如何选择正确的铣刀和铣削方法?
选择铣削工艺
选择合适的铣刀,在面铣削时使用滚切,在条件合适时使用铣刀进行孔加工,制造商可以显著提高产能,提高加工效率,而无需投资新设备,节省大量时间和成本。
铣刀主要角度:斜角是切削刃与切削面之间的夹角。主倾角对径向切削力和切削深度影响较大。径向切削力的大小直接影响刀具的切削功率和抗振性能。铣刀主倾角越小,径向切削力越小,抗振性越好,但切削深度也随之减小。
当铣削平面与方肩,选择90°超前角。该刀具通用性好,适用于单件、小批量加工。由于这类刀具的径向切削力与切削力相等,进给阻力大,容易振动,因此要求机床具有较大的功率和足够的刚性。
当加工具有方肩的平面时,也可以使用88°主角的铣刀。与90°主斜铣刀相比,其切削性能得到了提高。用90°方肩铣刀进行面铣削也是很常见的。在某些情况下,这种选择是有道理的。被铣削的工件形状不规则,或铸件表面会引起切割深度发生变化。方肩铣刀可能是最好的选择。但在其他情况下,标准45°面铣刀可能受益更多。
当铣刀切削角度小于90°时,由于切屑变薄,轴向切屑的厚度将小于铣刀的进给速度。铣刀的切削角度对每齿适用进给量有很大的影响。
在面铣削中,45°角的面铣刀将使切屑更薄。随着切削角度的减小,切屑厚度将小于每齿进给量,这反过来又可以将进给速度提高到原来的1.4倍。45°主倾角铣刀径向切削力大大减小,与轴向切削力大致相等。切削载荷分布在较长的切削刃上。具有良好的抗振性能,适用于镗铣床主轴的悬垂。较长的加工场合。用这类刀具加工平面时,刀片断片率低,耐用性高;在加工铸铁件时,工件的边缘不易出现切屑。
铣刀尺寸的选择:
标准指数能面铣刀的直径为Φ16~Φ630mm。铣刀的直径应根据铣削宽度和深度来选择。一般铣削前的深度和宽度越大,铣刀的直径就越大。粗铣时,铣床的铣刀直径较小;精加工时,铣刀的直径要大一些,尽量容纳工件的整个加工宽度,并减少相邻两个进给之间的刀具连接痕迹。
在面铣削大型零件时,他们使用更小直径的铣刀,这为提高生产率留下了很大的空间。在理想的情况下,铣刀应该有70%的切削刃参与切削。当用铣刀铣削孔时,刀具尺寸变得尤为重要。与孔直径相比,铣刀直径过小,则在加工时可能在孔中心形成芯。当芯掉落时,可能会损坏工件或工具。如果铣刀的直径过大,会损坏刀具本身和工件,因为铣刀不是在中心切削,可能会在刀具底部发生碰撞。
铣削方法的选择:
另一种提高的方法铣工艺是优化面铣刀的铣削策略。在编程面铣削时,用户必须首先考虑刀具切入工件的方式。通常,铣刀只是直接切入工件。这种切削方法通常伴随着很大的冲击噪声,因为当刀片被拔出时,铣刀会产生最厚的切屑。由于刀片对工件材料形成较大的冲击,经常引起振动并产生拉应力,会缩短刀具的寿命。
更好的进给方式是采用滚切法,即在不降低进给速度和切削速度的情况下,将铣刀滚入工件。这意味着铣刀必须顺时针旋转,以确保以铣削的方式进行加工。这样形成的切屑由厚到薄,可以减小刀具上的振动和拉应力,将更多的切削热传递到切屑上。通过改变方式,铣刀每次切入工件,刀具寿命可延长1-2倍。为实现这种进给方法,刀轨的编程半径应为铣刀直径的1/2,并增加刀具到工件的偏移距离。
虽然滚动切削法主要用于改进刀具切削工件的方式,但同样的加工原理也可应用于铣削的其他阶段。对于大面积平面铣削,常用的编程方法是让刀具一个接一个地穿过工件的整个长度,并以相反的方向完成下一次切削。为了保持恒定的径向刀具进气道和消除振动,螺旋下刀和滚动铣削工件角的组合使用通常会产生更好的结果。
机械师熟悉振动引起的切削噪声。通常发生在刀具切入工件时,或刀具在进食时进行90°急转弯时。辊铣工件角可以消除这种噪声,延长刀具寿命。一般情况下,工件的角半径应为铣刀直径的75%-100%,这样可以缩短铣刀的弧长,减少振动,并允许使用更高的进给速率。
为延长刀具寿命,在面铣削过程中,刀具应尽量避免远离工件的孔或中断部分(如有可能)。当端面铣刀穿过工件的一个孔的中间时,刀具沿着孔的一侧铣削,在孔的另一侧进行反铣削,这将对镶件造成很大的影响。这可以通过在编程刀具路径时绕过孔和口袋来避免。
使用下铣或上铣:越来越多的制造商使用铣刀加工螺旋或圆形插补孔。虽然这种方法的加工速度比钻孔稍慢,但对于许多工序来说更有优势。在不规则表面上钻孔时,钻头可能难以沿中心线钻入工件,导致钻头在工件表面漂移。此外,钻头每25mm孔径需要10马力左右,这意味着在小型电动工具上钻孔时,可能无法达到最优功率值。另外,有些零件需要加工很多不同尺寸的孔。如果刀库的刀库容量有限,使用铣孔可以避免因更换刀具而频繁停机机床。
当用铣刀铣削孔时,刀具尺寸变得尤为重要。如果铣刀的直径相对于孔直径太小,在加工过程中可能会在孔的中心形成芯。当芯掉落时,可能会损坏工件或工具。如果铣刀的直径过大,会损坏刀具本身和工件,因为铣刀不是在中心切削,可能会在刀具底部发生碰撞。
为延长刀具寿命,在面铣削时,刀具应尽量避免远离工件上的孔或中断部分。当端面铣刀穿过工件的一个孔的中间时,刀具沿着孔的一侧铣削,在孔的另一侧进行反铣削,这将对镶件造成很大的影响。这可以通过在编程刀具路径时绕过孔和口袋来避免。
通过选择合适的铣刀角度、尺寸和进给方法,刀具能以最小的振动和拉应力切入工件材料,并知道在什么情况下铣削孔比钻孔更有效,而厂家可以高效、低成本地将工件毛坯加工成精美零件。