20年專(zhuān)注于金屬切削技術(shù)加工解決方案
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銑刀,是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等。
圓柱形銑刀
用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上,按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數分粗齒和細齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數少,刀齒強度高,容屑空間大,適用于粗加工;細齒銑刀適用于精加工。
面銑刀
又稱(chēng)盤(pán)銑刀,用于立式銑床、端面銑床或龍門(mén)銑床上加工平面,端面和圓周上均有刀齒,也有粗齒和細齒之分。其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式 3種。
立銑刀
用于加工溝槽和臺階面等,刀齒在圓周和端面上,工作時(shí)不能沿軸向進(jìn)給。當立銑刀上有通過(guò)中心的端齒時(shí),可軸向進(jìn)給。
三面刃銑刀
用于加工各種溝槽和臺階面,其兩側面和圓周上均有刀齒。
角度銑刀
用于銑削成一定角度的溝槽,有單角和雙角銑刀兩種。
鋸片銑刀
用于加工深槽和切斷工件,其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時(shí)的摩擦,刀齒兩側有15′~1°的副偏角。此外,還有鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。
T形銑刀
用來(lái)銑T形槽。
整體式
刀體和刀齒制成一體。
整體焊齒式
刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成,并釬焊在刀體上。
鑲齒式
刀齒用機械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭,也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱(chēng)為體內刃磨式;刀頭在夾具上單獨刃磨的稱(chēng)為體外刃磨式。
可轉位式
可轉位刀具:這種結構已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。
在優(yōu)化銑削效果時(shí),銑刀的刀片是另一個(gè)重要因素,在任何一次銑削時(shí)如果同時(shí)參加切削的刀片數多于一個(gè)是優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)參加切削的刀片數太多就是缺點(diǎn),在切削時(shí)每一個(gè)切削刃不可能同時(shí)切削,所要求的功率和參加切削的切削刃多少有關(guān),就切屑形成過(guò)程,切削刃負載以及加工結果來(lái)說(shuō),銑刀相對于工件的位置起到了重要作用。在面銑時(shí),用一把比切削寬度約大30%的銑刀并且將銑刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度變化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削時(shí)的切削厚度稍稍薄一些。
為了確保使用足夠高的平均切屑厚度/每齒進(jìn)給量,必須正確地確定適合于該工序的銑刀刀齒數。銑刀的齒距是有效切削刃之間的距離??筛鶕@個(gè)值將銑刀分為3個(gè)類(lèi)型——密齒銑刀、疏齒銑刀、特密齒銑刀。
