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微型立铣刀加工时如何优化结果

机械加工行业一般认为微加工和微型立铣刀是任意的终端磨机直径为1/8英寸.这也是公差必须保持在一个更紧的窗口的地方。由于刀具的直径与刀具的强度直接相关,微型立铣刀比大型立铣刀要弱得多,因此,在进行微加工时必须考虑到强度的不足。如果您在重复应用程序中使用这些工具,那么优化这个过程是关键。

传统立铣刀与小型立铣刀的主要切削差异

跳动

在操作过程中,跳动对微型工具的影响要大得多,即使很小的跳动量也会对工具啮合和切削力产生很大的影响。由于齿槽啮合不均匀,齿槽跳动会导致切削力增加,导致一些传统工具中的齿槽比其他的磨损更快,以及微型工具中的断裂。刀具振动也会影响刀具寿命,因为间歇性的冲击会导致刀具切屑,或者在微型刀具的情况下,断裂。在开始一个操作之前检查一个设置的运行是极其重要的。下面的例子演示了直径为。500 "的工具和直径为。031 "的工具之间的.001 "的跳动有多大的差异。

微加工中跳动的刀具直径比较图
操作的跳动不应超过刀具直径的2%。过量的跳动将导致表面差。

芯片厚度

对于微型工具,切屑厚度和边缘半径(边缘准备)之间的比率要小得多。这种现象有时被称为“尺寸效应”,经常导致切削力预测的误差。当切屑厚度与边缘半径比较小时,刀具会或多或少地对材料进行犁削而不是剪切。这种犁耕效应本质上是由于当切割小厚度的切屑时,边缘半径产生的负前角。

如果这个厚度小于某个值(这个值取决于所使用的工具),材料将被挤压到工具下面。一旦工具通过,没有形成切屑,部分犁过的材料恢复弹性。由于增加了刀具和工件之间的接触面积,这种弹性恢复导致了更高的切削力和摩擦。这两个因素最终导致较大的刀具磨损和表面粗糙度。

与微机芯的芯片厚度相关的边缘半径图
图1:(A)边缘半径大于切屑厚度的微型刀具操作(B)边缘半径小于切屑厚度的常规操作

刀具偏转在传统与微加工中的应用

在微加工作业中,刀具偏转对切屑的形成和操作精度的影响要比传统作业大得多。切削力集中在刀具的一侧,导致刀具向进给量相反的方向弯曲。这种偏转的大小取决于刀具的刚性和它从主轴延伸的距离。与大直径工具相比,小直径工具本身硬度更低,因为在操作过程中,小直径工具的支撑材料要少得多。从理论上讲,把支架伸出的长度增加一倍,挠度就会增加八倍。将立铣刀的直径增加一倍,可以减少16倍的挠度。如果微型刀具在第一次通过时断裂,很可能是由于偏转力克服了硬质合金的强度。这里有一些方法可以帮助你最大限度地减少刀具偏转

工件均质

随着刀具直径的减小,工件的均匀性成为一个有问题的因素。这意味着,由于容器表面、不溶性杂质、晶界和位错等诸多因素,材料在非常小的尺度下可能无法具有统一的性能。这一假设通常适用于刀具直径低于0.020 "的刀具,因为切削系统需要非常小,以使材料微观结构的同质性受到质疑。

表面光洁度

与传统加工相比,微加工可能导致毛刺和表面粗糙度的增加。在铣削过程中,毛刺随着进给量的增加而增加,随着速度的增加而减少。在加工过程中,切屑是由沿着主剪切区压缩和剪切工件材料而产生的。剪切带如图2所示。如前所述,芯片的厚度与边缘半径比在微型应用中要高得多。因此,在切割过程中会产生塑性和弹性变形区,并位于主剪切区附近(图2a)。因此,当切削刃靠近工件边界时,弹性区域也会到达该边界(图2b)。随着前缘的推进,塑性变形扩展到该区域,由于连接的弹性变形区,在边界处形成了更多的塑性变形(图2c)。当塑性变形区连接(图2d)时,永久毛刺开始形成,当切屑沿滑移线开裂(图2e)时,毛刺开始扩展。当切屑最终从工件边缘脱落时,会留下毛刺(图2f)。

微型立铣刀的刀具路径最佳实践

由于微型工具的脆弱性,刀具路径必须以这样一种方式编程,以避免突然大量的切削力,以及允许切削力沿多个轴的分布。由于这些原因,在为一个微型工具路径编写程序时,应该考虑以下实践:

进入一个部分

圆形斜坡作为轴向移动到一部分的最佳做法,因为它均匀地分配沿X,Y和Z平面的切割力。如果必须在一定的切割深度径向径向进入零件,请考虑拱形工具路径,因为这逐渐将切割力逐渐加载到工具上而不是一次。

圆形路径中的微机器

您不应该使用相同的速度并为线性路径使用相同的速度和馈送。这是因为效果称为复合角速度。切削刀具上的每个齿在主轴上有效时具有自身的角速度。当使用圆形刀具路径时,另一个角速度分量被添加到系统中,因此,刀具路径外部上的齿以比预期的大致不同的速度行进。必须根据是内部或外部圆形操作来调整工具的进料。要了解如何调整饲料,请查看本文原地踏步。

