如何减少刀具的径向跳动

发布时间: 2013-09-19 11:23 作者: 浏览次数: 296 字号:

切削刀具

在机械加工过程中,由于刀具受到的切削力在径向存在分力,可能会造成刀具的径向跳动。而刀具的景象跳动又会导致工件弯曲变形以及产生加工振动,这是影响工件加工质量的一个主要原因。径向跳动主要受刀具材料、几何角度、切削用量和润滑方式等因素的影响,可以采用以下方式尽量减少径向跳动的发生:

提高刀具锋利度

选用较大的刀具前角和后角可以提高刀具的锋利度,减小刀具与工件过渡表面弹性恢复层之间的摩擦,减小刀具的切削力和振动。但是,过大的前角和后角会降低刀具的强度,也不利于散热,应结合具体情况进行选择。比如粗加工时,前后角可以取小一些,但在精加工时,为了减小刀具的径向跳动,前后角应该取得大一些。

提高刀具的强度

提高刀具强度的方法有两种:一种是增加刀杆的直径。数据显示,在受到相同的径向切削力的条件下,将刀杆增加20%,刀具发生径向跳动的几率可以减小一半。因此,增加刀杆直径是减少刀具径向跳动的一种有效方法。另一种是减小刀具的伸出长度。刀具伸出长度越大,刀具强度就越低,越容易发生变形和径向跳动,造成工件表面加工质量差。如果能将刀具的身长度减少20%,发生径向跳动的几率同样可以减少一半。

保证刀具前刀面光滑

在加工时,光滑的前刀面可以有效减小切屑对刀具的摩擦,从而减小刀具受到的切削力。因此,保证刀具前刀面光滑,可以降低刀具的径向跳动。

维持主轴锥孔和夹头清洁

主轴锥孔和夹头是否清洁,关系着刀具能否保持夹紧,所以也对刀具的径向跳动有一定影响。为了减少刀具的径向跳动,应该清洁维持主轴锥孔和夹头,不能留有灰尘和切屑。上刀时,力度要合理均匀,不能过大也不能过小。

选用合理的吃刀量

切削加工中,刀具的吃刀量不宜过大,也不宜过小。过大会增大刀具受到的切削力,从而引起刀具的变形,增大刀具的径向跳动,使加工表面粗糙度较高;过小会导致加工打滑现象,同样也会引起刀具的径向跳动,且跳动量还在不断变化,加工出的表面粗糙度同样较高。

精加工使用逆铣

顺铣时因为具有更高的加工效率,因此很适合用于粗加工。但是在精加工中,由于顺铣具有丝杠和螺母间位置不固定的特点,容易造成工作台的进给不均匀,从而产生冲击和振动,形成刀具的径向跳动。这对于机床和刀具的使用寿命,以及工件加工表面的粗糙度都会带来不利的影响。而使用逆铣则会有效避免这一问题。因为逆铣的切削厚度是由小变大的,刀具负荷也同样由小变大,这样可以使刀具在精加工过程中更加平稳。

合理使用切削油

同时具有冷却和润滑作用的切削油可以显著降低刀具的切削力,减小刀具前刀面与切屑之间以及后刀面与工件过渡表面之间的摩擦,从而减小刀具径向跳动。以冷却作用为主的水溶切削液在这方面的影响就较小了。