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技術(shù)文章
用于粗銑加工的*軟件和刀具
點(diǎn)擊次數(shù)：606 發(fā)布時(shí)間：2021-9-3
制造商從未停止過探求提高其加工速度、質(zhì)量和成本效益的方法。為了滿足該需 求，機(jī)床、CAM 軟件和刀具供應(yīng)商在不斷地開發(fā)新產(chǎn)品和應(yīng)用策略。這些產(chǎn)品和策略的結(jié)合可在特定加工場(chǎng)合中提供的生產(chǎn)率。例如，目前在粗銑加工領(lǐng)域的進(jìn)展清楚地表明了綜合應(yīng)用*金屬加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
加工要素
機(jī)床是銑削加工的基礎(chǔ)。為了有效地進(jìn)行粗銑加工，機(jī)床必須具有足以抵抗切削力的剛度，以及為了限度提高金屬切除率并縮短兩次走刀之間所需時(shí)間而需要的軸向加速和減速運(yùn)動(dòng)的能力。此外，動(dòng)力強(qiáng)勁的主軸還有助于確保高切削速度和高應(yīng)用參數(shù)。最后，機(jī)床的 CNC 系統(tǒng)必須具有足夠的計(jì)算能力來進(jìn)行預(yù)測(cè)，并滿足對(duì)加工動(dòng)力以及直線和旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)的快速變化的需求。
CAM 軟件決定了這些需求將會(huì)是什么。在生成銑削刀具路徑時(shí)，軟件開發(fā)人員必須考慮從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種銑削工藝。側(cè)銑是一種基本的銑削工藝，在側(cè)銑中，立銑刀的刀具側(cè)面以特定的軸向 (ap) 和徑向 (ae) 切削深度接觸工件。在簡(jiǎn)單的側(cè)銑加工中，每次走刀時(shí)刀具的徑向吃刀量或接觸弧的變化最少。因此，操作員可以調(diào)整接觸弧，以充分利用高效的立銑刀設(shè)計(jì)特點(diǎn)，包括多個(gè)刀刃和較厚的增強(qiáng)芯部。增加刀刃數(shù)量能夠提高進(jìn)給率，而堅(jiān)固的刀具芯部能夠承受重型加工負(fù)載。
但是，槽銑的情況卻有所不同。在銑槽應(yīng)用中，立銑刀的整個(gè)直徑都在切削中嚙合，以形成 180 度接觸弧。刀具上的負(fù)載要遠(yuǎn)大于側(cè)銑中產(chǎn)生的負(fù)載，并且切屑更難清除，這意味著切屑可能會(huì)被再次切削，并最終會(huì)導(dǎo)致刀具的卡滯和斷裂。
導(dǎo)熱性不良的銑削工件材料（如不銹鋼、鈦和鎳基合金）會(huì)導(dǎo)致這種問題更加嚴(yán)重，使刀具熱量集中并加速了刀具的失效。因此，可能無法*實(shí)現(xiàn)刀具的軸向切深性能。在逐漸增加的軸向深度下完成一個(gè)零件將需要多個(gè)步驟，延長(zhǎng)了加工時(shí)間。槽銑通常還需要使用更小的切削速度和進(jìn)給率，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)率。
*的 CAM 軟件允許操作人員采用復(fù)雜的切削策略（如擺線銑削），有助于進(jìn)行槽加工。在擺線銑削刀具路徑中，該軟件可引導(dǎo)直徑小于加工槽直徑的刀具沿 X 軸和 Y 軸進(jìn)行重復(fù)的圓周運(yùn)動(dòng)。刀具的徑向吃刀量小于其直徑的一半，圓周刀具路徑可以有效地將槽銑更改為側(cè)銑。刀具的接觸弧大大減小，從而能夠使用多刃立銑刀和更長(zhǎng)的軸向切削長(zhǎng)度來提高金屬切除率并縮短加工周期。
