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6) 在这些不同的工序中应主要使用何种刀具? 粗加工工序: 圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。 半精加工工序: 圆刀片铣刀(直径范围为10-25 mm的圆刀片铣刀),球头立铣刀。 精加工工序: 圆刀片铣刀、球头立铣刀。 残余量铣削工序:圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。 通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合,以及切削参数和合适的铣削策略,来优化切削工艺,这非常重要。 关于可使用的高生产率刀具,见模具制造用样本C-1102:1
9) 什么是有效切削速度(ve)和为什么它对高生产率非常重要? 切削中,实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。 由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速,如果未计算有效速度,台面进给量就会计算错误。 如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值(Dc),当切削深度浅时,有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill 200刀具(特别是在小直径范围)、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill 390立铣刀之类的刀具(这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本 C-1102:1)。由此,计算得到的进给率也低得多,这严重降低了生产率。 更重要的是,刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。 当进行3D切削时,切削时的直径在变化,它与模具的几何形状有关。 此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。 如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数,就可以达到良好的折中和结果。
11) 什么时候应采用顺铣,什么时候应采用逆铣? 主要建议是: 尽可能多使用顺铣。 当切削刃刚进行切削时,在顺铣中,切屑厚度可达到其最大值。 而在逆铣中,为最小值。 一般来说,在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短,这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。 在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时,由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强,因此会产生更多的热量。 逆铣中径向力也明显高,这对主轴轴承有不利影响。 在顺铣中,切削刃主要受到的是压缩应力,这与逆铣中产生的拉力相比,对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。 当然也有例外。 当使用整体硬质合金立铣刀(见模具样本C- 1102:1中的刀具)进行侧铣(精加工)时,特别是在淬硬材料中,逆铣是首选。 这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。 不同轴向走刀之间如果有不重合的话,接刀痕也非常小。 这主要是因为切削力的方向。 如果在切削中使用非常锋利的切削刃,切削力便趋向将刀“拉”向材料。 可以使用逆铣的另一个例子是,使用老式手动铣床进行铣削,老式铣床的丝杠有较大的间隙。 逆铣产生消除间隙的切削力,使铣削动作更平稳。
13) 为什么有的铣刀上必须有不同的齿距? 铣刀是多切削刃刀具,齿数(z)是可改变的,有一些因素可以帮助确定用于不同加工类型的齿距或齿数。 材料、工件尺寸、总体稳定性、悬伸尺寸、表面质量要求和可用功率就是与加工有关的因素。 与刀具有关的因素包括足够的每齿进给量、至少同时有两个齿在切削以及刀具的切屑容量,这些仅是其中的一小部分。 铣刀的齿距(u)是刀片切削刃上的点到下一个切削刃上同一个点的距离。 铣刀分为疏、密和超密齿距铣刀,大部分可乐满铣刀都有这3个选项,见模具制造样本C-1102:1。密齿距是指有较多的齿和适当的容屑空间,可以以高金属去除率切削。 一般用于铸铁和钢的中等负载铣削。 密齿距是通用铣刀的首选,推荐用于混合生产。 疏齿距是指在铣刀圆周上有较少的齿和有大的容屑空间。疏齿距常常用于钢的粗加工到精加工,在钢加工中振动对加工结果影响很大。 疏齿距是真正有效的问题解决方案,它是长悬伸铣削、低功率机床或其它必须减小切削力应用的首选。 超密齿距刀具的容屑空间非常小,可以使用较高的工作台进给。 这些刀具适合于间断的铸铁表面的切削、铸铁粗加工和钢的小余量切削,例如侧铣。 它们也适合于必须保持低切削速度的应用。 铣刀还可以有均匀的或不等的齿距。 后者是指刀具上齿的间隔不相等,这也是解决振动问题的有效方法。 当存在振动问题时,推荐尽可能采用疏齿不等齿距铣刀。由于刀片少,振动加剧的可能性就小。 小的刀具直径也可改善这种情况。 应使用能很好适应的槽形和牌号的组合——锋利的切削刃和韧性好的牌号组合。
16) 为了使刀具平衡,应采取的最重要措施有哪些? 在整个切削过程中,为达到刀具平衡牵涉到的典型步骤如下: - 测量刀具/刀柄组件的不平衡。 - 通过变更刀具、切削它以去除一些质量,或移动刀柄上的配重来降低不平衡。 - 经常必须重复这些步骤,包括再次检查刀具、再次精确调整,直到达到平衡。 刀具平衡还牵涉到几个未讨论过的工艺中的不稳定性。其中之一是刀柄与主轴之间的配合问题。其原因是夹紧时常常有可测量的间隙,也可能是锥柄上有切屑或脏污。这会造成锥柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主轴在各个方面的状态都很好,但如果存在沾污,也会造成不平衡。为了平衡刀具,必须会增加切削过程中的成本,如果刀具平衡对降低成本非常重要,就应并对每种的具体情况进行分析。 但是,为了很好地平衡刀具,在选择正确的刀具时还有许多工作要做。以下几点是选择刀具时应给予考虑的: - 购买高质量的刀具与刀柄。应选择预先已消除了不平衡的刀柄。 - 最好使用短的和尽可能轻的刀具。 - 定期检验刀具和刀柄,检查是否有疲劳螺纹和变形的征兆。 工艺能接受的刀具不平衡由工艺自身的情况来确定。这些情况包括切削过程的切削力、机床的平衡状况及这两个因素彼此相互影响的程度。试验是找到最佳平衡的最好方法。用不同的不平衡值运行几次,例如从不平衡值为20克毫米或更低开始。每次运行后,再用更加平衡的刀具重复试验。最佳平衡应该是这样的一个点:超过这个点后,进一步提高刀具平衡不会提高工件的表面质量;或是这样的一个点:在此点上工艺能易于保证规定的工件公差。 关键是始终将重点放在工艺上,而不是将动平衡等级-G值或其它任意确定的平衡值作为目标。此目标应为达到效率尽可能高的工艺。这牵涉到权衡刀具平衡的成本和因此而获得的好处,因此应在成本与好处之间合理地进行平衡。 关于刀具平衡更详细的技术信息, 请与当地的可乐满代表联系。