和銑削的切屑厚度有關(guān)的還有面銑刀的主偏角,主偏角是刀片主切削刃和工件表面之間的夾角,主要有45度、90度角和圓形刀片,切削力的方向變化隨著(zhù)主偏角的不同將發(fā)生很大的變化:主偏角為90度的銑刀主要產(chǎn)生徑向力,作用在進(jìn)給方向,這意味著(zhù)被加工表面將不承受過(guò)多的壓力,對于銑削結構較弱的工件是比較可靠。
主偏角為45度的銑刀其徑向切削力和軸向大致是相等的,所以產(chǎn)生的壓力比較均衡,對機床功率的要求也比較低,特別適合于銑削產(chǎn)生崩碎切屑的短屑材料工件。
圓形刀片的銑刀意味著(zhù)主偏角從0度到90度連續變化,這主要取決于切削深度。這種刀片切削刃強度非常高,由于沿長(cháng)切削刃方向產(chǎn)生的切屑比較薄,所以適合大的進(jìn)給量,沿刀片徑向切削力的方向在不斷改變,而且在加工過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力將取決于切削深度?,F代刀片幾何槽形的研制使圓形刀片具有平穩的切削效應、對機床功率需求較低、穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。它已不再是一種有效的粗銑刀,在面銑和立銑中都有廣泛的應用。
銑削方式
順銑,逆銑
相對于工件的進(jìn)給方向和銑刀的旋轉方向有兩種方式:
第一種是順銑,銑刀的旋轉方向和切削的進(jìn)給方向是相同的,在開(kāi)始切削時(shí)銑刀就咬住工件并切下最后的切屑。
第二種是逆銑,銑刀的旋轉方向和切削的進(jìn)給方向是相反的,銑刀在開(kāi)始切削之前必須在工件上滑移一段,以切削厚度為零開(kāi)始,到切削結束時(shí)切削厚度達到最大。
在三面刃銑刀、某些立銑或面銑時(shí),切削力有不同方向。面銑時(shí),銑刀正好在工件的外側,切削力的方向更應特別注意。順銑時(shí),切削力將工件壓向工作臺,逆銑時(shí)切削力使工件離開(kāi)工作臺。
由于順銑的切削效果最好,通常首選順銑,只有當機床存在螺紋間隙問(wèn)題或者有順銑解決不了的問(wèn)題時(shí),才考慮逆銑。
在理想狀況下,銑刀直徑應比工件寬度大,銑刀軸心線(xiàn)應該始終和工件中心線(xiàn)稍微離開(kāi)一些距離。當刀具正對切削中心放置時(shí),極易產(chǎn)生毛刺。切削刃進(jìn)入切削和退出切削時(shí)徑向切削力的方向將不斷變化,機床主軸就可能振動(dòng)并損壞,刀片可能碎裂而加工表面將十分粗糙,銑刀稍微偏離中心,切削力方向將不再波動(dòng)——銑刀將會(huì )獲得一種預載荷。我們可以把中心銑削比做在馬路中心開(kāi)車(chē)。
銑刀刀片每一次進(jìn)入切削時(shí),切削刃都要承受沖擊載荷,載荷大小取決于切屑的橫截面、工件材料和切削類(lèi)型。切入切出時(shí),切削刃和工件之間是否能正確咬合是一個(gè)重要方向。
當銑刀軸心線(xiàn)完全位于工件寬度外側時(shí),在切入時(shí)的沖擊力是由刀片最外側的刀尖承受的,這將意味著(zhù)最初的沖擊載荷由刀具最敏感的部位承受。銑刀最后也是以刀尖離開(kāi)工件,也就是說(shuō)刀片從開(kāi)始切削到離開(kāi),切削力一直作用在最外側的刀尖上,直到?jīng)_擊力卸荷為止。當銑刀的中心線(xiàn)正好位于工件邊緣線(xiàn)上時(shí),當切屑厚度達到最大時(shí)刀片脫離切削,在切入切出時(shí)沖擊載荷達到最大。當銑刀軸心線(xiàn)位于工件寬度之內時(shí),切入時(shí)的最初沖擊載荷沿切削刃由距離最敏感刀尖較遠的部位承受,而且在退刀時(shí)刀片比較平穩的退出切削。
銑刀
對于每一個(gè)刀片來(lái)說(shuō),當要退出切削時(shí)切削刃離開(kāi)工件的方式是重要的。接近退刀時(shí)剩余的材料可能使刀片間隙多少有所減少。當切屑脫離工件時(shí)沿刀片前刀面將產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)拉伸力并且在工件上常常產(chǎn)生毛刺。這個(gè)拉伸力在危險情況下危及切屑刃安全。
