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如何选择正确的铣刀和铣削方法?

时间:2021-02-04     作者:山东万汇数控机床有限公司【原创】

在选择适合加工任务的铣刀时,必须考虑各种问题,例如数控铣床型号,要加工零件的几何形状,尺寸和工件材料。

正确选择铣刀.jpg

选择合适的铣刀,在端面铣削中使用滚铣,并在合适的条件下使用铣刀进行孔加工,制造商无需购买新设备即可显着提高生产能力并提高加工效率,从而节省了大量时间和成本。

铣刀主角:

主偏角是切削刃和切削平面之间的角度。主偏角对径向切削力和切削深度有很大影响。径向切削力的大小直接影响刀具的切削能力和抗振性。铣刀的主偏角越小,径向切削力越小,抗振性越好,但切削深度也会减小。

用方肩铣削平面时,请选择90°导程角。这种工具具有良好的通用性,可用于单件和小批量加工。因为这种类型的工具的径向切削力等于切削力,所以进给阻力大并且容易振动,因此要求机床具有更大的动力和足够的刚度。

在加工带有方肩的平面时,也可以使用主角为88°的铣刀。与90°主偏角铣刀相比,其切削性能有所提高。使用90°方肩铣刀进行平面铣削也很常见。在某些情况下,这种选择是有道理的。铣削后的工件形状不规则,否则铸件的表面会导致切削深度发生变化。方肩铣刀可能是最佳选择。但是在其他情况下,标准的45°平面铣刀可能会受益更多。

当铣刀的切削角小于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。铣刀的切削角度将对每齿适用的进给产生很大影响。

在端面铣削中,角度为45°的端面铣刀会使切屑变薄。随着切削角度的减小,切屑的厚度将小于每齿的进给量,这反过来又可以将进给速度提高到原来的1.4倍。45°主偏角铣刀的径向切削力大大降低,大约等于轴向切削力。切削负荷分布在较长的切削刃上。它具有良好的抗振性,适用于镗铣床的主轴悬伸。处理时间较长。当使用这种类型的工具加工平面时,刀片断裂率低且耐用性高;在加工铸铁零件时,工件的边缘不易碎裂。

铣刀尺寸选择:

标准可转位平面铣刀直径为Φ16Φ630mm。应根据铣削的宽度和深度选择铣刀直径。通常,铣削前的深度和宽度越大,铣刀的直径越大。粗铣时,铣床的铣刀直径较小;精铣时,铣刀的直径较大,以尽可能容纳工件的整个加工宽度,并减少两个相邻进给之间的刀具连接痕迹。

在对大型零件进行端面铣削时,他们使用直径较小的铣刀,这为提高生产率留有很大的余地。在理想情况下,铣刀应具有70%的切削刃参与切削。用铣刀铣削孔时,刀具尺寸变得尤为重要。与孔直径相比,铣刀的直径太小,则在加工过程中可能在孔的中心形成芯子。当型芯掉落时,可能会损坏工件或工具。如果铣刀的直径太大,则会损坏刀具本身和工件,因为铣刀不在中心切削,并且可能在刀具底部碰撞。

铣削方法的选择:

改善铣削过程的另一种方法是优化平面铣刀的铣削策略。在对平面铣削进行编程时,用户必须首先考虑刀具切入工件的方式。通常,铣刀简单地直接切成工件。这种切削方法通常会伴随着较大的撞击声,因为拔出刀片时,铣刀会产生最厚的切屑。由于刀片会对工件材料产生很大的冲击,因此它经常会引起振动并产生张应力,从而缩短工具的使用寿命。

更好的进给方式是使用滚动切削方法,即在不降低进给速度和切削速度的情况下,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方式进行加工。以这种方式形成的切屑从厚到薄,可以减少工具上的振动和拉伸应力,并将更多的切削热传递给切屑。通过改变方式,铣刀每次切入工件,刀具寿命可延长1-2倍。为了实现这种进刀方式,刀具路径的编程半径应为铣刀直径的1/2,并增加从刀具到工件的偏移距离。

尽管主要使用滚动切削方法来改进刀具切削工件的方式,但是相同的加工原理也可以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,然后以相反的方向完成下一个切削。为了保持恒定的径向刀具进给并消除振动,通常将螺旋形下部刀和滚动铣削工件角组合使用可获得更好的结果。

操作员熟悉振动引起的切削噪音。通常在刀具切入工件时或进食时刀具急转90°时发生。工件角部的滚铣可消除这种噪音并延长刀具寿命。通常,工件的拐角半径应为铣刀直径的75%-100%,这样可以缩短铣刀的弧长并减少振动,并允许使用更高的进给率。

为了延长工具的寿命,在端面铣削过程中,应尽量避免使工具远离工件的孔或间断部分(如果可能)。当端面铣刀穿过工件中孔的中间时,铣刀沿孔的一侧铣削,而在孔的另一侧进行反向铣削,这将对刀片产生很大影响。通过在编写刀具路径时绕过孔和凹槽可以避免这种情况。

使用向下铣削或向上铣削:

越来越多的制造商使用铣刀以螺旋或圆弧插补方式加工孔。尽管此方法的处理速度比钻孔的速度稍慢,但它对许多过程都更有利。在不规则表面上钻孔时,钻头可能难以沿中心线钻入工件,从而导致钻头在工件表面上漂移。此外,钻头每25mm的孔直径大约需要10马力,这意味着在小型电动工具上钻孔时,可能无法达到最佳功率值。另外,某些零件需要加工许多不同尺寸的孔。如果刀具库的刀具库容量有限,则使用铣削孔可以避免由于更换刀具而频繁关闭机床。

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,则在加工过程中可能在孔的中心形成芯子。当型芯掉落时,可能会损坏工件或工具。如果铣刀的直径太大,则会损坏刀具本身和工件,因为铣刀不在中心切削,并且可能在刀具底部碰撞。

为了延长刀具的寿命,在端面铣削中,应尽量避免使刀具远离工件上的孔或间断部分。当端面铣刀穿过工件中孔的中间时,铣刀沿孔的一侧铣削,而在孔的另一侧进行反向铣削,这将对刀片产生很大影响。通过在编写刀具路径时绕过孔和凹槽可以避免这种情况。

通过选择合适的铣刀角度,尺寸和进给方式,刀具可以以最小的振动和拉伸应力切入工件材料,并且知道在哪种情况下铣削孔比钻孔更有效,并且制造商可以高效,低成本将工件毛坯加工成精美的零件。

 文章作者:山东万汇数控机床有限公司  www.sdwhjc.com



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