旋風(fēng)銑削

旋風(fēng)銑削是對螺紋進(jìn)行精加工的一種螺紋切削方法，同步車銑復(fù)合加工工藝，特別適用于對表面質(zhì)量要求十分高的螺紋，比方精密絲杠、模型螺桿、擠出機(jī)螺桿和螺桿部件、螺旋式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或許接骨螺釘。帶內(nèi)齒的刀盤高速圍繞慢速的工件孔軸線作螺旋運(yùn)動。依據(jù)螺紋的螺旋參數(shù)，調(diào)整刀盤偏轉(zhuǎn)角，一起使刀盤沿工件軸線移動。

旋風(fēng)銑削是在1942年由Karl Burgsmueller創(chuàng)造的，歸于銑削加工中的一種。這種螺紋旋風(fēng)銑削的優(yōu)勢具體表現(xiàn)在：表面質(zhì)量十分高；潤滑刺；和其他加工方法比方用螺紋梳刀切螺紋比較，切屑更短；可以加工圓錐形螺紋。因?yàn)槁D(zhuǎn)速部件的加工工藝特殊性，無法運(yùn)用固定的刀具進(jìn)行同步加工，比方車削加工。因而迄今為止，要么采用外部形狀車削和螺紋旋風(fēng)銑削相結(jié)合的兩道加工工序，要么運(yùn)用旋風(fēng)銑頭從一個切口鉆入，加工全部材料。這樣會導(dǎo)致，如果想要運(yùn)用旋風(fēng)銑削加工出原本所需求的螺距，需求去除十分多的材料。而這樣的加工方法因?yàn)榧庸み^程中作用力大、切削刃磨損快、切屑排出困難，出產(chǎn)功率會大幅度下降。

旋風(fēng)銑削的刀具

旋風(fēng)銑削是一個復(fù)雜的加工過程，銑刀的數(shù)量、轉(zhuǎn)速比、偏心量、旋轉(zhuǎn)半徑、工件半徑等多個參數(shù)都會帶來影響，一般銑刀數(shù)目越多，每齒切削厚度和進(jìn)給量越小，工件形變和振動越小，加工精度越高。加工過程，刀刃熱脈沖和彎曲應(yīng)力的沖擊，影響銑削刀具壽命的主要原因是崩刃和磨損。為了制造和刃磨方便，刀具刃型采用直線刀具代替理論曲線刃型。刀具盡量采用可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)，前角常數(shù)0°，頂角取8-12°，后角5-8°，旋風(fēng)圓直徑一般為螺紋標(biāo)準(zhǔn)直徑的1.2-1.6倍為佳，旋轉(zhuǎn)軸線與加工螺紋的軸線等高。

切削參數(shù)的優(yōu)化選擇

旋風(fēng)銑削加工過程材料切除率與刀具的齒數(shù)有關(guān)，還與切削速度、軸向切削深度、徑向切削深度、每齒的進(jìn)給量有關(guān)。在工藝規(guī)劃及編程過程中，按照事先規(guī)劃好的變化規(guī)律進(jìn)行編程，并按照計(jì)劃好的主軸轉(zhuǎn)速變化規(guī)律進(jìn)行切削。

國外德、美、日等國已經(jīng)將此技術(shù)成功應(yīng)用于精密加工，德國旋風(fēng)銑床轉(zhuǎn)速高達(dá)40000-60000RPM，表面粗糙度可達(dá)R0.4um，同時，加工過程中實(shí)現(xiàn)螺旋表面的耐磨硬化，取消了磨削過程，也不需要校直。國內(nèi)旋風(fēng)銑削的廠商在采用國外先進(jìn)技術(shù)過程，借助于刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整，一定程度上大大提高了齒輪的幾何精度。過切形狀誤差、細(xì)長工件加工變形、螺距累積誤差、高速旋銑刀具開發(fā)是目前旋風(fēng)銑削加工過程也解決的問題。

旋風(fēng)銑加工過程中刀片破損剖析

硬質(zhì)合金刀具在切削過程中（尤其在斷續(xù)切削時）呈現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致破損一直是困擾人們的加工難題。正確認(rèn)識發(fā)作裂紋的原因并采取相應(yīng)預(yù)防措施是提高刀具工作壽命及切削性能的要害。相關(guān)研究文獻(xiàn)指出，在較高切削速度下進(jìn)行切削時，刀具易發(fā)作熱裂紋，且刃口崩刃現(xiàn)象會添加。實(shí)踐證明，在切削循環(huán)周期的加熱階段，緊縮熱應(yīng)力可沿著正對切削刃口的前刀面狹隘區(qū)帶引起刀片的部分塑性變形，隨后當(dāng)該狹隘區(qū)帶在外界彈性材料影響下再次強(qiáng)迫冷卻時，便會發(fā)作足以引起可見裂紋的拉應(yīng)力，然后驗(yàn)證了熱應(yīng)力是引起硬質(zhì)合金刀具裂紋的主要原因的論點(diǎn)。

經(jīng)過大量切削試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，在切削過程中，熱應(yīng)力與刀具的機(jī)械負(fù)荷同時存在，然后有或許引起刀具的緊縮塑性應(yīng)變。這種塑性變形或許發(fā)作在刀具一切屑接觸區(qū)中溫度zui高的部位，而該部位坐落切削刃背面的某一規(guī)模內(nèi)。鑒于裂紋的發(fā)作意味著存在拉應(yīng)力，據(jù)此可推測這些拉應(yīng)力是在切削循環(huán)的冷卻階段由外界彈性物體對塑性變形區(qū)施加作用力所引起的。這一剖析定論可依據(jù)裂紋開始于切削刃背面某一規(guī)模的現(xiàn)實(shí)得到驗(yàn)證。

依據(jù)觀測成果，刀具的破損形式有兩種：①切削刃崩刃；②介于兩個裂紋之間的前刀面發(fā)作部分脫落。對于硬質(zhì)合金刀具，在斷續(xù)切削過程中，由于各種類型的裂紋交錯存在，當(dāng)介于兩條裂紋之間的那部分前刀面發(fā)作脫落時，熱裂紋往往會直接引起刀具破損。

用刀具—工件熱電偶測量溫度時發(fā)現(xiàn)，在循環(huán)切削過程中，zui大和zui小循環(huán)溫度保持不變，且不受所用墊片類型的影響。因此，在切削過程中發(fā)作的緊縮熱應(yīng)力值可經(jīng)過刀片的體積溫度加以操控。在切削開始前對硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行預(yù)熱處理可下降較高的開始壓應(yīng)力，然后有利于提高刀具的使用性能。