加工中心用銑刀大多接納彈簧夾套裝夾方式,使用時(shí)處于懸臂形態(tài)。正在銑削加工過(guò)程中,有時(shí)可能出現銑刀從刀夾中逐步伸出,以致完整?失落,以致工件報廢的景象,其緣由一般是由于刀夾內孔與銑刀刀柄外徑之間存正在油膜,形成夾緊力不敷所致。銑刀出廠(chǎng)時(shí)一般都涂有防銹油,假如切削時(shí)使用非水溶切削油,刀夾內孔也會(huì )附著(zhù)一層霧狀油膜,賣(mài)刀柄和刀夾上都存正在油膜時(shí),刀夾很難牢固夾緊刀柄,正在加工中銑刀就造成松動(dòng)和失落。所以正在銑刀裝夾前,應先將銑刀柄部和刀夾內孔用清洗液清洗潔凈,擦干后再進(jìn)行裝夾。
當銑刀的直徑較大時(shí),即使刀柄和刀夾都很干凈,還是可能發(fā)生失刀事故,這時(shí)應選用帶削平缺口的刀柄和相應的側面鎖緊方式。
銑刀夾緊后可能出現的另一問(wèn)題是加工中銑刀正在刀夾端口處折斷,其緣由一般是由于刀夾使用時(shí)間過(guò)長(cháng),刀夾端口部已磨損成錐形所致,此時(shí)應更換新的刀夾。
銑刀的振動(dòng)
由于銑刀與刀夾之間存正在微小間隙,所以正在加工過(guò)程中刀具有可能出現振動(dòng)景象。振動(dòng)會(huì )使銑刀圓周刃的吃刀量不均勻,且切擴量比原定值增大,影響加工精度和刀具使用壽命。但當加工出的溝槽寬度偏小時(shí),可以有目的地使刀具振動(dòng),經(jīng)過(guò)增大切擴量來(lái)獲得所需槽寬,但這種情況下應將銑刀的最大振幅正在0.02mm以下,否則無(wú)法進(jìn)行穩定的切削。正常加工中銑刀的振動(dòng)越小越好。
當出現刀具振動(dòng)時(shí),應考慮降低切削速度和進(jìn)給速度,如兩者都已降低40%后仍存正在較大振動(dòng),則應考慮減小吃刀量。
如加工零碎出現共振,其緣由可能是切削速度過(guò)大、進(jìn)給速度恰恰小、刀具零碎剛不敷、工件裝夾力不敷以及工件外形或工件裝夾要領(lǐng)等要素所致,此時(shí)應接納調解切削用量、添加刀具零碎剛度、進(jìn)步進(jìn)給速度等措施。
銑刀的端刃切削
正在模具等工件型腔的數控銑削加工中,當被切削點(diǎn)為下凹部分或深腔時(shí),需加長(cháng)銑刀的伸出量。假如使用長(cháng)刃型銑刀,由于刀具的撓度較大,易孕育發(fā)生振動(dòng)并導致刀具折損。因此正在加工過(guò)程中,假如只需刀具端部相近的刀刃參加切削,則最好選用刀具總長(cháng)度較長(cháng)的短刃長(cháng)柄型銑刀。正在臥式數控機床上使用大直徑銑刀加工工件時(shí),由于刀具自重所孕育發(fā)生的變形較大,更應非常注重端刃切削超卓出現的標題。正在務(wù)必使用長(cháng)刃型銑刀的情況下,則需大幅度降低切削速度和進(jìn)給速度。
切削參數的選用
切削速度的挑選主要取決于被加工工件的材質(zhì);進(jìn)給速度的挑選主要取決于被加工工件的材質(zhì)及銑刀的直徑。國外一些刀具生產(chǎn)廠(chǎng)家的刀具樣本附有刀具切削參數選用表,可供參考。但切削參數的選用同時(shí)又受機床、刀具零碎、被加工工件外形以及裝夾方式等多方面要素的影響,應憑據實(shí)踐情況適賣(mài)調解切削速度和進(jìn)給速度。
當以刀具壽命為先考慮要素時(shí),可適當降低切削速度和進(jìn)給速度;當切屑的離刃情況欠好時(shí),則可適當增大切削速度。
切削方式的挑選
接納順銑有益于防御刀刃掩護,可進(jìn)步刀具壽命。但有兩點(diǎn)需求注重:
?、偃缃蛹{普通機床加工,應想法消弭進(jìn)給機構的間隙;
?、诋敼ぜ饷矚埩粲需T、鍛工藝組成的氧化膜或其它硬化層時(shí),宜接納逆銑。
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