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如何有效减少数控刀具挠度?

Jul 08, 2024

介绍

您是否正在与 CNC 刀具频繁偏斜作斗争?本博客揭示了有效解决此问题的最佳策略!我们将探索提高加工精度的行之有效的方法,重点关注如何有效减少 CNC 刀具变形。准备好改变您的 CNC 操作了吗?深入了解我们的见解,让精度成为标准!

 

CNC加工中刀具变形的原因是什么?

· 刀具材质

通过选择硬质刀具材料,可以降低偏转率。高速淬火钢(HSS)是常见类型;对于恶劣的应用,请使用特殊的硬质合金。

碳化物中的高碳浓度导致弯曲工具比碳工具更坚硬。涂层工具更耐用、更精确,因此使用它们可以延长工具的使用寿命。

控制刀具的几何形状;选择较短的凹槽以获得额外的刚性。只使用一点悬垂;这样挠度就会下降。

· 几何因素

几何优化减少了变形。检查工具的形状;锥形工具提供更高的稳定性。采用因轻微偏转而损坏的短截长度铣刀。

选择直径与宽度之比较高的磁芯,以获得最大刚性。根据切割材料减少凹槽数量。调整刀具路径;不要进行 1-pass 深度切割。这种技术可以更均匀地分散压力。

· 作战部队

目的是最小化可部署的力以防止偏转。减速;进给速率控制可减少物体上的侧向应力。将主轴速度设置为产生相同切削力的水平。

利用 顺铣;它对工具的推动力较小。保持你的工具锋利;否则,他们需要付出更多的努力。机器需要定期校准,以确保施力处于最佳水平。它消除了过度拉伸,从而消除了可能出现的过度弯曲。

· 加工参数

通过微调加工程序,即可实现控制。指定每次走刀的速度、进给量和深度。较小的负载距离会导致较小的加工力。

定制速度以适应供应材料的特性。跟踪机器的振动;振动越大,偏转越大。使用牢固的夹具将工件牢固地固定到位。通过这种方式,岩石不会移动,切削环境保持在一个水平。

 

刀具变形如何影响加工质量?

· 表面处理

高夹紧强度可有效应对 CNC 弯曲。我们使用具有增强阻尼的 VMC。表面质量提高。因此,最佳主轴转速与进给速度相结合。通过这个,这个过程变得高效。

CAM 接口是整个系统的关键部分。变化将带来刀具路径精度的高精度。这些元素与完美的表面抛光有关。

· 尺寸误差

刀具刚性抵消了 CNC 偏差。这种稳定性至关重要。夹具设置应正确。成品的质量直接取决于对准系数。每次切割精度都很重要。

偏转非常微小,几乎无法检测到。正确的 CAM 策略是刀具方法有效的策略。这些措施减少了偏离预定方向的机会,因此更容易到达目的地。

· 磨损增加

刀具的高刚性导致刀具寿命的增加。较小的偏转意味着较少的磨损。 CNC部件,如主轴和卡盘,也发挥了它们的功能。适当的维护是强制性的。定期检查工具状况是检查活动之一。

它可以防止过早磨损。生产者提出具体的操作指南。这样做意味着我们不会出现意外的刀具快速磨损。

· 运营效率低下

坚固的刀柄是性能的基础。它们确保更精确的加工。这种准时性可以避免不必要的延误。智能工作流程是直线路径的输出。

CNC 操作员根据实时反馈调整设置。整个加工过程不断受到监控和优化。通过严格的管理和精心的设备使用来实现绝对的经济运行。

工具偏转的迹象是什么?

· 听觉信号

CNC发生偏差时会突然发出噪音。可以通过铣床听到它。主轴转速和 VFD 状态是向操作员发出的警告消息。经销商相应地向运营商调整SFM设置。如果发现任何情况将给予帮助;届时将进行进一步检查。

声音检查是作为定期维护活动的一部分执行的程序。它们确保加工精度。

· 视觉提示

检查刀具路径时,进给错误很明显。留意各种表面上是否有不合适的划痕或压痕。操作员寻找不均匀的磨损模式。

随着情况的变化,需要重新调整以适应形势的变化。使用千分表确定错位程度。

拥有完美的设置对于有效地执行 CNC 操作至关重要。视觉控制对于各个精度级别都很重要。

· 测量偏差

零件尺寸的不均匀性是问题的指标。千分尺和卡尺具有测量这些差异的功能。连续控制确保满足规格。由于出现偏差,机器会当场自我修正。

在它们支持的所有 CNC 加工功能中,CNC 加工的精度是其主要优势。

定期进行尺寸检查以保持高生产标准。差异与正确的措施有关。

 

如何选择合适的工具来最大限度地减少变形?

