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在模具制造領域的疑難解答一

更新時間:2008-9-1 16:02:17 文章來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊:

說,如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%,刀具的彎曲將減小50%。 大直徑和錐度的刀柄進一步提高了剛度。 當使用可轉位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本 C-1102:1)時,如果刀柄用整體硬質合金制造,抗彎剛性可以提高3-4倍。 
當用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時,選擇專用槽形和牌號也非常重要。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。

   11) 什么時候應采用順銑,什么時候應采用逆銑?
主要建議是: 盡可能多使用順銑。 
當切削刃剛進行切削時,在順銑中,切屑厚度可達到其最大值。 而在逆銑中,為最小值。 一般來說,在逆銑中刀具壽命比在順銑中短,這是因為在逆銑中產(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高。 在逆銑中當切屑厚度從零增加到最大時,由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強,因此會產(chǎn)生更多的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高,這對主軸軸承有不利影響。
在順銑中,切削刃主要受到的是壓縮應力,這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比,對硬質合金刀片或整體硬質合金刀具的影響有利得多。 當然也有例外。 當使用整體硬質合金立銑刀(見模具樣本C- 1102:1中的刀具)進行側銑(精加工)時,特別是在淬硬材料中,逆銑是首選。 這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。 不同軸向走刀之間如果有不重合的話,接刀痕也非常小。 這主要是因為切削力的方向。 如果在切削中使用非常鋒利的切削刃,切削力便趨向將刀“拉”向材料。 可以使用逆銑的另一個例子是,使用老式手動銑床進行銑削,老式銑床的絲杠有較大的間隙。 逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力,使銑削動作更平穩(wěn)。

   12) 仿形銑削還是等高線切削?
在型腔銑削中,保證順銑刀具路徑成功的最好方法是采用等高線銑削路徑。 銑刀(例如球頭立銑刀,見模具制造樣本C-1102:1)外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率,這是因為在較大的刀具直徑上,有更多的齒在切削。 如果機床主軸的轉速受到限制,等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率。 采用這種刀具路徑,工作負載和方向的變化也小。 在高速銑應用和淬硬材料加工中,這特別重要。這是因為如果切削速度和進給量高的話,切削刃和切削過程便更容易受到工作負載和方向改變的不利影響,工作負載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化。 應盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。 下仿形銑削時,低切削速度下的切屑厚度大。 在球頭刀中央,還有刃口崩碎的危險。 如果控制差,或機床無預讀功能,就不能足夠快地減速,最容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險。 沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些,這是因為在有利的切屑速度下,切屑厚度為其最大值。
為了得到最長的刀具壽命,在銑削過程中應使切削刃盡可能長時間地保持連續(xù)切削。 如果刀具進入和退出太頻繁,刀具壽命會明顯縮短。 這會使切削刃上的熱應力和熱疲勞加劇。 在切削區(qū)域有均勻和高的溫度比有大的波動對現(xiàn)代硬質合金刀具更有利。 仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合(之字形),這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀。 這種刀具路徑對模具質量也有不好的影響。 每次吃刀意味刀具彎曲,在表面上便有抬起的標記。 當?shù)毒咄顺鰰r,切削力和刀具的彎曲減小,在退出部分會有輕微的材料“過切削”。

   13) 為什么有的銑刀上必須有不同的齒距?
銑刀是多切削刃刀具,齒數(shù)(z)是可改變的,有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒數(shù)。 材料、工件尺寸、總體穩(wěn)定性、懸伸尺寸、表面質量要求和可用功率就是與加工有關的因素。 與刀具有關的因素包括足夠的每齒進給量、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量,這些僅是其中的一小部分。
銑刀的齒距(u)是刀片切削刃上的點到下一個切削刃上同一個點的距離。 銑刀分為疏、密和超密齒距銑刀,大部分可樂滿銑刀都有這3個選項,見模具制造樣本C-1102:1。密齒距是指有較多的齒和適當?shù)娜菪伎臻g,可以以高金屬去除率切削。 一般用于鑄鐵和鋼的中等負載銑削。 密齒距是通用銑刀的首選,推薦用于混合生產(chǎn)。 
疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間。疏齒距常常用于鋼的粗加工到精加工,在鋼加工中振動對加工結果影響很大。 疏齒距是真正有效的問題解決方案,它是長懸伸銑削、低功率機床或其它必須減小切削力應用的首選。
超密齒距刀具的容屑空間非常小,可以使用較高的工作臺進給。 這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削,例如側銑。 它們也適合于必須保持低切削速度的應用。 銑刀還可以有均勻的或不等的齒距。 后者是指刀具上齒的間隔不相等,這也是解決振動問題的有效方法。 
當存在振動問題時,推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少,振動加劇的可能性就小。 小的刀具直徑也可改善這種情況。 應使用能很好適應的槽形和牌號的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號組合。

   14) 為了獲得最佳性能,銑刀應怎樣定位?
切削長度會受到銑刀位置的影響。 刀具壽命常常與切削刃必須承擔的切削長度有關。 定位于工件中央的銑刀其切削長度短,如果使銑刀在任一方向偏離中心線,切削的弧就長。 要記住,切削力是如何作用的,必須達到一個折中。 在刀具定位于工件的中央的情況下,當?shù)镀邢魅羞M入或退出切削時,徑向切削力的方向就隨之改變。 機床主軸的間隙也使振動加劇,導致刀片振動。 
通過使刀具偏離中央,就會得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長,克服所有可能的振動也就越重要。 

   15) 為了消除切削過程中的振動,應采取什么措施?
當存在振動問題時,基本措施是減小切削力。 這可通過使用正確的刀具、方法和切削參數(shù)達到。
遵守下面的已證明有效的建議: 
- 選擇疏齒距或不等齒距銑刀。 
- 使用正前角、小切削力刀片槽形。 
- 盡可能使用小銑刀。 當使用減震接桿進行銑削時,這一點特別重要。 
- 使用小切削刃鈍化半徑(ER)的刀片。 從厚涂層到薄涂層。 如需要可使用非涂層刀片。 應使用基體為細晶顆粒的高韌性刀片牌號。 
- 使用大的每齒進給。 降低轉速,保持工作臺進給量(等于較大的每齒進給量)。 或保持轉速并提高工作臺進給量(較大的每齒進給量)。 切勿減小每齒進給量! 
- 減小徑向和軸向切削深度。 
- 選擇穩(wěn)定的刀柄,如可樂滿Capto。 使用盡可能大的接柄尺寸,以獲得最佳穩(wěn)定性。 使用錐度加長桿,以獲得最大剛性。 
- 對于大懸伸,使用與疏齒距不等齒距銑刀結合的減震接桿。 安裝銑刀時,使銑刀與減震接柄直接連接。 
- 使銑刀偏離工件中心。 
- 如果使用偶數(shù)齒的刀具——可每隔一齒拆下一個刀片。 


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