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切削加工中如何改善刀具剛性問題

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發(fā)布時(shí)間:2014-05-29 瀏覽:

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金屬切削加工中，剛性是個(gè)不可避免的問題；因?yàn)楣ぜ傂匀酰瑢?dǎo)致變形

；因?yàn)榈毒邉傂匀酰瑢?dǎo)致崩刃

；因?yàn)闄C(jī)床剛性弱

，導(dǎo)致振動(dòng)等等一系列問題；

把整個(gè)切削過程視為一個(gè)系統(tǒng)的話

，這個(gè)系統(tǒng)中

，機(jī)床剛性，夾具剛性

，工件剛性為一方面

。而刀具剛性則為另一方。雙方必須要維持一個(gè)平衡

，那么這個(gè)系統(tǒng)才會(huì)穩(wěn)定

。如果一方不平衡，則系統(tǒng)穩(wěn)定性就被打破

，就會(huì)導(dǎo)致異常

。好比拔河，一方力大

，另一方也要力大

。一方力小，另一方也要力小

。這樣才能維持一定的平衡

。

一.機(jī)床（夾具，工件）剛性差

，表現(xiàn)為變形與振動(dòng)（及工件有振紋）

。那么在不能更換設(shè)備及夾具的前提下。我們可以調(diào)整刀具及切削參數(shù)來降低刀具的剛性(增加的刀桿的剛性

，降低的刀片的剛性

；因參與切屑是刀片而非要刀桿)。以平衡系統(tǒng)剛性

。比如：
1）盡可能縮短刀具懸伸

。
2）盡可能使用大直徑刀具，超過一定L/D考慮使用硬質(zhì)合金等防震刀桿

。
3）使用正前角刀片

。
4）使用疏齒刀具。
5）減小刀尖R

。
6）調(diào)整切削速度

、切深、進(jìn)給

。
7）改變刀具主偏角

。
8）使用鋒利槽型的刀片

。
實(shí)例：小機(jī)床干大活；簡易夾具

；薄壁件

，細(xì)長軸，深孔件等等

。

比如工件剛性差就應(yīng)該相應(yīng)的減少刀具剛性

，具體問題具體分析，比如銑床加工薄板

，就是要著減少刀具對(duì)薄板的軸向力

，增大對(duì)薄板的縱向力，與刀具剛性相關(guān)性不大

。因?yàn)?a href="http://www.openvp.cn/bbx/product-1334885.html" target="_blank">刀具剛性受很多因素影響

。

二.刀具剛性差。刀具剛性差(指抵抗變形的能力

，如玻璃剛性好

，但韌性差，韌性應(yīng)該指剛性好

，塑性也好

，不會(huì)脆斷，就是對(duì)應(yīng)的抗沖擊能力)有以下兩種形式

。
其一為易崩刃

。這個(gè)時(shí)候，我們還是不能更換設(shè)備和夾具

。所以

，依然只能通過調(diào)整刀具及切削參數(shù)來平衡。比如：
1）使用負(fù)前角刀片

。
2）使用大一號(hào)的刀片

。
3）加大刀尖R。
4）改用槽型強(qiáng)壯的刀片

。
5）調(diào)整切削速度

、切深、進(jìn)給

。
6）改變刀具主偏角

。
7）增加刀具的齒數(shù)。
8）使用密齒刀具

。（必須考慮排屑）等等
實(shí)例：小刀片大工件粗加工

。
其二為振刀（工件有振紋）。這點(diǎn)可以參照第一點(diǎn)調(diào)整

。

綜上所述

，剛性是金屬切削加工中一個(gè)不可忽視的重點(diǎn)

。不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量

，還影響加工效率及加工成本

。使用好設(shè)備+液壓夾具固然能解決一方的剛性，但是亦要與刀具的剛性匹配才能發(fā)揮系統(tǒng)的最大功能

。當(dāng)刀具成了剛性差的一方

，也會(huì)給加工造成不小的麻煩。而且

，用上好設(shè)備+好夾具的畢竟不是大多數(shù)

。所以，如何平衡系統(tǒng)剛性才會(huì)顯得尤為重要

。

補(bǔ)充：機(jī)床主軸的動(dòng)剛性

，工件的抗震，在實(shí)際生產(chǎn)中并不全由改變刀具來解決的

，出現(xiàn)剛性問題的大工件占很大比重

，小工件與小機(jī)床一般極少涉及，然而大工件的裝夾問題顯然也是解決剛性的又一重要因素

，而機(jī)床剛性出現(xiàn)問題

，一般只能避讓，無法更改

。
而工件剛性問題確實(shí)是實(shí)際工作中的關(guān)鍵問題所在

，解決這個(gè)問題屬刀具的一部分，并非一定是決定部分

；還需考慮刀具裝夾問題

，既要裝夾牢固，墊平（你能墊越平

，加工后活就越好）

，還要掌握力度和方法，避免裝夾變形則需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)

。

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