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 機床特性與合理的切削策略分析

 

機床性能的變化會對刀具和切削策略產(chǎn)生持久的重要影響。老式結構的加工中心采用分級傳動，在低轉速范圍內(nèi)可提供足夠的加工功率，因此，目前在許多凸肩銑削加工中仍廣泛使用立銑刀。立銑刀多用于功率較小的小型機床和加工中心上，它們只有在高轉速下才能獲得zui大轉矩。

　　

　　為了滿足較小功率的機床對切削刀具日益增長的需求，采用轉位式刀片和組合式刀盤結構、符合整體硬質合金磨削銑刀標準的面銑刀產(chǎn)品。這種技術上的開拓性工作得到了其主要客戶的密切協(xié)作。在開發(fā)過程中，對其標準銑刀產(chǎn)品系列中的立銑刀與面銑刀的切削效率進行了對比試驗。

　　

　　由于老式加工機床的轉矩特性以及相對便宜的價格，立銑刀的實際應用仍相當廣泛，尤其在刀具直徑較大、結構上有限制的情況下。使用大直徑刀具要求機床的剛性較高，功率較大，在高轉矩條件下才能使刀具的切削能力得以充分發(fā)揮。此外，由于刀具與工件的接觸弧較大，每次切削的接觸長度相對較長，由此引起的劇烈發(fā)熱將對刀具的耐用度產(chǎn)生不良影響。

　　

　　許多用戶都經(jīng)常遇到立銑刀加工所需傳動功率不能滿足要求的情況，這是因為大多數(shù)金屬切削加工企業(yè)都使用zui大功率為25千瓦的機床。這一功率范圍適合使用普通面銑刀進行加工。由于小直徑刀具允許使用高的主軸轉速，因此可在較小功率機床的*轉矩范圍內(nèi)實現(xiàn)經(jīng)濟切削。

　　

　　小型面銑刀采用了*特色的幾何形狀，從而使面銑刀用戶的許多疑慮得以消除：即使在金屬去除率較高的情況下，也不必擔心產(chǎn)生固有振動并可保證切削過程的穩(wěn)定性。因為銑刀采用了大正前角，因此可實現(xiàn)與使用高速鋼或整體硬質合金刀具一樣的軟表層切削。通過選用*切削厚度，可顯著提高進刀量，從而大大縮短加工時間。此外，在使用面銑刀進行圓周銑削時，由于切削刃的全長都參與切削，確保了轉位式刀片的有效利用。此外，較短的接觸弧降低了刀刃發(fā)熱，從而提高了刀具的耐用度。

　　

　　雖然購買面銑刀的價格比購買相同直徑立銑刀的價格平約要高出70%左右，但如綜合考慮刀具成本，并非難以接受。據(jù)統(tǒng)計，刀具總成本僅占生產(chǎn)總成本的4%，但與使用切削液和廢料清理成本（約占生產(chǎn)總成本的35%）、設備成本（約占生產(chǎn)總成本的40%）相比，刀具成本幾乎可忽略不計。因此，雖然面銑刀的購買成本較高，但在銑削加工中（尤其是使用小功率機床時）仍不失為一種經(jīng)濟性不錯的可選方案。

　　

　　面銑刀的接觸弧長約為立銑刀的1/5，因此使用面銑刀加工時，轉位式刀片每轉進入切削的平均時間也僅為立銑刀的1/5，從而可使硬質合金刀片承受的熱負荷大大減小，使刀具磨損情況顯著改善。

　　

　　由切削數(shù)據(jù)可見，使用可實現(xiàn)軟表層切削的面銑刀的小功率機床，可經(jīng)濟地切削加工凸肩。由此可看出將機床特性與合理的切削策略及刀具技術有機結合的重要性。

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