鏜刀的撓曲

1、鏜刀的撓曲鏜刀的撓曲鏜刀類似于一端固定（鏜座夾持部分）、另一端無支承（刀桿懸伸）的懸臂梁，因此可用懸臂梁撓曲計算公式來計算鏜刀的撓曲量：y=(FL3)(3EI)式中：F為合力，L為懸伸量（單位：英寸），E為彈性模量（即刀桿材料的楊氏模量）（單位：psi，磅平方英寸），I為刀桿的截面慣性矩（單位：英寸4）。鏜刀桿截面慣性矩的計算公式為：I=(πD4)64式中：D為鏜刀桿的外徑（單位：英寸）。鏜刀撓曲計算實例：加工條件：工件材料：AISI1

2、045碳鋼，硬度HB250；切削深度：0.1″，進給量：0.008英寸轉(zhuǎn)；刀桿直徑：1″，刀桿的彈性模量：E＝30106psi，刀桿的懸伸量：4″。（1）切向力的計算Ft＝396000切削深度進給量功率常數(shù)＝3960000.10.0080.99＝313.6lbs（2）徑向力的計算Fr＝0.308Ft＝0.308313.6＝96.6lbsnextpage（3）合力的計算F＝328.1lbs（4）截面慣性矩的計算：I＝(πD4)64＝0.0

3、491in.4（5）鏜刀撓曲的計算y=(FL3)(3EI)=0.0048″分析鏜刀撓曲和截面慣性矩的計算公式可知，在鏜削加工時應(yīng)遵循以下原則：（1）鏜刀的懸伸量應(yīng)盡可能小。因為隨著懸伸量的增大，撓曲量也會隨之增大。例如，當懸伸量增大1.25倍時，在刀桿外徑和切削參數(shù)保持不變的情況下，撓曲量將增大近2倍。（2）鏜刀桿的直徑應(yīng)盡可能大。因為當?shù)稐U直徑增大時，其截面慣性矩也會增大，撓曲量將會減小。例如，當?shù)稐U直徑增大1.25倍時，在懸伸量和切

4、削參數(shù)保持不變的情況下，撓曲量將減小近2.5倍。陶瓷刀片牌號包括氧化鋁（Al2O3）基和氮化硅（Si3N4）基兩大類。氧化鋁基陶瓷刀片又分為未涂層和PVDTiN涂層兩類牌號。未涂層牌號具有較好的韌性和耐磨性，推薦用于合金鋼、工具鋼和硬度大于HRC60的馬氏體不銹鋼的鏜削加工。涂層牌號則用于淬硬鋼、鑄鐵（硬度HRC45或更高）、鎳基及鈷基合金的精鏜加工。氮化硅基陶瓷刀片包括雙層CVD涂層（一層是TiN，另一層是Al2O3）牌號和未涂層牌號

5、。涂層牌號兼具良好的韌性和刃口耐磨性，推薦用于灰鑄鐵和球墨鑄鐵的鏜削加工。某些未涂層牌號具有優(yōu)異的抗熱沖擊性及抗斷裂韌性，而另一些牌號能夠吸收機械沖擊和保持良好的刃口耐磨性，此類牌號適于高溫合金的鏜削加工。具有高韌性的未涂層牌號推薦用于灰鑄鐵的粗鏜加工和斷續(xù)鏜削。金屬陶瓷是由陶瓷材料（鈦基硬質(zhì)合金）與金屬（鎳、鈷）結(jié)合劑組合而成的復(fù)合材料。金屬陶瓷分為涂層牌號和未涂層牌號兩類。未涂層牌號硬度較高，具有良好的抗積屑瘤和抗塑性變形能力，用于

6、光潔度要求較高的合金鋼精鏜加工。多層PVD涂層牌號（兩層TiN涂層之間夾一層TiCN涂層）可用于大部分碳鋼、合金鋼及不銹鋼的高速精鏜和半精鏜加工；用于加工灰鑄鐵和球墨鑄鐵時，也可獲得較長的刀具壽命和良好的表面光潔度。聚晶金剛石（PCD）是由金剛石微粉、結(jié)合劑和催化劑在高溫、高壓下制成的超硬材料。PCD刀片是將PCD刀尖焊接在硬質(zhì)合金基體上制成的。PCD刀具最有效的用途是加工過共晶鋁合金（硅含量超過12.6％）。PCD刀具的切削刃能長久保

7、持鋒利，超過了任何其它刀具材料。此外，PCD刀具適用于高速切削。聚晶立方氮化硼（PCBN）的硬度僅次于PCD。市場供應(yīng)的PCBN刀片有多種結(jié)構(gòu)型式，如焊接式PCBN刀片（將或大或小的PCBN刀尖焊接在硬質(zhì)合金刀片上）、整體PCBN刀片、采用硬質(zhì)合金基體的全加工面PCBN刀片等。PCBN刀片牌號通常用于淬硬鋼、工具鋼、高速鋼（HRC45～60）、灰鑄鐵、冷硬鑄鐵以及粉末冶金材料的精鏜加工。PCBN的一個獨特性能是其室溫硬度與切削時的高溫硬

8、度基本相同，這就使PCBN刀具在高速加工中可獲得比加工相同工件的其它類型刀具更長的刀具壽命。用于鋼制鏜刀桿的鏜刀片型號有：CNMG332、CNMG432和CNMG542；DNMG332和DNMG442；SNMG432；TNMG332和TNMG432；VNMG332和VNMG432；WNMG332和WNMG432。鏜刀片的主要幾何角度有前角、刃傾角和余偏角。前角和刃傾角為負值，典型的前角值為－6；刃傾角根據(jù)刀片形狀的不同，在－10～－16