在工作中曾经有企业提出一个问题：能不能采用一种新的切削方式加工方形工件，以便提高生产效率。因为很多的五金件厂、标准件厂、电子厂、洁具厂需要成形大批的方形工件，常采用锻压、冲裁、铣削加工，这些传统的锻压、冲裁由于结构原因有时无法实现，而铣削加工生产效率低(每次铣削一方，工件转位浪费时间)，能不能有一种两全齐美的办法?

　　车床加工车削方形工件的结构新的方案拟定

　　通过对大量的小型方形工件结构的分析，实践操作，查阅相关资料，有一种较为先进的方法能实现这一要求，即采用车削的方式。车削多边形原理为：车削加工时，如果工件旋转的同时，刀具也以一定的转速(大于工件的转速)和工件同向旋转，便可改变车刀和工件的相对运动轨迹，加工多边工件。图1为车削正多边形工件的原理图。

　　当工件与刀具分别以w1和w2旋转，它们之间保持定速比i=w1/w2=3。这样切削过程中，刀尖相对于工件轴线的轨迹为一周期性重复的封闭曲线，由该曲线包围的中间部分便形成了一个正三边形，当工件轴线位于刀尖运动圆周之外时，称为外切削法;当工件轴线位于刀尖运动圆周之内时，称为内切削法。切削方式和速比对成形的影响见表1。

　　结构装置

　　是采用外切法的多边形车削装置的结构简图。

　　在机床主轴上装有刀盘1和主动齿轮轴2，当刀盘和主动齿轮轴旋转时通过介轮3带动从动齿轮4和工件同时旋转(工件的夹紧是通过油缸7使夹具6夹紧工件)，其速比为3:1，此时刀盘上装一把刀具能同时加工出多边形的三方(其速比为2:1，此时刀盘上装一把刀具能同时加工出多边形的两方，如果刀盘上对称安装两把刀具能同时加工出正四边形，依次类推)。纵向进给由油缸8带动中拖板来实现，此油缸设计为两档速度，空行程用高速，切削时用高速，两油缸自动控制过程为夹紧一快进一慢进-后退一松开。当工件径向尺寸变化时调整介轮3与齿轮轴2和从动齿轮4的啮合来实现。

　　主要参数的确定

　　主要参数包括速比i、装刀数Z、刀具间角度y及刀具伸出长度l。加工正多边形工件，刀尖的相对运动轨迹必须为封闭的内摆线，因此传动比i应是大于1的正整数。表2

　　正方形

　　n=4 i=2 z=2

　　l1=l2

　　正六边形

　　n=6 i=2 z=3

　　l1=l2=l3

　　正六边形

　　n=6 i=3 z=2

　　l1=l2

　　若设n为多边形的边数，i为刀盘与工件的速比，则装刀数量为Z=n/i。以q为多边形两邻边夹的角度，则刀具间的角度为y=i×(180-q)。当中心距一定时，并设e为多边形工件回转中心至边的距离，则刀尖至刀具回转中心距离(刀具伸出长度)由下式确定:l=c-ee。加工正多边形时的速比和装刀数量关系

　　结构特点

　　这种加工多边形的设备结构简单、运动可靠、操作方便、性能稳定、工件尺寸变化时调整简单，而且工件的夹紧和纵向进给都是采用油缸实现自动操作，减轻了操作者的劳动强度。特别是车刀(利用普通车刀改磨即可)作高速旋转，加工出的工件的表面粗糙度值小，效率高(不管是二、四、六、八、十二方等多边形工件一次纵向即可完成)，比铣削加工至少提高效率3～5倍，边数越多，效率提高越大，适合于大量成批小型多边形工件的加工

　　在优化铣削效果时，铣刀的刀片是另一个重要因素，在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点，但同时参加切削的刀片数太多就是缺点，在切削时每一个切削刃不可能同时切削，所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关，就切屑形成过程，切削刃负载以及加工结果来说，铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时，用一把比切削宽度大约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心，那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。

　　车床加工车削

　　为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量，必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型——密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。

　　和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角，主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角，主要有45度、90度角和圆形刀片，切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化：主偏角为90度的铣刀主要产生径向力，作用在进给方向，这意味着被加工表面将不承受过多的压力，对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。

　　主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的，所以产生的压力比较均衡，对机床功率的要求也比较低，特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。

　　圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化，这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高，由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄，所以适合大的进给量，沿刀片径向切削力的方向在不断改变，而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。今天，它已不再是一种有效的粗铣刀，在面铣和立铣中都有广泛的应用。

　　相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式：

　　第一种是顺铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。

　　第二种是逆铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大。

　　在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时，切削力有不同方向。面铣时，铣刀正好在工件的外侧，切削力的方向更应特别注意。顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。

　　由于顺铣的切削效果最好，通常首选顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。

　　在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙，铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。

　　铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时，切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。

　　当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时，在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的，这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件，也就是说刀片从开始切削到离开，切削力一直作用在最外侧的刀尖上，直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时，当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削，在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时，切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受，而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。

　　对于每一个刀片来说，当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。

　　当铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时，情况将很严重。达到较好铣削的总结：

　　①检查机床的功率和刚度，以保证所需要的铣刀直径能够在机床上使用。

　　②主轴上刀具的悬伸量尽可能达到最短，减小铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响。

　　③采用适合于该工序的正确的铣刀齿距，以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动，另一方面，在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。

　　④确保采用每刀片的进给量，以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果，从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片，从而获得平稳的切削效果以及最低的功率。

　　⑤选用适合于工件宽度的铣刀直径。

　　⑥选用正确的主偏角。

　　⑦正确的放置铣刀。

　　⑧仅仅在必要时使用切削液。

　　⑨遵循刀具保养及维修的规则，并且监控刀具磨损。

　　本公司主要经营卧式加工中心,精密车削加工,苏州钻工中心,苏州加工中心,型材加工中心,型钢加工中心, RV减速机零件加工,涡轮增压器加工,硬车,门窗幕墙加工中心,交换工作台加工中心,轴承圈加工等。公司秉承"顾客至上，锐意进取"的经营理念，坚持"客户第一"的原则为广大客户提供优质的服务。欢迎惠顾!

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