可轉(zhuǎn)位銑刀加工工件時(shí)總是伴隨著振動(dòng),在車間里,可以感受到振動(dòng)帶來的熟悉的聲音和感覺。當(dāng)通過增大刀具的切削深度來提高金屬切削率時(shí),往往會(huì)損壞刀具的刃尖,縮短機(jī)床的壽命。
除了提高機(jī)床性能外,還有一種方法可以改善加工狀況,那就是使用仿形銑刀。這種刀具又稱做“鈕扣刀具”。
仿形銑刀只是在傳統(tǒng)的立銑刀基礎(chǔ)上有一個(gè)簡(jiǎn)單的變化,與傳統(tǒng)的菱形刀片或方形刀片不同,仿形銑刀使用圓形刀片。這個(gè)變化使仿形銑刀具備多種優(yōu)點(diǎn),其中大部分益處可以說是當(dāng)今小切深,大進(jìn)給,和高速加工發(fā)展趨勢(shì)下的一個(gè)補(bǔ)充。本文將分別介紹這些優(yōu)點(diǎn):
進(jìn)刀能力強(qiáng)加強(qiáng)螺旋銑和斜面加工能力切削刃強(qiáng)度更高更多的切削刃參與加工低功率下獲得高切削率接近精加工的粗加工
進(jìn)刀
一些仿形銑刀可以象鉆頭那樣,直接進(jìn)刀,切入工件。如:端銑刀式仿形銑刀,但僅在制造商在刀具末端留有足夠的間隙時(shí)才可以沿這個(gè)方向切削。套式仿形銑刀也可直接切入工件,但加工時(shí)功率消耗很大。
仿形銑刀不可能取代鉆頭,因?yàn)殂@削時(shí)參與加工的面積較大,超過了這種刀具所能承受的切削深度。但仿形銑刀這種可以直接切入工件的能力解決了加工中一個(gè)令人頭疼的問題:那就是在粗加工之前需要預(yù)鉆一個(gè)起始孔。
因?yàn)槠胀ǖ目赊D(zhuǎn)位立銑刀不能沿Z軸直接切入材料,所以需要預(yù)先鉆一個(gè)起始孔。另一種進(jìn)刀方法是通過一個(gè)斜面進(jìn)入,通常需要應(yīng)用CAM軟件來完成。而使用仿形銑刀,這一步可以省去。可將刀具的進(jìn)刀操作與型腔加工編為一個(gè)完整的程序,無需特別考慮刀具的進(jìn)刀問題。這種可自由進(jìn)刀的方式對(duì)于復(fù)雜型腔的粗加工,以及調(diào)用表面粗加工例行程序很有用。
螺旋插補(bǔ)
綜合運(yùn)用仿形銑刀和螺旋插補(bǔ)可以容易、快速地加工大直徑孔。這種技術(shù)類似于螺紋銑削,三個(gè)軸(X、Y、Z)同時(shí)運(yùn)動(dòng)。但它又不同于螺旋銑削,因?yàn)橛梅滦毋姷都庸げ恍枰鹗伎?,就可以直接切入材料。此外,由于仿形銑刀有大的后角,螺旋插補(bǔ)過程中的升角可以很大,而且不用擔(dān)心會(huì)摩擦到切削刃的底部。這個(gè)簡(jiǎn)單易行的過程帶來很多好處,可以用相同直徑的刀具加工不同尺寸的孔,只需將孔尺寸的變化編入程序。
一個(gè)典型的對(duì)比可以說明這種技術(shù)有提高效率的潛力。
切削刃強(qiáng)度
由于沒有尖角,在可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片中,圓形刀片的切削刃強(qiáng)度最高。因此可用于重切削,或者不穩(wěn)定條件下的粗加工。當(dāng)需要使用長(zhǎng)型刀具時(shí),圓形刀片能承受更大的刀具偏轉(zhuǎn)和振動(dòng),允許加工中提高轉(zhuǎn)速、增大進(jìn)給,同時(shí)減少崩刃的危險(xiǎn)。
使用圓形刀片時(shí),切削力可以得到有效的分布。而對(duì)于典型的直角銑刀,刀具壓力主要為徑向力,這導(dǎo)致了刀具變形大,增加了振動(dòng)和刀具破損的可能。圓形切削刃均勻地分散切削力,將更多的切削力轉(zhuǎn)化為軸向力。這正是使用加長(zhǎng)型刀具時(shí)所希望的,因?yàn)闇p小徑向力也就減小了刀具變形。
但使用臥式加工中心時(shí)則要小心。軸向力的增加可能使安裝在機(jī)床角板上的夾具出現(xiàn)撓曲,這是因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)不象在立式加工中心上時(shí)那樣穩(wěn)固。在臥式加工中心上,撓曲會(huì)帶來振動(dòng),進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致刀片出現(xiàn)輕微的崩刃。刀具壽命會(huì)因此而縮短,刀具破損的可能性加大。為了減少或避免這種情況,應(yīng)該使用正軸向前角的刀具,這樣可以減小對(duì)工件向下推的力。
切削刃數(shù)目
圓形刀片還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是比普通的硬質(zhì)合金刀片擁有更多可用的切削刃。根據(jù)刀片的尺寸以及切削深度,圓形刀片可以有4到8次有效的轉(zhuǎn)位,材料去除量至少是普通菱形和方形刀片的兩倍。這種優(yōu)勢(shì)可以減少操作者去工具室換新刀片的次數(shù)(保證了操作者的有效工作時(shí)間),減少了刀片的存貨量(降低庫存費(fèi)用),降低了每條切削刃的成本。