优化切削路径延长刀具寿命金坛
发布时间:2022-08-03 11:47:00 来源:亚适五金网
优化切削路径 延长刀具寿命
优化切削路径 延长刀具寿命 2011: 机械加工市场发展到今天,光靠产品已不能满足用户的需求,向用户推荐优秀产品的同时,还要把正确与优化的加工方法传授给用户。没有掌握正确的铣削方法,再好的机床和刀具也不能发挥出应有的效率。 铣削是一种非常灵活的加工方式,能够加工几乎任意形状的零件。但是加工灵活性也给切削过程增加了更多的变数,这使得优化切削过程变得更富挑战性。 提起切削路径,首先让我们来详细分析一下铣刀切削刃的切削过程:铣削是切削刃不断切入和切出工件的循环过程。铣刀采用通用(径向)进给时,所形成的切屑厚度是不断变化的(插铣/轴向进给形成恒定的切屑厚度)。不管铣刀与工件的位置以及进给方向(顺铣/逆铣)如何变化,切削刃的切削作用都可分为三个切削区域,即“切入工件”、“圆弧切削”和“切出工件”。 对于铣削来说,这三个切削区域是同时存在的,但是它们对切削作用的影响却差别甚大,而这直接关系到刀片的寿命: (1)切入工件 这是三个切削区域中,切削作用受影响程度最低的区域。切入工件时,不管是厚切屑还是薄切屑,硬质合金刀片都能很好地处理伴随产生的压应力的影响。 (2)圆弧切削 满槽铣时,接触弧的最大弧度是180°。对于精加工仿形铣削,接触弧会非常短。接触弧越长,传递到切削刃上的热量就会越多。因此,根据切宽的不同,对刀片牌号的要求也会完全不同。 长接触弧——CVD涂层牌号可提供最佳的热屏障。 短接触弧——切屑通常很薄,PVD涂层牌号上更锋利的切削刃会产生较少的热量和切削压力。 (3)切出工件 采用硬质合金刀片时,如果刀片切出工件时切屑较厚,这将导致刀具寿命的急剧降低。形成的切屑在切口的最终点缺乏足够的支撑,这将使切屑弯曲而不是继续被切削。因为方向的改变,作用到硬质合金刃口上的切削力(压应力变为拉应力)易使切削刃口发生断裂。 对刀具寿命影响最大的切削区域是切出工件。要想提高刀具寿命,优化加工过程,切出工件时的切屑状态是我们关注的重点。 通过对切出工件切屑厚度的研究,我们总结出了铣削加工中的一条黄金法则: 加工工艺必须保证刀片在切出工件时切屑最薄。 掌握了这一黄金法则,我们就可以在切削路径方面进行很多优化工作。顺铣与逆铣就是其中一例。顺铣切出工件时,切屑厚度是零,完全满足黄金法则,因此顺铣会带来更好的刀具寿命。 我们再来看一下铣刀在切入工件时,直线切入与圆弧切入对刀具寿命的影响。 如果我们编程时让刀具直线切入工件,刀刃切离工件时厚切屑会不断产生,直至刀具完全切入工件中,刀片切出工件时的厚切屑将导致刀具寿命降低,甚至彻底损坏,因此不得不在切入时降低进给。 现在,我们向您推荐一种优化的加工方法,从而保证在刀具切入过程中获得最佳的进给率:顺时针方向圆弧切入。 我们可以看到,铣刀圆弧切入使得刀片切出工件时切屑厚度总是为零,这样就可以获得更高的进给和更长的刀具寿命。 同时需要注意的是,逆时针切入不仅解决不了切屑过厚的问题反而会使情况更为严重。 除了圆弧切入工件,还有另外一种铣削方法也值得推荐,那就是斜线切入。这种方法不仅可以保证刀片在切出工件时获得薄切屑,同时还可以满足切入工件时的小切宽,以降低振动倾向,提高刀具寿命。 优化切削过程,延长刀具寿命,是机械加工业的一大课题。在切削路径上做一些小小的改变,也能给我们带来意想不到的效果。
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