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石墨制品如何减少铣削过程中的振动带来的误差?

发布时间:2020-03-07 点击次数:2745
在铣削中,可(kě)能(néng)因切削刀(dāo)具、刀(dāo)柄、机床、工件或夹具的局限性而产生振动。要减少振动,需要考虑一些策略。


一、 切削刀(dāo)具

1)对于面铣,必须考虑切削力的方向:

  • 使用(yòng)90°铣刀(dāo)时,切削力主要集中于径向。在長(cháng)悬伸工况下,这会使铣刀(dāo)发生偏摆;但是,在铣削薄壁/振动敏感零件时,低轴向力是有(yǒu)利的
  • 45°铣刀(dāo)能(néng)够产生均匀分(fēn)布的轴向力和径向力
  • 圆刀(dāo)片铣刀(dāo)将大部分(fēn)力沿着主轴向上引导,特别是在切深较小(xiǎo)时。此外,10°铣刀(dāo)将主要的切削力传递到主轴中,从而减少因長(cháng)刀(dāo)具悬伸而产生的振动



刀(dāo)片刀(dāo)具

2)為(wèi)工序选择尽可(kě)能(néng)小(xiǎo)的直径

3)DC应比ae大20-50%

4)选择疏齿和/或不等齿距铣刀(dāo)

5)重量轻的铣刀(dāo)是有(yǒu)利的,例如采用(yòng)铝合金刀(dāo)體(tǐ)的铣刀(dāo)

对于不稳定的薄壁工件,使用(yòng)大主偏角=小(xiǎo)轴向切削力;在長(cháng)刀(dāo)具悬伸工况下,使用(yòng)小(xiǎo)主偏角 = 高轴向切削力。


二、 刀(dāo)柄

使用(yòng)Coromant Capto®模块化刀(dāo)柄系统能(néng)够组装出所需長(cháng)度的刀(dāo)具,同时保持高稳定性和最小(xiǎo)跳动量。

1)使刀(dāo)具总成保持尽可(kě)能(néng)高的刚性和尽可(kě)能(néng)短的長(cháng)度

2)选择尽可(kě)能(néng)大的接杆直径/尺寸

3)使用(yòng)适合过尺寸铣刀(dāo)的Coromant Capto®接杆,避免使用(yòng)缩径接杆

4)对于小(xiǎo)尺寸铣刀(dāo),如有(yǒu)可(kě)能(néng),使用(yòng)锥形接杆

5)在最后一次走刀(dāo)位于零件深处的工序中,在预定位置改用(yòng)加長(cháng)刀(dāo)具。根据每种刀(dāo)具長(cháng)度调整切削参数

6)如果主轴转速超过20000 rpm,则使用(yòng)经过动平衡的切削刀(dāo)具和刀(dāo)柄

石墨制品用(yòng)刀(dāo)柄
过尺寸铣刀(dāo)

石墨制品刀(dāo)具使用(yòng)
務(wù)必使用(yòng)尽可(kě)能(néng)短的刀(dāo)具長(cháng)度,陆续加長(cháng)長(cháng)度

三、 减振铣刀(dāo)

如果悬伸大于4倍刀(dāo)具直径,则铣削振动趋势可(kě)能(néng)变得更明显,Silent Tools™减振铣刀(dāo)能(néng)够显著提高生产率。


四、 切削刃

要降低切削力:

1)选择具有(yǒu)锋利切削刃的轻载槽型-L和薄涂层材质

2)使用(yòng)具有(yǒu)小(xiǎo)刀(dāo)尖圆弧半径和小(xiǎo)平行刃带的刀(dāo)片

有(yǒu)时,可(kě)通过為(wèi)系统增加更多(duō)阻尼来减少振动趋势。使用(yòng)负前角更大的切削刃槽型和略微磨损的切削刃。

刀(dāo)具



五、 切削参数和刀(dāo)具路径编程

1)務(wù)必相对于铣削表面偏中心定位铣刀(dāo)

2)对于KAPR 90°長(cháng)刃铣刀(dāo)或立铣刀(dāo),使用(yòng)小(xiǎo)径向切深 (最大ae = 25%×DC) 和大轴向切深 (最大ap = 100%×De)

3)面铣时,使用(yòng)小(xiǎo)切深ap和高进给fz以及圆刀(dāo)片或具有(yǒu)小(xiǎo)主偏角的高进给铣刀(dāo)

4)通过大圆弧走刀(dāo)编程避免在拐角中出现振动,参见内拐角铣削

5)如果切屑厚度变得过薄,则切削刃将剐蹭而不是切削,从而产生振动。在这种情况下,应增加每齿进给量。

石墨制品
 机床

机床状况可(kě)能(néng)对铣削振动趋势产生较大的影响。主轴轴承或进给机构过度磨损将导致较差的加工性能(néng)。谨慎选择加工策略和切削力方向,以充分(fēn)利用(yòng)机床稳定性。

每个机床主轴都有(yǒu)易于振动的不稳定區(qū)域。稳定切削區(qū)域由稳定性图描述,并随转速的增加而增大。即使低至50 rpm的转速增幅也能(néng)使切削过程从振动的不稳定状态变為(wèi)稳定状态。

 工件及其夹具

铣削薄壁/有(yǒu)底座的零件时以及/或者夹具刚性较差时,考虑以下几点:

1)夹具应接近机床工作台

2)朝向机床/夹具强度最高的位置优化刀(dāo)具路径和进给方向,以获得最稳定的切削条件

3)避免沿着工件未受到充分(fēn)支撑的方向加工

4)当夹具和/或工件在某个特定方向上的刚性较差时,逆铣能(néng)够减少振动趋势

石墨制辅助治具
当夹具刚性较差时,使用(yòng)朝向机床工作台的进给方向 

请注意,应以第二次切削切深的1/2执行第一次切削,以第三次切削切深的1/2执行第二次切削,以此类推。
 
石墨制品加工图



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