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數(shù)控立銑刀的正確使用

數(shù)控立銑刀的正確使用:

1. 立銑刀的裝夾

加工中心用立銑刀大多采用彈簧夾套裝夾方式,使用時(shí)處于懸臂狀態(tài)。在銑削加工過程中,有時(shí)可能出現(xiàn)立銑刀從刀夾中逐漸伸出,甚至完全掉落,致使工件報(bào)廢的現(xiàn)象,其原因一般是因?yàn)榈秺A內(nèi)孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜,造成夾緊力不足所致。立銑刀出廠時(shí)通常都涂有防銹油,如果切削時(shí)使用非水溶性切削油,刀夾內(nèi)孔也會(huì)附著一層霧狀油膜,當(dāng)?shù)侗偷秺A上都存在油膜時(shí),刀夾很難牢固夾緊刀柄,在加工中立銑刀就容易松動(dòng)掉落。所以在立銑刀裝夾前,應(yīng)先將立銑刀柄部和刀夾內(nèi)孔用清洗液清洗干凈,擦干后再進(jìn)行裝夾。

當(dāng)立銑刀的直徑較大時(shí),即使刀柄和刀夾都很清潔,還是可能發(fā)生掉刀事故,這時(shí)應(yīng)選用帶削平缺口的刀柄和相應(yīng)的側(cè)面鎖緊方式。

立銑刀夾緊后可能出現(xiàn)的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷, 其原因一般是因?yàn)榈秺A使用時(shí)間過長,刀夾端口部已磨損成錐形所致,此時(shí)應(yīng)更換新的刀夾。

2. 立銑刀的振動(dòng)

由于立銑刀與刀夾之間存在微小間隙, 所以在加工過程中刀具有可能出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)會(huì)使立銑刀圓周刃的吃刀量不均勻,且切擴(kuò)量比原定值增大,影響加工精度和刀具使用壽命。但當(dāng)加工出的溝槽寬度偏小時(shí),也可以有目的地使刀具振動(dòng),通過增大切擴(kuò)量來獲得所需槽寬,但這種情況下應(yīng)將立銑刀的最大振幅限制在0.02mm以下, 否則無法進(jìn)行穩(wěn)定的切削。在正常加工中立銑刀的振動(dòng)越小越好。

當(dāng)出現(xiàn)刀具振動(dòng)時(shí),應(yīng)考慮降低切削速度和進(jìn)給速度,如兩者都已降低40%后仍存在較大振動(dòng),則應(yīng)考慮減小吃刀量。如加工系統(tǒng)出現(xiàn)共振,其原因可能是切削速度過大、進(jìn)給速度偏小、刀具系統(tǒng)剛性不足、工件裝夾力不夠以及工件形狀或工件裝夾方法等因素所致,此時(shí)應(yīng)采取調(diào)整切削用量、增加刀具系統(tǒng)剛度、提高進(jìn)給速度等措施。

3. 立銑刀的端刃切削

在模具等工件型腔的數(shù)控銑削加工中, 當(dāng)被切削點(diǎn)為下凹部分或深腔時(shí), 需加長立銑刀的伸出量。如果使用長刃型立銑刀,由于刀具的撓度較大,易產(chǎn)生振動(dòng)并導(dǎo)致刀具折損。因此在加工過程中,如果只需刀具端部附近的刀刃參加切削, 則最好選用刀具總長度較長的短刃長柄型立銑刀。在臥式數(shù)控機(jī)床上使用大直徑立銑刀加工工件時(shí), 由于刀具自重所產(chǎn)生的變形較大, 更應(yīng)十分注意端刃切削容易

出現(xiàn)的問題。在必須使用長刃型立銑刀的情況下,則需大幅度降低切削速度和進(jìn)給速度。

4. 切削參數(shù)的選用

切削速度的選擇主要取決于被加工工件的材質(zhì); 進(jìn)給速度的選擇主要取決于被加工工件的材質(zhì)及立銑刀的直徑。國外一些刀具生產(chǎn)廠家的刀具樣本附有刀具切削參數(shù)選用表,可供參考。但切削參數(shù)的選用同時(shí)又受機(jī)床、刀具系統(tǒng)、被加工工件形狀以及裝夾方式等多方面因素的影響,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整切削速度和進(jìn)給速度。當(dāng)以刀具壽命為優(yōu)先考慮因素時(shí),可適當(dāng)降低切削速度和進(jìn)給速度;當(dāng)切屑的離刃狀況不好時(shí),則可適當(dāng)增大切削速度。

5. 切削方式的選擇

采用順銑有利于防止刀刃損壞,可提高刀具壽命。但有兩點(diǎn)需要注意:①如采用普通機(jī)床加工,應(yīng)設(shè)法消除進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙;②當(dāng)工件表面殘留有鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它硬化層時(shí),宜采用逆銑。

