選擇最佳的可用減振刀具

選擇最佳的可用減振刀具。應盡可能選擇大的直徑和盡可能短的懸伸來獲得最佳的剛度,應盡可能靠近切削刃,且減振機構的前端重量應盡可能輕。切削刀具上減輕的重量可將潛在振動中的動能降至最低,這將使刀具更易阻尼振動,并因此拉伸整體式刀具和減振刀具的最大可達懸伸。采取這些策略將有助于減少力的變化和振動。
(本篇選自《數(shù)控刀具選用指南》第八章第六節(jié)(一)減振工具系統(tǒng)概述)
1. 銑削加工 使用旋轉(zhuǎn)刀具加工不同于車削,此時刀桿夾持在剛性的刀座上,順利完成工序的大部分條件則是相同的:剛性夾緊、盡可能短的刀具長度、盡可能大的總成直徑,以及減小潛在振動中的動能的最小刀具重量。
采用不同的減振機構適用于不同的刀具懸深。獲得最佳的切削性能應通過優(yōu)化的減振接桿長度,而不是增加接長桿。
有4種基本因素會對振動產(chǎn)生主要影響:主偏角;與徑向背吃刀量有關的刀具直徑;刀片槽形;刀具齒距。
(1)主偏角:決定了切削力的方向,因此非常重要。主偏角越大,徑向切削力就越大(見圖8-140)。應根據(jù)工藝和應用場合選擇合適刀具。當徑向切削力增加時,減振刀具與非減振刀具之間在功能方面存在差異。在主偏角較小且懸伸較短的情況下,可在出現(xiàn)振動之前達到刀具的最大背吃刀量。
(2)與徑向背吃刀量有關的刀具直徑:更小的刀具直徑將減小所需的功率和扭矩以及偏斜切削力。銑刀直徑相對于徑向吃刀量的比率需要保持在任何最大值范圍內(nèi)。
(3)刀片槽形:切削刀具的槽形應為輕型或中型。
高溫可能會改變減振系統(tǒng)的功能。如有可能,使用空氣或貫通切削液。轉(zhuǎn)速過高也可能削弱減振系統(tǒng)的功能。
(4)刀具齒距:當有多個刀片與材料相接觸時,振動的風險會增加。但是,只要以低于臨界振動背吃刀量工作,增加刀片數(shù)量只會提高生產(chǎn)效率。以徑向吃刀量和刀具齒距工作,以確定最佳性能。在大多數(shù)情況下,疏齒是使用減振刀具進行高生產(chǎn)效率加工的最佳選擇。
諧力會導致振動,因此不等齒距刀具是將振動減至最低的有效方式。不等齒距刀具會破壞諧力并因此提高穩(wěn)定性,在切削寬度ae較大且懸伸較長的情況下尤為有效。
另外,順銑是大多數(shù)銑削工序的首選。在某些情況下,當機床功率不足或工件極易變形時,可優(yōu)先選擇逆銑。但是,逆銑時的切削力存在將工件提升的趨勢,因此必須在夾緊工件時小心地抵消這種趨勢。
2. 鏜削、車削加工 應根據(jù)相應的長度直徑比選擇鏜桿材料。硬質(zhì)合金鏜桿的靜態(tài)剛度高于鋼制鏜桿。
選擇盡可能大的鏜桿直徑和盡可能小的懸伸可降低振動風險。使用推薦的夾緊長度,最小為4BD,不允許切斷超過10BD的整體硬質(zhì)合金加強型鏜桿。