數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,使用時處於懸臂狀態。在銑削加工過程中,有時可能出現立銑刀從刀夾中逐漸伸(shēn)出,甚至完全掉落,致使(shǐ)工(gōng)件報廢的現象,其原因一般是因為刀夾內孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜,造成夾緊力不(bú)足所致。立銑刀出廠時(shí)通常都塗有防鏽油,如果切削時使用非水溶性切削油(yóu),刀夾內孔也會附著(zhe)一層霧狀油膜,當刀柄和(hé)刀夾上(shàng)都存在油膜時,刀夾很難(nán)牢固夾緊刀柄,在加工中立銑刀就容易鬆動掉落(luò)。所(suǒ)以在立銑刀裝夾前,應先將立銑刀柄部和(hé)刀夾內孔用清洗液清洗幹淨(jìng),擦幹後再進行裝夾。
當立銑刀的直徑較大時,即(jí)使刀柄和刀夾都很清潔,還是(shì)可能發生掉(diào)刀事故,這時應選用帶削平(píng)缺口的刀柄和相應的側麵(miàn)鎖緊方式。
立銑(xǐ)刀夾緊後(hòu)可能出現的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷, 其原因一般是因為刀夾使用時間過長,刀夾端口部已(yǐ)磨損成錐形所致,此時應更(gèng)換新的(de)刀夾。
2. 立(lì)銑刀的振動
由於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)振動現象。振動會使立銑(xǐ)刀圓周刃的吃刀量不均勻(yún),且切擴(kuò)量比原定(dìng)值增(zēng)大,影響加工精度和刀具使用壽命(mìng)。但當加工出的(de)溝槽寬度偏小時,也可以(yǐ)有目的地使刀具振(zhèn)動,通過增大切擴(kuò)量來獲得(dé)所需槽寬,但這種情況下應將立銑刀的最大振幅(fú)限(xiàn)製在0.02mm以下(xià), 否則無法進行穩定的切(qiē)削。在正常加工中立銑刀的振動越小越好。
當出現刀具振動時,應考慮降低切削速度和進(jìn)給速度(dù),如(rú)兩者都已降低40%後仍存在較大振動,則應考慮減小(xiǎo)吃刀量。如加工係統出現共振,其原因可能(néng)是切削速度過(guò)大、進給速度偏小、刀具係(xì)統剛性不足、工件裝夾力不夠以及工件形狀或工件裝夾方法等(děng)因素所(suǒ)致,此時應采取調整切削用量、增加刀具係統剛度、提高(gāo)進給速(sù)度等措施。
3. 立銑刀的端刃切削
在模具等(děng)工件型腔的數控銑削加工中, 當被切削(xuē)點為(wéi)下(xià)凹部分或(huò)深腔時, 需加長立(lì)銑刀的伸出量。如果使用長刃型立銑刀,由於刀具的撓度較大(dà),易產生振動並導致刀具折損。因此在加(jiā)工過程中(zhōng),如果隻需刀具端部附(fù)近的刀刃參加切削, 則(zé)最(zuì)好選用刀具總長度較長的短刃長柄(bǐng)型立(lì)銑刀(dāo)。在臥式數控機床上使用大直徑(jìng)立銑(xǐ)刀加工工(gōng)件時, 由於刀具(jù)自重所(suǒ)產生的變(biàn)形較大, 更應十分注意端刃切削容易
出(chū)現的問(wèn)題。在(zài)必須使用長刃型(xíng)立銑刀的情(qíng)況下,則需大幅度降低切削速度(dù)和進給速度。
4. 切削參數的(de)選用
切削速度的選擇主要取決於被加工工件的材(cái)質; 進給(gěi)速度的選擇主要取決於被加工工(gōng)件的材質及立銑刀(dāo)的直(zhí)徑。國外一些刀具(jù)生產廠家的刀(dāo)具樣本附有刀具切削參數選用(yòng)表,可供(gòng)參考。但切削參數的選用同時又受機床(chuáng)、刀具係統、被(bèi)加工工件形狀以及裝夾方式等多(duō)方麵因素(sù)的影響,應根據實際情況適當調(diào)整切削速度和進給(gěi)速度。當(dāng)以刀具壽(shòu)命為優先考(kǎo)慮因素時,可適當降低切削速度(dù)和進給速度;當切屑的離刃狀況不好時,則可適(shì)當增大切削速度。
5. 切削方式(shì)的選擇
采用(yòng)順銑有利(lì)於防(fáng)止刀刃損壞,可提高刀具壽(shòu)命。但有兩點需(xū)要注意:①如采用普通機床加工,應(yīng)設法消除進給機構的間隙;②當(dāng)工件表麵殘留有(yǒu)鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它硬化層時,宜采用逆銑。
6. 硬質合金立銑刀的使用
高速鋼立銑刀(dāo)的使用範圍和使用要求較為寬泛, 即使切削條件的選擇略有不當, 也不至出現太大問題(tí)。而硬質合金立銑刀雖然在高速(sù)切削時具有很好(hǎo)的(de)耐磨性, 但它的使用範圍不及高速鋼立銑刀廣(guǎng)泛,且切削條件必須嚴格符合刀(dāo)具的使用要(yào)求。
