硬質(zhì)合金雕銑機加工時(shí)如何減少銑刀的震動(dòng)

在硬質(zhì)合金雕銑機，由于刀具、刀架、機床、工件或夾具的限制，可能會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。為了減少振動(dòng)，需要考慮一些策略。

1.刀具

對于面銑，必須考慮切削力的方向：

使用90°銑刀時(shí)，切削力主要集中在徑向。在長(cháng)懸伸條件下，這會(huì )導致銑刀搖擺；然而，在銑削薄壁/振動(dòng)敏感零件時(shí)，低軸向力是有利的。

45°銑刀可產(chǎn)生均勻分布的軸向力和徑向力。

圓刀片銑刀 將大部分力沿主軸向上引導，尤其是在切削深度較小時(shí)。此外，10°銑刀將主切削力傳遞到主軸，從而減少了長(cháng)刀具懸伸引起的振動(dòng)。

為工藝選擇盡可能小的直徑。

DC 應比 ae 大 20-50%。

選擇稀疏齒和/或不等距銑刀。

輕型銑刀頭是有利的，例如  帶有鋁合金主體的硬質(zhì)合金立銑刀。

對于不穩定的薄壁工件，使用大主偏角=小軸向切削力；對于長(cháng)刀具懸伸條件，使用小主偏角 = 高軸向切削力。

2. 處理

模塊化刀架系統可用于組裝所需長(cháng)度的刀具，同時(shí)保持高穩定性和最小跳動(dòng)。

1)保持刀具組件盡可能高的剛性和盡可能短的長(cháng)度。

2) 選擇盡可能大的柱直徑/尺寸。

3) 使用適合超大尺寸銑刀的接桿，避免減小直徑的接桿。

4) 對于小尺寸立銑刀，如果可能，請使用錐形接桿。

5) 在最后一次走刀在零件深部的過(guò)程中，在預定位置使用加長(cháng)刀具。根據每個(gè)刀具長(cháng)度調整切削參數。

6）如果主軸轉速超過(guò)20000轉，使用動(dòng)平衡刀具和帶刀架的特大號銑刀，一定要使用盡可能短的刀具長(cháng)度并逐漸增加長(cháng)度。

3.阻尼銑刀

如果懸伸量大于刀具直徑的 4 倍，銑削振動(dòng)趨勢可能會(huì )更加明顯，阻尼銑刀可以顯著(zhù)提高生產(chǎn)率。

4. 前沿

減小切削力：

1) 選擇具有鋒利切削刃和薄涂層材料的輕載槽型-L

2）使用小圓弧半徑和小平行切削刃的刀片

有時(shí)，可以通過(guò)向系統增加更多阻尼來(lái)降低振動(dòng)趨勢。使用具有較大負前角和輕微磨損的切削刃的切削刃槽型。

5.切削參數和刀具路徑編程

1) 務(wù)必使銑刀相對于銑削表面偏離中心。

2）對于KAPR 90°長(cháng)刃銑刀或立銑刀，使用小徑向切深（最大ae = 25%×DC）和大軸向切深（最大ap = 100%×De）。

3）面銑時(shí)，使用小切深ap和大進(jìn)給fz和圓刀片或小主偏角的大進(jìn)給銑刀。

4) 通過(guò)編程大圓弧路徑避免拐角處的振動(dòng)，參見(jiàn)內拐角銑削。

5) 如果切屑厚度太薄，切削刃會(huì )劃傷而不是切削，從而產(chǎn)生振動(dòng)。在這種情況下，應增加每齒進(jìn)給量。

6. 機床

機床的狀況可能對銑削振動(dòng)趨勢有較大的影響。主軸軸承或進(jìn)給機構的過(guò)度磨損會(huì )導致加工性能不佳。仔細選擇加工策略和切削力方向，充分利用機床的穩定性。

每個(gè)機床主軸都有不穩定的區域，容易產(chǎn)生振動(dòng)。穩定切削區由穩定圖描述，并隨著(zhù)速度的增加而增加。即使速度增加低至 50 rpm，也可以將切割過(guò)程從不穩定的振動(dòng)狀態(tài)轉變?yōu)榉€定狀態(tài)。

7. 工件及其夾具

銑削薄壁/底座零件和/或夾具剛性較差時(shí)，請考慮以下幾點(diǎn)：

1）夾具應靠近機床工作臺。

2) 優(yōu)化刀具路徑和進(jìn)給方向，朝向機床/夾具強度最高的位置，以獲得最穩定的切削條件。

3) 避免沿工件未完全支撐的方向加工。

4）當夾具和/或工件在特定方向的剛性較差時(shí)，逆銑可以減少振動(dòng)的趨勢。