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关于铣削相关知识

点击:840 日期:2015-07-01 选择字号:
     在优化铣削效果时,铣刀的刀片是另一个重要因素,在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点,但同时参加切削的刀片数太多就是缺点,在切削时每一个切削刃不可能同时切削,所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关,就切屑形成过程,切削刃负载以及加工结果来说,铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时,用一把比切削宽度约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。
     为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量,必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型——密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。
和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角,主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角,主要有45度、90度角和圆形刀片,切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化:主偏角为90度的铣刀主要产生径向力,作用在进给方向,这意味着被加工表面将不承受过多的压力,对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。
     主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的,所以产生的压力比较均衡,对机床功率的要求也比较低,特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。
     圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化,这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高,由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄,所以适合大的进给量,沿刀片径向切削力的方向在不断改变,而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。今天,它已不再是一种有效的粗铣刀,在面铣和立铣中都有广泛的应用。

铣削方式

     相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式:
     第一种是顺铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的,在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。
     第二种是逆铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的,铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段,以切削厚度为零开始,到切削结束时切削厚度达到最大。
     在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时,切削力有不同方向。面铣时,铣刀正好在工件的外侧,切削力的方向更应特别注意。顺铣时,切削力将工件压向工作台,逆铣时切削力使工件离开工作台。
     由于顺铣的切削效果最好,通常首选顺铣,只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时,才考虑逆铣。
     在理想状况下,铣刀直径应比工件宽度大,铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时,极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化,机床主轴就可能振动并损坏,刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙,铣刀稍微偏离中心,切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。
     铣刀刀片每一次进入切削时,切削刃都要承受冲击载荷,载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时,切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。
     当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时,在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的,这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件,也就是说刀片从开始切削到离开,切削力一直作用在最外侧的刀尖上,直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时,当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削,在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时,切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受,而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。
     对于每一个刀片来说,当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。


使用方法

铣刀的装夹
     加工中心用铣刀大多接纳弹簧夹套装夹方式,使用时处于悬臂形态。正在铣削加工过程中,有时可能出现铣刀从刀夹中逐步伸出,以致完整?失落,以致工件报废的景象,其缘由一般是由于刀夹内孔与铣刀刀柄外径之间存正在油膜,形成夹紧力不敷所致。铣刀出厂时一般都涂有防锈油,假如切削时使用非水溶切削油,刀夹内孔也会附着一层雾状油膜,卖刀柄和刀夹上都存正在油膜时,刀夹很难牢固夹紧刀柄,正在加工中铣刀就超卓松动?失落。所以正在铣刀装夹前,应先将铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗洁净,擦干后再进行装夹。
     当铣刀的直径较大时,即使刀柄和刀夹都很干净,还是可能发生?失刀事故,这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。
     铣刀夹紧后可能出现的另一标题是加工中铣刀正在刀夹端口处折断,其缘由一般是由于刀夹使用光 过长,刀夹端口部已磨损成锥形所致,此时应更换新的刀夹。

铣刀的振动
     由于铣刀与刀夹之间存正在微小间隙,所以正在加工过程中刀具有可能出现振动景象。振动会使铣刀圆周刃的吃刀量不均匀,且切扩量比原定值增大,影响加工精度和刀具使用寿命。但当加工出的沟槽宽度偏小时,可以有目的地使刀具振动,经过增大切扩量来获得所需槽宽,但这种情况下应将铣刀的最大振幅正在0.02mm以下,否则无法进行稳定的切削。正常加工中铣刀的振动越小越好。
     当出现刀具振动时,应考虑降低切削速度和进给速度,如两者都已降低40%后仍存正在较大振动,则应考虑减小吃刀量。
     如加工零碎出现共振,其缘由可能是切削速度过大、进给速度恰恰小、刀具零碎刚不敷、工件装夹力不敷以及工件外形或工件装夹要领等要素所致,此时应接纳调解切削用量、添加刀具零碎刚度、进步进给速度等措施。

铣刀的端刃切削
     正在模具等工件型腔的数控铣削加工中,当被切削点为下凹部分或深腔时,需加长铣刀的伸出量。假如使用长刃型铣刀,由于刀具的挠度较大,易孕育发生振动并导致刀具折损。因此正在加工过程中,假如只需刀具端部相近的刀刃参加切削,则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄型铣刀。正在卧式数控机床上使用大直径铣刀加工工件时,由于刀具自重所孕育发生的变形较大,更应非常注重端刃切削超卓出现的标题。正在务必使用长刃型铣刀的情况下,则需大幅度降低切削速度和进给速度。

切削参数的选用
     切削速度的挑选主要取决于被加工工件的材质;进给速度的挑选主要取决于被加工工件的材质及铣刀的直径。国外一些刀具生产厂家的刀具样本附有刀具切削参数选用表,可供参考。但切削参数的选用同时又受机床、刀具零碎、被加工工件外形以及装夹方式等多方面要素的影响,应凭据实践情况适卖调解切削速度和进给速度。
     当以刀具寿命为优先考虑要素时,可适卖降低切削速度和进给速度;卖切屑的离刃情况欠好时,则可适卖增大切削速度。

切削方式的挑选
     接纳顺铣有益于防御刀刃掩护,可进步刀具寿命。但有两点需求注重:
     ①如接纳普通机床加工,应想法消弭进给机构的间隙;
     ②当工件外貌残留有铸、锻工艺组成的氧化膜或其它硬化层时,宜接纳逆铣。