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高速切削可轉位銑刀安全性分析 在中國的高速切削行業(yè)中最常用的切削形式就是高速銑削，而在高速銑削中占重要地位當屬可轉位銑刀加工技術，在高速銑刀特別是可轉位的銑刀研發(fā)中人們更加關注其安全性能，提高高速切削可轉位銑刀安全性能對于發(fā)揮高速銑削加工技術，推動經濟發(fā)展具有重要的理論性意義與現實性意義。本文主要針對高速切削可轉位銑刀安全性進行分析，探究目前國內外銑刀安全性研究的背景與發(fā)展意義。 在實際使用的過程中，高速可轉位銑刀在切削時產生巨大的能量，在刀具失效的情況下，釋放出的巨大能量完全可以破壞作業(yè)設備，嚴重者很可能會穿透設備，繼而導致操作人員的傷亡，所以提高高速切削可轉位銑刀安全性就十分迫切與必要。在高速切削可轉位銑刀安全性分析時我們可以根據刀具本身所具有的剛度失效與強度失效進行判斷，通過對高速切削可轉位銑刀的模態(tài)分析與應力場分析，研究安全性能更好的高速切削可轉位銑刀，推動經濟發(fā)展的同時，切實保護人員生命安全。 高速切削的科學性界定 我們先說說高速切削中的高速概念，什么樣的速度才是高速，這其實是一個相對性的概念，參考的標準是常規(guī)的加工速度，高于常規(guī)加工速度的基本上就可以定位與高速。關于高速切削的科學界定，行業(yè)內部沒有明確的統一性規(guī)定，這主要是因為對于高速各國沒有統一的標準，隨著銑削技術的升級，速度越來越快，通常意義上認為銑削速度在常規(guī)切削速度5倍以上的都可以定義為高速切削。 高速切削加工的安全性研究的意義與現狀 隨著在高速切削過程中引發(fā)的安全事故，人們越來越認識到高速切削技術安全性能的重要性，在實際研發(fā)與切削技術改良的過程中，安全性分析與設計被放在首位。高速切削技術的產生對于安全性的要求也越來越高，進行高速切削刀具的就十分必要。 從系統的安全性角度來看，高速切削技術的安全性分析涉及操作機床周圍環(huán)境與操作人員的安全、機床、刀具與工件的安全無損耗，切削操作產品的質量安全與可靠，對于危險事故的安全性預報等等，在機床方面，首先要做好必要的防護結構，設有安全防護墻體與門窗，機床本身能夠啟動安全裝置，從機床的角度避免刀具、夾具在飛轉的過程中對操作者及周圍環(huán)境的傷害與破壞。在進行高速切削刀具的安全性分析時要重點加強對機床防護罩的設置。 從切削刀具方面進行分析，這是相對于機床比較好操作的設備部分，我們主要依據高速旋轉的銑刀、鏜刀主要是前者進行安全性設置，大量的研究實驗證明，普通的銑刀結構與固有的強度完全不能適應高速切削的要求，所以研究一種新性能的高速切削銑刀就顯得十分有必要，而我們接下來要說的高速切削可轉位銑刀就是在當前安全性背景下產生的新型切削刀具，在結構、性能與安全性上都比先前的銑刀得到了明顯的提高與改善。 高速切削可轉位銑刀的安全性分析 3.1高速切削可轉位銑刀的結構安全性分析 現有的銑刀安全性要求中明確規(guī)定，高速切削可轉位銑刀在高速切削的過程中是不允許采用摩擦力夾緊的方式，這是由高速切削的強度所決定的，在高速切削可轉位銑刀采用的是帶中心孔位的銑刀刀片，通過螺絲釘進行夾緊。在高速切削可轉位銑刀的結構中，和安全性能關系密切的部件是刀片中心的孔位對于螺絲釘孔位的偏心量、刀片中心孔位與螺絲釘中心孔位的形狀，這些參數一定程度上決定著螺釘在靜止的狀態(tài)下夾緊所受應力的大小。如果產生的應力過大，那么容易導致螺釘發(fā)生變形，在降低夾緊系統的失效轉速。除了這種夾緊方式，還可以嘗試采用帶卡位的空刀槽夾緊方式，采用這種夾緊方式可以進行對比刀具的精確性定位，并實現高速旋轉的過程中產生可靠、穩(wěn)定的聯接。夾緊刀片要使用合適的螺釘，在進行螺釘固定的前期用潤滑劑進行均勻涂抹，減少彼此之間的摩擦，減少夾緊扭矩中的損失，最后，螺釘需要定期的檢查與維護，必要的情況下進行及時的更新，保證高速切削可轉位銑刀的安全運轉。刀體本身的設計也要兼顧安全性，在設計上要盡量減輕其質量，通過減小直徑的方式進行減重，在材料的選擇上也盡量選擇比重輕而強度較高的刀具材料，目前比較推薦的材料是高強度鋁合金制材料。刀槽的設計上要注意避免引起全部的應力，以此來降低刀體的強度，避免采用貫通式的刀槽，減少應力的集中。我們還可以從減少機夾零件的數量、回轉軸的刀體結構設計進行高速切削可轉位銑刀的安全性能分析。 3.2高速切削可轉位銑刀設計上的安全性分析 我們可以通過一些具體的設計來增強高速切削可轉位銑刀的安全性能。在例如在刀片的排列上盡量選擇切向的排列方式，注意實現切削力的方向刀片的厚度要有所增加，在加大力的情況下可以實現切削刃的受力減輕，保證切削刃的強度與剛性，每次的銑削量及銑削深度都會大大提高，銑刀刀片不容易出現崩刃，延長了銑刀的使用壽命，高速切削可轉位銑刀刀片采用的是切削力夾緊的方式，一方面節(jié)省了不必要的設備元件，另一方面可以使排碎屑槽的空間逐漸變大，提高排屑能力。我們前面提到過高速切削可轉位銑刀的刀具材料采用的是先進的優(yōu)質合金制品，已經在制刀之前進行了熱處理，其安全性能十分可靠。 作為先進的制造切削技術，高速切削技術在我們的工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，從目前的發(fā)展情況來看，有著廣闊而光明的應用前景。在高速切削工藝中最為關鍵的部位就是刀具，隨著人們對高速切削安全性要求的提高，刀具的改良成為提高高速切削工藝安全性的突破口。作為目前比較先進的刀具高速切削可轉位銑刀十分值得關注，其在結構與設計上都最大化的考慮到安全性問題，著力提高高速切削工藝的安全性能，也為今后的高速切削工藝刀具研發(fā)提供了發(fā)展思路與改良突破口。我國的高速切削可轉位銑刀研發(fā)還處于初級階段，面對與發(fā)達國家的巨大差距，我們在今后的研發(fā)中應著力加強資金支持與技術扶持，推動我國銑刀制造業(yè)的新發(fā)展。 第 4 頁 共 4 頁