CNC銑削刀具的案例
減小CNC銑削刀具徑向跳動的方法，太實用了！
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數控銑床切削加工中，造成加工誤差的原因很多，刀具徑向跳動帶來的誤差是其中的一個重要因素，它直接影響機床在理想加工條件下所能達到的小形狀誤差和被加工表面的幾何形狀精度，下面介紹如何減少CNC數控銑床刀具徑向跳動方法。
1、使用鋒利的刀具
選用較大的刀具前角，使刀具更鋒利，以減小切削力和振動。選用較大的刀具后角，減小刀具主后刀面與工件過渡表面的彈性恢復層之間的摩擦，從而可以減輕振動。但是，刀具的前角和后角不能選得過大，否則會導致刀具的強度和散熱面積不足。所以，要結合具體情況選用不同的刀具前角和后角，粗加工時可以取小一些，但在精加工時，出于減小刀具徑向跳動方面的考慮，則應該取得大一些，使刀具更為鋒利。
2、刀具的前刀面要光滑
在使用CNC銑削加工中心時，光滑的前刀面可以減小切屑對刀具的摩擦，也可以減小刀具受到的切削力，從而降低刀具的徑向跳動。
3、吃刀量選用要合理
吃刀量過小時，會出現加工打滑的現象，從而導致刀具在加工時徑向跳動量的不斷變化，使加工出的面不光滑吃刀量過大時，切削力會隨之加大，從而導致刀具變形大，增大刀具在加工時徑向跳動量，也會使加工出的面不光滑。
4、主軸錐孔和夾頭清潔
CNC銑削加工中心主軸錐孔和夾頭清潔，不能有灰塵和工件加工時產生的殘屑。選用加工刀具時，盡量采用伸出長度較短的刀具上刀時，力度要合理均勻，不要過大或過小。
5、在精加工時使用逆銑
由于順銑時，絲杠和螺母之間的間隙位置是變化的，會造成工作臺的進給不均勻，從而有沖擊和振動，影響機床、刀具的壽命和工件的加工表面粗糙度，而在使用逆銑時，切削厚度由小變大，刀具的負荷也由小變大，刀具在加工時更加平穩。
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數控銑床切削加工中，造成加工誤差的原因很多，刀具徑向跳動帶來的誤差是其中的一個重要因素，它直接影響機床在理想加工條件下所能達到的小形狀誤差和被加工表面的幾何形狀精度，下面介紹如何減少CNC數控銑床刀具徑向跳動方法。
1、使用鋒利的刀具
選用較大的刀具前角，使刀具更鋒利，以減小切削力和振動。選用較大的刀具后角，減小刀具主后刀面與工件過渡表面的彈性恢復層之間的摩擦，從而可以減輕振動。但是，刀具的前角和后角不能選得過大，否則會導致刀具的強度和散熱面積不足。所以，要結合具體情況選用不同的刀具前角和后角，粗加工時可以取小一些，但在精加工時，出于減小刀具徑向跳動方面的考慮，則應該取得大一些，使刀具更為鋒利。
2、刀具的前刀面要光滑
在使用CNC銑削加工中心時，光滑的前刀面可以減小切屑對刀具的摩擦，也可以減小刀具受到的切削力，從而降低刀具的徑向跳動。
3、吃刀量選用要合理
吃刀量過小時，會出現加工打滑的現象，從而導致刀具在加工時徑向跳動量的不斷變化，使加工出的面不光滑吃刀量過大時，切削力會隨之加大，從而導致刀具變形大，增大刀具在加工時徑向跳動量，也會使加工出的面不光滑。
4、主軸錐孔和夾頭清潔
CNC銑削加工中心主軸錐孔和夾頭清潔，不能有灰塵和工件加工時產生的殘屑。選用加工刀具時，盡量采用伸出長度較短的刀具上刀時，力度要合理均勻，不要過大或過小。
展開 CNC刀具參數表,一人一份！
刀具
用途
工件類型
轉速
進給
切削
備注
切削
D35R5
開初
（45#）
1800-2200
3000
0.5
光刀
718#
3000-3200
3000
0.2-0.35
光底
進給350
開初
718#
1800-2200
3000
0.4
大工件
0.5
D30r5
同上
工件較
高，
0.25-0.35
80以上
算高
D21R0.8
開初
45#
2000-2200
2500
0.3
中刀0.4
滿刀0.2
光刀
718#
3000
3000
0.1-0.25
CNC刀具參數表,一人一份！
刀具
用途
工件類型
轉速
進給
切削
備注
切削
D35R5
開初
（45#）
1800-2200
3000
0.5
光刀
718#
3000-3200
3000
0.2-0.35
光底
進給350
開初
718#
1800-2200
3000
0.4
大工件
0.5
D30r5
同上
工件較
高，
0.25-0.35
80以上
算高
