解決效率提升瓶頸-轉角振動

加工的時候最怕遇到轉角,本來很輕快的切削一進入轉角,嘎的一下,輕則刃口崩了,重則刀具斷裂。為了保證穩定加工,只好面板調整進給,操作者往往緊張萬分,生怕一不留神發生意外。


解決效率提升瓶頸-轉角振動


下圖很容易看出轉角為什麼容易出現振動及崩刃,尤其是刀具半徑與零件圓角一樣的時候,這也最容易發生振動及刀具損壞。


解決效率提升瓶頸-轉角振動

刀具半徑與零件圓角大小一樣時


很容易看出,正常切寬20%刀具直徑,接觸角50°,到了拐角的時候,切寬突變成90%刀具直徑,接觸角變成140°。這會引起:


1、切寬變大時,切削變厚,刀片刃口承受不住;

2、4刃刀具50°接觸角時,一個刃口接觸工件,140°突然變成2個刃口,整 體切削力成倍增加。


以上兩點非常易造成刀具破損。如何改善呢?


解決效率提升瓶頸-轉角振動

轉角必須減速

轉角加圓弧


如下圖,增加過渡圓弧這樣可以大大降低接觸角。圓弧越大轉角接觸角越小。所以我們在粗加工銑平面的時候,儘量避免直角過渡。如果是零件本身有圓角,這時要求刀具直徑必須小於零件圓角直徑,一般為75%圓角直徑。


解決效率提升瓶頸-轉角振動


招式二:

轉角減速


僅僅加圓弧是不夠的。還需要同時結合轉角減速。我們程序裡F值是刀具中心的進給,而刀具切削點在圓周上。正常情況下,中心進給Vf與圓周進給是相等的。但轉角的時候,圓周進給Vfm是大於Vf的(相同時間內,外周走過藍色圓弧距離,遠遠大於刀具中心走過的圓弧距離),這時候必須進行減速!


解決效率提升瓶頸-轉角振動

轉角必須減速


減到多少取決於兩點:

刀具直徑相對於零件半徑的比值 ;

切削寬度相對刀具直徑的比值。


當然計算比較複雜就不詳述了。現在很多軟件沒法根據刀具和圓角大小自動調整進給,一般轉角減速設置30%Vf。


很多人說,機床有轉角減速功能,無需再程序設置了。這是極其錯誤的!機床加減速設置通常出於精度和效率及機床保護,並非刀具保護!很簡單,機床讀到程序除了能判斷Vf和圓弧大小,並不知道刀具尺寸,更不知道零件餘量,粗加工還是精加工,這樣如何能有針對性的減速!


轉角加工往往是加工中的瓶頸,所以正確的選擇刀具大小和轉角減速,可以在高效加工的同時保護刀具,保證加工穩定。



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