开槽使用微型工具

不要像处理大槽一样处理小槽。对于微型槽,你需要在工具上尽可能多的凹槽,因为这通过更大的核心增加了工具的硬度。这降低了由于偏转而导致刀具断裂的可能性。由于沟槽数量越多,排屑的空间就越小,因此轴向啮合必须减小。使用更大直径的工具,你可能会减小50% - 100%的工具直径。但是,当使用具有较高槽数的微型立铣刀时,根据直径的大小和偏转的风险,只会降低5% - 15%。进给量应该增加,以补偿轴向啮合的减小。当使用球头立铣刀时,进给量甚至可以增加到很高,因为切削深度较浅时,切屑变薄,开始像高进给量铣刀一样工作。

在拐角处放慢你的进食速度

当更多的工具与零件接触时,零件的角会产生额外的切削力。出于这个原因,放慢你的进食速度是有益的在角落里加工逐步将工具引入到这些力量中。

爬研磨与传统铣削在微机械加工应用中

当涉及到微加工时,这是一个有点棘手的问题。当零件印刷需要高质量的表面光洁度时,应采用爬坡铣削。这种类型的刀具路径最终导致更可预测/更低的切削力,因此更高质量的表面光洁度。在爬坡铣削中,刀具在切削开始时啮合最大切屑厚度,使其有远离工件的倾向。如果设置没有足够的刚性,这可能会导致颤振问题。在传统的铣削中,当刀具旋转回到切削处时,它将自身拉入材料中,增加切削力。常规铣削应用于长薄壁零件和精细的操作。

粗加工和精加工联合作业

在加工薄壁高件时应考虑这些操作,因为在某些情况下,零件没有足够的支撑来进行精加工。

实现成功的微加工操作的有用提示

尽量减少跳动和偏转微加工时尽可能多。这可以通过使用收缩配合或压配合刀架来实现。在操作过程中,最大限度地增加杆与夹头的接触量,同时尽量减少突出量。再次检查你的打印,并确保你有最大可能的立铣刀,因为更大的工具意味着更少的挠度。

  • 选择合适的切割深度因此切屑厚度与边缘半径的比值不能过小,否则会造成犁耕效果。
  • 如果可能的话,测试工件的硬度在加工之前,以确认供应商广告的材料的机械性能。这使得操作员了解材料的质量。
  • 使用涂有涂层的工具如果可能在用亚铁材料中工作时,由于加工这些类型的金属产生的过量的热量而产生。工具涂层可以提高刀具寿命在30%-200%之间,并允许更高的速度,这是微加工的关键。
  • 考虑使用辅助材料在微加工应用中控制毛刺的出现。支撑材料沉积在工件表面,提供辅助支撑力,增加工件原始边缘的刚度。在操作过程中,支撑材料产生毛刺和塑性变形,而不是工件。
  • 利用洪水冷却剂降低切削力,提高表面光洁度。
  • 检查刀具路径这是应用作为几个调整可以延长寿命的小型工具的一段很长的路。
  • 双重检查工具几何要确保它适用于您正在加工的材料。当可用时,使用可变音高和可变螺旋工具,因为这将在异常高的RPMS下减少谐波,通常运行微型工具。
可变螺距和非可变螺距
图3:可变音高工具(黄色)与非可变音高工具(黑色)

如何延长你的端磨寿命

破坏和损坏一个立铣刀通常是一个可以避免的错误,可能是极其昂贵的机械车间。为了节省时间、金钱和你的端铣刀,重要的是学习一些简单的技巧和技巧,以延长你的工具的寿命。

在工具选择过程之前适当的准备

任何加工作业的第一步是为您的材料和应用选择正确的终端磨机。但是,这并不意味着事先不应有足够的员工,以确保正在制定工具的正确决定。Harvey工具和螺旋解决方案具有数千种不同的工具,用于不同的操作 - 这是一个巨大的选择,如果毫无准备 - 可以很容易地导致选择一个不是最适合您的工作的工具。要开始准备,请回答选择立铣刀前需要问的5个问题帮助您快速缩小选择范围,更好地理解您需要的完美工具。

了解您的工具需求

重要的是,不仅要了解您的工具需要什么,还要了解一般的最佳实践,以避免常见的加工事故。例如,重要的是要根据需要使用刀具的切削长度,因为刀具的切削长度越长,刀具偏转或弯曲的机会就越大,这就会降低其有效寿命。

刀具寿命

另一个要考虑的因素是工具上的涂层成分。哈维工具螺旋的解决方案为不同材料提供许多品种的涂料。一些涂层增加润滑性,减缓工具磨损,而其他涂层增加工具的硬度和耐磨性。然而,并非所有涂料都会在每种材料中增加工具的生命。Be wary of coatings that don’t perform well in your part’s material – such as the use of AlTiN coating in Aluminum (Both coating and material are aluminum-based and have a high affinity for each other, which can cause built-up edge and result in chip evacuation problems).

