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石墨制品如何減少銑削過程中的振動帶來的誤差?

發(fā)布時間:2020-03-07 點擊次數(shù):3077
在銑削中,可能因切削刀具、刀柄、機床、工件或夾具的局限性而產(chǎn)生振動。要減少振動,需要考慮一些策略。


一、 切削刀具

1)對于面銑,必須考慮切削力的方向:

  • 使用90°銑刀時,切削力主要集中于徑向。在長懸伸工況下,這會使銑刀發(fā)生偏擺;但是,在銑削薄壁/振動敏感零件時,低軸向力是有利的
  • 45°銑刀能夠產(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著主軸向上引導(dǎo),特別是在切深較小時。此外,10°銑刀將主要的切削力傳遞到主軸中,從而減少因長刀具懸伸而產(chǎn)生的振動



刀片刀具

2)為工序選擇盡可能小的直徑

3)DC應(yīng)比ae大20-50%

4)選擇疏齒和/或不等齒距銑刀

5)重量輕的銑刀是有利的,例如采用鋁合金刀體的銑刀

對于不穩(wěn)定的薄壁工件,使用大主偏角=小軸向切削力;在長刀具懸伸工況下,使用小主偏角 = 高軸向切削力。


二、 刀柄

使用Coromant Capto?模塊化刀柄系統(tǒng)能夠組裝出所需長度的刀具,同時保持高穩(wěn)定性和最小跳動量。

1)使刀具總成保持盡可能高的剛性和盡可能短的長度

2)選擇盡可能大的接桿直徑/尺寸

3)使用適合過尺寸銑刀的Coromant Capto?接桿,避免使用縮徑接桿

4)對于小尺寸銑刀,如有可能,使用錐形接桿

5)在最后一次走刀位于零件深處的工序中,在預(yù)定位置改用加長刀具。根據(jù)每種刀具長度調(diào)整切削參數(shù)

6)如果主軸轉(zhuǎn)速超過20000 rpm,則使用經(jīng)過動平衡的切削刀具和刀柄

石墨制品用刀柄
過尺寸銑刀

石墨制品刀具使用
務(wù)必使用盡可能短的刀具長度,陸續(xù)加長長度

三、 減振銑刀

如果懸伸大于4倍刀具直徑,則銑削振動趨勢可能變得更明顯,Silent Tools?減振銑刀能夠顯著提高生產(chǎn)率。


四、 切削刃

要降低切削力:

1)選擇具有鋒利切削刃的輕載槽型-L和薄涂層材質(zhì)

2)使用具有小刀尖圓弧半徑和小平行刃帶的刀片

有時,可通過為系統(tǒng)增加更多阻尼來減少振動趨勢。使用負前角更大的切削刃槽型和略微磨損的切削刃。

刀具



五、 切削參數(shù)和刀具路徑編程

1)務(wù)必相對于銑削表面偏中心定位銑刀

2)對于KAPR 90°長刃銑刀或立銑刀,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,使用小切深ap和高進給fz以及圓刀片或具有小主偏角的高進給銑刀

4)通過大圓弧走刀編程避免在拐角中出現(xiàn)振動,參見內(nèi)拐角銑削

5)如果切屑厚度變得過薄,則切削刃將剮蹭而不是切削,從而產(chǎn)生振動。在這種情況下,應(yīng)增加每齒進給量。

石墨制品
 機床

機床狀況可能對銑削振動趨勢產(chǎn)生較大的影響。主軸軸承或進給機構(gòu)過度磨損將導(dǎo)致較差的加工性能。謹慎選擇加工策略和切削力方向,以充分利用機床穩(wěn)定性。

每個機床主軸都有易于振動的不穩(wěn)定區(qū)域。穩(wěn)定切削區(qū)域由穩(wěn)定性圖描述,并隨轉(zhuǎn)速的增加而增大。即使低至50 rpm的轉(zhuǎn)速增幅也能使切削過程從振動的不穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。

 工件及其夾具

銑削薄壁/有底座的零件時以及/或者夾具剛性較差時,考慮以下幾點:

1)夾具應(yīng)接近機床工作臺

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

3)避免沿著工件未受到充分支撐的方向加工

4)當夾具和/或工件在某個特定方向上的剛性較差時,逆銑能夠減少振動趨勢

石墨制輔助治具
當夾具剛性較差時,使用朝向機床工作臺的進給方向 

請注意,應(yīng)以第二次切削切深的1/2執(zhí)行第一次切削,以第三次切削切深的1/2執(zhí)行第二次切削,以此類推。
 
石墨制品加工圖



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