6. 硬質(zhì)合金立銑刀的使用

高速鋼立銑刀的使用范圍和使用要求較為寬泛, 即使切削條件的選擇略有不當(dāng), 也不至出現(xiàn)太大問題。而硬質(zhì)合金立銑刀雖然在高速切削時(shí)具有很好的耐磨性, 但它的使用范圍不及高速鋼立銑刀廣泛,且切削條件必須嚴(yán)格符合刀具的使用要求。

銑削刀具的種類主要包括立銑刀、面銑刀、平銑刀等。典型的銑削加工包括銑平面、倒角或銑邊、銑輪廓、銑槽、銑凹腔、銑鍵槽等。

常用的幾種立銑刀設(shè)計(jì)型式包括:方頭雙刃立銑刀,可像鉆頭一樣對工件進(jìn)行垂直插銑或側(cè)銑。它們的端齒延伸至銑刀中心,因此能進(jìn)行插銑加工。有些三刃立銑刀也可以進(jìn)行插銑。雙刃和三刃立銑刀都適合加工有色金屬。球頭雙刃立銑刀可用于銑削加工圓底槽或圓弧形邊緣。與雙刃立銑刀相比,方頭四刃精加工立銑刀銑削更平穩(wěn),并能更長時(shí)間地保持刀刃鋒利度,但它不能進(jìn)行插銑。這些銑刀最適合用于切削黑色金屬。與四刃精加工立銑刀相比,四刃粗加工立銑刀能以更小的機(jī)床功率、刀具變形和振動(dòng)更快地切除金屬,而且其斷屑器能產(chǎn)生更細(xì)小、可控性更好的切屑。

立銑刀的螺旋形刀槽能減少加工顫振。在加工中,螺旋槽的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)始終與工件保持接觸,并連續(xù)切削金屬材料,從而使機(jī)床承受連續(xù)負(fù)荷,而不像用直槽刀具加工時(shí)那樣,刀具每次與工件開始接觸和脫離接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷。雖然制造螺旋槽刀具比制造直槽刀具更復(fù)雜,成本也更高,但加工顫振的減少和加工表面光潔度的提高使其物有所值。整體式立銑刀有各種常用的類型和規(guī)格。它們可分為右切刀和左切刀。當(dāng)必須改變切削力的方向,以避免對工件施壓時(shí), 需要使用左切立銑刀。此外,立銑刀的刀槽長度各不相同, 包括短槽、普通槽、長槽和加長槽。立銑刀還可以采用錐形, 通常每邊的錐度為0.5°、1°、1.5°、2°、3°、5°、7°、10°、15°、20°和25°。在模具加工中,為了提供便于模壓制品脫模的拔模斜度(錐度),這些錐形立銑刀特別有用。套式立銑刀可利用端刃和側(cè)刃同時(shí)進(jìn)行切削, 以提供良好的加工表面光潔度。常用的銑刀直徑范圍為225mm,切槽深度為120mm。由于功率和剛性的限制,立式升降臺(tái)銑床僅限于使用尺寸較小的套式銑刀。直徑較大的套式銑刀可用于鋁和塑料的銑削加工。

面銑刀用于加工較大的平面, 以及迅速去除大量金屬材料。機(jī)夾刀片式面銑刀的直徑范圍通常為30200mm。在立式升降臺(tái)銑床上進(jìn)行加工時(shí),由于機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性不足,以及由此引起的顫振,使此類機(jī)床僅限于使用小直徑面銑刀。面銑刀更適合用于大型單柱(單臂)銑床。當(dāng)對較軟的材料(如鋁和塑料)進(jìn)行面銑加工時(shí),可以使用較大直徑的面銑刀而不會(huì)發(fā)生顫振。平銑刀通常用于臥式加工中心, 安裝在兩端支承的芯軸上使用。臥式端面銑床可提供使平銑刀能充分發(fā)揮高金屬去除率優(yōu)勢所需的功率和剛性。不過,通過安裝臥式銑削附件,在立式升降臺(tái)銑床上也可以使用平銑刀進(jìn)行銑削加工。盡管因?yàn)閯傂院皖澱竦膯栴}, 在立式升降臺(tái)銑床上必須采用比在臥式銑床上更小的切削參數(shù),但這種附件仍然非常有用。在安裝了臥式銑削附件的立式升降臺(tái)銑床上,與其它銑刀相比,平銑刀具有更高的金屬去除率。在缺少臥式銑床的情況下,在同一根芯軸上安裝幾把銑刀同時(shí)進(jìn)行加工是一種最佳方式。平銑刀通常要比工件寬,能對工件的整個(gè)截面進(jìn)行銑削。

側(cè)刃平銑刀與平銑刀結(jié)構(gòu)類似,但它們還可以用側(cè)面的刀刃進(jìn)行切削。側(cè)刃平銑刀還能銑槽、切斷重金屬棒料、平整表面和將材料切成條狀。它們可以安裝在一端支承的R8 刀柄上進(jìn)行加工,但最好在剛性更高的臥式銑床或立式升降臺(tái)銑床的臥式銑削附件上使用。像平銑刀一樣, 側(cè)刃平銑刀也能與其它銑刀安裝在一起同時(shí)進(jìn)行多刀切削

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