考虑可变螺旋和螺距几何

我们的许多高性能立铣刀的特点是可变螺旋或可变螺距几何,具有不同间距的凹槽。当刀具切割时,切削刃与工件接触的时间间隔是不同的,而不是在每次旋转时同时接触。变化的时间间隔通过减少谐波,增加刀具寿命和产生更好的结果,最大限度地减少颤振。

确保有效的工具持有策略

延长工具寿命的另一个因素是适当的工具持有量。一个不良的工具持有策略可能导致跳动,拔出和报废零件。一般来说,最安全的连接方式是刀柄和刀柄之间有更多的接触点。与其他紧固方法相比,液压和收缩配合工具支架提供了更高的性能。

刀具寿命

helix还提供柄修改,以所有库存标准和特殊报价,如ToughGRIP柄,提供增加的摩擦之间的持有人和柄的工具,更安全的抓地力;以及Haimer Safe-Lock™工具,该工具在工具柄上有凹槽,有助于将工具锁入工具架中。

螺旋立铣刀

相信你的跑步参数和它们的来源

选择正确的终端磨机后,下一步是以正确的方式运行该工具速度和容量

以正确的速度运行

了解机器运行的理想速度是延长工具寿命的关键。如果您运行工具过快,可能会导致芯片尺寸不理想,芯片无法有效清除,甚至会导致整个工具故障。反之,如果工具运行速度过慢,可能会导致弯曲、光洁度差或金属去除率降低。

以最佳进料速度推进

速度和进给量的另一个关键参数是为您的工作找到最佳的进给量,这既是为了工具寿命的考虑,也是为了实现车间效率的最大化。用力过猛会导致工具断裂,但过于保守会导致切割碎片和过度热的一代,加速工具磨损。

使用工具制造商的参数

一个制造商的速度和进给量的计算考虑到每一个工具尺寸,甚至那些没有在目录中提到的和容易得到的机械师。因此,最好依赖模具制造商提供的运行参数。Harvey Tool为其目录中超过21000种工具中的每一种提供速度和供给图表,帮助机械师在第一次运行他们的工具时充满信心。

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刀具寿命

选择右铣削策略:攀登与常规

铣削材料有两种方法:爬坡铣削和常规铣削.在常规铣削中,铣刀的旋转方向与进给方向相反。在这种方法中,芯片将从理论上的零开始,并增加尺寸。常规铣削通常推荐用于具有较高韧性的工具,或用于突破表面硬化材料。

在爬坡铣削中,刀具随进给旋转。在这里,切屑开始最大宽度和减少,导致产生的热量转移到切屑,而不是留在工具或工件。爬坡铣削还能产生更清洁的剪切平面,减少摩擦,降低热量,提高刀具寿命。当攀爬铣削时,切屑将被移到刀具后面,减少了切割的机会。

利用高效铣削

高效铣削(HEM)是一种利用小径向切割深度(RDOC)和大轴向切割深度(ADOC)的切屑细化理论的粗加工技术。HEM的参数与精整相似,但增加了速度和进给量,允许更高的材料去除率(MRR)。HEM利用整个切削长度,而不是刀具的一部分,允许热量分布在切削刃,最大限度地延长刀具寿命和提高生产率。这降低了加速刀具磨损和断裂的可能性。

决定冷却剂的使用和输送

冷却剂可以非常有效地保护您的工具不过早磨损和可能的工具破损。有很多不同类型的冷却剂和输送方法你的工具。冷却剂可以以压缩空气、水基、直油基、可溶性油基、合成或半合成的形式出现。它可以作为雾状、浸水、高压或少量润滑剂输送。

适当的冷却剂类型和输送取决于您的应用程序和工具。例如,在微型工具中使用高压冷却剂可能会导致工具破裂,因为极小的工具本身就很脆弱。在软性和粘性材料的应用中,洪水冷却剂会冲洗掉长条状的碎片,以帮助避免切割和堆积边缘,防止额外的工具磨损。

延长你的工具的生活

最大化刀具生活的能力可为您节省时间,金钱和头痛。要获得您的工具中最佳结果,首先需要确保您使用的是您的工作的最佳工具。找到工具后,请确保您的速度和馈送准确,来自您的工具制造商。没有人比他们更了解工具。最后,想想如何运行工具:刀具的旋转,无论是利用下摆方法都是最好的,以及如何向您的工作引入冷却液。

柄公差,夹头配合,和h6好处

切削工具的柄是一个更重要的部分的工具,因为它是关键的夹头-工具连接。有几种类型的柄,每一种都有自己的公差和合适的刀架方法。一个最流行和有效的工具持有风格是收缩适合工具持有人,它与h6柄,但这意味着什么,它的好处是什么?这种类型的柄与标准柄公差的柄有什么不同?要回答这些问题,我们必须首先探索宽容的原则。

宽容的校长

定义行业标准公差

刀柄分为两类公差操作数控机床的机械师和工程师应该熟悉:孔基础和柄(或轴)基础。孔基础系统是最小孔尺寸是公差的起点。如果孔公差以大写“H”开始,那么孔有一个正公差,没有负公差。柄的基础系统是在柄的最大尺寸是起点。这个系统与孔基系统的想法相对相同,但相反,如果公差以小写的“h”开始,柄有一个负公差,没有正公差。

字母代号

杆或孔的公差限度用适当的字母表示偏差。例如,字母“k”的最小值和最大值与“h”相反。以“k”开头的公差都是正数,而以“h”开头的公差都是负数。字母后面的数字表示国际公差(IT)等级。例如,数字6的公差比数字7的公差范围小,但比数字5的公差范围大。这个范围是基于柄的大小。一个直径为0.030 "的孔将有一个h6公差(+0.0000,-0.0002),而一个1.00 "孔有一个h6公差带(+0.0000,-0.0005)。

值得注意的是,大多数来源都以毫米为单位列出It公差,而下面的图表已翻译为英寸。需要更精确制造的操作,如扩孔,将具有较低的IT等级。不要求制造如此精确的操作将具有更高的IT等级。

