高饲料加工厂

高进给量立铣刀的秘密机制

一个高进给量立铣刀是一种高效的铣削(HEM)工具,具有专门的末端轮廓,使刀具能够利用切屑细化来显著提高进给速度。这些工具在极低的轴向深度下进行操作,使切削作用沿着底部剖面的弯曲边缘进行。这允许一些不同的现象发生:

  • 低导角使大部分切削力轴向转移回主轴。这相当于更少的偏转,因为有更少的径向力推动刀具离开其中心轴。
  • 底部边缘的扩展曲线剖面引起的切屑细化效应允许积极的饲料率。

低铅角

如下图1所示,当高进刀端铣刀正确地与工件接合时,低导角,结合低轴向切削深度,将大部分切削力沿刀具中心轴向上转移。较低的径向力允许使用较长的距离,而不会产生颤振(颤振会导致刀具失效)的不利影响。这对于需要少量径向力的应用是有益的,例如加工薄墙或轮廓线雄厚的财力

高饲料磨粗
图1:进料机进行直粗加工的等距视图(左),此切口的快照前视图(右)

积极的饲料率

图1还描绘了在从事适当的粗加工刀具路径时形成的切屑的瞬时快照。注意芯片(由对角线标记)如何变薄,当它接近中心轴的工具。这是由于底部边缘的弯曲几何形状。因为这个芯片变薄现象,刀具的进给必须增加,使刀具积极从事切削,不摩擦工件。摩擦会增加摩擦力,进而增加摩擦力提高热量水平在切削区域周围,导致刀具过早磨损。由于该工具需要增加切屑负载以保持可行的切削刃,该工具被命名为“高饲料磨机”。

由于底部边缘弯曲的几何形状引起的其他现象

底部边缘的弯曲几何结构也会导致以下行为的发生:

  • 正在为A添加可编程半径凸轮刀位轨迹
  • 扇贝在面对操作时形成
  • 在开槽应用过程中产生的不同形状的芯片,与下摆粗加工相比

可编程的半径

螺旋解决方案的高进料端铣刀具有双半径底边设计。因此,某些凸轮软件很难对精确的轮廓进行编程。因此,为了便于积分,使用了理论半径。简单地编写一个牛鼻工具路径,并使用尺寸表中的理论半径(见图2)作为角半径。

高饲料轧机可编程半径
图2:双半径剖面工具的可编程半径

扇贝:总经理

扇贝是切削工具留下的具有曲线轮廓的材料尖端。决定扇贝的高度和宽度的三个主要因素是:

  1. 轴向切削深度
  2. 径向切削深度
  3. 底边的曲率或引线角度

下面的图3描绘了一个典型的粗切削的扇形轮廓,其径向步长超过65%,轴向切削深度为4%。阴影区域代表在两次粗加工后留下的扇贝,平行于刀具路径运行。

粗切扇贝剖面
图3:65%径向步距的粗切割后视图

图4和图5显示了径向和轴向切削深度在扇贝的高度和宽度。这些图应该在图3的上下文中查看。使用直径百分数而不是标准测量单位,表明这种影响可以在任何工具尺寸下预测。图4显示,当该工具的径向步长超过35%至40%时,就开始形成扇形。高度呈指数增长,直到在轴向切割深度处达到最大值。图5表明,扇贝的径向阶跃与扇贝宽度呈线性关系。只要ADOC与底部切削刃曲率半径保持一致,扇贝宽度与切削轴向深度没有关系。

扇贝高度与切割深度的图表
图4:扇贝高度与切口深度的关系图
扇贝宽度与切深的图表
图5:扇贝宽度与切口深度

从图4和图5的图表中,我们得到以下扇贝尺寸的方程。

关于这些方程的注意事项:

  • 这些方程仅适用于高进给量立铣刀的螺旋解
  • 这些方程是近似值
  • 达到轴向切深后,扇贝高度方程不准确
  • RDOC为直径百分比(。55 x直径,.65 x直径等…)

底边曲率

曲率半径越小,扇贝的高度越大。例如,大的偏半径螺旋解高进料立铣刀底部切削刃将留下一个更小的扇形时,相比编程与相同的刀具路径球立铣刀。图6显示了具有相同径向和轴向切割深度的球头铣刀和高进料铣刀的并排比较。扇贝的宽度和高度对于球头铣刀来说明显更大,因为它有一个较小的曲率半径。

饲料磨与球头磨
图6:在同一工件啮合时,高料磨和球头磨的扇形图

完整的开槽

开槽,相对于粗加工,进给速度应该大大降低,因为底部切削刃的大部分是啮合的。如图7所示,轴向降压不等于轴向啮合。一旦插入到一个完整的槽中,芯片就会变成一个复杂的形状。当从侧面观察芯片时,你可以看到刀具在某一点上没有切割整个轴向啮合。切屑沿着切削刀具底边形状的槽上的轮廓。由于这一现象,芯片下降到槽的最低点,然后回到沿侧面轴向啮合的最高点。这就产生了一个又长又薄的切屑,它会堵塞刀具的小凹槽,导致刀具过早失效。这可以通过降低进给量和增加冷却剂用量来解决。

高饲料磨屑形成
图7:当饲料厂进行全槽操作时,切屑的形成。

总之,当高进给量铣削时,刀具底边的曲线轮廓允许更高的进给量,因为它的低超前角会产生削削细化效应。这种低导角还可以使切削力沿轴向而非径向分布,从而减少了普通立铣刀在相同条件下可能出现的颤振。机械工必须小心,虽然弯曲的底边也允许形成扇贝,需要一个可编程半径时,使用一些凸轮包,并使开槽几乎不像粗糙操作的生产力。

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1 回复
  1. 规范Grimberg
    规范Grimberg 说:

    感谢分享这篇非常有见地的博客文章,关于高饲料端铣的秘密机制。
    高饲料磨是一个伟大的方法,以实现高金属去除,充分利用今天的机器的能力,并实现长刀具寿命。

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