為了保證平面銑削的順利進(jìn)行,在開(kāi)始銑削之前,應(yīng)對(duì)整個(gè)過(guò)程有個(gè)清楚的估計(jì)。比如要進(jìn)行的是粗加工還是精銑?所加工的表面是否將作為基準(zhǔn)?銑削過(guò)程中表面粗糙度、尺寸精度會(huì)有多大的變化?另外,還要正確的選擇銑刀的參數(shù)。
銑刀的刀體的選擇
銑刀的價(jià)格比較貴,一支直徑為100mm的面銑刀刀體價(jià)格可能要600元,所以應(yīng)慎重選擇,以能達(dá)到真正的適合具體的加工需要。
首先,在選擇一把銑刀時(shí),要考慮它的齒數(shù)。例如直徑為100mm的粗齒銑刀只有6個(gè)齒,而直徑為100mm的密齒銑刀卻有8個(gè)齒。齒距的大小將決定銑削同時(shí)參與切削的刀齒數(shù)目,影響到切削的平穩(wěn)性和對(duì)機(jī)床的切率的要求。每個(gè)銑刀的生產(chǎn)廠家都有它自己的粗齒、密齒面銑刀的系列。
在進(jìn)行重負(fù)荷粗銑時(shí),過(guò)大的切削力可是剛性較差的機(jī)床產(chǎn)生振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀片的崩刃,從而縮短刀具壽命。選用粗齒銑刀可以減少對(duì)機(jī)床功率的要求。所以,當(dāng)主軸孔規(guī)格較小時(shí)(如R8、30#、40#錐孔),可以用粗齒銑刀有效的進(jìn)行銑削加工。
粗齒銑刀多用于粗加工,因?yàn)樗休^大的容屑槽。如果容屑槽不夠大,將會(huì)造成卷屑困難或切屑與刀體、工件的摩擦加劇。在同樣的進(jìn)給速度下,粗齒銑刀每齒切削負(fù)荷較密齒銑刀要大。
精銑時(shí)切削深度較淺,一般為0.25~0.64mm,每齒的切削負(fù)荷?。s0.05~0.15mm),所需功率不大,可以選擇密齒銑刀,而且可以選用較大的進(jìn)給量,由于精銑中金屬切除率總是有限,密齒銑刀容屑小些也無(wú)妨。
對(duì)于錐孔規(guī)格較大的、剛性較好的主軸,也可以用密齒銑刀進(jìn)行粗銑。由于密齒銑刀同時(shí)有較多的齒參與切削,當(dāng)用較大的切削深度(1.27~5mm)時(shí),要注意機(jī)床的功率和剛性是否足夠,銑刀容屑槽是否夠大。排屑情況需要試驗(yàn)驗(yàn)證,如果排屑有問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)調(diào)整切削參數(shù)及用量。
刀片的選擇
某些加工場(chǎng)合選用壓制刀片是比較合適的,有時(shí)也需要選擇磨制的刀片。粗加工最好選用壓制的刀片,這可使加工成本降低。壓制刀片的尺寸精度及刃口鋒利程度比磨制刀片差,但是壓制刀片的刃口強(qiáng)度較好,粗加工時(shí)耐沖擊并能承受較大的切深和進(jìn)給量。壓制的刀片有時(shí)前刀面上有卷屑槽,可減小切削力,同時(shí)還可減小與工件、切屑的摩擦,降低功率需求。
但是壓制的刀片表面不像磨制刀片那么緊密,尺寸精度較差,在銑刀刀體上各刀尖高度相差較多。
對(duì)于精銑,最好選用磨制刀片。這種刀片具有較好的尺寸精度,所以刀刃在銑削中的定位精度較高,可得到較好的加工精度及表面粗糙度。另外,形成大的正前角切削刃,允許刀片在小進(jìn)給、小切深上切削。而沒(méi)有尖銳前角的硬質(zhì)合金刀片,當(dāng)采用小進(jìn)給、小切深加工時(shí),刀尖會(huì)摩擦工件,刀具壽命短。
磨過(guò)的大前角刀片,可以用來(lái)銑削粘性的材料(如不銹鋼)。通過(guò)鋒利刀刃的剪切作用,減少了刀片與工件材料之間的摩擦,并且切屑能較快地從刀片前面離開(kāi)。
作為另一種組合,可以將壓制刀片裝在大多數(shù)銑刀的刀片座內(nèi),再配置一磨制的刮光刀片。刮光刀片清除粗加工刀痕,比只用壓制刀片能得到較好的表面粗糙度。而且應(yīng)用刮光刀片可減小循環(huán)時(shí)間、降低成本。刮光技術(shù)是一種先進(jìn)工藝,已在車削、切槽切斷及鉆削加工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
順銑和逆銑
大多數(shù)平面銑削都是在帶有絲杠或滾珠絲杠的輕型機(jī)床上用逆銑方式來(lái)完成。但是,應(yīng)盡量采用順銑,這樣會(huì)取得更好的加工效果。因此逆銑時(shí),刀片切入前產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,造成加工表面硬化,使下一個(gè)刀齒難以切入。當(dāng)順銑時(shí),應(yīng)使銑削寬度大約等于2/3銑刀直徑,這可保證刀刃一開(kāi)始就能立即切入工件,幾乎沒(méi)有摩擦。如果小于1/2銑刀直徑,則刀片又開(kāi)始“摩擦”工件,因?yàn)榍腥霑r(shí)切削厚度變小,每齒進(jìn)給量也將因徑向切削寬度的變窄而減小?!澳Σ痢钡慕Y(jié)果使刀具壽命縮短,對(duì)于硬質(zhì)合金刀具,增加每齒進(jìn)給量和減小切削深度是比較有利的。所以粗銑時(shí),若徑向切削寬度小于銑刀半徑時(shí),增加走刀量,其刀具壽命將會(huì)提高,加工時(shí)間隨之縮短。當(dāng)然,精銑需要工件表面光潔,所以應(yīng)限制走刀量。
試調(diào)這一徑向銑削寬度,確定銑刀直徑與徑向銑削寬度之比的工作,最好在高精度機(jī)床上進(jìn)行,以便在調(diào)整比率的同時(shí),觀察其工件表面的粗糙度的變化。
銑削效率的評(píng)價(jià)
面銑工作效率可以用多種方式衡量,一種是通過(guò)確定每分鐘的金屬切除量,即:WOC(切削寬度)*DOC(切削深度)*FR(走刀量)。如3*(WOC)*0.15英寸(DOC)*3.5英寸/minFR=15.75立方英寸/分。金屬切除率表示的是切下的金屬體積,所用的機(jī)床功率能否達(dá)到這個(gè)切除率要取決于被加工金屬的硬度。因而有另一種衡量方法,就是直接計(jì)算銑削所需動(dòng)率。它等于:金屬切除率*材料硬度系數(shù)。如:鋁硬度系數(shù)約為0.3,則所需功率為15.75*0.3=4.275(馬力);4140鋼硬度系數(shù)約為0.7,所需功率為15.75*0.7=11(馬力),硬度系數(shù)可查有關(guān)手冊(cè)、資料等。
濟(jì)南特瑞數(shù)控刀具有限公司
2014-05-10
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