小腿容忍

首选夹头适合

不同类型的孔基和柄基公差组合导致不同类型的夹头适合.下表提供了几种不同类型的首选配合和所需的柄公差。

夹头适合

图片:机械手册第29版。

收缩配合工具架

收缩配合夹具是一种比较流行的工具夹具风格,因为它的能力是更可定制的,如上面的图表所示。在这种方法中,夹头加热膨胀,然后冷却,围绕工具柄收缩。在室温下,刀具不能插入收缩配合刀架中,只有当刀架由于引入大量热量而发生热膨胀时,刀具才能配合。当刀架冷却时,工具就会被夹得越来越紧。典型地,通过感应加热器的线圈环加热支架。重要的是要均匀地加热支架,注意不要过热。这样做可能会导致被握住的柄在支架内膨胀并保持卡死状态。

缩配合刀架

收缩配合工具架的好处

  1. 扣人心弦的权力。柄与支架保持齐平和均匀,从而形成更紧密的连接。
  2. 跳动.更安全的连接将延长工具寿命,并提高表面光洁度。
  3. 更好的平衡高转速。通过更紧密的工具-刀架连接,就有更多的机会激进的运行参数。

柄公差总结

了解柄容差是加工过程的复杂部分,因为它会影响哪个工具架适合您的工作。安全持有者连接对应用程序中工具的性能至关重要。使用H6收缩配合器,结果是具有更强的抓握电源的安全连接。然而,只有某些柄部能够与这种类型的支架一起使用。从分配给柄的字母指定,对于该字母是大写还是小写,每个细节对于确保工具柄和其相应的收缩配合器之间的适当适合至关重要。

4个基本角舍入端铣刀决策

圆角立铣刀通常用于增加工件的特定半径,或在精加工中去除锋利的边缘或毛刺。在选择你的立铣刀之前,仔细考虑以下事项。选择正确的工具将会产生一个强大的工具,使用寿命长,并期望的尺寸质量在你的部分。错误的选择可能会导致部分不准确和欠佳的体验。

选择合适的导向直径为您的角圆角端铣刀

圆角立铣刀

先导直径(图中D1)决定了工具的局限性。当导向直径较大时,工具可以在较低的速度.但当先导直径较小时,由于有效刀具半径较大,刀具可以运行得更快。有效刀具直径由以下公式决定,该公式取决于半径与导频比:

对于半径/导频比<2.5,有效的刀具直径=导频直径+半径
对于半径/导刀比≥2.5,有效刀具直径=导刀直径+ .7x半径

由于在半径后面增加了材料,较大的导频直径也比较小的导频直径有更大的强度。当在狭窄的槽或孔中工作时,可能需要一个较小的先导装置来获得间隙。较小的飞行员也允许更紧密的转弯时加工一个角落里

喇叭口或不喇叭口的转角转轮

在工件上放置一个完整的半径有可能在工件上留下一个台阶或过切。如果工具没有完全插入或者已经插入,就会发生这种情况轻微跳动或振动.轻微的5°耀斑上的飞行员和肩膀混合的半径平滑的工件上,避免留下过切。

喇叭口圆角端铣留下不完整的半径,但允许更多的宽恕。此外,该工具留下一个干净的表面光洁度而且不需要第二次精加工来清除残留痕迹。不扩角半径在工件上留下一个完整的半径,但需要更多的安装时间,以确保没有步骤。

2槽和4槽立铣刀

前面或后面

在角圆端铣刀和后角圆端铣刀之间的选择归结到你正在加工的零件上的位置。应使用后角圆角立铣刀在与主轴相反方向的区域上放置半径。当材料可以旋转,并使用前角圆角端铣刀,这增加了不必要的时间花费和增加周期时间。当使用后角圆头铣刀时,确保对头直径有适当的间隙,并且使用正确的到达长度。如果没有足够的间隙,工件就需要调整。

圆角立铣刀

槽数

角圆立铣刀经常提供在2,3,和4长笛风格。长笛的风格通常用于和有色金属材料,虽然3凹槽是这些材料迅速成为一个更受欢迎的选择,因为他们比钢更软,所以更大的芯片可以不影响工具寿命。在加工钢时应选择凹槽,通过分散多个齿的磨损来延长刀具寿命。4长笛版本也可以运行较高的饲料相比,2或3长笛工具。

总结了圆角立铣刀的选择

最好的角落圆角磨机因工作而异。一般来说,选择具有最大导频直径的工具是您最好的选择,因为它具有最大的强度,并且由于其较大的刀具直径而导致的功率更少。如果允许工件具有不完整的半径,则优选一个喇叭形的角舍入人物,因为这允许更多的宽恕,并且可以节省设置时间。但是,如果没有,应使用未溢出的角舍入。正如往常一样,在很大程度上,笛子数量归结为用户偏好。更柔软的材料通常需要更少的长笛。随着材料变得更难,您工具上的长笛数应增加。

保持紧公差的提示

在制造大型生产经营中,最大的困难机械师体验是在孔,墙壁和螺纹中持有必要的公差。通常,这是一个迭代过程,可能是乏味和压力的,特别是对于犯有没有经验的机械师。虽然每项工作都具有独特的挑战,但有拇指规则可以遵循,以确保您的部件达到其准确性需求。

什么是宽容?

