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影響CNC零件加工成功銑削的主要因素有哪些?

魂斗罗归来贴吧ak升龙 www.tvlnp.icu 日期:2018-06-13來源:未知

為了保證銑削工序的效率,需要考慮的因素很多,例如使用正確的銑削刀具、采用正確的直徑和適當的齒數,以及采用正確的速度、進給率、軸向切深和徑向切寬。但是,為了保證刀具應用的有效性,還有很多更加重要卻往往被忽視的因素。綜合考慮決定生產效率和盈利能力的五大銑削因素:主偏角、齒距、銑刀位置、銑刀吃刀量和圓弧切入技巧。

 

主偏角

 

不同主偏角對于銑削效果的影響非常顯著,如果采用90°銑刀作為面銑刀,往往只是因為它使用方便,但是其生產效率或成本效率不如45°銑刀。采用90°銑刀面銑零件,而不采用45°銑刀,其生產效率降低30%,而生產效率又直接影響到盈利能力。

 

主要是,主偏角影響到金屬去除率和刀具壽命。另外,因為主偏角減小,切屑厚度變薄,正因如此,存在增加進給率進行補償的機會。現在,越來越多的加工車間使用小切深、高進給率來提高生產效率,通常使用主偏角很小的銑刀(例如10°),或使用能達到切屑變薄效果的圓刀片概念。與45°面銑刀相比,10°面銑刀因為切屑變薄到幾乎只有90°銑刀的六分之一,所以進給量增加。如果這種策略導致切深不夠大,可采用高進給率補償效率的損失。

 

主偏角為10°的大進給量銑刀,由于形成的切屑很薄,所以可采用非常高的工作臺進給量。此外,軸向切削力較大,可以保證主軸的穩定性,限制振動,使得這些銑刀更適合長刀具懸伸和/或不穩定夾裝應用。

 

對于45°銑刀,這些通常是面銑的首選,因為它們較好的平衡徑向切削力和軸向切削力,吃刀非常平穩。這些銑刀的振動低,適合短屑材料(例如灰口鑄鐵),這類材料在走刀結束時因為工件余量越來越少,如果徑向力過大,容易發生崩邊。

 

影響成功銑削的主要因素有哪些?

 

如果采用90°銑刀作為面銑刀,往往只是因為它使用方便,但是其生產效率或成本效率不如45°銑刀。主偏角為10°的大進給量銑刀,由于形成的切屑很薄,所以還可采用非常高的工作臺進給量。

 

90°銑刀的主要應用是方肩銑削。在這種應用中,徑向力主要產生在進給方向,最適合銑削容易出現振動的零件。另外,表面沒有承受較大的軸向壓力,這對銑削強度不大的結構件或薄壁件很有好處。必須注意,90°銑刀不能形成薄切屑,大切寬時編程的每齒進給率等于實際的最大切屑厚度。

 

那么,圓刀片如何?圓刀片最適合高效重型粗加工和通用銑削。

 

圓刀片特別適合加工鈦合金和HRSA材料,但追求達到優質的表面精度時,效果不是最佳。這是因為主偏角在0~90°范圍內變化,導致切削力隨圓弧切削刃而發生變化,從而使壓力也發生變化。圓刀片性能獨特,其形成的切屑厚度隨切深的變化而變化——切深越小,切屑越薄。所以,如果切深較小,必須提高進給率,才能保證合適的切屑厚度,提高生產效率。

 

齒距

 

通過增加切削刃口的數量,可增加工作臺進給量,同時保持切削速度和每齒進給量不變(切削刃處不會發出較大的熱量)。但是,齒距越密,排屑空間越小。另外,增加銑刀中刀片的數量,其缺點是如果夾裝的剛度不夠,對振動有負面影響。采用不等齒距銑刀可優化應用,選擇正確的齒距也很重要,因為它會影響生產效率、穩定性和功率消耗。

 

