在數控加工中,大家經常遇到的問題有彈刀、撞刀、過切等問題,本文談談這些常見問題的解決方法,希望能起到舉一反三的作用。
1、彈刀
彈刀是指刀具因受力過大而產生幅度相對較大的振動。彈刀造成的危害就是造成工件過切和損壞刀具,當刀徑小且刀桿過長或受力過大都會產生彈刀的現象。如果采用合理的刀具和加工方法,是可以將彈刀的機會降低的。
影響刀具變形的主要因素有三個:
1)裝刀長度
2)刀具直徑
3)刀具所受的作用力
1. 裝刀長度
同樣直徑的刀具,當刀長增加一倍,其變形量將會增大3倍。在加工時,盡可能縮短裝刀長度,以減低彈刀風險。
2. 刀具直徑
同樣長度的刀具,當刀具直徑減少一倍,其變形量將會增大4倍。在加工時,可以的話,盡可能選擇大直徑刀具或采用加壯刀具來加工,以減低彈刀風險。(如下圖所示:A采用熱索和錐頸刀,B采用加壯刀柄的刀具來加工)
3. 刀具所受的作用力
刀具的變形量與其在加工中所受的作用力是正比關系,減少刀具所受的作用力則可減低彈刀的機會。要減少刀具所受的作用力就要減少刀具與工件的接觸面積。
減少作用力例子1:
使用刀路轉角功能或加大R位的方法來減少刀具在轉角位的負荷,從而降低彈刀的機率。
減少作用力例子2:
在加工較深位置時,可采用較小的進給量和細R角的刀具,以減少加工中刀具所受的作用力,以減低彈刀的風險。
下圖是使用D50R6刀和D50R0.8刀在加工同樣深度時,與模料接觸位的比較可知,采用細R角刀具加工深型工件比大R角刀具更能減少切削力。
減少吃刀量(即全局每刀深度),當加工深度大于120mm時,要分開兩次裝刀,即先裝上短的刀桿加工到100mm的深度,然后再裝上加長刀桿加工100mm以下的部分,并設置小的吃刀量。
2、撞刀
撞刀是指刀具的切削量過大,除了切削刃外,刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設置不合理或根本沒設置安全高度、選擇的加工方式不當、刀具使用不當和二次開粗時余量的設置比第一次開粗設置的余量小等。
1. 吃刀量過大
解決方法:
減少吃刀量。刀具直徑越小,其吃刀量應該越小。一般情況下模具開粗每刀吃刀量不大于0.5mm,半精加工和精加工吃刀量更小。
2. 選擇不當的加工方式
解決方法:
將等高輪廓銑的方式改為型腔銑的方式。當加工余量大于刀具直徑時,不能選擇等高輪廓的加工方式。
3. 安全高度設置不當
提刀中撞到夾具
解決方法:
(1)安全高度應大于裝夾高度
(2)多數情況下不能選擇“直接的”進退刀方式,除了特殊的工件之外
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4. 二次開粗余量設置不當
解決方法:
二次開粗時余量應比第一次開粗的余量要稍大一點,一般大0.05mm。如第一次開粗余量為0.3mm,則二次開粗余量應為0.35mm。否則刀桿容易撞到上面的側壁。
除了上述原因會產生撞刀外,修剪刀路有時也會產生撞刀,故盡量不要修剪刀路。撞刀產生最直接的后果就是損壞刀具和工件,更嚴重的可能會損害機床主軸。
3、過切
過切是指刀具把不能切削的部位也切削了,使工件受到了損壞。造成工件過切的原因有多種,主要有機床精度不高、撞刀、彈刀、編程時選擇小的刀具但實際加工時誤用大的刀具等。另外,如果操機師傅對刀不準確,也可能會造成過切。
如下圖所示的情況是由于安全高度設置不當而造成的過切。
編程時,一定要認真細致,完成程序的編制后還需要詳細檢查刀路以避免過切等現象的發生,否則模具報廢甚至機床損壞。
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