公差是零件或刀具尺寸允许的变化量。当创建零件打印时,模具公差不能被忽略,因为模具公差会导致零件变化。零件公差必须相同,如果不是更大,比工具公差,以确保零件精度。

刀具公差通常适用于刀具最关键的尺寸,如刀具直径、切削长度、刀柄直径和总长度。在为一项工作选择刀具时,选择一个坚持严格公差标准和可靠批次一致性的品牌是至关重要的。制造商像哈维工具螺旋的解决方案突出显示许多关键工具尺寸的公差,并彻底检查每个工具,以确保满足规定的公差。下面是的表头哈维工具的微型铣刀线 - Square - Stub&Standard

公差

公差有助于创造重复性和专一性,特别是在一个即使千分之一英寸也能制造或破坏最终产品的行业。这对于微型工具来说尤其如此,哈维工具在设计和制造工具方面经验丰富小于.001“直径。

如何使用公差?

在查看公差时,有一个上尺寸和下尺寸,这意味着工具的尺寸可能偏离的范围——高于或低于它的尺寸。在下面的例子中,0.030″刀具直径的尺寸范围将介于0.0295″和0.0305之间。”

加工公差

在打孔作业中保持公差

通常,孔授权最紧密的尺寸公差,因为它们通常是与配合部分完美的。为了保持容忍度,首先通过测试计算机和工具的跳行来启动。这种简单,但经常被忽视的一步可以挽救机械师大量的时间和挫折。

发现钻头

发现钻头允许钻头具有非常精确的起点,从所需路径中最小化步行或偏移。当加工不规则的表面时,这可能是特别有益的,其中进入孔的完美位置可能更加困难。

发现演习

铰刀

扩孔对于任何非常严格的公差要求都是很好的,因为许多微型钻孔器有比钻头更紧的公差。例如,Harvey Tool的微型铰刀的公差为+.0000″/-.0002。对于无涂层选项和+.0002″/-。0000″用于AlTiN涂层工具。铰刀在倒角边缘进行切割,最小限度地去除孔内的材料,最终目标是使其达到尺寸要求。由于铰刀的切削刃很小,因此该工具的岩心直径较大,因此是一种刚性更强的工具。

微型铰刀

机加工壁时保持紧公差

小心偏转

当机加工墙壁时,由于变形或当施加一个力时工具所经历的曲率而难以保持公差。如果由于偏转而在井壁上出现一个角度,则应选择可触及的工具,以减小沿工具颈部的偏转。进一步,采取更多的轴向深度切削和机床与精加工工序的步骤,以减少对刀具的压力。对于表面光洁度公差,可能需要长槽刀具,以尽量减少工件上留下的刀具轨迹。有关最小化偏转的方法的更多信息,请阅读工具偏转及其补救措施 工具挠度

圆角半径立铣刀

圆角半径立铣刀,因为它们没有锋利的边缘,将磨损比方形立铣刀会慢。通过使用角半径工具,工具边缘的破裂将被最小化,从而使每个切削刃上的压力分布均匀。由于方形工具的锋利边缘不耐用,更容易开裂,因为应力集中在那个点上,角半径工具将更加刚性,因此更不容易造成公差变化。出于这个原因,建议使用具有角半径轮廓的粗加工工具和具有方形轮廓的精加工工具进行边缘公差。当设计一个零件并记住制造时,如果有一个有半径的壁而不是一个有方形边缘的壁,一个有半径的壁允许更容易的机加工和更少的工具更换。

在穿线时保持紧张的容差

使线程的容忍是关于芯片疏散。撤离芯片是一个经常被忽视的问题;如果在螺纹加工前没有清除孔内的碎屑,可能会对刀尖产生干扰,从而导致螺纹内的振动和颤振。这将减少线的连续性,同时也改变了接触点。线程的不连续性可能是通过和失败的一个部件的区别,因为线程通常是最后的应用程序时,加工以减少损坏线程,这也增加了从其他应用程序的孔内残留芯片的可能性。

公差总结

如果您继续在博客帖子中仍然体验保持紧张的烦恼,请咨询Harvey工具或螺旋解决方案技术团队,因为您的机器外面可能存在。温度和湿度可以改变材料的粘性,并且可以导致工件膨胀和收缩。此外,建筑物的基础可以由于外部温度而扩大和合同,这可能导致主轴上升和不规则的振动。

工具偏转及其补救措施

每个机械师都必须意识到刀具的偏转,因为太多的偏转会导致刀具或工件的灾难性故障。挠度是物体在荷载作用下引起弯曲和/或断裂的位移。

例如:当你在没有人的体重的压力的情况下,看着静止的跳板时,跳板是直的。但当跳水者进一步下潜到跳板的末端时,跳板会进一步弯曲。可以用类似的方法来考虑工装的变形。

偏转可能导致:

  • 缩短刀具寿命和/或工具破损
  • 低于标准的表面光洁度
  • 部分尺寸不准确

工具偏转补救措施

减少过剩

悬垂是指工具伸出工具支架的距离。简单地,随着悬垂的增加,工具的偏转可能性增加。工具较大的距离悬挂在支架中,柄越少于抓住,并且根据柄长度,这可能导致可以引起骨折的工具中的谐波。简单地放置,以获得最佳的工作条件,通过尽可能地夹持工具来最小化悬垂。

延伸到达工具

图片来源:@nuevaprecision.

