用一種新的切削方式加工方形工件，以便提高生產(chǎn)效率。因?yàn)楹芏嗟奈褰鸺S、標(biāo)準(zhǔn)件廠、電子廠、潔具廠需要成形大批的方形工件，常采用鍛壓、沖裁、銑削加工，這些傳統(tǒng)的鍛壓、沖裁由于結(jié)構(gòu)原因有時(shí)無法實(shí)現(xiàn)，而銑削加工生產(chǎn)效率低(每次銑削一方，工件轉(zhuǎn)位浪費(fèi)時(shí)間)，能不能有一種兩全齊美的辦法?

　　車床加工車削方形工件的結(jié)構(gòu)新的方案擬定

　　通過對大量的小型方形工件結(jié)構(gòu)的分析，實(shí)踐操作，查閱相關(guān)資料，有一種較為先進(jìn)的方法能實(shí)現(xiàn)這一要求，即采用車削的方式。車削多邊形原理為：車削加工時(shí)，如果工件旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，刀具也以一定的轉(zhuǎn)速(大于工件的轉(zhuǎn)速)和工件同向旋轉(zhuǎn)，便可改變車刀和工件的相對運(yùn)動(dòng)軌跡，加工多邊工件。圖1為車削正多邊形工件的原理圖。

　　當(dāng)工件與刀具分別以w1和w2旋轉(zhuǎn)，它們之間保持定速比i=w1/w2=3。這樣切削過程中，刀尖相對于工件軸線的軌跡為一周期性重復(fù)的封閉曲線，由該曲線包圍的中間部分便形成了一個(gè)正三邊形，當(dāng)工件軸線位于刀尖運(yùn)動(dòng)圓周之外時(shí)，稱為外切削法;當(dāng)工件軸線位于刀尖運(yùn)動(dòng)圓周之內(nèi)時(shí)，稱為內(nèi)切削法。切削方式和速比對成形的影響見表1。

　　結(jié)構(gòu)裝置

　　是采用外切法的多邊形車削裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。

　　在機(jī)床主軸上裝有刀盤1和主動(dòng)齒輪軸2，當(dāng)?shù)侗P和主動(dòng)齒輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)通過介輪3帶動(dòng)從動(dòng)齒輪4和工件同時(shí)旋轉(zhuǎn)(工件的夾緊是通過油缸7使夾具6夾緊工件)，其速比為3:1，此時(shí)刀盤上裝一把刀具能同時(shí)加工出多邊形的三方(其速比為2:1，此時(shí)刀盤上裝一把刀具能同時(shí)加工出多邊形的兩方，如果刀盤上對稱安裝兩把刀具能同時(shí)加工出正四邊形，依次類推)。縱向進(jìn)給由油缸8帶動(dòng)中拖板來實(shí)現(xiàn)，此油缸設(shè)計(jì)為兩檔速度，空行程用高速，切削時(shí)用高速，兩油缸自動(dòng)控制過程為夾緊一快進(jìn)一慢進(jìn)-后退一松開。當(dāng)工件徑向尺寸變化時(shí)調(diào)整介輪3與齒輪軸2和從動(dòng)齒輪4的嚙合來實(shí)現(xiàn)。

　　主要參數(shù)的確定

　　主要參數(shù)包括速比i、裝刀數(shù)Z、刀具間角度y及刀具伸出長度l。加工正多邊形工件，刀尖的相對運(yùn)動(dòng)軌跡必須為封閉的內(nèi)擺線，因此傳動(dòng)比i應(yīng)是大于1的正整數(shù)。表2

　　正方形

　　n=4 i=2 z=2

　　l1=l2

　　正六邊形

　　n=6 i=2 z=3

　　l1=l2=l3

　　正六邊形

　　n=6 i=3 z=2

　　l1=l2

　　若設(shè)n為多邊形的邊數(shù)，i為刀盤與工件的速比，則裝刀數(shù)量為Z=n/i。以q為多邊形兩鄰邊夾的角度，則刀具間的角度為y=i×(180-q)。當(dāng)中心距一定時(shí)，并設(shè)e為多邊形工件回轉(zhuǎn)中心至邊的距離，則刀尖至刀具回轉(zhuǎn)中心距離(刀具伸出長度)由下式確定:l=c-ee。加工正多邊形時(shí)的速比和裝刀數(shù)量關(guān)系

