金刚石木工成型铣刀的设计及应用

关键词 金刚石 , 木工 , 铣刀 , PCD|2020-03-19 10:11:22
摘要 (1)刀具直径、齿数的设计原则一般而言,切削速度达到5000m/min以上,金刚石成型铣刀刀具直径、齿数的取值范围为式中,V为切削速度,N为主轴转速。取N=6000r/min,则D...

(1)刀具直径、齿数的设计原则

一般而言,切削速度达到5000m/min 以上,金刚石成型铣刀刀具直径、齿数的取值范围为

微信图片_20200322100715.jpg

式中,V 为切削速度,N 为主轴转速。取N=6000r/min,则D 大约为265mm。

微信图片_20200322100725.jpg

式中,V 为切削速度,U 为每齿进给量,N 为主轴转速。取U=0.2-0.4mm/z,则齿数Z 在35-70 左右。相对而言齿数越多,加工质量越好。

由于刀具的孔径和主轴的间隙始终存在,增加刀具直径、重量后刀具的加工精度和动平衡更加难以保证。

(2)刀具结构设计

金刚石成型刀具外圆刃口及侧刃需要多次修磨,为了保证地板的榫型宽度B,成型的金刚石刀具一般设计成可调节式的组合式刀具。如图1 所示。

1584583686117907.jpg

图1 钝化后刃口

原有的设计方式是两把刀具通过销钉来固定相对位置。需要调整宽度B 时,将上面的刀具取出,通过增减刀具中间的垫圈来实现。这样操作很不方便,而且孔轴间隙始终存在,无法消除。高速线地板PCD 刀具组合型刀则采用液压涨紧套装夹,如图2所示。

1584583707128837.jpg

图2

液压涨紧套的端部具有细牙螺纹,调刀环通过螺纹与之连接。旋转调刀环使弹簧片变形,进而调节组合刀具的上下位置,以调节榫头宽度B。无需将上面的刀具取出。调好刀具位置之后,拧紧调刀螺钉。型刀2 的刀体上加工有卡槽,通过卡环使型刀2 和调刀环同时自锁在液压套上。调刀环上有刻度标示,最小刻度为0.01mm,调节精度高。这种设计可以使刀具调试更加简便快捷,在机床上就可以完成,实现了型刀宽度调节的人性化、自动化以及可控化。

液压调节螺钉分别施压于轴套内壁及外壁。分别将轴套和刀体涨紧在刀轴和轴套上,消除轴孔配合间隙。这样既提高了刀具的实际外圆跳动,又达到锁紧刀具的目的。在实际装配过程中,要特别注意安装顺序,否则会影响刀具与液压涨紧套的同轴度,从而影响刀具的精度。

金刚石木工刀具电火花加工

精度控制最为关键的一步就是金刚石刃口的成型加工,一般采用电火花成型加工工艺。成型加工是通过电极形状的“复制”,形成刀具刃口的形状。它直接关系到PCD 刀具的廓形精度、表面粗糙度、外圆跳动。

(1)刀具装夹方式

刀具的装夹方式一般有立装和卧装。对于立式装夹,如果没有液压涨紧套,装夹偏心量存在一定的随机性,从而加工出的刀具实际外圆跳动大小存在一定的随机性。用户使用时,二次装夹的刀具实际精度(圆跳动)也存在一定的随机性,如图3 所示。

微信图片_20200322100914.jpg

图3

对于卧式装夹,由于刀具重力的原因,存在装夹偏心量。偏心量就是轴孔之间的间隙。加工出的刀具实际外圆跳动是一半大一半小,如图4 所示。用户使用时,二次装夹的刀具实际精度(圆跳动)就会超差。

微信图片_20200322100918.jpg

图4

从刀具装夹方面入手,在电火花加工中必须采用专用液压涨紧套,以消除轴孔配合间隙,提高刀具实际加工精度。图5 是两种专用电火花磨刀机的刀具装夹接口示意图。

1584583802111004.jpg

图5

(2)加工流程

磨削时采用电火花放电无接触式加工,利用紫铜或石墨作为电极。分为粗加工、半精加工、精加工。采用相应的放电参数以获得更好的刃口质量。对于多齿PCD 刀具的加工,需配备自动无限分度装置和自动测量分度装置。