长笛vs长臂

另一种减少偏转的方法是充分掌握长槽和长臂工具之间的区别。两者之间刚度差异的原因是刀具的芯径。材料越多,工具就越坚硬;凹槽长度越短,刀具硬度越大,刀具寿命越长。虽然每种工具选项都有其优点和必要的用途,但在操作中使用正确的选项是很重要的。

下图说明了在尖端的尖端和长度的力之间的关系,显示在切割时仅尖端啮合的工具会偏转多少。通过在最大直径工具上选择最小的伸展和切割长度来增加工具的最长寿命的关键方法之一。

工具挠度

工具挠度图

何时选择长触工具

可触及的工具通常用于去除刀柄无法插入的缝隙,但刀具直径的非切削延伸可以去除。切削刃后的长度也从刀具直径上稍微减少,以防止倾斜(非切削表面与零件的摩擦)。达到的工具是最好的工具之一,以增加到工具库,因为他们的多功能性和工具寿命。

何时选择长笛工具

长槽工具有较长的切割长度,通常用于保持零件侧面的无缝壁,或用于加工应用的槽内。在整个切割长度中,芯径的尺寸是相同的,这导致了更大的变形可能性。这可能会导致一个锥形的边缘,如果太少的切削刃与高进给速度。当在深槽切割时,这些工具是非常有效的。当使用HEM时,他们也非常有益,因为他们的芯片疏散能力达到工具没有。

偏转和工具核心强度

直径是计算挠度的一个重要因素。机械师通常在计算长槽刀具时使用刀具直径,而实际上芯径(如下图所示)是必要的尺寸。这是因为工具的凹槽部分在凹槽谷中缺少材料。对于到达的工具,计算时将使用岩心直径,直到它到达部分,然后过渡到颈直径。当改变这些值时,它可以将挠度降低到一个对到达的工具不明显的点,但可能会影响长槽工具的关键尺寸。

芯直径与颈部直径

偏转总结

如果在开始一项工作前没有适当的解释,工具偏转会导致工具损坏和零件报废。确保最小化从刀架到刀尖的距离,以使挠度保持在最小。有关在加工中减少刀具偏转的方法的更多信息,请查看深入挖掘深度

5种方式您的商店效率低下

5种方式您的商店效率低下

在当今竞争异常激烈的行业中,每一家机械加工厂都在寻求哪怕是最微小的优势,以获得竞争优势,并提高他们的底线。然而,许多机械师不知道的是,提高车间的效率可能比他们想象的要容易。以下五种导致你的工厂效率低下的原因将为你提供一个明确的起点,让你知道到哪里去寻找那些拼命想获得竞争优势的机械师。

1.工具过早老化/工具失效

如果您发现您的工具失败或以不可接受的速度破坏,请不要误以为普通。它不一定。延长工具的生命开始于发现不仅仅是正确的工具,而且是最好的工具;以及以一种获得最佳性能的方式运行它。许多机械师错误地使用运行参数误入过早的工具故障,这太激进了。事实上,没有将工具推向其全部潜力实际上可以使其在某些情况下以加速速度衰减。

刀具故障可能以多种不同的方式发生:磨料磨损,碎片,热裂解或工具骨折,只是为了命名几个。了解每种类型及其原因可以通过最大限度地减少停机时间和节省更换工具成本来帮助您快速提高商店的效率。

工具磨损店效率低下

具有过度磨损的工具的一个例子

有关刀具磨损的更多信息,请查看避免4种主要的刀具磨损

2.子分析部分完成

你的商店花钱雇用机械师,操作机器,购买切削工具。让你的钱花得值,领导行业,并确保你为你的客户提供最高质量的产品。这不仅有助于保持你的买方和卖方的牢固关系,而且它将允许你在未来提高价格的灵活性,并将吸引潜在的客户。

影响零件光洁度的因素有很多,包括材料及其硬度、加工工艺等速度和容量你正在运行你的工具,工具偏转,和工具到工件的方向。

想要了解更多关于如何改进你的零件加工的信息,请浏览我们的零件加工参考指南

3.低效率的冷却剂使用

一个经常被遗忘的机械车间的费用是冷却剂——它可能是昂贵的。一桶55加仑的冷却液需要1500多美元。更糟糕的是,冷却剂的用量往往超过工作所需。事实上,一些机器甚至具有最小数量润滑剂(MQL)功能,它将冷却剂作为极细的雾或气溶胶,提供刚好足够的冷却剂来有效执行给定的操作。虽然有时需要将工件浸泡在冷却剂中,即所谓的“洪水冷却剂”,但它通常用于用更少的工作就足够了。

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有关冷却剂的更多信息,以及哪种应用方法可能最适合您的工作,请查看您需要了解CNC加工的冷却液

4.没有充分利用工具的通用性

您是否知道几种数控切割工具可以执行多种操作?例如,一个倒角机可进行倒角、斜角、去毛刺和沉头。一些倒角米尔斯甚至可以用作发现钻头.当然,工作的复杂性决定了你从工具的多功能性中获益的能力。例如,定位钻显然是定位井眼的最佳选择。但是,如果执行一个简单的操作,当您的传送带中已有的工具可以处理它时,就不要去购买额外的工具。

Chamfer Mills.

