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設計與精密加工之切削知識二

2020-09-05 11:27:34

8、希望能加工出美觀的內角圓弧R

加工深腔內角部的微小圓弧R時,刀具會發生顫振。要加工美觀的內角圓弧R,應如何操作?


刃徑尺寸的選擇是要點

加工內角部位的圓弧R時,如果使用同尺寸的平頭型立銑刀,會增加切削刃的接觸長度,產生顫振等不良現象,因此推薦選用刃徑為70~80%×2R尺寸的平頭型立銑刀。

●(例)內角部位R1的圓弧精加工

同時,提高切削速度,降低進給速度,選擇最合適的夾持工具及盡量縮短刀具的伸出長度等,都是有效措施。

9、側面加工時發生刀具干涉,令人頭疼如果側面加工使用5軸加工中心,相對于工件任意改變刀具位置,那么就能夠將刀具的伸出長度控制在最小范圍。但是,在通常使用的3軸聯動切削加工中,刀具的伸出長度加大,可能導致刀具的一部分會與工件表面發生接觸,這就需要采取相應的預防措施。尤其是刀具與工件的干涉可能導致故障,請告知應對方法。

刀具干涉帶來的不良影響如果使用刃徑和柄徑為同一尺寸的立銑刀進行深腔的側面加工,則刀具或刀桿等非切削刃部位可能會與工件發生接觸,結果導致加工時產生振動,造成刀具或工件的損傷。


避免與工件干涉的刀具利用刃徑大于柄徑的刀具進行加工,可有效避免柄徑的干涉。
或者在柄徑上設置頸部避讓部位,可獲得同等效果。


10、如何加工正公差的沉孔?加工沉孔時除了使用正公差的平頭型立銑刀,還有別的方法嗎?

使用正公差立銑刀進行輪廓切削進行與鉆頭同樣的深入切削時,必須要用正公差立銑刀。另一方面,使用刀具直徑比孔徑小的立銑刀,從孔的中心部位螺旋形地移動刀具,采用輪廓切削加工沉孔面時,可輕松加工出任意尺寸的沉孔直徑。此時預先測量立銑刀直徑,采用刀具補償法進行切削,即可實現高精度的加工。

11、加工各種T型槽時,希望提高加工精度,縮短加工時間。T型槽的加工使用高速鋼的T型槽銑刀時,刀具易發生顫振,加工精度難以保證。 而且槽的底面和側面有指定的形狀和尺寸,加工很費時間,傷透腦筋。有什么方法能提高加工精度及縮短加工時間?

使用硬質合金T型槽銑刀的切削加工

高速鋼與硬質合金相比,具有韌性強、不易折斷的優點,但容易彎曲及發生顫振。為了提高加工精度,使用硬質合金T型槽銑刀,能有效抑制顫振。
T型槽的底面和側面有指定的形狀、尺寸時,使用可指定形狀、尺寸的T型槽銑刀就可縮短加工時間。此時,為了滿足加工精度
的要求,推薦使用硬質合金T型槽銑刀。


12、平頭型立銑刀的尖角型、尖角保護型有什么區別?在產品目錄中,平頭型立銑刀有尖角型、尖角保護型2種類型,請問兩者之間有什么區別?如何區分使用?

尖角型、尖角保護型的不同點

尖角型的刃尖先端帶有刀刃,切削性能因此增強。而尖角保護型則保留著刃尖先端部的厚度。因此,與尖角型相比,尖角保護型的刃尖強度有所增強。您可根據具體使用條件選擇2種刃尖類型中的1種加以使用。

尖角型?工件清角時使用。 ?拐角部的切削鋒利性好,但刀刃容易崩刃。 ?碳素鋼和調質鋼也能使用,尤其廣泛應用于鋁材等非鐵材質的加工。對于高硬度的工件,因容易崩刃而無法適用。 刃尖放大圖
尖角保護型?拐角部的剛性高,刀刃不易缺損。 ?拐角部的切削鋒利度稍低。 刃尖放大圖

13、對于不同螺旋角的立銑刀,應該如何區分使用?立銑刀的螺旋角可分為30o?45o?50°等,種類豐富多樣。那么如何區分使用才好呢?

