機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
公司動(dòng)態(tài)
比較難加工材料的加工方法
閱讀：233 發(fā)布時(shí)間：2013-4-6在確定銑削的刀具路徑策略時(shí)，除了工件的幾何形狀以外，還應(yīng)該考慮更多的因素。應(yīng)該選擇不會(huì)引起顫振、主軸停轉(zhuǎn)、刀齒或刀柄損壞，或刀具從主軸上脫落的切削路徑。一種理想的刀具路徑策略還應(yīng)該能加工出規(guī)定的表面光潔度，并達(dá)到令人滿意的金屬去除率和刀具壽命。
人們通常認(rèn)為，刀具壽命與刀具路徑無關(guān)。對于不同的刀具與工件材料組合，切削參數(shù)表中都推薦了相應(yīng)的切屑負(fù)荷和表面切削速度——這些數(shù)據(jù)通常是通過在大量車削試驗(yàn)中實(shí)際測量得到的，因此具有廣泛的適用性。
刀具磨損機(jī)理（如擴(kuò)散磨損和氧化磨損）與溫度密切相關(guān)，切削區(qū)的溫度通常都非常高。在主要形成切屑的剪切面上，溫度會(huì)升高，然后，當(dāng)切屑在很高的壓力下，沿著刀具的前刀面滑移時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力會(huì)使溫度進(jìn)一步升高。當(dāng)溫度高到足以激活熱磨損機(jī)制時(shí)，就越過了“熱障”，刀具磨損開始急劇增大。然而，與為了獲得切削數(shù)據(jù)而通常進(jìn)行的車削試驗(yàn)相比，銑削加工卻截然不同。刀具路徑的選擇可以顯著改變磨損狀況。
對于某些刀具與工件材料的組合來說，刀具壽命并不是一個(gè)關(guān)鍵因素。例如，整體硬質(zhì)合金刀具可以承受鋁的熔點(diǎn)溫度。因此，在立銑加工鋁合金工件時(shí)，允許的表面切削速度幾乎沒有限制。
對于另一些工件材料，如鈦合金和鎳基合金，刀具壽命卻是決定性因素。加工這些材料時(shí)，產(chǎn)生的切削溫度比加工鋁時(shí)高得多，而且它們相對于刀具材料具有化學(xué)活性。因此，這些難加工材料通常是以較低的表面切削速度和材料去除率進(jìn)行加工。
但是，由于銑削本身屬于斷續(xù)切削，這就為改變“游戲規(guī)則”提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。如果選用的徑向切深與刀具直徑相比很小（比如說是其1/10），那么，每個(gè)單獨(dú)刀齒的切削時(shí)間就非常短。在溫度上升到“熱障”之前，刀齒就已經(jīng)脫離了切削。在該刀齒下一轉(zhuǎn)再次進(jìn)入切削之前，有一定的冷卻時(shí)間。虛線代表車削加工時(shí)產(chǎn)生的溫度。溫度會(huì)急劇上升，達(dá)到一個(gè)很高的平衡溫度并持續(xù)保持。而在銑削時(shí)，溫度以同樣的速率上升，但在遠(yuǎn)未達(dá)到車削平衡溫度之前，刀齒就脫離了工件。而較小的徑向切深會(huì)進(jìn)一步縮短刀齒與工件的接觸時(shí)間，從而降低平均溫度。
在精加工時(shí)可以采用很小的徑向切深，這不難辦到。但有時(shí)，在粗加工時(shí)需要很大的徑向切深。如在銑削內(nèi)轉(zhuǎn)角時(shí)，徑向切深往往就相當(dāng)大。但即便如此，也幾乎總是有可能通過選擇某種刀具路徑，使徑向切深保持在規(guī)定的限制范圍之內(nèi)。例如，在銑槽時(shí)，可以用小直徑銑刀的擺線刀軌高速銑削，來代替大直徑銑刀的低速銑削。擺線銑削將圓周運(yùn)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)疊加起來。只要平移運(yùn)動(dòng)相對于圓周運(yùn)動(dòng)較小，就可以任意減小徑向切深。
一些數(shù)控加工編程軟件包可使刀具作類似擺線運(yùn)動(dòng)，以幫助編程人員控制徑向切深。銑削時(shí)，由于減小了徑向切深，使表面切削速度能比切削參數(shù)表的數(shù)據(jù)提高兩倍以上。用功率較小、速度較高的機(jī)床進(jìn)行小負(fù)荷高速銑削，為難加工材料的加工提供了一種具有吸引力的選擇。