要了解更多关于可以执行多个应用程序的多功能工具的信息,请查看每家商店都有多功能工具

5.高机器停机使您的商店效率低下

一台不运转的机器除了让你的商店效率低下还有什么用?减少机器停机时间是确保您的车间达到其效率顶峰的关键方法。这可以通过多种方式实现,包括将相似的部件放在一起。这允许一个简单的换入,换出的材料,以加工相同的刀具。这节省了更换刀具的宝贵时间,并让您的机器在每个工作日有更多的时间来完成它的工作。生产计划是机械车间高效运转的关键因素。

8种方法你杀死了你的终端磨机

1.运行太快或太慢都会影响工具寿命

确定正确的速度和容量对于您的工具和操作可能是一个复杂的过程,但在您开始运行您的机器之前,了解理想的速度(RPM)是必要的,以确保适当的工具寿命。运行工具过快可能导致芯片尺寸不理想,甚至导致灾难性的工具故障。相反,低转速会导致偏转、光洁度差或金属去除率降低。如果您不确定您的工作的理想RPM是什么,请联系工具制造商。

2.喂得太少或太多

速度和进给的另一个关键方面是,工件的最佳进给速度因刀具类型和工件材料的不同而有很大的不同。如果你以过慢的进给速度运行工具,就会有切割切屑和加速的风险刀具磨损.如果进给速度过快,可能会导致工具断裂。对于微型工具尤其如此。

3.使用传统的粗

高效铣削

虽然传统的粗加工有时是必要的或最佳的,但它通常不如高效铣削.HEM是一种使用较低径向的粗加工技术深度削减(RDOC)和更高的轴向切割(ADOC)。这种涂抹在切削刃上均匀磨损,消散热量,并减少工具失效的可能性。除了显着提高刀具寿命外,下摆还可以产生更好的完成和更高的金属去除率,使其成为您的商店的全面效率。

4.刀架使用不当及其对刀具寿命的影响

拿着工具

适当的运行参数对次优的影响较小拿着工具的情况。机床与刀具连接不良会导致刀具跳动、拔出和零件报废。一般来说,刀架与刀柄的接触点越多,连接就越牢固。与机械拧紧方法相比,液压和收缩配合工具夹具提供了更高的性能,这是肯定的柄修改,像螺旋的斗气柄和haimer safe-lock™一样。

5.不使用可变螺旋/螺距几何

可变的螺旋

各种高性能立铣刀的特点,可变螺旋,或可变螺距,几何形状是对标准立铣刀几何形状的一个微妙的改变。这种几何特征确保了切削刃与工件接触的时间间隔是可变的,而不是与每次刀具旋转同时发生的。这种变化通过减少谐波使颤振最小化,从而增加刀具寿命,并产生卓越的效果。

6.选择错误的涂层会影响刀具的使用寿命

端铣刀涂料

尽管稍微贵一点,但一种带有涂层优化的工件材料可以让一切都不同。许多涂层增加润滑性,减缓工具的自然磨损,而其他涂层增加硬度和耐磨性。然而,并不是所有的涂层都适用于所有的材料,这种差异在黑色和非黑色材料中最为明显。例如,氮化铝钛(AlTiN)涂层增加了铁材料的硬度和耐温性,但与铝有很高的亲和力,导致工件与切削工具粘附。二硼化钛(TiB2)涂层对铝的亲和性极低,可防止切削刃堆积和碎屑堆积,延长工具寿命。

7.使用长长度的切割

适当的工具寿命的最佳切割长度

虽然一些作业​​绝对必要,但特别是在整理操作中是绝对必要的,但它降低了切削工具的刚性和强度。作为一般规则,工具的LOC应该只是只要需要确保该工具尽可能多地保留其原始基板。工具的LOC越长,越敏感的偏转变得越来越达到它的有效性刀具寿命增加骨折的几率。

8.选择了错误的长笛计数

凹槽对刀具寿命有影响

像似乎一样简单,一个工具笛子计数对其性能和运行参数有直接而显著的影响。具有低槽数(2到3)的工具具有较大的槽谷和较小的核心。与LOC一样,在切削工具上残留的基材越少,它的硬度就越低。具有高槽数(5或更高)的工具自然具有更大的核心。然而,高长笛计数并不总是更好的。较低的槽数通常用于铝和有色金属材料,部分原因是这些材料的柔软性允许更多的灵活性,以增加金属去除率,但也因为其切片的特性。有色金属材料通常产生更长的、更坚固的切屑和更低的槽数,有助于减少切屑的切割。对于较硬的铁材料来说,通常需要较高的槽数工具,这既是为了提高其强度,也是因为切屑切割不那么重要,因为这些材料通常产生更小的切屑。

关闭工具喋喋不休的步骤

切割工具在加工过程中经历大量的力量,这导致振动 - 也称为喋喋不休或谐波。完全避免这些振动是不可能的,但最小化它们是用于加工成功的关键。当不遵循适当的加工步骤时,振动会破坏。这导致强大,部分破坏的喋喋不休。在这些情况下,零件具有所谓的“喋喋不休标记”或沿部件表面的透明振动标记。由于过多的振动,工具可以体验增加的磨损率。

工具喋喋不休可以在三个简单之后保持在海湾,但经常被忽视的步骤:

1.为你的工作选择合适的工具

这看起来很简单,但是为您的应用程序选择最好的工具可能会让人感到困惑。有这么多不同的几何风格的工具-总长度,切割长度,到达,凹槽的数量-有时很难缩小一个特定的工具为您的工作。通常情况下,机械师会选择可以执行各种操作的通用工装,而忽略了针对一种材料和工作进行优化的选项。

选择材料特定的工具当每个材料都有不同的需求时,很有帮助。例如,钢的加工方式与铝材料不同。从芯片尺寸,芯片疏散的一切都不同。可变螺旋或可变间距设计有助于通过减少谐波最小化谐波,这是由具有与工件重复接触的切削刃引起的谐波。为了减少谐波,变化与工件的长笛接触之间的时间间隔。

总体长度是在选择适合你工作的工具时需要考虑的另一个重要因素。刀具悬挂在主轴上的外伸或长度越长,主轴与刀具连接的安全性就越低,振动也就越大。确保您的工具只在您的操作需要时使用,这对于最大限度地减少颤振和谐波是很重要的。如果在零件内深度加工,可选择可触及工具或可触及刀架来帮助巩固连接。

