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工业包装刀具安全技术
高速铣削工艺在汽车、飞机和模具制造业中应用广泛。由于铣刀高速旋转时刀具各部分承受的离心力已远远**过切削力本身的作用而成为工业包装刀具的主要载荷,而离心力达到一定程度时会造成刀具变形甚至破裂,因此研究高速铣刀的安全性技术对发展高速铣削技术有着较其重要的意义。
20世纪90年代初德国就开始了对高速铣刀的安全性技术研究,并制订了DIN6589-1《高速铣刀的安全要求》标准草案,规定了高速铣刀失效的试验方法和标准,在技术上提出了高速铣刀设计、制造和使用的指导性意见,规定了统一的安全性检验方法。
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工业包装刀具强度计算模型
为了在工业包装刀具设计阶段对其结构强度在离心力作用下的受力和变形进行定性和定量的分析,可通过有限元方法计算不同转速下的应力大小,模拟失效过程和改进设计方案。高速铣刀有限元计算模型中包括刀体、刀体座、刀片和夹紧螺钉。
首先计算刀体的弹性变形,再对分离出的刀座作详细分析,把所获得的刀体弹性变形作为边界条件加到刀座分离体;然后由切出的刀座、刀片、螺钉及无质量的摩擦副组成刀片夹紧系统的模型,进行夹紧的可靠性分析。
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工业包装刀具的安全失效形式与试验方法
在工业包装刀具直径与高速切削范围关系图中,曲线以上区域为该标准规定的铣刀必须经过安全检验的高速切削范围:对于直径d1≤32mm的单件刀具,其切削速度**过10000m/mm为高速切削范围;对于直径d1>32mm的装配式机夹刀具,高速切削范围为线段BC以上区域。
高速铣刀的安全失效形式有两种:变形和破裂。不同类型铣刀的安全试验方法也不同。对于机夹可转位铣刀,有两种安全试验方法:一种方法是在1.6倍很大使用转速下进行试验,刀具的永的久性变形或零件的位移不**过0.05mm;另一种方法是在2倍于很大使用转速下试验,刀具不发生破裂。
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