选择铣削工艺
选择合适的铣刀,在面铣中使用滚削,并在条件合适时使用铣刀进行孔加工,制造商可以在不投资新设备的情况下显着提高生产能力并提高加工效率,从而节省大量时间和成本。
铣刀主角度:
偏角是切削刃与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功率和抗振性。铣刀的主偏角越小,径向切削力越小,抗振性越好,但切削深度也减小。
铣削具有方肩的平面时,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。由于这类刀具的径向切削力等于切削力,进给阻力大,容易振动,因此要求机床具有更大的功率和足够的刚性。
加工方肩平面时,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° 方肩铣刀进行面铣也很常见。在某些情况下,这种选择是有意义的。铣削工件的形状不规则,或者铸件表面会导致切割深度发生变化。方肩铣刀可能是最佳选择。但在其他情况下,标准 45° 面铣刀可能会受益更多。
当铣刀的切削角度小于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。铣刀的切削角度将对每个齿的适用进给量产生很大影响。
在面铣中,角度为 45° 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。切削载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Mac海因主轴的悬伸。更长的处理时间。用这种刀具加工平面时,刀片断裂率低,耐用性高;加工铸铁零件时,工件的边缘不易崩刃。
铣刀尺寸的选择
标准分度面铣刀的直径为Φ16~Φ630mm。铣刀的直径应根据铣削宽度和深度进行选择。通常,铣削前的深度和宽度越大,铣刀的直径就越大。粗铣时,铣床铣刀的直径较小;精铣时,铣刀的直径更大,尽可能适应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。
在对大型零件进行面铣时,他们使用直径较小的铣刀,这为提高生产率留下了很大的空间。在理想情况下,铣刀应有 70% 的切削刃参与切削。使用铣刀铣削孔时,刀具尺寸变得尤为重要。与孔径相比,铣刀的直径太小,那么在加工过程中可能会在孔的中心形成芯。当芯子掉落时,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,可能会在刀具底部发生碰撞。
铣削方法的选择
改善铣削工艺的另一种方法是优化面铣刀的铣削策略。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,铣刀只是直接切入工件。这种切削方法通常伴随着较大的冲击噪音,因为当刀片取出时,铣刀会产生最厚的切屑。由于刀片对工件材料形成很大的冲击,因此经常引起振动并产生拉应力,从而缩短工具的使用寿命。
更好的进给方法是使用滚削切削方法,即在不降低进给速度和切削速度的情况下,铣刀滚入工件中。这意味着铣刀必须顺时针旋转,以确保以铣削方式加工。以这种方式形成的切屑由厚到薄,可以减少刀具上的振动和拉应力,并将更多的切削热量传递给切屑。通过改变方式,铣刀每次都切入工件,刀具寿命可延长1-2倍。为了实现这种进给方法,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。
虽然轧制切削方法主要用于改善刀具切入工件的方式,但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,并在相反方向上完成下一个切削。为了保持恒定的径向进刀口并消除振动,使用螺旋下刀和滚动铣削工件角的组合通常会产生更好的结果。
机械师熟悉振动引起的切割噪音。它通常发生在刀具切入工件时,或者当刀具在进食时急转 90° 时。工件拐角的轧铣可以消除这种噪音并延长刀具寿命。一般来说,工件的圆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。
为了延长刀具的使用寿命,在面铣过程中,刀具应尽可能避免离孔或工件中断部分(如果可能)。当面铣刀穿过工件中孔的中间时,刀具沿孔的一侧铣削,在孔的另一侧进行反向铣削,这将对刀片造成很大的影响。这可以通过在对刀具路径进行编程时绕过孔和型腔来避免。
使用下铣或上铣:
越来越多的制造商使用铣刀在螺旋或圆形插补中加工孔。虽然这种方法的加工速度比钻孔略慢,但对于许多工艺来说更具优势。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上漂移。此外,钻头每25mm孔径需要约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。此外,某些零件需要处理许多不同尺寸的孔。如果刀库的刀库容量有限,使用铣削孔可以避免由于更换刀具而导致机床频繁停机。
使用铣刀铣削孔时,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会在孔的中心形成核心。当核心掉落时,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,可能会在刀具底部发生碰撞。
为了延长刀具的使用寿命,在面铣中,刀具应尽可能避免远离工件上的孔或断断部分。当面铣刀穿过工件中孔的中间时,刀具沿孔的一侧铣削,在孔的另一侧进行反向铣削,这将对刀片造成很大的影响。这可以通过在对刀具路径进行编程时绕过孔和型腔来避免。
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应力切入工件材料,并知道在哪种情况下铣孔比钻孔更有效,制造商可以高效、低成本地将工件毛坯加工成精美的零件。