· 材质选择

为了进行深入分析,请选择硬质合金 HSS 等刀具材料,以改善刀具刚度降低。钨的刚性也提高了 70%。它专为最硬的金属(如铬镍铁合金和 。 SMM 遵守不太激烈的运营事务。

硬度和韧性等属性选择是不可避免的。它们的设计方式是在切割过程中将弯曲保持在最低限度。选择在给定价格下可以买到的最坚硬的材料。

· 直径相关性

设置在较大直径的轴上以获得较小的偏转。 10 毫米直径的偏转比 8 毫米小 25%。这意味着直径越大越稳定。

它为用户提供了更高的精度和数控工作。虽然不同容量的机器的最佳直径会有所不同,但仍然可以实现。

检查工具的强度和可访问性之间的平衡。正确的直径选择反过来又可以实现最高效的加工。

· 长笛的特点

螺纹数量决定刀具刚度。更多的排屑槽意味着更少的排屑空间,但同时也增加了强度。在大多数情况下,笛子的设计是四。该机器提供良好的表面、良好的速度。

根据材质和切割类型选择凹槽。为了确保获得最佳的平滑效果,必须采用较高的槽数。无论负载有多大,工具都可以保持工具稳定性。

· 刀具几何形状

几何配置的选择是最小化偏转的关键。交叉角度、孔尺寸以及核心的形状和直径取决于操作领域。

在大约 40 度的角度(高螺旋角)处,侧向力降低。它可以延长工具的使用寿命并确保最佳的光洁度。决定最能满足操作需求的配置。

刀具的几何形状决定了切削过程中负载的厚度及其效率。适当的几何形状保证了持久的精度。

 

标准

材质选择

直径相关性

长笛的特点

刀具几何形状

对挠度的影响

高的

高的

中等的

高的

常用材料

硬质合金、高速钢、涂层

不适用

硬质合金、高速钢

不适用

直径选项

不适用

1/4 英寸、1/2 英寸、3/4 英寸、1 英寸

不适用

不适用

长笛类型

不适用

不适用

单刃、双刃、多刃

不适用

关键考虑因素

硬度、耐磨性

较大的直径 = 较小的偏转

刃数、刃角

螺旋角、后角

性能因素

刚性、耐热性

刚性、强度

排屑、切削速度

切割效率、稳定性

关于如何选择合适的工具以最大限度地减少变形的表格!

 

如何选择刀柄来减少偏斜?

· 支架类型

利用液压支架最大限度地减少偏转。 HSK 刀柄的安全性提高了 50%。 BT 和 CAT 刀柄适用于各种主轴。液压类型可以有效防止振动到达路面。

它们可以牢固地夹紧切削刀具。这反过来又提高了整体加工精度。这对于精确任务至关重要。精心选择的刀柄类型对于减少变形非常重要。

· 稳定性增强

该系统同时利用两个触点,即双触点系统。加工中最重要的是主轴转速。 ER 弹簧夹头不如热压配合工具稳定。热膨胀可将工具握紧。使用详细的等距示例以获得更准确的结果。

稳定性是结果质量和刀具寿命的关键因素。选择可为您提供最佳参数的选项。

· 支持最大化

加长刀柄可以达到如此复杂的角度。将刀柄接口规格与主轴接口规格完全匹配。精密刀柄是可以多点夹持的工具。

现有支撑应减少挡土墙的侧向弯曲。它通过沿着工具轴的分布力来实现这一点。最大化的支持产生控制和精度。

因此,长距离操作需要极高的精度。正确使用工具有助于消除偏转效应。

 

哪些加工策略有助于控制变形?

· 顺铣

在顺铣中,刀具以其最大切屑厚度啮合材料,然后使切屑变薄。该技术还通过确保工具负载最小的条件来实现相同的效果。可以对进给速率和主轴速度进行调整,以保持精细控制。

选择正确的刀具路径和切削角度至关重要。尝试使用坚硬而锋利的刀片。使用较少的扫描并仔细定位以确保稳定性并完善最终外观。

· 高速加工 (HSM)

HSM 是一种使用高主轴转速和更快的进给速率来减少 CNC 加工中的挠度的方法。这些因素会延长该时间,因为它们减少了每个齿的力和产生的热量。因此,高速加工需要现代数控机床,而刀具几何形状是必需的。

选择整体硬质合金或钴刀具以获得最佳性能。设计具有最佳流量的冷却剂回路,以阻止生长并获得良好的切削效果。

· 切割策略

CNC 偏转可以通过制定适当的切割策略来控制,这是确保切割成功的关键。采用摆线铣削方法,均匀分布载荷。

通过这种方法,通过随后的重叠切削过程,确保刀具与工件的所有部件完全接触。

引入理想的切割深度和宽度以抑制侧向力。使用大螺旋角刀具可增强排屑效果。替换刀具可作为备件使用,以防止因磨损而导致刀具偏斜。

· 路径优化

路径优化代表着 CNC 偏差的极大减少。这是为工具编写保持恒定啮合和力方向的路径的过程。

实施该软件来动态预测和调整路径。特别注意平滑过渡并尽可能消除所有出现的尖角。

应依次传递工件,使应力均匀分布。借助这项技术,可以精确加工复杂的几何形状和薄壁零件。

 

如何优化切削参数以减少变形?