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　這種加工多邊形的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)可靠、操作方便、性能穩(wěn)定、工件尺寸變化時(shí)調(diào)整簡單，而且工件的夾緊和縱向進(jìn)給都是采用油缸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。特別是車刀(利用普通車刀改磨即可)作高速旋轉(zhuǎn)，加工出的工件的表面粗糙度值小，效率高(不管是二、四、六、八、十二方等多邊形工件一次縱向即可完成)，比銑削加工至少提高效率3～5倍，邊數(shù)越多，效率提高越大，適合于大量成批小型多邊形工件的加工

　　在優(yōu)化銑削效果時(shí)，銑刀的刀片是另一個(gè)重要因素，在任何一次銑削時(shí)如果同時(shí)參加切削的刀片數(shù)多于一個(gè)是優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)參加切削的刀片數(shù)太多就是缺點(diǎn)，在切削時(shí)每一個(gè)切削刃不可能同時(shí)切削，所要求的功率和參加切削的切削刃多少有關(guān)，就切屑形成過程，切削刃負(fù)載以及加工結(jié)果來說，銑刀相對于工件的位置起到了重要作用。在面銑時(shí)，用一把比切削寬度大約大30%的銑刀并且將銑刀位置在接近于工件的中心，那么切屑厚度變化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削時(shí)的切削厚度稍稍薄一些。

　　車床加工車削

　　為了確保使用足夠高的平均切屑厚度/每齒進(jìn)給量，必須正確地確定適合于該工序的銑刀刀齒數(shù)。銑刀的齒距是有效切削刃之間的距離?？筛鶕?jù)這個(gè)值將銑刀分為3個(gè)類型——密齒銑刀、疏齒銑刀、特密齒銑刀。

　　和銑削的切屑厚度有關(guān)的還有面銑刀的主偏角，主偏角是刀片主切削刃和工件表面之間的夾角，主要有45度、90度角和圓形刀片，切削力的方向變化隨著主偏角的不同將發(fā)生很大的變化：主偏角為90度的銑刀主要產(chǎn)生徑向力，作用在進(jìn)給方向，這意味著被加工表面將不承受過多的壓力，對于銑削結(jié)構(gòu)較弱的工件是比較可靠。

　　主偏角為45度的銑刀其徑向切削力和軸向大致是相等的，所以產(chǎn)生的壓力比較均衡，對機(jī)床功率的要求也比較低，特別適合于銑削產(chǎn)生崩碎切屑的短屑材料工件。

　　圓形刀片的銑刀意味著主偏角從0度到90度連續(xù)變化，這主要取決于切削深度。這種刀片切削刃強(qiáng)度非常高，由于沿長切削刃方向產(chǎn)生的切屑比較薄，所以適合大的進(jìn)給量，沿刀片徑向切削力的方向在不斷改變，而且在加工過程中所產(chǎn)生的壓力將取決于切削深度。現(xiàn)代刀片幾何槽形的研制使圓形刀片具有平穩(wěn)的切削效應(yīng)、對機(jī)床功率需求較低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。今天，它已不再是一種有效的粗銑刀，在面銑和立銑中都有廣泛的應(yīng)用。

　　相對于工件的進(jìn)給方向和銑刀的旋轉(zhuǎn)方向有兩種方式：

　　第一種是順銑，銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和切削的進(jìn)給方向是相同的，在開始切削時(shí)銑刀就咬住工件并切下最后的切屑。

　　第二種是逆銑，銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和切削的進(jìn)給方向是相反的，銑刀在開始切削之前必須在工件上滑移一段，以切削厚度為零開始，到切削結(jié)束時(shí)切削厚度達(dá)到最大。

　　在三面刃銑刀、某些立銑或面銑時(shí)，切削力有不同方向。面銑時(shí)，銑刀正好在工件的外側(cè)，切削力的方向更應(yīng)特別注意。順銑時(shí)，切削力將工件壓向工作臺，逆銑時(shí)切削力使工件離開工作臺。

