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如何減少刀具的徑向跳動

切削刀具

在機械加工過程中,由于刀具受到的切削力在徑向存在分力,可能會造成刀具的徑向跳動。而刀具的景象跳動又會導致工件彎曲變形以及產生加工振動,這是影響工件加工質量的一個主要原因。徑向跳動主要受刀具材料、幾何角度、切削用量和潤滑方式等因素的影響,可以采用以下方式盡量減少徑向跳動的發生:

提高刀具鋒利度

選用較大的刀具前角和后角可以提高刀具的鋒利度,減小刀具與工件過渡表面彈性恢復層之間的摩擦,減小刀具的切削力和振動。但是,過大的前角和后角會降低刀具的強度,也不利于散熱,應結合具體情況進行選擇。比如粗加工時,前后角可以取小一些,但在精加工時,為了減小刀具的徑向跳動,前后角應該取得大一些。

提高刀具的強度

提高刀具強度的方法有兩種:一種是增加刀桿的直徑。數據顯示,在受到相同的徑向切削力的條件下,將刀桿增加20%,刀具發生徑向跳動的幾率可以減小一半。因此,增加刀桿直徑是減少刀具徑向跳動的一種有效方法。另一種是減小刀具的伸出長度。刀具伸出長度越大,刀具強度就越低,越容易發生變形和徑向跳動,造成工件表面加工質量差。如果能將刀具的身長度減少20%,發生徑向跳動的幾率同樣可以減少一半。

保證刀具前刀面光滑

在加工時,光滑的前刀面可以有效減小切屑對刀具的摩擦,從而減小刀具受到的切削力。因此,保證刀具前刀面光滑,可以降低刀具的徑向跳動。

維持主軸錐孔和夾頭清潔

主軸錐孔和夾頭是否清潔,關系著刀具能否保持夾緊,所以也對刀具的徑向跳動有一定影響。為了減少刀具的徑向跳動,應該清潔維持主軸錐孔和夾頭,不能留有灰塵和切屑。上刀時,力度要合理均勻,不能過大也不能過小。

選用合理的吃刀量

切削加工中,刀具的吃刀量不宜過大,也不宜過小。過大會增大刀具受到的切削力,從而引起刀具的變形,增大刀具的徑向跳動,使加工表面粗糙度較高;過小會導致加工打滑現象,同樣也會引起刀具的徑向跳動,且跳動量還在不斷變化,加工出的表面粗糙度同樣較高。

精加工使用逆銑

順銑時因為具有更高的加工效率,因此很適合用于粗加工。但是在精加工中,由于順銑具有絲杠和螺母間位置不固定的特點,容易造成工作臺的進給不均勻,從而產生沖擊和振動,形成刀具的徑向跳動。這對于機床和刀具的使用壽命,以及工件加工表面的粗糙度都會帶來不利的影響。而使用逆銑則會有效避免這一問題。因為逆銑的切削厚度是由小變大的,刀具負荷也同樣由小變大,這樣可以使刀具在精加工過程中更加平穩。

合理使用切削油

同時具有冷卻和潤滑作用的切削油可以顯著降低刀具的切削力,減小刀具前刀面與切屑之間以及后刀面與工件過渡表面之間的摩擦,從而減小刀具徑向跳動。以冷卻作用為主的水溶切削液在這方面的影響就較小了。

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