螺旋角的作用立銑刀的螺旋角越大,工件與切削刃的接觸長度就越長。這樣可以降低單位長度切削刃所承受的負載,因此可延長刀具壽命。但同時,切削阻力會變大,因此必須考慮采用夾持剛性高的刀柄。

小螺旋角型立銑刀 大螺旋角型立銑刀 切削刃長(藍線部分長度)? 短 切削刃長(紅線部分長度)? 長

螺旋角的選擇

對于不銹鋼類導熱率較低且對刃尖受熱影響較大的難切削材料,采用大螺旋角型立銑刀進行切削,有助于延長刀具壽命。此外,精加工面的特性因螺旋角而發生改變。例如,需進行平滑精加工時,有時也可使用大螺旋角型立銑刀。
但是,使用大螺旋角型立銑刀時,切削阻力會增大、右螺旋角刀具向外脫出的力也會變大,因此必須采取相應措施,如使用夾持剛性高的刀柄。
雖然可確保刀具的剛性,但在薄板加工等工件剛性較低的情況下,有時也會使用小螺旋角型立銑刀。

14、對于刃數、刃長不同的立銑刀,應該如何區分使用?在產品目錄中登載著不同刃數、不同刃長的立銑刀,很難進行選擇。那么,如何區分選擇才好呢?

刃數的選擇

根據立銑刀的切削方式來選擇刃數。例如,在進行切削寬度與刀具直徑相同的溝槽切削時,需要較大的容屑槽,此時一般選擇2刃立銑刀。而在進行切削寬度較小的側面切削時,應優先考慮刀具剛性,選擇多刃型立銑刀。

溝槽切削

側面切削

橫向切削寬度與刀具直徑相同?需要大容屑槽

橫向切削寬度小?優先考慮刀具剛性

刃長的選擇

根據溝槽形狀的深度等加工形狀,選擇最佳立銑刀刃長。如果注重再研磨的次數而選擇刀刃過長的立銑刀時,會產生顫振,導致無法充分發揮立銑刀應有的特性,從而造成難以實現高精度的精加工面等不良影響。

15、小徑立銑刀經常折斷,令人頭疼加工微細形狀需使用小徑立銑刀,但很容易發生崩刃和折損,令人頭疼。那采取什么樣的措施才得當呢?

跳動精度

小徑立銑刀由于剛性低,容易折斷,其最主要原因在于刀具自身的跳動以及夾持工具產生跳動引起的影響。 為了防止折斷,必須嚴格控制跳動精度。為此,有效方法是使用夾持精度高的熱膨脹刀柄來夾持立銑刀。

提高切削速度,改善切削特性

一般來說,未達到足夠的切削速度,就不能充分發揮立銑刀刀刃的切削特性。小徑立銑刀即使提高轉速,也未必達到足夠的切削速度,尤其是球頭型立銑刀,實際的切削直徑非常小,因此很多時候都無法充分發揮出刀刃的切削特性。因此使用小徑立銑刀時,必須針對實際的切削速度采取有效措施。

采用最佳的切深量

小徑立銑刀由于剛性低,過大的切深量會導致折斷。發生折斷時請減小切深量。
控制切深量的大小變化,避免使刀具承受突發性負載也至關重要。尤其是轉角部位,切深量會變大,使立銑刀承受的負載增大,需采取增加一道前加工工序等措施,使小徑立銑刀的切深量均勻一致。
采用擺線的刀具軌跡,可有效均衡切深量。但是以圓弧軌跡運動的擺線刀具軌跡,與直線進給相比,刀具路徑較長,加工時間也相應較長,因此需要提高切削條件來抵消延長的加工時間。

16、側面、溝槽和底面切削,希望能用一把刀具完成加工。如果每種加工都要換刀,刀具管理非常麻煩。有沒有僅用一把就能加工多個工序的切削刀具?

螺旋角、刃數不同時的刀具特征

一般通用的2刃、4刃30°螺旋角刀具也可以用一把刀具進行側面切削、溝槽切削和底面切削。但是2刃立銑刀進行側面切削時,進給量不能太大,加工效率低。而4刃立銑刀進行溝槽切削時,外周的槽寬較窄,切屑難以排出。3刃立銑刀兼有2刃、4刃的優點,同時適合側面、溝槽切削。

刀具橫截面的比較


3刃立銑刀基于下述理由,使其兼具抑制顫振和剛性高的特點,其形狀能同時適應側面和溝槽切削。
第1,與偶數刃不同,切削刃對角線的另一邊沒有刀刃,因此其形狀不易產生顫振。
第2,衡量剛性的指標是刃徑的芯厚和保持剛性的形狀。30°螺旋角平頭型刀具的芯厚為65%,45°螺旋角立銑刀的芯厚大致標準為70%,通過形狀設計提高了超過5°的芯厚剛性。


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