通常來說,有疏齒、密齒和超密齒三種齒距。疏齒銑刀的刀片數量較少。由于它們傳遞的切削力小,它們是不穩定工序的首選。滿槽銑工序和長切屑ISO N材料最適合選用疏齒銑刀。

 

密齒銑刀的刀片數量中等,等距設計或者不等距設計均可。它們是穩定工況通用粗加工的首選。帶來的好處還包括可以高效率加工所有材料,而且不用擔心容屑空間問題。

 

一般來說,不等距銑刀(疏齒或密齒)最適合打破諧振,因此穩定性好。

 

超密齒銑刀的刀片數量多,刀片均勻分布。超密齒銑刀最適合徑向切寬小的應用、ISO K材料成屑短的較高進給率(粗加工和精加工)、ISO S材料的粗加工 因為采用圓刀片,切屑負荷均勻分布。

 

銑刀位置

 

銑刀切入工件的方式很重要。此時,首先需要考慮的是,切屑是如何形成的,因為這嚴重影響到刀具使用壽命?;平鴟ㄔ蚴喬行加珊癖潯?銑刀切出工件時,切屑厚度最薄)。這可省時省錢,保證加工過程的穩定性。相較而言,銑刀切出工件時的厚切屑可導致刃口失效,刀具使用壽命縮短。重要的是,正是銑刀位置決定了成屑狀況。

 

例如,在滿槽銑時,銑刀完全切入工件后,生成的切屑厚度是從薄到薄。雖然銑刀切出工件時的切屑很薄,但這種方法有很多問題,因為熱量無法排出,只能進入刀具或工件中 —— 而不是切屑,因為此處根本沒有切屑。銑刀刃口切入工件時,切削刃只是磨擦材料,而不是剪切材料,這樣會產生熱量和振動。

 

但是,通過優化銑刀位置,例如切寬達到銑刀直徑的70%這種狀況可得到大大改善,其效果是切入時時可以獲得90%的最大切屑厚度、刀片上承受的應力小、減少摩擦、可順銑、也可逆銑、形成由厚變薄的切屑,散熱效果好,產生的刀片應力小。

 

影響成功銑削的主要因素有哪些?

 

通過優化銑刀位置,這種狀況可得到大大改善,其中吃刀量達到銑刀直徑的70%。

 

注意銑刀的切入工件方向一定要正確。如果不正確,即使銑刀切寬達到70%直徑,反而可形成由薄變厚的切屑,也會出現切入工件時縮短刀具使用壽命,增加成本。

 

銑刀吃刀量和圓弧切入技巧

 

銑削零件時,建議使銑刀一直保持吃刀狀態。銑刀頻繁切入和切出,會縮短刀具使用壽命。為了解決這個問題,最重要的是正確的走刀路徑和接觸長度。連續吃刀也有一點需要提醒,那就是連續吃刀時突然的走刀方向變化會使刀片承受應力,而且形成切出時的厚切屑,因此建議在工件的拐角處也采用圓弧切削路徑。

 

直線進刀會導致表面光潔度差,噪聲大。

 

為了緩解這個矛盾,大多數情況下是減小進刀量,但是同時也降低了生產效率。這種情況的簡單解決方案是把編程改為順時針圓弧切入。使用這種平穩連續的切入方式,可延長刀具使用壽命,優化磨損模式。其銑刀切出時切屑薄,振動小。

 

影響成功銑削的主要因素有哪些?

 

連續吃刀,順時針圓弧切入,確保退刀時切屑較薄,減小振動,延長刀具使用壽命。

 

在切入工件時,建議采用圓弧切入技巧,而在銑刀連續吃刀時,如需突然大幅度改變銑刀進給方向,則最好采用圓弧過渡。這些技巧可避免刀片承受大應力,從而不僅延長了刀具壽命,而且通過成屑由厚變薄,可改善零件的表面光潔度。

 

使用圓弧切入技巧、正確的銑刀位置和連續吃刀,確保加工過程安全高效。

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