銑刀銑削的方法

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:3153

銑刀方法

    為了保證平面銑削的順利進(jìn)行,在開始銑削之前,應(yīng)對(duì)整個(gè)過(guò)程有個(gè)清楚的估計(jì)。比如要進(jìn)行的是粗銑還是精銑?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)有多大變化?另外,還需要正確選擇銑刀的切削參數(shù)。本文分析了需要考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。?

銑刀刀體的選擇

    銑刀的價(jià)格比較貴,一把直徑為100mm的面銑刀刀體價(jià)格可能要超過(guò)600美元,所以應(yīng)慎重選擇,以能達(dá)到真正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的密齒銑刀卻可有8個(gè)齒。齒距的大小將決定銑削時(shí)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)床切率的要求。每個(gè)銑刀生產(chǎn)廠家都有它自己的粗齒、密齒面銑刀系列。?

    在進(jìn)行重負(fù)荷粗銑時(shí),過(guò)大的切削力可使剛性較差的機(jī)床產(chǎn)生振顫。這種振顫會(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低對(duì)機(jī)床功率的要求。所以,當(dāng)主軸孔規(guī)格較小時(shí)(如R-8、30#、40#錐孔),可以用粗齒銑刀有效地進(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、工件摩擦加劇。在同樣進(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)荷小(約0.05~0.15mm),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,密齒銑刀容屑槽小些也無(wú)妨。?

    對(duì)于錐孔規(guī)格較大、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)用較大切削深度(1.27~5mm)時(shí),要注意機(jī)床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。由于壓制刀片便宜,所以在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。?

    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,精加工所用的磨制銑刀片發(fā)展趨勢(shì)是磨出卷屑槽,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。?

    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。

冷卻和涂層

平面銑削是否要冷卻,存在爭(zhēng)議。當(dāng)用一個(gè)大直徑面銑刀銑削時(shí),冷卻液難以噴到整個(gè)銑刀。特別是銑削屬于斷續(xù)加工。刀片在頻繁地切入、切出,實(shí)際上冷卻液達(dá)不到刀尖,而是刀尖切入時(shí)被加熱,切出時(shí)被冷卻。這種很快地加熱、冷卻,極易引起熱裂紋。如果刀片出現(xiàn)裂紋,并且在切削時(shí)從刀片座中落下,刀體將會(huì)受到嚴(yán)重的損壞。?

    現(xiàn)代的刀具涂層能使溫度裂紋產(chǎn)生的概率大大降低,更加促進(jìn)了干式切削的發(fā)展。特別是TiAlN涂層刀具很適合于干式切削。因?yàn)楫?dāng)切入金屬時(shí),切削的熱量使TiAlN表面發(fā)生化學(xué)變化,產(chǎn)生了更硬的物質(zhì)。?

    干式切削的優(yōu)點(diǎn)是,操作者可以看清切屑實(shí)際的形狀和顏色,為操作者提供了評(píng)定切削過(guò)程的信息,由于工件的化學(xué)成分不同,發(fā)出的信息也不一樣:當(dāng)加工碳鋼時(shí),形成暗褐色切屑,說(shuō)明采用切削速度適當(dāng);當(dāng)速度進(jìn)一步提高,褐色切屑將變成藍(lán)色。如果切屑變黑,表明切削溫度過(guò)高,此時(shí)應(yīng)降低切削速度。

    不銹鋼的導(dǎo)熱率較低,其熱量不能很好地傳至切屑,所以加工不銹鋼應(yīng)選用適當(dāng)?shù)那邢魉俣龋骨行紟в械淖睾稚。如果切屑變成深褐色,表明其切削速度已達(dá)最高限度。有時(shí),為避免刀瘤,加工不銹鋼切削熱又是需要的。另外,冷卻液會(huì)使切屑冷卻太快而熔合在刀片上,導(dǎo)致刀具壽命降低。?

    過(guò)高的進(jìn)給量會(huì)引起材料的堆積,而進(jìn)給量過(guò)低又會(huì)使刀具與工件發(fā)生摩擦,也會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱。

    干切的目標(biāo)是調(diào)整切削速度與進(jìn)給量,使熱傳到切屑而不是工件或銑刀上。因此,應(yīng)避免使用冷卻液,以便觀察飛濺的切屑,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整主軸速度和進(jìn)給量。熱切屑意味著熱量沒有傳到零件和刀具上,不會(huì)發(fā)生熱裂紋,從而延長(zhǎng)了刀具壽命。但當(dāng)加工易燃性的材料(如鎂和鈦)時(shí),應(yīng)注意冷卻并備好滅火設(shè)施。?

    值得一提的是,當(dāng)干切時(shí),在螺紋/銑刀體的結(jié)合面應(yīng)涂少量防止“咬死”(難以拆卸)的化合物也很重要,但要注意不要帶進(jìn)污物,否則會(huì)影響銑刀的安裝精度。?

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?yàn)槟驺姇r(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,這可保證刀刃一開始就能立即切入工件,幾乎沒有摩擦。如果小于1/2銑刀直徑,則刀片又開始“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。“摩擦”的結(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)確定每分鐘金屬切除量,即:WOC(切削寬度)×DOC(切削深度)×FR(走刀量)。如:3(WOC)×0.150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。因而有另外一種衡量方法,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=4.725(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

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