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    行业资讯

    用于粗铣加工的先进软件和刀具

    发布日期:2018-06-27 浏览次数:0

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     机床是铣削加工的基础。为了有效地进行粗铣加工,机床必须具有足以抵抗切削力的刚度,以及为了最大限度提高金属切除率并缩短两次走刀之间所需时间而需要的轴向加速和减速运动的能力。此外,动力强劲的主轴还有助于确保高切削速度和高应用参数。最后,机床的 CNC 系统必须具有足够的计算能力来进行

           预测,并满足对加工动力以及直线和旋转轴移动的快速变化的需求。

           CAM 软件决定了这些需求将会是什么。在生成铣削刀具路径时,软件开发人员必须考虑从简单到复杂的各种铣削工艺。侧铣是一种基本的铣削工艺,在侧铣中,立铣刀的刀具侧面以特定的轴向 (ap) 和径向 (ae) 切削深度接触工件。在简单的侧铣加工中,每次走刀时刀具的径向吃刀量或接触弧的变化最少。因此,操作员可以调整接触弧,以充分利用高效的立铣刀设计特点,包括多个刀刃和较厚的增强芯部。增加刀刃数量能够提高进给率,而坚固的刀具芯部能够承受重型加工负载。

           但是,槽铣的情况却有所不同。在铣槽应用中,立铣刀的整个直径都在切削中啮合,以形成 180 度接触弧。刀具上的负载要远大于侧铣中产生的负载,并且切屑更难清除,这意味着切屑可能会被再次切削,并最终会导致刀具的卡滞和断裂。

           导热性不良的铣削工件材料(如不锈钢、钛和镍基合金)会导致这种问题更加严重,使刀具热量集中并加速了刀具的失效。因此,可能无法完全实现刀具的轴向切深性能。在逐渐增加的轴向深度下完成一个零件将需要多个步骤,延长了加工时间。槽铣通?;剐枰褂酶〉那邢魉俣群徒?,进一步降低了生产率。

           先进的 CAM 软件允许操作人员采用复杂的切削策略(如摆线铣削),有助于进行槽加工。在摆线铣削刀具路径中,该软件可引导直径小于加工槽直径的刀具沿 X 轴和 Y 轴进行重复的圆周运动。刀具的径向吃刀量小于其直径的一半,圆周刀具路径可以有效地将槽铣更改为侧铣。刀具的接触弧大大减小,从而能够使用多刃立铣刀和更长的轴向切削长度来提高金属切除率并缩短加工周期。

           介于简单侧铣和满刃槽铣之间的是涉及不同凹凸轮廓加工的铣削加工。随着最终用户对零件的要求变得更加复杂,这些情况日益常见,也增加了对不规则轮廓工件高效加工的需求。

            关键问题在于控制刀具与工件的接触弧。在铣削凹形轮廓时,刀具的接触弧增大,增加了刀具和机床上的负载。在铣削凸形轮廓时情况相反;接触弧减小,切削效率受到影响。

           软件供应商开发并改善了实时控制刀具吃刀量的刀具路径算法,能够高效、可靠地对简单和复杂轮廓进行粗加工。这些刀具路径通常将大轴向切削深度 (ap) 与小径向切削深度 (ae)、每齿高进给量 (fz) 和高切削速度 (vc) 相结合,显着缩短了切削时间并提高了金属切除率。除了提供更高的生产率,这些先进的粗加工策略采用平稳切削路径,无需快速更改方向或切削参数,因而减少了刀具上的负载,大大延长了刀具寿命。

           计算粗铣刀具路径的最新软件策略采用两种基本方法。一种方法在铣削凹形或凸形零件时以恒定的进给率和接触弧应用刀具,并在走刀之间改变步距宽度,以实现最大金属切除率。第二种方法是保持恒定的步距宽度,但改变进给率和刀具的接触弧,目的是保持一致的切屑厚度。在第二种方法中,刀具的接触弧可以达到 80 度或甚至 140 度,具体取决于所使用的软件品牌。

    用于先进粗加工工艺的刀具

           两种粗加工方法的区别决定了不同刀具设计的应用。在很多情况下,第一种方法允许使用多刃和双芯型/增强芯型(如适用)刀具。此外,用户可以采用较高的轴向与径向轴向切削深度比。

           第二种方法能以更高的速率移除金属,但刀具必须能够排除更多的切屑。设计采用第二种方法的刀具通常具有更少的刀刃,并且具有能够促进切屑流的敞开式芯部设计,或采用轮廓分明的刀刃型腔形状(高性能刀具)。


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