为保证刀具的外圆跳动,最好每精加工完一个PCD 齿就车削一次电极,并在加工坐标系里进行补偿电极磨损。比如G51 为加工坐标系、G52 为车电极坐标系,图6 为刀具每一齿的加工流程。加工完成后刀具的实际外圆跳动≤0.015mm,满足要求。

1584583836674652.jpg

图6

文章来源:高速切削加工中PCD 木工成型铣刀的设计及应用


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

金刚石行业中的专业术语解析:粒径、目数及其换算关系

金刚石行业中的专业术语解析:粒径、目数及其换算关系

​在金刚石行业(尤其是磨料、超硬材料领域),粒径和目数是两个核心参数,直接影响材料的加工性能和应用效果。此外,粒度分布及相关参数(如D10、D50、D9...

日期 2025-03-28   刀具新闻
新锋科技:一块金刚石的突围

新锋科技:一块金刚石的突围

“从美学来看,金刚石可以用来做钻石;从金刚石本身的物理化学性质来看,它在热学、声学、光学、电学等方面具有卓越的特性,因而又被誉为‘材料之王’‘终极半导体...

日期 2025-03-28   刀具新闻
湖北攀峰钻石科技取得金刚石均布的锯片结构专利,能够保证切割效果

湖北攀峰钻石科技取得金刚石均布的锯片结构专利,能够保证切割效果

本实用新型提供一种金刚石均布的锯片结构,包括基体,所述基体的周侧装设有多个金刚石刀头,金刚石刀头上装设有多个金刚石颗粒,基体内装设有多个散热片,基体的周...

日期 2025-03-28   刀具新闻
金刚石:手术机器人背后的“超级英雄”

金刚石:手术机器人背后的“超级英雄”

​你能想象一台机器人精准操刀,完成高难度手术的场景吗?如今,这一科幻般的画面已逐渐成为现实。手术机器人正以其超乎想象的精确度,为患者带来更高质量的医疗服...

日期 2025-03-28   刀具新闻
郑州华晶金刚石与精工锐意开展合作交流

郑州华晶金刚石与精工锐意开展合作交流

​3月11日,郑州华晶金刚石股份有限公司(下称郑州华晶)总经理李克华与来访的精工锐意科技(河南)有限公司(下称精工锐意)董事张霖一行开展技术交流.......

日期 2025-03-14   刀具新闻
干字当头开新局丨新疆要生产钻石了 全疆首条金刚石生产线在哈密投产

干字当头开新局丨新疆要生产钻石了 全疆首条金刚石生产线在哈密投产

​3月4日,在哈密高新技术产业开发区南部循环经济产业园,由新疆润晶科技有限公司投资建设的金刚石生产线首批产品下线,成为新疆首条投产的金刚石生产线.......

日期 2025-03-07   刀具新闻
最近超火的“六方金刚石”硬度碾压钻石?

最近超火的“六方金刚石”硬度碾压钻石?

​最近,中国科学家成功合成高质量六方金刚石块材,不仅终结了半个多世纪以来,六方钻石能否独立存在的争议,还将其尺寸由纳米级提升到毫米级。这一成果甚至带动相...

日期 2025-03-07   刀具新闻
哈密优普莱高品质金刚石毛坯及芯片衬底材料项目开工

哈密优普莱高品质金刚石毛坯及芯片衬底材料项目开工

​2月27日上午,新疆哈密市隆重举行2025年全市重大项目集中开复工仪式,全市2月份95个重点项目集中开复工......

日期 2025-03-07   刀具新闻
资不抵债!开封恒锐新金刚石制品公司被挂牌转让

资不抵债!开封恒锐新金刚石制品公司被挂牌转让

​2月28日,易成新能发布公告称,公司拟在河南中原产权交易有限公司公开挂牌转让公司全资子公司开封恒锐新金刚石制品有限公司(简称“恒锐新”)100%股权....

日期 2025-03-07   刀具新闻
征世科技成功研发2英寸单晶金刚石晶圆

征世科技成功研发2英寸单晶金刚石晶圆

​上海征世科技股份有限公司(以下简称:征世科技)宣布成功研发出2英寸(1英寸=2.54cm)单晶金刚石晶圆......

日期 2025-03-07   刀具新闻