2025-04-03 17:05:00
要制造出准确、精密且表面质量清晰的零件,就需要将刀具偏转降至最低。当切削力超过刀具刚度时,就会发生刀具偏转,从而产生弯曲。
刀具偏转会导致刀具快速磨损,并增加刀具断裂的可能性。除了提高零件的重复性和质量外,防止刀具偏转还具有经济性,因为它可以减少刀具更换频率和机器停机时间。
刀具偏转及其对 CNC 加工的影响
当 CNC 加工刀具夹在悬臂位置的卡盘之间时,一端保持锁定在卡盘内,而另一端处于自由或悬臂状态。
在执行 CNC 加工操作时,刀具不断对工件施加力,从而导致工件施加阻力。CNC 刀具承受不同操作力造成的冲击。如果刀具刚度无法承受外力,就会出现偏转。
即使刀具偏斜程度很小,也会导致 CNC 加工中出现以下错误:
1.刀具寿命缩短
2.尺寸不准确
3.工件发生危险故障
4.表面粗糙或表面损坏
减少 CNC 加工中刀具偏斜的技巧
虽然刀具偏斜可能导致大规模灾难,但您可以遵循以下技巧来缓解偏斜并确保最终产品的高精度:
1. 通过改变直径来增强刀具核心强度
计算偏斜时必须考虑直径。机械师通常在计算长槽刀具时使用刀具直径,但核心直径是必须考虑的尺寸。
发生这种情况是因为刀具的槽口部分在槽谷中缺少材料。对于伸出刀具,核心直径用于计算其伸出部分,之后过渡到颈部直径。
改变这些值时,偏转可以最小化,使其对于延伸刀具而言可以忽略不计。但是,这可能会影响长槽刀具的关键尺寸。
2. 了解长槽和长延伸之间的差异
您可以通过了解长槽和长延伸刀具之间的差异来最小化偏转。它们的刚性差异是由于刀具的核心直径而产生的。
使用更多材料意味着更高的刚性,而较小的槽长意味着更高的刚性和更长的寿命。由于每种工具选项都提供独特的优势和相关的用例,因此对于特定操作做出适当的选择至关重要。
1.长延伸刀具的应用
当您需要从间隙中去除材料时,可以使用延伸刀具,因为刀柄无法适应间隙,但刀具直径的非切削延伸部分可以适应间隙。
切削刃后面的延伸长度比刀具直径略有减少,以避免倾斜(非切削材料与零件摩擦)。由于其多功能性和更长的刀具寿命,伸长刀具可以加入刀具库。
2.长槽刀具的应用
长槽刀具具有更长的切削长度,通常用于在零件侧面或槽内提供无缝壁以完成应用。
芯部直径尺寸在整个切削长度上保持不变,这导致零件内偏转的可能性更大。如果切削刃太少且进给率高,则会导致边缘变细。
这些刀具在深槽中切削时效率很高。使用 HEM 也因其排屑能力而受益,这是伸长刀具所缺乏的。
3. 减少悬伸长度
CNC 刀具的抓握点和操作尖端之间的长度是其悬伸长度。由于刀具以悬臂梁的形式安装,因此除了外部垂直和水平力之外,它还必须持续承受弯曲应力。
根据悬臂梁的负载应力理论,较短的悬伸长度会导致较低的弯曲应力影响。这种情况意味着最小化刀具的悬伸长度有助于减少刀具偏转。
4. 增加刀具刚度
CNC 加工刀具通常由高速钢 (HSS) 制成。高速钢有助于促进加工操作;然而,暴露在更高的应力负荷下会使刀具容易偏转。
硬质合金刀具是 HSS 刀具的一种替代品,因为硬质合金的刚性是 HSS 的三倍。然而,硬质合金易碎,可以用来减少偏转。使用硬质合金刀具时,操作员必须更加注意是否工具折断,因为这可能会危及他们的安全。
最后,如果在开始工作之前没有考虑到工具偏转,工具偏转可能会损坏您的工具并报废您的工件。因此,必须缩短从刀架到刀尖的距离以尽量减少偏转。您还必须强调建立工具核心强度、增加刚度和减少悬伸长度。
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