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2.确保安全连接

当涉及到安全的工具持有方法时,两种方法刀柄夹头很重要。不出所料,松动的工具在加工过程中更容易移动或振动。考虑到这一点,Helical提供柄配置包括ToughGRIP柄,它将光滑的镜面表面替换为更粗糙的表面,以增加摩擦。Helical也是HAIMER Safe-Lock™的许可方,在工具柄上增加凹槽,使其与主轴旋转方向相反,将工具固定在合适的位置。

机械师还必须了解不同类型的夹套,以确定是否需要更好的解决方案。例如,液压工具架或收缩配合工具架促进更强的连接比机械主轴拧紧方法。

有关更多信息,请参见关键工具握持注意事项

3.选择一个最小化聊天的策略

一个工具的运行方式可能意味着出色的工作结果和损坏的部件之间的差别。这包括一个工具运行的参数,以及它旋转的方向-无论是传统铣削或爬坡铣削技术。

传统铣削

在这种方法中,切屑宽度从零开始,逐渐增加,导致更多的热量扩散到工件。这会导致加工硬化这给机械师带来了更多的麻烦。

刀具颤振和常规铣削

顺铣

大多数现代机械车间将使用爬坡铣削技术,或当切屑宽度开始在其最大,并在切割期间减少。爬坡铣削将提供比传统方法更一致的切割,并对工具施加更小的压力。把它想象成举重——在你锻炼的开始阶段,举重是最容易的。同样,先去掉最厚的切屑的切口有助于工具保持其强度。由于切屑切割过程更加迅速,振动被最小化。

采用爬坡铣削减少刀具颤振

有关更多信息,请参见爬研磨与传统铣削

综上所述

在加工过程中振动是不可避免的,但最大限度地减少振动意味着成功加工和报废零件的区别。以下三个简单的规则可以帮助您控制颤振和谐波,包括:选择正确的工具,确保安全的机床连接,并在爬坡铣削策略中使用它。Harvey Tool和Helix Solutions都有可以提供帮助的工具,包括柄修改和可变螺旋或可变螺距立铣刀。

关键工具握持注意事项

每种刀架样式都有自己独特的特性,在开始加工操作之前必须考虑这些特性。一个安全的机床与工具连接将会使车间利润更高,因为连接不良会导致工具跳脱、拔出、零件报废、工具损坏和车间资源枯竭。因此,对刀架、刀柄特性和最佳操作方法的了解对于确保可靠的刀架是至关重要的。

刀架类型

任何刀架的基本概念都是在切削刀柄周围产生一种强大、安全、刚性的压缩力。这些都有不同的风格,每个都有自己的主轴接口,间隙锥度和压缩力方法。

机械主轴收紧

产生主轴压缩的最基本的方式是通过保持器本身的简单机械紧固,或者保持器内的夹头。这种机械紧固方法的缺点是其压力点的有限数量。通过这种风格,夹头围绕柄部塌陷的段,并且没有均匀,同心力围绕其全周围的工具握住工具。

拿着工具

液压工具持有人

其他方法产生更同心的压力,将工具柄夹在更大的表面积上。液压工具夹具产生了这种情况。它们通过夹紧器孔内的加压流体紧固,从而在柄上产生更强大的夹紧力。

收缩配合工具架

收缩配合刀架是另一种高质量的刀架机构。这种方法的工作原理是利用该装置的热特性,将其开口扩大到略大于工具柄的程度。工具被放置在刀柄内,之后刀柄冷却,收缩到接近原始尺寸,并在刀柄周围产生巨大的压缩力。由于刀柄内孔的膨胀很小,刀柄需要有一个紧公差,以确保每次都能配合。柄直径与h6公差确保工具将始终正确和可靠地工作与收缩配合夹具。

由螺旋工具共享的帖子(@HelicalTools)

柄修改的类型

除了正确选择夹具选项外,还可以对刀柄进行修改,以提高机床与刀具连接的安全性。这些修改可以包括在柄、平柄上增加凹槽,甚至改变柄表面,以帮助提高夹持强度。

焊球公寓

可用于在工具架内产生额外的强度。工具架锁定工具,可以使用螺纹推动刀柄上的平坦区域。由于坐在嵌入的柄柄上,Weldon公寓提供了良好的拉拔预防。经常被视为一种过时的工具持有方法,这种方法对于较大,更强的工具最有效,其中跳动不太关注。

ToughGRIP小腿

螺旋解决方案提供艰难的解决方案柄修改通过增加胫骨的摩擦,为其客户提供工作 - 使其更容易抓住工具架。该修改粗糙柄表面,同时保持H6收缩拟合容差。

HAIMER SAFE-LOCK™

在Haimer Safe-Lock系统中,在卡盘接口上有特殊的驱动键,工具柄上有凹槽,以防止拔出。立铣刀有效地拧入刀架,这导致连接只会变得更安全的工具运行。Haimer Safe-Lock™保持h6柄公差,确保与收缩配合支架更紧密的连接。

哈伊姆安全锁

关键的外卖

在选择适当的刀具并在适当的运行参数下运行它是加工操作的关键因素,所以也是使用的方法。如果选择不正确的工具保持方法,则可以体验工具拉出,工具跳动和报废工作。有效的工具持有将防止过早的工具故障,并允许机械师在将工具推向其全部潜力时感到自信。