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切削加工中如何改善刀具剛性問題？

發(fā)布時間:2014-05-29 瀏覽:

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金屬切削加工中

，剛性是個不可避免的問題；因為工件剛性弱

，導致變形

；因為刀具剛性弱，導致崩刃

；因為機床剛性弱

，導致振動等等一系列問題；

把整個切削過程視為一個系統(tǒng)的話

，這個系統(tǒng)中

，機床剛性，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平衡

，那么這個系統(tǒng)才會穩(wěn)定。如果一方不平衡

，則系統(tǒng)穩(wěn)定性就被打破

，就會導致異常

。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.機床（夾具，工件）剛性差

，表現(xiàn)為變形與振動（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、進給

。
7）改變刀具主偏角

。
8）使用鋒利槽型的刀片。
實例：小機床干大活

；簡易夾具；薄壁件

，細長軸

，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薄板的軸向力

，增大對薄板的縱向力

，與刀具剛性相關(guān)性不大

。因為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

，不會脆斷

，就是對應(yīng)的抗沖擊能力)有以下兩種形式。
其一為易崩刃

。這個時候

，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）使用負前角刀片

。
2）使用大一號的刀片

。
3）加大刀尖R。
4）改用槽型強壯的刀片

。
5）調(diào)整切削速度、切深、進給

。
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
實例：小刀片大工件粗加工

。
其二為振刀（工件有振紋）。這點可以參照第一點調(diào)整

。

綜上所述

，剛性是金屬切削加工中一個不可忽視的重點。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

。當刀具成了剛性差的一方

，也會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)剛性才會顯得尤為重要

。

補充：機床主軸的動剛性

，工件的抗震，在實際生產(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是實際工作中的關(guān)鍵問題所在，解決這個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。

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