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      技術動態

      復雜加工條件下的銑刀選擇

      發布日期:2019/11/04

      在切削加工中,為了最大限度地提高加工質量和重復精度,必須正確地選擇和確定合適的刀具,對于一些具有挑戰性的高難度加工,刀具的選擇尤其重要。


      高速刀具路徑

      CAD/CAM 系統通過在高速擺線刀具路徑中精確控制吃刀弧長,而獲得極高的切削精度。當銑刀切入轉角或切入其它復雜幾何形狀時,吃刀量也不會增大。為了充分利用這種技術進步,刀具制造商設計開發了先進的小直徑銑刀。小直徑銑刀通過采用高速刀具路徑,能在單位時間內切除更多工件材料,獲得更高的金屬去除率。


      在加工時,刀具與工件表面接觸過多,容易導致刀具很快失效,一種有效的經驗法則是:使用直徑約為工件最窄部位尺寸1/2 的銑刀。當銑刀半徑小于工件最窄部位尺寸時,刀具就有左右移動的空間,并能獲得最小的吃刀角度。銑刀可以采用更多的切削刃和更高的進給率。此外,采用直徑為工件最窄部位尺寸1/2 的銑刀時,可以保持較小的吃刀角度,且在刀具轉向時也不會增大。


      機床剛度也有助于確定可使用刀具的尺寸。例如,在40 錐度的機床上進行切削加工時,銑刀直徑通常應< 12.7mm。而使用直徑較大的銑刀會產生可能超過機床承受能力的較大切削力,導致顫振、變形、表面光潔度變差和刀具壽命縮短。


      采用較新的高速刀具路徑時,銑刀在轉角處發出的聲音與直線切削時并無二致。銑刀在切削過程中所發出的聲音都相同,表明其未受到大的熱沖擊和機械沖擊。銑刀在每次轉向或切入轉角時都發出尖嘯聲,則表明可能需要減小銑刀直徑尺寸,以減小吃刀角度。切削發出的聲音保持不變,表明銑刀承受的切削壓力均勻一致,并未隨著工件幾何形狀的變化而上下波動,這是因為其吃刀角度始終保持恒定。

      銑削狹小部位

      大進給銑刀適合狹小部位的銑削加工,可以產生切屑減薄效應,使其能以更高的進給率進行銑削。


      在螺旋銑孔和銑削肋板的加工中,刀具不可避免地會與加工表面產生較多接觸,而采用大進給銑刀可以最大限度地減少與工件的表面接觸,從而減少切削熱和刀具變形





      在這兩種加工中,大進給銑刀切削時通常處于半封閉狀態,因此,最大徑向走刀步距應為銑刀直徑的25%,而每次走刀的最大Z 向切深應為銑刀直徑的2%。在螺旋銑孔中,當銑刀以螺旋刀軌切入工件時,螺旋切入角為2°~ 3°,直至達到銑刀直徑2%的Z 向切深。


      若大進給銑刀切削時處于開放狀態,其徑向走刀步距取決于工件材料的硬度。銑削硬度為HRC30-50 的工件材料時,最大徑向走刀步距應為銑刀直徑的5%;當材料硬度高于HRC50 時,最大徑向走刀步距和每次走刀的最大Z 向切深均為銑刀直徑的2%。

      銑削直壁

      在銑削加工帶平肋板或直壁時,使用圓弧銑刀效果最好。4-6 刃的圓弧銑刀尤其適合對帶直壁或非常開闊的部位進行仿形銑削。銑刀的刃數越多,可采用的進給率越大。不過,加工編程人員仍需盡可能減少刀具與工件的表面接觸,并采用較小的徑向切寬。在剛性較差的機床上加工時,采用直徑較小的銑刀比較有利,小直徑銑刀可減少與工件的表面接觸。


      多刃圓弧銑刀的走刀步距和切削深度與大進給銑刀相同。可采用擺線刀具路徑對淬硬材料進行切槽加工。確保銑刀直徑約為槽寬的50%,使銑刀具有足夠的移動空間,并確保吃刀角度不會增大和產生過多的切削熱。

      適合特定加工的最佳刀具不僅取決于被切削材料,還取決于所采用的切削類型和銑削方法。通過優化刀具、切削速度、進給率和加工編程技巧,就能以更低的加工成本,更快、更好地生產零部件。


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