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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。
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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。
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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:; ~% 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。
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$ 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
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