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金属切削加工中,刚性是个不可避免的东西。因为工件刚性弱,导致变形。因为刀具刚性弱,导致崩刃。因为机床刚性弱,导致振动。诸如此类。7 }$ r% j: b4 I, W7 L
. e9 y2 V. q x6 V$ t7 H 把整个切削过程视为一个系统的话,这个系统中,机床刚性,夹具刚性,工件刚性为一方。刀具刚性为另一方。双方必须要维持一个平衡,那么这个系统才会稳定。如果一方不平衡,则系统稳定性就被打破,就会导致异常。就像双方拔河,一方力大,另一方也要力大。一方力小,另一方也要力小。这样才能维持一定的平衡。' f* X- w& _$ j
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一.机床(夹具,工件)刚性差,表现为变形与振动(及工件有振纹)。那么在不能更换设备及夹具的前提下。我们可以调整刀具及切削参数来降低刀具一方的刚性。以平衡系统刚性。比如:) ^$ x; }/ X, T# q/ p5 W5 `& ~
1)尽可能缩短刀具悬伸。* T# }: S- h, e3 _; S" C
2)尽可能使用大直径刀具,超过一定L/D考虑使用硬质合金等防震刀杆。
0 H3 e5 S5 D1 y6 u 3)使用正前角刀片。2 D) v7 {4 w7 W; R& I) R
4)使用疏齿刀具。6 v/ x+ F$ n2 s4 h7 R# O/ B
5)减小刀尖R。7 e% h n8 a4 n6 H- A8 x
6)调整切削速度、切深、进给。
! S$ W0 r) }- j9 m2 X, |& | @9 x 7)改变刀具主偏角。2 P3 g0 o& P; x! ]
8)使用锋利槽型的刀片。
6 |0 B `. D/ y 实例:小机床干大活;简易夹具;薄壁件,细长轴,深孔件等等。
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二.刀具方刚性差。刀具刚性差有以下两种形式。
8 t! K, O( F% E- c+ _$ S$ W 其一为易崩刃。这个时候,我们还是不能更换设备和夹具。所以,依然只能通过调整刀具及切削参数来平衡。比如:
2 P4 t+ |' S; x1 M1 [ 1)使用负前角刀片。, Q( L- F J" _( N: u+ q9 t% x m5 H
2)使用大一号的刀片。
6 g, ]0 f6 t5 H7 K! R; ^& n, O, s 3)加大刀尖R。) n+ s2 h2 D* Y7 x f; T
4)改用槽型强壮的刀片。
. z; s* O2 a8 x5 [- c9 ]- q+ n* z \ 5)调整切削速度、切深、进给。
+ u/ t% ?$ G9 h% x( ?7 X B 6)改变刀具主偏角。3 F9 M2 w Y7 u
7)增加刀具的齿数。
: p& Y- d4 m" y% z 8)使用密齿刀具。(必须考虑排屑)等等
3 I- H0 K/ Q7 t8 i8 j 实例:小刀片大工件粗加工。
; S- O$ M- H; T9 Y, h6 u+ F 其二为振刀(工件有振纹)。这点可以参照第一点调整。* _0 _+ M* s4 Y. W0 r! _* U
+ h. Q% f( B8 E; J" w0 M 综上所述,刚性是金属切削加工中一个不可忽视的重点。不仅影响产品质量,还影响加工效率及加工成本。使用好设备+液压夹具固然能解决一方的刚性,但是亦要与刀具的刚性匹配才能发挥系统的最大功能。当刀具成了刚性差的一方,也会给加工造成不小的麻烦。而且,用上好设备+好夹具的毕竟不是大多数。所以,如何平衡系统刚性才会显得尤为重要。7 l! I' X8 X$ L0 a$ A. E5 q
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