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旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异分外墙清洗电源柜气砂轮光缆设备测试针Frc

发布时间:2023-11-29 17:46:49 阅读: 来源:叉车厂家

旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异分析及铣刀设计

1 引言

高速切削、强力切削可显著提高加工效率,是现代制造技术的重要发展趋势之一。但随着切削速度的提高,在某些加工场合也带来了加工质量方面的问题。如采用旋风铣削法高速铣削内、外螺纹时(见图1),虽然加工效率高、刀具冷却效果好,但加工出的螺纹精度并不高,且螺纹牙槽两侧面的表面质量存在较大差异。对于粗加工工序,螺纹牙侧表面加工精度影响不大,但对于一次完成全牙深切削的最终加工而言,这一问题不容忽视。为此,本文对旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧面的表面质量进行了分析计算储物柜,并介绍了旋风铣刀的设计方法。

a)铣削外螺纹

(b)铣削内螺纹

图1 旋风铣削内、外螺纹

2 牙槽两侧面表面质量的计算与分析

1) 牙槽两侧面表面特征

旋风铣削丝杠螺纹时,当铣削速度提高到2000r/min 以上,螺纹牙槽底面(沟底)及其中一侧面的表面质量明显提高。由加工结果可知,无论是采用刀具进给方式、由车床改装的旋风铣削装置,还是采用工件进给方式的专用丝杠加工设备,均为迎向铣刀的牙槽一侧(记为A侧)的表面加工质量明显优于相对的另一侧(记为B侧)。A侧表面光滑锃亮;B侧表面光泽不明显,用手触摸有细微粗糙感。

2) A侧表面粗糙度计算

如图2所示,设刀刃位于水平线OO'时为零时刻,经过时间t后,铣刀盘转过一齿,则有

wFt+wwt=1/Z

式中,wF、ww分别为铣刀和工件的转动角速度,Z为装刀数。设转速比l=wF/ww=nF/nw(nF,nw分别为铣刀和工件的转速),则可得

t=这类谐振情势是质量和液压弹簧系统的谐振1(/l+1)wwZ

图2 牙槽侧面粗糙度分析

设被加工螺纹螺距为P,则经过时间t后,刀具的轴向进给位移量为

S1=wwtP=P(/l+1)Z

与此同时,工件转过的角度为

q=2pwwt=2p(/l+1)Z

刀具下降高度为

Y=2(R-h/2)sin(q/2)=2(R-h/2)sin[p(/l+1)Z]

则刀具的横向位移量为

S2=Ytanb=2(R-h/分光仪2)tanbsin[p(/l+1)Z]

式中,R为丝杠直径,h为牙槽深度,b为螺旋升角。由此可得A侧表面的理论粗糙度值为

Rz1=S2=2(R-h/2)tanbsin如在冷却进程中[p(/l+1)Z]

3) B侧表面粗糙度计算

由于刀具加工时既有横向位移又有进给而初始应力问题位移,因此经过时间t后,铣刀盘转过一齿时,刀具切入点的位移量为轴向进给位移与向后的横向位移之和,则B侧表面的理论粗糙度值为

Rz2=S1+S2=P(/l+1)Z+2(R-h/2)tanbsin[p(/l+1)Z]

4) 两侧面表面质量差异分析

铣刀作轴向进给运动时,A侧面在铣刀侧刃挤压下被高速铣削。当切削速度达2000~3000r/min时,加工区火花四溅,切屑局部呈柑红色,表明该处切削温度已达800闭门器℃以上(通过计算也可得出此结论),此时金属原子热振动振幅增大,原子间键力减弱,导致工件材料的硬度和强度降低,同时切削时的弹性变形、塑性变形和摩擦力也明显减小。由于大部分切削热被切屑带走,传入工件表层的切削热很少,渗入层很薄,表面层物理力学性能的变化在允许开瓶器范围内,因此A侧面的表面质量得到提高。此外,由于每齿切削厚度和进给量减小,A侧相当于在被铣削的同时也被研磨,使表面质量进一步提高。而B侧被铣削时,由于存在进给运动,刀具在该时刻已离开被铣部位,因此不存在挤压与研磨作用。可见,切削力作用形式的差异也给两侧的表面质量带来不同的影响。

根据上述计算与分析可知,由于Rz1

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