銑削刀具的種類主要包(bāo)括立銑刀、麵(miàn)銑刀、平銑刀等。典型的銑削(xuē)加工包括銑平麵、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計(jì)型式(shì)包括(kuò):方頭雙刃立銑刀,可像鑽頭一樣對工件進行垂直插銑或側銑(xǐ)。它(tā)們的端齒延伸至銑刀中心,因此能進行插(chā)銑加工。有(yǒu)些三刃立銑刀也可以進行插銑。雙刃和三刃立銑刀都(dōu)適合加工有色金屬。球頭雙(shuāng)刃立銑刀可用於銑削加工(gōng)圓底槽或圓弧形邊緣。與雙(shuāng)刃立銑刀相比,方頭四刃(rèn)精加工立銑刀銑(xǐ)削更平穩,並能(néng)更長時間地保持刀刃鋒利度(dù),但它不能進行插銑。這些銑刀(dāo)最適合用於切削黑色金屬。與四刃精(jīng)加(jiā)工立銑刀相比,四刃粗加工立銑刀能以(yǐ)更小的機床功率、刀具變形(xíng)和振動(dòng)更(gèng)快(kuài)地切除金(jīn)屬,而且其斷(duàn)屑器能產(chǎn)生更細小(xiǎo)、可控性(xìng)更好的切屑。
立銑刀的螺旋(xuán)形刀槽能減少加工顫(chàn)振。在加工中,螺旋槽的一個或多(duō)個點始終與工件保持接觸,並連續切削金屬材料,從而使機床承受連(lián)續負荷,而(ér)不像用直槽刀(dāo)具(jù)加工時那樣,刀具每(měi)次與工件開始接觸和脫離接觸時會產生衝擊負荷。雖然製造螺旋槽刀(dāo)具比製造直槽刀具更複雜,成本也更高,但加工顫振的減少和加工表麵(miàn)光潔度的提(tí)高使其物有所值。整體式立銑刀有各種常用的類(lèi)型和規(guī)格。它們可分(fèn)為右切刀和左切刀。當必須改變切削力的方向,以避免對工件(jiàn)施壓時, 需要使(shǐ)用左切立銑刀。此外,立銑(xǐ)刀的刀槽長度各不相同(tóng), 包括(kuò)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(biān)的錐度為0.5°、1°、1.5°、2°、3°、5°、7°、10°、15°、20°和25°。在(zài)模具加工中,為了提供便(biàn)於模壓製品脫模的拔(bá)模斜度(錐度),這些錐形立銑刀特別有用。套式立銑刀可利(lì)用端刃和側刃同時進行切削, 以提供良好的加工表麵光潔度。常用的銑(xǐ)刀直徑範圍為2-25mm,切槽深度(dù)為1-20mm。由於功(gōng)率和剛性的限製,立式升降台銑床(chuáng)僅限於使用尺寸較小的套(tào)式銑刀。直(zhí)徑較大的套式銑刀可(kě)用於鋁和塑料(liào)的銑削加工。
麵銑刀用於加工較大的平麵, 以及迅速去除大(dà)量金屬(shǔ)材料。機夾刀(dāo)片式麵銑刀的直(zhí)徑範圍通常為30-200mm。在立(lì)式升降台銑(xǐ)床上進行(háng)加工(gōng)時,由於機床結構剛(gāng)性不足,以及由此引起的顫振,使此類機床僅限於使用小直徑麵(miàn)銑刀。麵銑刀更適合(hé)用於大型單柱(單臂(bì))銑床。當對較軟的材料(如鋁和塑料)進行麵銑加工(gōng)時,可以使用(yòng)較大直徑的麵銑刀而不會(huì)發生顫振。平銑刀通常用於(yú)臥式加(jiā)工中心, 安裝在兩端支承的芯軸上使用。臥式端麵銑床可提供使平銑刀能充分發揮(huī)高金屬(shǔ)去除率優勢所需的功(gōng)率和剛性。不過,通過安裝臥(wò)式銑削附件,在(zài)立式升降台銑床上也可以使用平銑刀進行銑(xǐ)削加工。盡管因為剛性和顫振的問(wèn)題, 在立式升降台銑(xǐ)床上必須采用比在臥式銑床上更(gèng)小的切削參數,但這種附件仍然非常有用。在安裝了臥式銑削附件(jiàn)的立式升降台銑床上,與其它銑刀相比,平銑刀具有(yǒu)更高的金(jīn)屬去除率。在(zài)缺少臥式銑床的情況下,在同一(yī)根芯(xīn)軸上安裝幾把銑刀同(tóng)時進行加工是一種最佳方式。平銑刀通常要比工件寬,能對(duì)工件的整個截麵進(jìn)行銑削。
側(cè)刃平銑刀(dāo)與平(píng)銑刀結構類似,但(dàn)它們還可以用側麵(miàn)的刀刃進行切削。側刃平銑刀(dāo)還能銑槽、切斷重金屬棒(bàng)料、平整表(biǎo)麵和將材料切成條狀。它們可以安裝在一端(duān)支承的R8 刀柄上進(jìn)行(háng)加工,但最好在剛性更高的臥式銑床(chuáng)或立(lì)式升降台銑床(chuáng)的臥(wò)式銑削附(fù)件上使用。像平銑刀一樣, 側刃平銑刀也能與其它銑刀安(ān)裝在一起同時進行多刀切削