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采用不同的刀具和方法优化五轴加工
时间:2012-01-06 16:37来源:未知 作者:admin 点击:

 

    对于点铣

    存在许多刀具选择,具体取决于零件特征和表面质量要求。一般来说,对于较大的开放曲面,首选为圆刀片铣刀或球头铣刀。对于型腔,有着大刀具悬伸的锥形球头铣刀往往是最佳选择,其中在需要刀具可达性时,模块化刀具系统所提供的缩径接杆可确保最大稳定性。适合粗加工的刀具应用与机床能力和零件表面要求有关,较大的有效刀具直径或许能够在三轴加工时应用。半精加工时,刀具路径策略应效仿精加工策略,通常在五轴加工(有时使用三轴)时能最高效地获得最佳加工结果。其目标应是为精加工工序留出均匀的加工余量。对于精加工,刀具选择取决于所需要的表面质量和精度水平,其中通过使用不同类型的刀具(具体与零件特征和光洁度有关),即可对联动五轴加工进行优化。圆刀片铣刀使用得更为普遍,球头铣刀适用于在成形和可达性方面要求更为苛刻的切削,例如封闭凹窝。

    一系列不同的铣削刀具

    适合于联动和三轴加工工序,具体取决于粗加工和精加工所介入的程度。例如,大直径的圆刀片铣刀适合较浅的大表面,它采用相对较大的径向吃刀。使用具有大圆角半径或圆头的圆刀片刀具或立铣刀进行铣削时,最好应用适当的切入角和倾角,以确保获得最高的性能和加工结果。可导致高进给能力的薄屑效应是需要考虑到的生产率因素。

     球头刀具非常适合于五轴点铣,但可达性和轴自由移动受到限制(三加二轴),例如受限于零件特征或夹具。这些刀具一般为整体硬质合金立铣刀或可换头铣刀,加工时间短,在高切削速度下具有极高效率。当然,它们也很适合任意三加二轴加工工序。

    五轴加工时的表面质量

    在一定程度上是步距问题,与刀具直径有关。在具体应用中是一项重要因素,因为它会影响到加工时间和表面质量。与用于常规仿形铣削的球头刀具相比,采用圆刀片铣刀可显著缩短切削时间。对圆刀片铣刀而言,步距与直径之间的关系最大为1∶2,步距较大时,虽然可缩短加工时间,但会留下更高的表面粗糙度。就此而论,球头刀具不会提供同样的生产效率,并且加工条件也较差。刀具将根据每齿进给量和切削宽度形成具有一定有高点的表面,而切削深度会影响到切削力,并对刀具稳定性要求很高。要获得平滑且均匀的表面质量,应对刀具倾斜、进给值、切削方向和刀具夹持情况进行优化,以使其达到最佳平衡。

    总而言之,每种加工方法和刀具类型都有其特定优势,正确选择刀具并对其进行应用优化能够提供更多的加工可能性,并且有机会降低五轴加工的成本。此外,采用优秀的模拟软件也能够显著降低出错机会,并避免将宝贵的生产时间浪费在机床上测试新程序方面。

 

                                                                    
 图1  (图片编号101108)

     五轴CNC加工基于机床在五个轴上运动而生成3D零件形状的能力。而且,真正的五轴联动加工指的是除了能够着旋转轴定位刀具外,切削时刀具还能顺着这些轴进给。其必然结果是使得机床一次装夹就能形成复杂的零件形状。除三个基本轴(x、y和z)之外,还包括两个附加轴(b和c,或者有时为a和c,具体取决于机床配置),切削时绕着z轴和绕着y轴(或x和y)旋转。当机床主轴或工作台以某一角度固定,并且在三轴模式下进行加工时,即为三加二轴加工。从机床的角度来看,有多种方法可以获得五轴加工:五轴加工中心、倾斜工作台布置或通过主轴头附件。

                                                                    

图2 (图片编号081744)

采用CoroMill   Plura(金刚铣)整体硬质合金立铣刀五轴联动加工叶轮。

                                                                         
图3  (图片编号091529)

采用CoroMill  316可换头立铣刀进行点铣。

                                                                            
图4   (图片编号042559) 

采用配备圆刀片的CoroMill  300铣刀加工模腔。

                                                                        

图5   (图片编号090210)
采用CoroMill   Plura(金刚铣)整体硬质合金立铣刀进行摆线铣削。
                                                                         
图6  (图片编号091273)

采用CoroMill   316进行点铣应使用正确的切入角和倾角,它是加工双曲线表面最高效的方法。

                                                                        
图7 (图片编号082227)

侧铣通过径向切削刃形成表面。此处为带大圆角半径的CoroMill  316刀具。


(责任编辑:admin)
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