11) 什么時候應采用順銑,什么時候應采用逆銑?
主要建議是: 盡可能多使用順銑。
當切削刃剛進行切削時,在順銑中,切屑厚度可達到其最大值。 而在逆銑中,為最小值。 一般來說,在逆銑中刀具壽命比在順銑中短,這是因為在逆銑中產生的熱量比在順銑中明顯地高。 在逆銑中當切屑厚度從零增加到最大時,由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強,因此會產生更多的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高,這對主軸軸承有不利影響。
在順銑中,切削刃主要受到的是壓縮應力,這與逆銑中產生的拉力相比,對硬質合金刀片或整體硬質合金刀具的影響有利得多。 當然也有例外。 當使用整體硬質合金立銑刀(見模具樣本C- 1102:1中的刀具)進行側銑(精加工)時,特別是在淬硬材料中,逆銑是首選。 這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。 不同軸向走刀之間如果有不重合的話,接刀痕也非常小。 這主要是因為切削力的方向。 如果在切削中使用非常鋒利的切削刃,切削力便趨向將刀“拉”向材料。 可以使用逆銑的另一個例子是,使用老式手動銑床進行銑削,老式銑床的絲杠有較大的間隙。 逆銑產生消除間隙的切削力,使銑削動作更平穩。
12) 仿形銑削還是等高線切削?
在型腔銑削中,保證順銑刀具路徑成功的最好方法是采用等高線銑削路徑。 銑刀(例如球頭立銑刀,見模具制造樣本C-1102:1)外圓沿等高線銑削常常得到高生產率,這是因為在較大的刀具直徑上,有更多的齒在切削。 如果機床主軸的轉速受到限制,等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率。 采用這種刀具路徑,工作負載和方向的變化也小。 在高速銑應用和淬硬材料加工中,這特別重要。這是因為如果切削速度和進給量高的話,切削刃和切削過程便更容易受到工作負載和方向改變的不利影響,工作負載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化。 應盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。 下仿形銑削時,低切削速度下的切屑厚度大。 在球頭刀中央,還有刃口崩碎的危險。 如果控制差,或機床無預讀功能,就不能足夠快地減速,最容易在中央發生刃口崩碎的危險。 沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些,這是因為在有利的切屑速度下,切屑厚度為其最大值。
為了得到最長的刀具壽命,在銑削過程中應使切削刃盡可能長時間地保持連續切削。 如果刀具進入和退出太頻繁,刀具壽命會明顯縮短。 這會使切削刃上的熱應力和熱疲勞加劇。 在切削區域有均勻和高的溫度比有大的波動對現代硬質合金刀具更有利。 仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合(之字形),這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀。 這種刀具路徑對模具質量也有不好的影響。 每次吃刀意味刀具彎曲,在表面上便有抬起的標記。 當刀具退出時,切削力和刀具的彎曲減小,在退出部分會有輕微的材料“過切削”。
13) 為什么有的銑刀上必須有不同的齒距?
銑刀是多切削刃刀具,齒數(z)是可改變的,有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒數。 材料、工件尺寸、總體穩定性、懸伸尺寸、表面質量要求和可用功率就是與加工有關的因素。 與刀具有關的因素包括足夠的每齒進給量、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量,這些僅是其中的一小部分。
銑刀的齒距(u)是刀片切削刃上的點到下一個切削刃上同一個點的距離。 銑刀分為疏、密和超密齒距銑刀,大部分可樂滿銑刀都有這3個選項,見模具制造樣本C-1102:1。密齒距是指有較多的齒和適當的容屑空間,可以以高金屬去除率切削。 一般用于鑄鐵和鋼的中等負載銑削。 密齒距是通用銑刀的首選,推薦用于混合生產。
疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間。疏齒距常常用于鋼的粗加工到精加工,在鋼加工中振動對加工結果影響很大。 疏齒距是真正有效的問題解決方案,它是長懸伸銑削、低功率機床或其它必須減小切削力應用的首選。超密齒距刀具的容屑空間非常小,可以使用較高的工作臺進給。 這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削,例如側銑。 它們也適合于必須保持低切削速度的應用。 銑刀還可以有均勻的或不等的齒距。 后者是指刀具上齒的間隔不相等,這也是解決振動問題的有效方法。 數控,機床,模具設計,數控車床,數控技術
當存在振動問題時,推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少,振動加劇的可能性就小。 小的刀具直徑也可改善這種情況。 應使用能很好適應的槽形和牌號的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號組合。
14) 為了獲得最佳性能,銑刀應怎樣定位?
切削長度會受到銑刀位置的影響。 刀具壽命常常與切削刃必須承擔的切削長度有關。 定位于工件中央的銑刀其切削長度短,如果使銑刀在任一方向偏離中心線,切削的弧就長。 要記住,切削力是如何作用的,必須達到一個折中。 在刀具定位于工件的中央的情況下,當刀片切削刃進入或退出切削時,徑向切削力的方向就隨之改變。 機床主軸的間隙也使振動加劇,導致刀片振動。
通過使刀具偏離中央,就會得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長,克服所有可能的振動也就越重要。
15) 為了消除切削過程中的振動,應采取什么措施?
當存在振動問題時,基本措施是減小切削力。 這可通過使用正確的刀具、方法和切削參數達到。
遵守下面的已證明有效的建議:
- 選擇疏齒距或不等齒距銑刀。
- 使用正前角、小切削力刀片槽形。
- 盡可能使用小銑刀。 當使用減震接桿進行銑削時,這一點特別重要。
- 使用小切削刃鈍化半徑(ER)的刀片。 從厚涂層到薄涂層。 如需要可使用非涂層刀片。 應使用基體為細晶顆粒的高韌性刀片牌號。
- 使用大的每齒進給。 降低轉速,保持工作臺進給量(等于較大的每齒進給量)。 或保持轉速并提高工作臺進給量(較大的每齒進給量)。 切勿減小每齒進給量!
- 減小徑向和軸向切削深度。
- 選擇穩定的刀柄,如可樂滿Capto。 使用盡可能大的接柄尺寸,以獲得最佳穩定性。 使用錐度加長桿,以獲得最大剛性。
- 對于大懸伸,使用與疏齒距不等齒距銑刀結合的減震接桿。 安裝銑刀時,使銑刀與減震接柄直接連接。
- 使銑刀偏離工件中心。
- 如果使用偶數齒的刀具——可每隔一齒拆下一個刀片。
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