介于簡(jiǎn)單側(cè)銑和滿刃槽銑之間的是涉及不同凹凸輪廓加工的銑削加工。隨著最終用戶對(duì)零件的要求變得更加復(fù)雜，這些情況日益常見，也增加了對(duì)不規(guī)則輪廓工件高效加工的需求。
關(guān)鍵問題在于控制刀具與工件的接觸弧。在銑削凹形輪廓時(shí)，刀具的接觸弧增大，增加了刀具和機(jī)床上的負(fù)載。在銑削凸形輪廓時(shí)情況相反；接觸弧減小，切削效率受到影響。
加工要素
機(jī)床是銑削加工的基礎(chǔ)。為了有效地進(jìn)行粗銑加工，機(jī)床必須具有足以抵抗切削力的剛度，以及為了限度提高金屬切除率并縮短兩次走刀之間所需時(shí)間而需要的軸向加速和減速運(yùn)動(dòng)的能力。此外，動(dòng)力強(qiáng)勁的主軸還有助于確保高切削速度和高應(yīng)用參數(shù)。最后，機(jī)床的 CNC 系統(tǒng)必須具有足夠的計(jì)算能力來進(jìn)行預(yù)測(cè)，并滿足對(duì)加工動(dòng)力以及直線和旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)的快速變化的需求。
CAM 軟件決定了這些需求將會(huì)是什么。在生成銑削刀具路徑時(shí)，軟件開發(fā)人員必須考慮從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種銑削工藝。側(cè)銑是一種基本的銑削工藝，在側(cè)銑中，立銑刀的刀具側(cè)面以特定的軸向 (ap) 和徑向 (ae) 切削深度接觸工件。在簡(jiǎn)單的側(cè)銑加工中，每次走刀時(shí)刀具的徑向吃刀量或接觸弧的變化最少。因此，操作員可以調(diào)整接觸弧，以充分利用高效的立銑刀設(shè)計(jì)特點(diǎn)，包括多個(gè)刀刃和較厚的增強(qiáng)芯部。增加刀刃數(shù)量能夠提高進(jìn)給率，而堅(jiān)固的刀具芯部能夠承受重型加工負(fù)載。
但是，槽銑的情況卻有所不同。在銑槽應(yīng)用中，立銑刀的整個(gè)直徑都在切削中嚙合，以形成 180 度接觸弧。刀具上的負(fù)載要遠(yuǎn)大于側(cè)銑中產(chǎn)生的負(fù)載，并且切屑更難清除，這意味著切屑可能會(huì)被再次切削，并最終會(huì)導(dǎo)致刀具的卡滯和斷裂。
導(dǎo)熱性不良的銑削工件材料（如不銹鋼、鈦和鎳基合金）會(huì)導(dǎo)致這種問題更加嚴(yán)重，使刀具熱量集中并加速了刀具的失效。因此，可能無法*實(shí)現(xiàn)刀具的軸向切深性能。在逐漸增加的軸向深度下完成一個(gè)零件將需要多個(gè)步驟，延長(zhǎng)了加工時(shí)間。槽銑通常還需要使用更小的切削速度和進(jìn)給率，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)率。
*的 CAM 軟件允許操作人員采用復(fù)雜的切削策略（如擺線銑削），有助于進(jìn)行槽加工。在擺線銑削刀具路徑中，該軟件可引導(dǎo)直徑小于加工槽直徑的刀具沿 X 軸和 Y 軸進(jìn)行重復(fù)的圓周運(yùn)動(dòng)。刀具的徑向吃刀量小于其直徑的一半，圓周刀具路徑可以有效地將槽銑更改為側(cè)銑。刀具的接觸弧大大減小，從而能夠使用多刃立銑刀和更長(zhǎng)的軸向切削長(zhǎng)度來提高金屬切除率并縮短加工周期。
介于簡(jiǎn)單側(cè)銑和滿刃槽銑之間的是涉及不同凹凸輪廓加工的銑削加工。隨著最終用戶對(duì)零件的要求變得更加復(fù)雜，這些情況日益常見，也增加了對(duì)不規(guī)則輪廓工件高效加工的需求。
關(guān)鍵問題在于控制刀具與工件的接觸弧。在銑削凹形輪廓時(shí)，刀具的接觸弧增大，增加了刀具和機(jī)床上的負(fù)載。在銑削凸形輪廓時(shí)情況相反；接觸弧減小，切削效率受到影響。