JB_T 12610-2016高速切削刀具安全性评价方法.pdf

ICS 25.100.01J41备案号：53566—2016中华人民共和国机械行业标准JB/T 12610—2016高速切削刀具安全性评价方法2016-06-01实施2016-01-15 发布中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T 12610---2016目 次前言范围.12规范性引用文件3高速切削危险因素.3.1离心力.3.2其他型式的力.3.3操作危险3.44安全性评价.4.1设计安全4.2制造的完善性4.3附录A（资料性附录）高速切削刀具运行速度图 A.1转速 n 与刀具最大直径 D图A.2直径 D处的速度VD与刀具最大直径 D JB/T 12610--2016前言本标准按照GB/T 1.1--2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国刀具标准化技术委员会（SAC/TC91）归口。本标准起草单位：成都工具研究所有限公司、温岭天工工量刃具科技服务中心有限公司、浙江省工量刃具检测与深加工技术研究重点实验室。本标准主要起草人：许刚、蔡培阳、沈士邑、陈卫平、邓能凯。本标准为首次发布。II JB/T 12610---2016高速切削刀具安全性评价方法1范围本标准规定了高速切削刀具（铣刀）（以下简称刀具）的安全性评价方法，涉及了刀具在金属切削机床上以高速进行切削加工时产生的基本危险的因素及安全性评价。本标准适用于以附录A所示速度运行的刀具的安全评价。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9239.1机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验3高速切削危险因素3.1离心力刀具在高圆周速度下切削时，离心力通常是主要载荷，与转速的平方成正比增加。当刀具以高圆周速度切削时，其具有高水平的旋转动能，离心力作用的高能量导致了高的结构载荷，这些载荷达到极限时，将导致刀具爆碎。当刀具损坏事故发生时，脱出的质体以不可预测的轨迹沿旋转方向或切线方向高速飞离原来的旋转轴，且其释放的能量足以损坏和穿透机床部件，会对在机床旁或附近的人员造成严重的人身伤害。3.2其他型式的力刀具受到的其他型式的力，如夹紧在驱动端部的刀具通过加速到达工作速度时，组装刀具中的预应力和来自于空气或冷却液的流体力。3.3操作危险在加工之前、之后，操作人员在工作过程中所必需的刀具操作都可能产生危险（如运输、装配、安装或拆卸、机床主轴上的夹固等）。3.4刀具结构3.4.1刀体结构由于结构超载导致刀具刀体的变形或爆碎，原因如下：a）长悬伸刀具：由于切削力、离心力或不平衡导致刀具损坏。长悬伸刀具的安装很关键，由于安装偏心产生的不平衡力会导致力具在转速很低时就损环。b）短悬伸刀具：由于离心力产生的应力超过刀体材料的极限强度导致刀具损坏。3.4.2固定零件由于离心力、切削力造成的结构超载，使组装刀具的刀体和切削部分(如可转位刀片或刀夹)的连接1 JB/T 12610--2016件损坏（如变形或破裂）。3.4.3切削部分结构由于离心力、切削力造成切削部分的结构超载。4安全性评价4.1设计安全4.1.1最高转速刀其以高圆周速度进行切削，设计时应以最高转速 nmax为基础。设计时不仅要考虑切削过程的载荷，更要考虑由离心力引起的结构载荷。4.1.2刀具的总质量或刀具部件质量刀具质量直接影响离心力的大小，从而影响由于离心力而引起的应力负荷，设计时应考虑：a）最大限度地减轻刀具质量或所有组成刀具的单个零件的质量；b）避免质量集中在大半径上，这特别涉及到部件质量（如可转位刀片和夹头）的分布，以及安装机构。4.1.3不平衡应采取设计措施以防止或消除不平衡，方法如下：a）防止不平衡：1）采用与回转中心对称的刀具结构；2）放弃受安装影响且不能重复安装的连接件、调整和夹持机构。b）用设计参量消除不平衡：1）在适合的平面上均衡不平衡量（修正）2）用某种设计均衡不平衡量，例如表面涂覆、去除重量、机械平衡零件（如外部安装调节螺钉及类似零件）。4.1.4刀具结构材料的选用应采用有适宜韧性且没有裂纹的材料。计算两种主要型式（带柄和带孔）刀具的应力载荷，首先应采用近似的分析方法。由于刀具不同的据相应的直径和远大材料的极限强度值选择材料应力集中减至最低程度应尽可能避免结构上的凹槽以免产生过度的应力集中。但在许多情况下，这种要求与刀具所要求的功能是矛盾的（如分屑槽、切削刃区及类似情况），这时，应考虑通过在凹槽内适当设计较大的内圆角过渡以使应力集中最小。根据载荷选择和安排零件结构组装刀具零件的选择和安排应避免夹紧力因离心力作用而减小。成形锁紧方式优于摩擦锁紧方式。2 JB/T 12610---2016对于切削部分不可换的刀具，可采用