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常見問題

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?

在加工中,經常會在轉角位出現彈刀而導致過切的現象,如果采用合理的刀具和加工方法,是可以將彈刀的機會降低的。彈刀位與加工過切,如下圖所示,A圖是刀具在加工較平坦位置時的狀態,當加工到B位急停,準備反向加工時,由于慣性作用,刀具會產生變形,從而造成在B位較直身位處彈刀過切。

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如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?

來源: 點擊數:2115次 更新時間:2021-08-19

  今天分享一篇干貨,如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀。

  問題:彈刀過切

  在加工中,經常會在轉角位出現彈刀而導致過切的現象,如果采用合理的刀具和加工方法,是可以將彈刀的機會降低的。

  

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?


  

  彈刀位與加工過切

  如下圖所示,A圖是刀具在加工較平坦位置時的狀態,當加工到B位急停,準備反向加工時,由于慣性作用,刀具會產生變形,從而造成在B位較直身位處彈刀過切。

  

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?


  彈刀圖示

  刀具變形量的關系式:

  

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?


  由上面公式中,我們可知,影響刀具變形的主要因素有三個:

  L - 裝刀長度

  D - 刀具直徑

  P - 刀具所受的作用力

  L - 裝刀長度

  由公式可知,刀具的變形量與裝刀長度是3次方的關系,同樣直徑的刀具,當長刀增加一倍,其變形量將會增大3倍。

  在加工時,盡可能縮短裝刀長度,以減低彈刀風險。

  D - 刀具直徑

  由公式可知,刀具的變形量與刀具直徑是4次方的關系,同樣長度的刀具,當刀具直徑減少一倍,其變形量將會增大4倍。

  在加工時,可以的話,盡可能選擇大直徑刀具或采用加壯刀具來加工,以減低彈刀風險。(如下右圖所示:A采用熱索和錐頸刀,B采用加壯刀柄的刀具來加工)

  

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?


  P - 刀具所受的作用力

  由公式可知,刀具的變形量與其在加工中所受的作用力是正比關系,減少刀具所受的作用力則可減低彈刀的機會,可以通過以下方法減少加工中刀具所受的作用力。

  減少作用力分析:

  切削是一個剪切變形的過程,每種材料都有自己的強度(σ),要使材料分離,外來的強度必須大于材料本身強度。

  σ = F / S

  σ : 材料的強度

  F:作用力

  S : 接觸面積

  從上公式中可知,刀具受的作用力(F)與其與工件的接觸面積(S)成正比關系。要減少刀具所受的作用力就要減少刀具與工件的接觸面積。

  減少作用力例子1:

  使用刀路轉角功能或加大R位的方法來減少刀具在轉角位的負荷,從而降低彈刀的機率。

  

如何控制CNC數控銑床加工中心切削過程中的彈刀?


  減少作用力例子2:

  在加工較深位置時,可采用較小的進給量和細R角的刀具,以減少加工中刀具所受的作用力,以減低彈刀的風險。

  下圖是使用D50R6刀和D50R0.8刀在加工同樣深度時,與模料接觸位的比較可知,采用細R角刀具加工深型工件比大R角刀具更能減少切削力。

  

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  總結:

  綜合地運用影響刀具變形的三個有關因素(裝刀長度、刀具直徑、切削力),可以降低彈刀機率,提高加工時間,得到較好的加工精度和表面粗糙度。



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