产生振动有三个相关的因素:
一:刀体本身的强度。
二:切削力的大小。
三:工件的强度(工件也会产生位移)
刀体本身的强度:这个好理解,越粗越短强度就越大,所以你想往这个方向上解决振动问题,那么就把刀体往短,往粗了弄,那一定会解决问题的。如果加工度长度有要求,那也要注意下面的问题。
钢制刀杆伸出长度控制在3倍径以下。
重金属刀杆伸出长度控制在5倍径以下。
如果还要长可以使用减震刀杆
切削力:这个更好理解了,切削力越小振动越小。所以如果你想从这个方向上解决振动问题,那么你就使用更大的前角,更小的刃口宽度,减少减小进给等等,能够减少切削力的办法都可以。
立铣刀由于刀杆细长,刚性较差,而且工作时主要是利用侧刃进行切削加工,刀杆主要承受背向力,切削时容易产生挠曲变形、振动,因此应尽量选用较大直径的铣刀,同时要控制刀杆的伸出量,增强刀具的刚性。
1.立铣刀的直径
立铣刀直径大小直接影响刀具的刚性。把立铣刀视为圆柱体,可以得到立铣刀的挠曲量(图1-7)
式中 W——载荷(N);
L——铣刀伸出长度(mm);
E——圆柱的弹性模量(GPa);
Dd——立铣刀当量直径(实体直径,mm)。
对于两齿刀,Dd约为立铣刀外径的50%(3齿为55%,4齿为60%,6齿为80%)。
由公式可以看出:立铣刀的挠曲量与外径的四次方成反比,即外径越粗,立铣刀越不易产生挠曲变形。在相同的条件下,如果载荷不变,直径增加20%,立铣刀的挠曲量将下降50%,伸出长度缩短20%,立铣刀的挠曲量将下降50%。
2.立铣刀的伸出长度
由挠曲量公式可知:立铣刀挠曲量Y与伸出长度L3成正比,即在外径相同时,当伸出长度增加1倍时,挠曲量增加8倍,如果立铣刀产生0.2mm的挠曲量,在载荷不变的情况下,则挠曲量将增大为1.6mm(图1-8)。因此在生产中选择的铣刀直径应尽量大些,而伸出长度要尽可能短些。按图1-9所示,根据使用铣刀直径(Dc)、铣刀转速和加工材料,可以快速地确定立铣刀的伸出长度。


图1-8 伸出长度对挠曲量的影响

图1-9 立铣刀伸出长度的选择
摘自《高效铣削技术与应用》
作者:赵国英编著
刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉:
铣刀寿命会受挟持方式不同而深受影响,除了挟持刚性外,另一个就是刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉。以碳化钨材质的铣刀来说,每一0.01mm的误差就会造成刀具寿命10%的损耗。
▌刀把干涉:
以一般的加工经验法则来说,铣刀的伸长量L大于铣刀直径D的5倍时,也就是说L>5D,这时切削所产生的力量就会影响刀具,造成刀具偏摆。在右下左边的图中可以清楚的看到如果刀把的大小远大于铣刀,如果在加工较深的区域时,为了防止刀把碰撞工件,势必得将铣刀伸出 的长度加长,这时切削力F就会影响刀具。如果这时可以使用干涉量较小的挟持方式,如热缩刀把,那么就不用伸出太长的铣刀而又可以维持相当的刚性,如下图。
产生振动有三个相关的因素:
一:刀体本身的强度。
二:切削力的大小。
三:工件的强度(工件也会产生位移)
刀体本身的强度:这个好理解,越粗越短强度就越大,所以你想往这个方向上解决振动问题,那么就把刀体往短,往粗了弄,那一定会解决问题的。如果加工度长度有要求,那也要注意下面的问题。
钢制刀杆伸出长度控制在3倍径以下。
重金属刀杆伸出长度控制在5倍径以下。
如果还要长可以使用减震刀杆
切削力:这个更好理解了,切削力越小振动越小。所以如果你想从这个方向上解决振动问题,那么你就使用更大的前角,更小的刃口宽度,减少减小进给等等,能够减少切削力的办法都可以。