D21R0.8
開初
45#
2000-2200
2500
0.3
中刀0.4
滿刀0.2
光刀
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3000
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工件類型
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備注
切削
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開初
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3000
0.5
光刀
718#
3000-3200
3000
0.2-0.35
光底
進給350
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718#
1800-2200
3000
0.4
大工件
0.5
D30r5
同上
工件較
高，
0.25-0.35
80以上
算高
D21R0.8
開初
45#
2000-2200
2500
0.3
中刀0.4
滿刀0.2
光刀
718#
3000
3000
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圖1 工件刀具裝夾
加工參數的具體設置見表1，加工過程不使用切削液，每個加工參數使用一個新的刃口，并銑削一個長度150mm工件后測量刀具的磨損。采用Kistler 9253B23測力儀，5070A型電荷放大器及相關的設備采集加工過程中的切削力。
表1 加工參數
3 結果及分析
3.1 切削力分析
如圖2所示為銑削示意，圖中A、B所處位置分別為剛切入工件的區域和即將切出工件的區域。對A、B兩個區域的切削力進行統計分析。
圖2 銑削示意
2種刀具在A、B 2個區域的切削力對比如圖3所示。2種刀具的切削力隨切削速度的變化規律相似，隨切削速度的增加先增加后減少，最后再增加。金屬陶瓷刀片在切削速度140m/min時切削力達到一個波峰值，在切削速度為230～260m/min時達到一個波谷值。硬質合金刀片在切削速度170m/min時切削力達到一個波峰值，在切削速度為230～260m/min時達到一個波谷值。
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如何通過結構設計降低CNC加工件的成本
4）限制型腔的深度
加工深腔會極大地影響CNC零件的成本，因為需要去除大量材料，這非常耗時。型腔過深會導致刀具懸垂、刀具偏斜、排屑困難和刀具斷裂等問題。
當銑削深度大于銑削刀具直徑的2倍時，刀具的進給速度必須減慢，這會增加加工時間和零件成本。每增加一倍的銑削深度，進給速度就會減半，時間增加了一倍多，一般銑削深度不大于刀具直徑的4倍。設計時，最大深度應為型腔寬度的四倍，例如，15 毫米寬的腔體不應超過 60 毫米深。
如果深腔無法避免，解決深腔加工的辦法是逐步降低立銑刀，一層一層銑削，然而，這也是非常耗時的。此外，加工深腔時，刀具必須傾斜至正確的切削深度，平滑的入口需要足夠的空間。
5）減少使用曲面結構特征
在設計CNC加工件時，應以簡單結構為原則，應減少設計復雜曲面特征，因為為了得到具有合適表面光潔度的復雜曲面，需要使用小刀具，這些小切口比正常切口花費的時間長得多，增加了很多成本。 因此為了幫助最大限度地降低成本和加工時間，盡量減少或者避免使用曲面，比如，在外邊緣倒角時，如無必要，應倒斜角，而不是倒圓角。
6）限制螺紋長度
眾所周知，強螺紋連接發生在前幾個螺紋中，因此，有時完全不需要很長的螺紋長度，長螺紋孔可能需要特殊工具，并且需要更多的加工時間，成本也會增加，螺紋長度建議不超過孔徑 3 倍。螺紋孔為盲孔時，建議在孔底部留至少為孔直徑一半的無螺紋長度。
7）設計標準尺寸的孔
使用標準鉆頭可以快速、高精度地CNC加工孔。從經濟的角度來看，盡量使用標準的孔徑，對于非標準尺寸孔，必須使用立銑刀加工孔，這可能會增加成本。
另外，一般來說孔越大，鉆的深度可以越深，建議鉆孔的深度不要超過10倍鉆頭的直徑。
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