· 主轴转速调整

尝试提高主轴转速以减轻每次切削的力。高转速(高达 12,000)可补偿弯曲。更快的速度可以实现更干净、更精确的切割。

根据材料硬度改变转速。某些速度适用于钢、铝。定制的转速设置使工具稳定高效。然而,速度调节对于偏转控制非常重要。

· 进给速度设定

适当的进给率有助于防止刀具过载。进给速度的设置应与主轴转速和材料相匹配。平衡进给和速度可减少偏转的机会。较慢的进给可研磨较硬的材料,而较快的进给可研磨较软的材料。

进给率的校准提高了表面光洁度,减少了磨损。进给率调整对于刀具的使用寿命至关重要。

· 切削深度

小切口大大减少了偏转。减小深度以使工具更稳定。建议将深度调整为工具直径的 0.5 倍。

深度越浅,刀具寿命越长,操作越精确。切口越深,承受的压力就越大,变形的可能性就越大。

需要根据不同的材料类型调整深度。智能深度管理可实现高效切割并消除危险。

· 参数调整

调整参数以获得最佳加工性能。根据切削环境调整速度、进给量和深度。实时监控能够根据当前情况调整参数。

这种动态调整可最大限度地减少偏转,从而最大限度地提高工具性能。参数调整取决于工具磨损和材料反馈。

频繁的调节保证了输出的质量。准确的参数调整对于先进的数控操作非常重要。

标准

主轴转速调整

进给速度设定

切削深度

参数调整

对挠度的影响

高的

中等的

高的

中等的

典型范围

500-5000转/分

10-50 IPM

0.01"-0.1"

不适用

调整方法

转速控制

IPM设置

增量调整

综合参数变化

关键考虑因素

表面光洁度、热量

刀具寿命、表面光洁度

工具负载、机器负载

整体分析

性能因素

切割速度、稳定性

每齿进给量、切屑负载

材料去除率

整体流程效率

有关如何优化切削参数以减少变形的表格!

 

CNC 设置中刚性的重要性!

· 机床刚性

提高 CNC 稳定性以获得更高的精度。柔和的动作意味着更少的振动和更高的精度。花岗岩制成的机器底座具有更好的稳定性。框架加强件减少了重型铣床的支撑。改用刚性工具选项。

高刚性是刀具路径偏差低的主要原因。结构系统的刚度对于实现抗挠度具有重要意义。

· 工件装夹

安全固定可减少偏转。使用充满夹紧力的虎钳。磁性工作台和真空工作台具有一致的抓力。正确的夹具设计起着重要作用。

因此,它可以最大限度地减少高速操纵过程中发生的运动。优化夹具的配置以匹配工件的形状。操作的精确性意味着铣削将更加有效。夹具的稳定是质量水平的主要组成部分。

· 设置稳定性

稳定的设置将为您提供持续的加工。每天对机器元件进行错位或校准。使用防振垫可最大限度地减少噪音并减少移动。

验证并保持主轴对准,以实现机器的最佳运行。固定式设计采用高水平系统,例如精密仪器。

轮胎平衡是保养的基本要素之一。稳定的装夹直接影响加工精度和刀具寿命。

 

结论

我们讨论了如何减少 CNC 刀具变形,最大限度地减少其对加工的影响,揭示了实现卓越加工的策略。从切削参数的定义到正确刀具的选择,每种技术的开发都是为了增强您的 CNC 设置以防止偏斜。

您可以访问有关这些技术的更多信息 数控杨森。提高您的加工能力并实施这些始终可用的高效方法。

 

常见问题解答!

问:什么是数控加工中的刀具挠度?

答:刀具偏转是指刀具从其加工路径弯曲或移动到其侧面,这反过来会影响所生产零件的精度和质量。消除偏转对于精度和生产率至关重要。

问:为什么在 CNC 操作中最小化刀具变形很重要?

答:最小化刀具挠度是保证尺寸精度的关键 部分、表面状况的改善以及工具和机器的寿命的延长。它可以避免错误并减少材料的使用量。

问:选择正确的刀具材料如何减少数控刀具的变形?

答:正确的刀具材料(例如整体硬质合金或钴)有助于最大限度地减少偏转,因为它们比高速钢具有更高的刚度和耐磨性。这是确保精确切割的重要因素,使精确切割成为一项艰巨的任务。

问:刀柄类型会影响 CNC 加工中的挠度吗?

答:确实,固定工具的选择(例如液压或冷缩配合)在减轻焦点压力方面发挥着相当大的作用。这种刀柄具有更高的夹紧力和刚度,因此即使在高速加工过程中也能提供刀具稳定性。

问:主轴速度调整有助于减少刀具变形吗?

答:适当的主轴速度是解决偏转问题的另一种有效方法,因为它可以分散切削力,从而保持刀具负载相对较低。最佳速度因一种材料和另一种材料以及一种操作而异。

问:进给率在控制 CNC 刀具偏转方面起什么作用?

答:控制刀具所承受的切削力确实非常重要,这是通过调整进给率来实现的。高进给量的危险在于会引起刀具偏斜和刀具破损,而低进给量则会导致生产率差。

问:切削深度如何影响 CNC 刀具挠度?

答:进行特定深度的切割会使工具承受很大的负载和压力。深切削会导致偏斜,在较硬和磨蚀性更强的材料中尤其严重,因此零件的表面完整性和精度会受到影响。

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