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复杂加工条件下的铣刀选择

2021-08-03 13:10170
在切削加工中,为了zui大极限地提高加工质量和重复精度,有必要正确地选择和承认适合的刀具,对于一些具有挑战性的高难度加工,这一点特别重要。本文针对在一些困难加工条件下(如选用高速刀具途径,铣削狭小部位、直壁和石墨工件时),应怎么合理选择铣刀供给一些辅导准则。
 

图1 大直径铣刀(左)与小直径铣刀(右)的接触表面对比
 
高速刀具途径
 
现在的CAD/CAM系统可经过在高速摆线刀具途径中控制吃刀弧长(注:摆线刀具途径是在沿一根直线翻滚的圆上一个固定点所构成的曲线途径),而获得极高的切削精度。即便当铣刀切入转角或其它杂乱几何形状时,其吃刀量也不会增大。为了充分利用这种技术前进,刀具制造商规划开发了先进的小直径铣刀。与直径较大的铣刀比较,小直径铣刀价格更低,而且经过选用高速刀具途径,往往能在单位时间内切除更多工件材料。这是由于大直径铣刀与工件的接触表面更大,因此需求下降进给速度,选用更为传统的小进给率。因此,小直径铣刀反而能获得更高的金属去除率。
 

图2 合适加工硬金属材料的几种铣刀类型
 
不过,刀具规划者仍然需求保证这些小直径铣刀不仅适用于摆线切削,还要与被切削的工件材料相匹配。现在,许多刀具的几何刃形都是针对特定的被加工材料和所选用的切削技术而专门规划的。例如,选用优化的刀具途径,可用一把6刃铣刀在硬度达HRC54的H13钢上铣出全槽。用一把直径为12.7mm的铣刀即可切制出宽度为25.4mm的槽。假设用直径12.7mm的铣刀加工宽度为12.7mm的槽,刀具就会与工件发生过多表面接触,并导致刀具很快失效。一项有用的经历法则是:使用直径约为工件zui窄部位标准1/2的铣刀。在本例中,工件zui窄部位是宽度为25.4mm的槽,因此,所使用铣刀的zui大直径不该逾越12.7mm。当铣刀半径小于工件zui窄部位标准时,刀具就有左右移动的空间,并能获得zui小的吃刀角度。这意味着铣刀能够选用更多的切削刃和更高的进给率。
 

图3 合适加工狭小部位的环形铣刀
 
机床刚度也有助于承认可使用刀具的标准。例如,在40锥度的机床上进行切削加工时,铣刀直径一般应<12.7mm。直径较大的铣刀会发生或许逾越机床接受能力的较大切削力,导致颤振、变形、表面光洁度变差和刀具寿数缩短。
 
此外,选用直径为工件zui窄部位标准1/2的铣刀时,能够坚持较小的吃刀角度,且在刀具转向时也不会增大。例如,工件加工程序选用的走刀步距为10%,则吃刀角度为37°。假设选用陈腐、传统的刀具途径,铣刀每次改变方向时,其吃刀角度都将增大到127°。而选用较新的高速刀具途径时,铣刀在转角处宣告的动静与直线切削时并无二致。假设一把铣刀在所有切削进程中所宣告的动静都相同,标明其未受到大的热冲击和机械冲击。假设铣刀在每次转向或切入转角时都宣告尖啸声,则标明或许需求减小铣刀直径标准,以减小吃刀角度。假设切削宣告的动静坚持不变,标明铣刀接受的切削压力均匀共同,并未跟着工件几何形状的变化而上下动摇,这是由于其吃刀角度始终坚持稳定。
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