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專用梳形成形刀的設(shè)計

摘要:論述了v30開門機輪軸零件上10個小槽的梳形成形加工工藝,設(shè)計了片形成形刀,計算了切削參數(shù)和切削用量,探討了刀具耐用度,經(jīng)車間使用,加工效果良好。
圖1 零件簡圖
v30開門機輪軸是電梯開門機上的一個關(guān)鍵件,材料是lc4,零件形狀見圖1。為了確保零件中10個小槽精度,筆者設(shè)計制造了ds/1006梳形成形刀。
1 刀具的材料結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)
材料
v30開門機輪軸使用的材料是超硬鋁合金lc4,硬度150hb<8hrc(177hb相當8hrc)。工件外圓上要加工10個小槽,加工精度高,形狀復(fù)雜,吃刀寬度長。鑒于工件的材料硬度及形狀特點,我們選擇了w18cr4v高速鋼。
1.2 刀具結(jié)構(gòu)
成形車刀可分為片形(平體)和圓形兩種:圓形成形刀的壽命要比片形(平體)成形刀長。這種成形刀制造工藝復(fù)雜,成本高。為此我們選用了片形(平體)成形刀,它是由片狀刀片和刀桿組成的,刀桿與刀片是分體的,刀片的互換性好,刀桿可重復(fù)使用。刀片加工只需加工上下面與后角,刀具前角在安裝時自然形成。刀具制造工藝性好、周期短,成本低是這類成形刀的最大特點。ds/1006梳形成形刀是片形平體結(jié)構(gòu)(圖2)。刀具結(jié)構(gòu)為機夾刀的模式。刀刃是10個齒形的梳形結(jié)構(gòu)。10個齒前面還有一個定位面,是為了保證工件上第一個齒的中心線到端面的1.8mm。這樣既能保證質(zhì)量,使用又方便。刀桿的定位面要求粗糙度ra0.8µm,是為了刀具安裝時,可調(diào)整梳形刀的刀刃與工件的軸心線平行,以保證工件10個小槽的形狀正確,深度一致。

圖2 刀具簡圖
幾何角度選擇
前角g0成形刀具的前角,為保證其形狀,常取較小值,但是加工鋁材時又可用大前角。綜合考慮各方面因素和有關(guān)資料的數(shù)據(jù),ds/1006成形車刀的前角選取8°。刀刃各處的法向前角是不相等的,法向前角從8°~0°,又從0°~8°。
后角a0成形車刀的刃形復(fù)雜,后角一般常取較小值,加工鋁材可用較大后角。綜合考慮各方面因素,決定成形刀的后角選取a0=10°。刀刃各處的法向后角也是不相等的,法向后角從10°~0°,又從0°~10°。
2 切削力的計算
被加工件加工表面的展開長度
被加工件加工表面的展開長度(圖3)
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本文標簽:專用梳形成形刀的設(shè)計
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