　　由于順銑的切削效果最好，通常首選順銑，只有當(dāng)機(jī)床存在螺紋間隙問題或者有順銑解決不了的問題時(shí)，才考慮逆銑。

　　在理想狀況下，銑刀直徑應(yīng)比工件寬度大，銑刀軸心線應(yīng)該始終和工件中心線稍微離開一些距離。當(dāng)?shù)毒哒龑η邢髦行姆胖脮r(shí)，極易產(chǎn)生毛刺。切削刃進(jìn)入切削和退出切削時(shí)徑向切削力的方向?qū)⒉粩嘧兓?，機(jī)床主軸就可能振動(dòng)并損壞，刀片可能碎裂而加工表面將十分粗糙，銑刀稍微偏離中心，切削力方向?qū)⒉辉俨▌?dòng)——銑刀將會(huì)獲得一種預(yù)載荷。我們可以把中心銑削比做在馬路中心開車。

　　銑刀刀片每一次進(jìn)入切削時(shí)，切削刃都要承受沖擊載荷，載荷大小取決于切屑的橫截面、工件材料和切削類型。切入切出時(shí)，切削刃和工件之間是否能正確咬合是一個(gè)重要方向。

　　當(dāng)銑刀軸心線完全位于工件寬度外側(cè)時(shí)，在切入時(shí)的沖擊力是由刀片最外側(cè)的刀尖承受的，這將意味著最初的沖擊載荷由刀具最敏感的部位承受。銑刀最后也是以刀尖離開工件，也就是說刀片從開始切削到離開，切削力一直作用在最外側(cè)的刀尖上，直到?jīng)_擊力卸荷為止。當(dāng)銑刀的中心線正好位于工件邊緣線上時(shí)，當(dāng)切屑厚度達(dá)到最大時(shí)刀片脫離切削，在切入切出時(shí)沖擊載荷達(dá)到最大。當(dāng)銑刀軸心線位于工件寬度之內(nèi)時(shí)，切入時(shí)的最初沖擊載荷沿切削刃由距離最敏感刀尖較遠(yuǎn)的部位承受，而且在退刀時(shí)刀片比較平穩(wěn)的退出切削。

　　對于每一個(gè)刀片來說，當(dāng)要退出切削時(shí)切削刃離開工件的方式是重要的。接近退刀時(shí)剩余的材料可能使刀片間隙多少有所減少。當(dāng)切屑脫離工件時(shí)沿刀片前刀面將產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)拉伸力并且在工件上常常產(chǎn)生毛刺。這個(gè)拉伸力在危險(xiǎn)情況下危及切屑刃安全。

　　當(dāng)銑刀軸心線和工件邊緣線重合或接近工件的邊緣線時(shí)，情況將很嚴(yán)重。達(dá)到較好銑削的總結(jié)：

　?、贆z查機(jī)床的功率和剛度，以保證所需要的銑刀直徑能夠在機(jī)床上使用。

　?、谥鬏S上刀具的懸伸量盡可能達(dá)到最短，減小銑刀軸線與工件位置對沖擊載荷的影響。

　?、鄄捎眠m合于該工序的正確的銑刀齒距，以確保在切削時(shí)沒有太多的刀片同時(shí)和工件嚙合而引起振動(dòng)，另一方面，在銑削狹窄工件或銑削型腔時(shí)要確保有足夠的刀片和工件嚙合。

　?、艽_保采用每刀片的進(jìn)給量，以便在切屑足夠厚時(shí)能獲得正確的切削效果，從而減小刀具磨損。采用正前角槽形的可轉(zhuǎn)位刀片，從而獲得平穩(wěn)的切削效果以及最低的功率。

　?、葸x用適合于工件寬度的銑刀直徑。

　?、捱x用正確的主偏角。

　?、哒_的放置銑刀。

　?、鄡H僅在必要時(shí)使用切削液。

　　⑨遵循刀具保養(yǎng)及維修的規(guī)則，并且監(jiān)控刀具磨損。

　　本公司主要經(jīng)營臥式加工中心,精密車削加工,蘇州鉆工中心,蘇州加工中心,型材加工中心,型鋼加工中心, RV減速機(jī)零件加工,渦輪增壓器加工,硬車,門窗幕墻加工中心,交換工作臺加工中心,軸承圈加工等。公司秉承"顧客至上，銳意進(jìn)取"的經(jīng)營理念，堅(jiān)持"客戶第一"的原則為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。歡迎惠顧!

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