金屬切削加工中,剛性是個(gè)不可避免的問題;因?yàn)楣ぜ傂匀?,?dǎo)致變形;因?yàn)榈毒邉傂匀?,?dǎo)致崩刃;因?yàn)闄C(jī)床剛性弱,導(dǎo)致振動(dòng)等等一系列問題;
把整個(gè)切削過程視為一個(gè)系統(tǒng)的話,這個(gè)系統(tǒng)中,機(jī)床剛性,夾具剛性,工件剛性為一方面。而刀具剛性則為另一方。雙方必須要維持一個(gè)平衡,那么這個(gè)系統(tǒng)才會(huì)穩(wěn)定。如果一方不平衡,則系統(tǒng)穩(wěn)定性就被打破,就會(huì)導(dǎo)致異常。好比拔河,一方力大,另一方也要力大。一方力小,另一方也要力小。這樣才能維持一定的平衡。
一.機(jī)床(夾具,工件)剛性差,表現(xiàn)為變形與振動(dòng)(及工件有振紋)。那么在不能更換設(shè)備及夾具的前提下。我們可以調(diào)整刀具及切削參數(shù)來降低刀具的剛性(增加的刀桿的剛性,降低的刀片的剛性;因參與切屑是刀片而非要刀桿)。以平衡系統(tǒng)剛性。比如:
1)盡可能縮短刀具懸伸。
2)盡可能使用大直徑刀具,超過一定L/D考慮使用硬質(zhì)合金等防震刀桿。
3)使用正前角刀片。
4)使用疏齒刀具。
5)減小刀尖R。
6)調(diào)整切削速度、切深、進(jìn)給。
7)改變刀具主偏角。
8)使用鋒利槽型的刀片。
實(shí)例:小機(jī)床干大活;簡易夾具;薄壁件,細(xì)長軸,深孔件等等。
比如工件剛性差就應(yīng)該相應(yīng)的減少刀具剛性,具體問題具體分析,比如銑床加工薄板,就是要著減少刀具對(duì)薄板的軸向力,增大對(duì)薄板的縱向力,與刀具剛性相關(guān)性不大。因?yàn)?a href="http://ruishengxxzxyxgs.com.cn/bbx/product-1334885.html" target="_blank">刀具剛性受很多因素影響。
二.刀具剛性差。刀具剛性差(指抵抗變形的能力,如玻璃剛性好,但韌性差,韌性應(yīng)該指剛性好,塑性也好,不會(huì)脆斷,就是對(duì)應(yīng)的抗沖擊能力)有以下兩種形式。
其一為易崩刃。這個(gè)時(shí)候,我們還是不能更換設(shè)備和夾具。所以,依然只能通過調(diào)整刀具及切削參數(shù)來平衡。比如:
1)使用負(fù)前角刀片。
2)使用大一號(hào)的刀片。
3)加大刀尖R。
4)改用槽型強(qiáng)壯的刀片。
5)調(diào)整切削速度、切深、進(jìn)給。
6)改變刀具主偏角。
7)增加刀具的齒數(shù)。
8)使用密齒刀具。(必須考慮排屑)等等
實(shí)例:小刀片大工件粗加工。
其二為振刀(工件有振紋)。這點(diǎn)可以參照第一點(diǎn)調(diào)整。
綜上所述,剛性是金屬切削加工中一個(gè)不可忽視的重點(diǎn)。不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量,還影響加工效率及加工成本。使用好設(shè)備+液壓夾具固然能解決一方的剛性,但是亦要與刀具的剛性匹配才能發(fā)揮系統(tǒng)的最大功能。當(dāng)刀具成了剛性差的一方,也會(huì)給加工造成不小的麻煩。而且,用上好設(shè)備+好夾具的畢竟不是大多數(shù)。所以,如何平衡系統(tǒng)剛性才會(huì)顯得尤為重要。
補(bǔ)充:機(jī)床主軸的動(dòng)剛性,工件的抗震,在實(shí)際生產(chǎn)中并不全由改變刀具來解決的,出現(xiàn)剛性問題的大工件占很大比重,小工件與小機(jī)床一般極少涉及,然而大工件的裝夾問題顯然也是解決剛性的又一重要因素,而機(jī)床剛性出現(xiàn)問題,一般只能避讓,無法更改。
而工件剛性問題確實(shí)是實(shí)際工作中的關(guān)鍵問題所在,解決這個(gè)問題屬刀具的一部分,并非一定是決定部分;還需考慮刀具裝夾問題,既要裝夾牢固,墊平(你能墊越平,加工后活就越好),還要掌握力度和方法,避免裝夾變形則需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
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