加工的时候最怕遇到转角,本来很轻快的切削一进入转角,嘎的一下,轻则刃口崩了,重则刀具断裂。为了保证稳定加工,只好面板调整进给,操作者往往紧张万分,生怕一不留神发生意外。
下图很容易看出转角为什么容易出现振动及崩刃,尤其是刀具半径与零件圆角一样的时候,这也最容易发生振动及刀具损坏。
很容易看出,正常切宽20%刀具直径,接触角50°,到了拐角的时候,切宽突变成90%刀具直径,接触角变成140°。这会引起:
1、切宽变大时,切削变厚,刀片刃口承受不住;
2、4刃刀具50°接触角时,一个刃口接触工件,140°突然变成2个刃口,整 体切削力成倍增加。
以上两点非常易造成刀具破损。如何改善呢?
转角加圆弧
如下图,增加过渡圆弧这样可以大大降低接触角。圆弧越大转角接触角越小。所以我们在粗加工铣平面的时候,尽量避免直角过渡。如果是零件本身有圆角,这时要求刀具直径必须小于零件圆角直径,一般为75%圆角直径。
招式二:
转角减速
仅仅加圆弧是不够的。还需要同时结合转角减速。我们程序里F值是刀具中心的进给,而刀具切削点在圆周上。正常情况下,中心进给Vf与圆周进给是相等的。但转角的时候,圆周进给Vfm是大于Vf的(相同时间内,外周走过蓝色圆弧距离,远远大于刀具中心走过的圆弧距离),这时候必须进行减速!
减到多少取决于两点:
刀具直径相对于零件半径的比值 ;
切削宽度相对刀具直径的比值。
当然计算比较复杂就不详述了。现在很多软件没法根据刀具和圆角大小自动调整进给,一般转角减速设置30%Vf。
很多人说,机床有转角减速功能,无需再程序设置了。这是极其错误的!机床加减速设置通常出于精度和效率及机床保护,并非刀具保护!很简单,机床读到程序除了能判断Vf和圆弧大小,并不知道刀具尺寸,更不知道零件余量,粗加工还是精加工,这样如何能有针对性的减速!
转角加工往往是加工中的瓶颈,所以正确的选择刀具大小和转角减速,可以在高效加工的同时保护刀具,保证加工稳定。