咨询电话:400-123-4567
新闻资讯

中国机械工业联合会机经网机床工具行业频道

时间:2019-06-11 13:11 来源:网络整理 作者:http://www.beigou.ne

 

 

工件材料

  要克服这些挑战,制造商必须研究其加工系统中的所有要素,并采用可靠的加工技术和刀具。关键要素包括机床稳定性、刀具夹持、工件夹紧和刀具槽型。通常,坚固的夹具、刚性刀具和谨慎的刀具应用是精确高效镗削和长悬伸车削加工的基础。

 

  切削刀具本身会发生切向和径向变形。径向变形会影响孔径精度。在切向变形时,刀片被迫向下远离零件中心线。尤其是镗削小直径孔时,孔内径的弯曲会减小刀片和孔之间的间隙角。

通过减振刀具提升生产率

  变形会放大切削过程中的变力,引起振动和颤动,进而会损害零件表面质量、加快刀具磨损、造成刀具断裂以及损坏机床部件(例如主轴),并且被迫需要进行昂贵的维修和长时间停机。变力是由机床部件失衡、系统刚性不足或加工系统构件的共振引起的。此外,随着切屑的形成和断裂,刀具周期性地加载和卸载,因此切削压力也会随之变化。加工振动的不利影响包括表面质量变差、孔尺寸不准确、刀具磨损加快、材料利用率降低、生产成本增加以及刀柄和机床损坏。

  清除孔径中的切屑是镗削加工中的关键问题。刀片槽型、切削速度和工件材料的切削特性都会影响排屑。镗削时需要短切屑,这样可以更容易从孔中排屑并使切削刃受力最小。高度轮廓化的刀片槽型虽然专门用于切断切屑,但往往会消耗更多的动力并可能引起振动。

中国机械工业联合会机经网机床工具行业频道


结论

  另一种减振方法是使用可调刀杆。这种刀杆具有内部减振块,能够与有害的振动异相共振、吸收其能量并使振动最小化。例如,山高刀具的 Steadyline 减振刀柄采用一个被动动态减振系统,内置预调过的重金属阻尼单元,包含一个由高密度材料制成的阻尼体,该阻尼体靠近刀柄前端,支撑在刀柄腔体内。当切削刀具将振动传递到杆体时,阻尼体会立即吸收振动,从而减少整个刀柄的振动变形。



中国机械工业联合会机经网机床工具行业频道


  工件必须准确定位,并且牢靠地固定在机床内。夹具应以简约和刚性作为主要的设计考量,并且应尽可能靠近切削加工点。从工件角度来看,薄壁零件、焊接零件以及无支撑截面的零件在加工时容易产生振动。零件可以重新设计以提高其刚性,但这样会增加成品的重量并降低其性能。

  山高刀具的 Steadyline 减振刀柄不仅可以使典型长悬伸加工的速度提高到非减振刀具的两倍,而且还可以改善零件表面质量、延长刀具寿命并减小机床所受应力。该系统的被动式动态减振技术可以实现某些特定的加工应用,例如使用长径比大于 6:1 的刀具,其他系统即使在最简单的加工参数下也无法实现这一点。对于深达 10xD 的大孔和小孔,车削和镗孔加工可靠且高效。

  切向变形会向下推动刀具并远离所加工部件的中心线,进而减小间隙角。径向变形会减小切削深度、影响加工精度和改变切屑厚度。切削深度的变化会改变切削力并可能导致振动。


  较小的切削刃主偏角会产生较大的轴向切削力,而较大的主偏角会产生径向力。轴向力对镗削加工的影响有限,因此主偏角较小比较合适。但是,较小主偏角也会使切削力集中在切削刃的较小部分,这可能会对刀具寿命产生不利影响。此外,刀具主偏角会影响切屑厚度和切屑流动方向。刀片的刀尖半径应小于切削深度,以尽量减小径向切削力。

机床刚性和工件夹紧

  如果需要加工出良好的表面质量,可能需要采用较浅的切削深度,但这将产生更薄的切屑,从而增加了切屑控制难度。增加进给量可能有助于切断切屑,但会增加切削力并产生颤振,这会对表面质量产生不利影响。在加工低碳钢时,高进给量还会导致积屑瘤,因此在镗削这些更具韧性的合金钢时,增大切削进给量并采用最佳的内部冷却液供应可能是合适的切屑控制解决方案。

变形和振动

  石油天然气、发电和航空航天部件的生产商是新型加工刀具和技术的主要潜在买家,他们经常处理那些需要使用长悬伸刀具进行加工的大型复杂部件。这些部件大多是由难以加工的坚硬合金制成,需要施加高切削力,但容易引发振动。通常,如果能够改善长悬伸镗削加工的生产率和成本,几乎所有的制造商都会受益。

  工件材料的切削特性可能引起振动。材料的硬度、形成积屑瘤的倾向、形成加工硬化的倾向或坚硬夹杂物的存在会改变或中断切削力,进而可能产生振动。在某种程度上,调整切削参数可以在加工某些材料时将振动降至最低。

 

  镗杆或车杆悬伸较长时可能触发加工系统发生振动。控制振动的基本方法包括使用较短的刚性刀具。刀杆长径比越大,发生振动的可能性就越高。

刀具几何特征