当存在振动问题时,推荐尽可能采用疏齿不等齿距铣刀。由于刀片少,振动加剧的可能性就小。小的刀具直径也可改善这种情况。应使用能很好适应的槽形和牌号的组合——锋利的切削刃和韧性好的牌号组合。
14)为了获得最佳性能,铣刀应怎样定位?
切削长度会受到铣刀位置的影响。刀具寿命常常与切削刃必须承担的切削长度有关。定位于工件中央的铣刀其切削长度短,如果使铣刀在任一方向偏离中心线,切削的弧就长。要记住,切削力是如何作用的,必须达到一个折中。在刀具定位于工件的中央的情况下,当刀片切削刃进入或退出切削时,径向切削力的方向就随之改变。机床主轴的间隙也使振动加剧,导致刀片振动。
通过使刀具偏离中央,就会得到恒定的和有利的切削力方向。悬伸越长,克服所有可能的振动也就越重要。
15)为了消除切削过程中的振动,应采取什么措施?
当存在振动问题时,基本措施是减小切削力。这可通过使用正确的刀具、方法和切削参数达到。
遵守下面的已证明有效的建议:
-选择疏齿距或不等齿距铣刀。
-使用正前角、小切削力刀片槽形。
-尽可能使用小铣刀。当使用减震接杆进行铣削时,这一点特别重要。
-使用小切削刃钝化半径(ER)的刀片。从厚涂层到薄涂层。如需要可使用非涂层刀片。应使用基体为细晶颗粒的高韧性刀片牌号。
-使用大的每齿进给。降低转速,保持工作台进给量(等于较大的每齿进给量)。或保持转速并提高工作台进给量(较大的每齿进给量)。切勿减小每齿进给量!
-减小径向和轴向切削深度。
-选择稳定的刀柄,如可乐满Capto。使用尽可能大的接柄尺寸,以获得最佳稳定性。使用锥度加长杆,以获得最大刚性。
-对于大悬伸,使用与疏齿距不等齿距铣刀结合的减震接杆。安装铣刀时,使铣刀与减震接柄直接连接。
-使铣刀偏离工件中心。
-如果使用偶数齿的刀具——可每隔一齿拆下一个刀片。
16)为了使刀具平衡,应采取的最重要措施有哪些?
在整个切削过程中,为达到刀具平衡牵涉到的典型步骤如下:
-测量刀具/刀柄组件的不平衡。-通过变更刀具、切削它以去除一些质量,或移动刀柄上的配重来降低不平衡。
-经常必须重复这些步骤,包括再次检查刀具、再次精确调整,直到达到平衡。
刀具平衡还牵涉到几个未讨论过的工艺中的不稳定性。其中之一是刀柄与主轴之间的配合问题。其原因是夹紧时常常有可测量的间隙,也可能是锥柄上有切屑或脏污。这会造成锥柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主轴在各个方面的状态都很好,但如果存在沾污,也会造成不平衡。为了平衡刀具,必须会增加切削过程中的成本,如果刀具平衡对降低成本非常重要,就应并对每种的具体情况进行分析。
但是,为了很好地平衡刀具,在选择正确的刀具时还有许多工作要做。以下几点是选择刀具时应给予考虑的:
-购买高质量的刀具与刀柄。应选择预先已消除了不平衡的刀柄。
-最好使用短的和尽可能轻的刀具。
-定期检验刀具和刀柄,检查是否有疲劳螺纹和变形的征兆。
工艺能接受的刀具不平衡由工艺自身的情况来确定。这些情况包括切削过程的切削力、机床的平衡状况及这两个因素彼此相互影响的程度。试验是找到最佳平衡的最好方法。用不同的不平衡值运行几次,例如从不平衡值为20克毫米或更低开始。每次运行后,再用更加平衡的刀具重复试验。最佳平衡应该是这样的一个点:超过这个点后,进一步提高刀具平衡不会提高工件的表面质量;或是这样的一个点:在此点上工艺能易于保证规定的工件公差。
关键是始终将重点放在工艺上,而不是将动平衡等级-G值或其它任意确定的平衡值作为目标。此目标应为达到效率尽可能高的工艺。这牵涉到权衡刀具平衡的成本和因此而获得的好处,因此应在成本与好处之间合理地进行平衡。
关于刀具平衡更详细的技术信息,请与当地的可乐满代表联系。
17)在常规和高速切削应用中,为了得到尽可能好的效果,我应使用何种刀柄?
高速加工时,离心力非常大,会导致主轴孔慢慢变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响,因为V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这甚至会引起刀具粘住或Z轴方向的尺寸精度降低。
与主轴孔和端面同时接触的刀具,即径向和轴向同时配合的刀具更适用于高速下的切削。当主轴孔扩大时,端面接触可避免刀具在主轴孔内向上的移动。使用空心刀柄的刀具也容易受离心力的影响,但它们已设计成在高速下随主轴孔的增大而增大。刀具和主轴在径向和轴向都接触提供了良好的夹紧刚性,使刀具可以进行高速切削。采用独有的椭圆三棱短锥设计的可乐满Capto接口在传递扭矩和高生产率切削时,具有更优秀的性能。
高主轴转速时主轴表面接触的对照表
主轴转速ISO40HSK50ACoromantCaptoC5
0100%100%100%
20000100%95%100%
2500037%91%99%
3000031%83%95%
3500026%72%91%
4000026%67%84%
当安排高速切削时,应尽量使用由对称的刀具和刀柄组合而成的刀具系统。有几种可用的不同刀具系统。先将刀柄加热使孔扩张,待它们冷却后刀具就被夹紧了,这就是过盈配合系统。对于高速切削来说,这是最好和最可靠的固定刀具方法。这首先是因为它的跳动量非常小;第二,这种连接能传递大扭矩;第三,它很容易构建定制刀具和刀具组件;最后,用这种方法组成的刀具组件有极高的总体刚性。
另一种出众并非常通用的刀具夹紧装置是可乐满高精度强力夹头——CoroGrip。这种刀柄系统覆盖了从粗加工到超精加工的所有应用。一个夹头可夹紧使用直柄、惠氏刻槽或侧压式刀柄的面铣刀到钻头的所有类型的刀具。标准弹簧夹套,如可用液压(HydroGrip)、BIG、Nikken、NT的弹簧夹套,均可用于CoroGrip夹头。在4XD处的跳动量仅为0.002–0.006mm。夹紧力和扭矩传递特别高,其平衡设计使它用于高速切削