東莞市望輝機械有限公司
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在CNC銑削中心,由于刀具、刀架、機床、工件或夾具的限制,可能會產生振動。為了減少振動,需要考慮一些策略。
1.刀具
對于面銑,必須考慮切削力的方向:
使用90°銑刀時,切削力主要集中在徑向。在長懸伸條件下,這會導致銑刀搖擺;然而,在銑削薄壁/振動敏感零件時,低軸向力是有利的。
45°銑刀可產生均勻分布的軸向力和徑向力。
圓刀片銑刀 將大部分力沿主軸向上引導,尤其是在切削深度較小時。此外,10°銑刀將主切削力傳遞到主軸,從而減少了長刀具懸伸引起的振動。
為工藝選擇盡可能小的直徑。
DC 應比 ae 大 20-50%。
選擇疏齒和/或不等距銑刀。
輕型銑刀頭是有利的,例如 帶有鋁合金主體的硬質合金立銑刀。
對于不穩定的薄壁工件,使用大主偏角=小軸向切削力;對于長刀具懸伸條件,使用小主偏角 = 高軸向切削力。
2. 處理
模塊化刀架系統可用于組裝所需長度的刀具,同時保持高穩定性和最小跳動。
1)保持刀具組件盡可能高的剛性和盡可能短的長度。
2) 選擇盡可能大的柱直徑/尺寸。
3) 使用適合超大尺寸銑刀的接桿,避免減小直徑的接桿。
4) 對于小尺寸立銑刀,如果可能,請使用錐形接桿。
5) 在最后一次走刀在零件深部的過程中,在預定位置使用加長刀具。根據每個刀具長度調整切削參數。
6)如果主軸轉速超過20000轉,使用動平衡刀具和帶刀架的特大銑刀,一定要使用盡可能短的刀具長度并逐漸增加長度。
3.阻尼銑刀
如果懸伸量大于刀具直徑的4倍,銑削振動趨勢可能會更加明顯,阻尼銑刀可以顯著提高生產率。
4. 前沿
減小切削力:
1) 選擇具有鋒利切削刃和薄涂層材料的輕載槽型-L
2)使用小圓弧半徑和小平行切削刃的刀片
有時,可以通過向系統增加更多阻尼來降低振動趨勢。使用具有較大負前角和輕微磨損的切削刃的切削刃槽型。
5.切削參數和刀具路徑編程
1) 務必使銑刀相對于銑削表面偏離中心。
2)對于KAPR 90°長刃銑刀或立銑刀,使用小徑向切深(最大ae = 25%×DC)和大軸向切深(最大ap = 100%×De)。
3)面銑時,使用小切深ap和大進給fz和圓刀片或小主偏角的大進給銑刀。
4) 通過編程大圓弧路徑避免拐角處的振動,參見內拐角銑削。
5) 如果切屑厚度變得太薄,切削刃會劃傷而不是切削,從而產生振動。在這種情況下,應增加每齒進給量。
6. 機床
機床的狀況可能對銑削振動趨勢有較大的影響。主軸軸承或進給機構的過度磨損會導致加工性能不佳。仔細選擇加工策略和切削力方向,充分利用機床的穩定性。
每個機床主軸都有不穩定的區域,容易產生振動。穩定切削區由穩定圖描述,并隨著速度的增加而增加。即使速度增加低至 50 rpm,也可以將切割過程從不穩定的振動狀態轉變為穩定狀態。
7. 工件及其夾具
銑削薄壁/底座零件和/或夾具剛性較差時,請考慮以下幾點:
1)夾具應靠近機床工作臺。
2) 優化刀具路徑和進給方向,朝向機床/夾具強度最高的位置,以獲得最穩定的切削條件。
3) 避免沿工件未完全支撐的方向加工。
4)當夾具和/或工件在特定方向的剛性較差時,逆銑可以減少振動的趨勢。
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