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谈谈切削加工中的刚性

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发表于 2014-3-26 21:30:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
       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。
/ I! E0 J* g* i: N) |$ @5 E' g; S2 ]* B3 X% I+ f
       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。
: \/ _/ w; C8 S7 @8 \; S2 `+ G# v& o9 v7 D  Q" p- _
       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:; ~% L9 |3 [8 g8 I& i* m8 d
       1)尽可能缩短刀具悬伸。
9 t7 M- ?3 X0 W. h: z9 \       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。' X" t$ d5 A2 h! ~
       3)使用正前角刀片。
; P; H; J+ ?3 O1 w       4)使用疏齿刀具。" V; a3 ^+ v8 [4 n# v  f8 W7 M3 A: W+ H
       5)减小刀尖R。
% U0 T. q; S. N0 D1 s+ P4 o4 j) X$ k       6)调整切削速度、切深、进给。0 j+ ^8 n6 T( c$ _0 s" M
       7)改变刀具主偏角。
) h& C$ S$ j+ u$ ~! ^, i3 [* \       8)使用锋利槽型的刀片。( V5 o9 r6 |; [" [6 E
       实例:小机床干大活;简易夹具;薄壁件,细长轴,深孔件等等。
. f: F6 o2 g. T" U4 \7 O0 Q      
$ c" k5 n8 X2 q2 W! q- q       二.刀具方刚性差。刀具刚性差有以下两种形式。
9 l# S  d% s/ m, V7 H       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:6 C, T2 X6 R( F* ]6 ~
       1)使用负前角刀片。) \0 p8 s1 C& w: k1 P. \; |
       2)使用大一号的刀片。6 l2 O0 l! t  y7 z7 e+ E( Q' Z
       3)加大刀尖R。
* B% }& G, c, Q3 Q4 @       4)改用槽型强壮的刀片。
3 V) J- C& H. E# s       5)调整切削速度、切深、进给。0 Y0 Q1 o; @3 A' |9 q, w* o
       6)改变刀具主偏角。
1 p1 Y0 B. l$ B) g, v# w0 t       7)增加刀具的齿数。
, F" A; G1 ^0 F- ~: |       8)使用密齿刀具。(必须考虑排屑)等等
2 t( M- R2 N$ p3 M4 ^& ?       实例:小刀片大工件粗加工。- J% u% }- B$ j
       其二为振刀(工件有振纹)。这点可以参照第一点调整。1 h% Z5 d4 T0 z! r& ^0 C* i0 p

/ M7 K4 |* H  \; l% b7 E+ k       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。1 y; @" z8 s) O7 M

点评

粗糙度仪器要多少钱啊~像我等屌丝~见所未见  发表于 2014-3-28 21:33

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参与人数 1威望 +50 收起 理由
老鹰 + 50 热心助人,专业精湛!

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发表于 2014-3-26 21:49:46 | 显示全部楼层
大侠太猛了,做的好事情又能说的明白,这才是真牛B

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非常佩服大侠,能搞个朋友吗?  发表于 2014-7-31 11:17
深孔挺麻烦的,16的刀杆钢性不好的,我伸出50后就严重震刀,切削量还很小  发表于 2014-3-30 19:56
过奖了,相信很多大侠都知道,我不过写出来分享而已。手头还有一个深孔0.8粗糙度的改善,等成功了我也会写出来分享的。  发表于 2014-3-26 21:55
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发表于 2014-3-26 22:08:27 | 显示全部楼层
很喜欢看楼主的贴子。从中学到很多知识。既有理论深度,又贴近生产实际。/ X* h0 P5 A! r- L
我有一个问题,就是楼主在解决切削加工粗糙度的时候,在现场是如何判定粗糙度值的啊?是用样块比对还是用仪器测量?

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1.粗糙度仪器。2.经验。以仪器为准。有点规模的加工企业都有。  发表于 2014-3-26 22:13
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发表于 2014-3-27 09:41:54 | 显示全部楼层
好贴,赞个先
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发表于 2014-3-27 11:04:34 | 显示全部楼层
楼主可以给专业杂志投稿了
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发表于 2014-3-27 12:22:12 | 显示全部楼层
营养贴,赞一个!!
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发表于 2014-3-27 15:12:58 | 显示全部楼层
最好能加一些名词解释,比如刚性,您这里的刚性至少代表了三个意思。而且第一种情况中的解决方案都是增强刚性的啊?何来降低刚性?

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我也纳闷这个  发表于 2014-3-27 19:31
不错,看得仔细。偷偷懒,刚性就不解释了。第一种情况是增加的刀杆的刚性,降低的刀片的刚性。可以认为是降低了刀具的刚性(因为参与切削的刀片,而非刀杆)。  发表于 2014-3-27 15:28
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发表于 2014-3-27 15:59:33 | 显示全部楼层
没操作过铣床,表示理解不到位
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发表于 2014-3-27 16:40:05 | 显示全部楼层
( 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),这看似说得很形象,其实完全不能这样理解,或者说不能这样笼统的讲,比如你说工件刚性差就应该相应的减少刀具刚性,以相适应,所采用的各种措施却前后矛盾,应该是具体问题具体分析,比如铣床加工薄板,就是要着减少刀具对薄板的轴向力,增大对薄板的纵向力,这完全不能扯到刀具刚性。因为刀具刚性跟太多要素相关,就拿你说的第一个例子,应该减少刀具刚性,可是你的措施,有增大刀具直径,减少悬长,这些可是增强刀具刚性啊。' W2 E) Z& A6 v+ G/ V7 x4 P

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见7楼点评,刀具刚性中的刀具应该看成参与切削的刀片,而不应该看刀杆。前文中也说明了,在设备和夹具无法改变的情况下。限于篇幅和个人水平,说的不明确的地方,欢迎大家补充。  发表于 2014-3-28 10:01

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
把刀用好 + 1 思想深刻,见多识广!

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发表于 2014-3-27 19:03:55 | 显示全部楼层
小机床干大活;简易夹具;薄壁件,细长轴,深孔件
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