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机械刀片安全措施及详细介绍CHE-346

1.减轻机械刀片质量,减少机械刀片构件数,简化机械刀片结构

由试验求得的相同直径的不同机械刀片的破裂极限与刀体质量、机械刀片构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,机械刀片质量越轻,构件数量和构件接触面越少,机械刀片破裂的极限转速越高。研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高机械刀片的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此有的高速钢已采用高强度铝合金来制造刀体。

在刀体结构上,应注意避免和减小应力集中,刀体上的槽引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过高速钢机械刀片的轴线。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。高速钢已广泛采用HSK刀柄与机床主轴连接,较大程度地提高了机械刀片系统的刚度和重复定位精度,有利于机械刀片破裂极限转速的提高。此外,机夹式高速钢的直径显露出直径变小、刀齿数减少的发展趋势,也有利于机械刀片强度和刚度的提高。

2.改进机械刀片的夹紧方式

模拟计算和破裂试验研究表明,高速钢刀片的夹紧方法不允许采用通常的摩擦力夹紧,要用带中心孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计的机械刀片结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向最好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带柄高速钢机械刀片,可采用液压夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度和高刚度。

高速钢安全性技术是研究高速机械刀片的一个重要内容,应加强机械刀片安全性的定量分析,精确确定影响高速钢安全性的微量因素,并从机械刀片的材料、结构、制造工艺等方面解决好高速钢的安全性。

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