五軸加工中心銑削復(fù)雜工件時(shí)，數(shù)控刀具的使用需要注意哪些問題？

與傳統(tǒng)的加工方法相比，五軸加工中心在銑削復(fù)雜工件、開槽、鉆孔、開榫、榫等全套加工工藝方面的主要優(yōu)點(diǎn)如下：大部分或全部切割加工可通過自動化水平高的夾具完成，保證了工件的加工精度，提高了加工效率。

因此，在五軸加工中心銑削復(fù)雜工件時(shí)，數(shù)控刀具的使用應(yīng)注意以下問題：

1.數(shù)控刀具裝夾加工中心的立銑刀多采用彈簧夾套裝夾，使用時(shí)處于懸臂狀態(tài)。

在五軸加工中心銑削過程中，立銑刀有時(shí)會逐漸從刀夾中伸出，甚至完全脫落，導(dǎo)致工件報(bào)廢。原因一般是刀夾內(nèi)孔與立銑刀柄外徑之間存在油膜，導(dǎo)致夾緊力不足。立銑刀出廠時(shí)通常涂防銹油。如果切割時(shí)使用非水溶性切割油，刀夾內(nèi)孔也會附著一層霧狀油膜。當(dāng)?shù)侗偷秺A上有油膜時(shí)，刀夾很難牢牢夾住刀柄，中立銑刀在加工過程中容易松動脫落。因此，立銑刀裝夾前，立銑刀柄和刀夾內(nèi)孔應(yīng)用清洗液清洗干凈，擦干后再裝夾。當(dāng)立銑刀直徑較大時(shí)，即使刀柄和刀夾非常干凈，也可能發(fā)生刀具脫落事故。此時(shí)，應(yīng)選擇刀柄和相應(yīng)的側(cè)面鎖緊方法，以平整間隙。立銑刀夾緊后可能出現(xiàn)的另一個問題是五軸聯(lián)動加工中立銑刀在刀夾端口斷裂。原因一般是刀夾使用時(shí)間過長，刀夾端口磨損成錐形。此時(shí)，應(yīng)更換新的刀夾。

2.由于立銑刀與刀夾之間的小間隙，數(shù)控刀具的振動在加工過程中可能會出現(xiàn)五軸加工刀具的振動。

振動會使立銑刀圓周刃的刀量不均勻，切割膨脹比原值增加，影響刀具的加工精度和使用壽命。但是，當(dāng)加工后的槽寬過小時(shí)，刀具也可以有目的地振動，所需的槽寬可以通過增加切割膨脹來獲得。但在這種情況下，立銑刀的最大振幅應(yīng)限制在0.02mm以下，否則不能穩(wěn)定切割。中立銑刀在正常五軸數(shù)控加工中的振動越小越好。刀具振動時(shí)，應(yīng)考慮降低切削速度和進(jìn)給速度。如果兩者都降低了40%，振動仍然很大，則應(yīng)考慮減少刀的數(shù)量。如果五軸加工中心系統(tǒng)產(chǎn)生共振，可能是由于切削速度過大、進(jìn)給速度小、刀具系統(tǒng)剛度不足、工件夾緊力不足、工件形狀或工件夾緊方法等因素造成的。此時(shí)，應(yīng)采取調(diào)整切削量、增加刀具系統(tǒng)剛度、提高進(jìn)給速度等措施。

3.數(shù)控刀具的端刃切割在模具等工件腔的數(shù)控銑削過程中，當(dāng)切割點(diǎn)為凹部或深腔時(shí)，應(yīng)延長立銑刀的伸出量。

若使用長刃型立銑刀，由于刀具的撓度較大，容易產(chǎn)生振動，造成刀具損壞。因此，在五軸聯(lián)動加工過程中，如果只需要刀具端部附近的刀刃進(jìn)行切割，最好選擇刀具總長度較長的短刃長柄立銑刀。在臥式數(shù)控機(jī)床上使用大直徑立銑刀加工工件時(shí)，由于刀具重量變形較大，應(yīng)更加注意端刃切割中容易出現(xiàn)的問題。在必須使用長刃型立銑刀的情況下，需要大大降低切削速度和進(jìn)給速度。

4.切削參數(shù)的選擇主要取決于加工工件的材料；進(jìn)給速度的選擇主要取決于加工工件的材料和數(shù)控刀具的直徑。

一些刀具制造商的刀具樣本附有刀具切割參數(shù)選擇表，供參考。但切割參數(shù)的選擇也受到機(jī)床、刀具系統(tǒng)、加工件形狀、夾緊方法等因素的影響，切割速度和進(jìn)料速度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)?shù)毒邏勖鼮閮?yōu)先因素時(shí)，切割速度和進(jìn)料速度可適當(dāng)降低，切割速度可適當(dāng)提高。

5.數(shù)控刀具切割方法的選擇有利于防止刀片損壞，提高刀具的使用壽命。但有兩點(diǎn)需要注意：第一，如果采用普通機(jī)床加工，應(yīng)盡量消除給料機(jī)構(gòu)之間的間隙；第二，當(dāng)工件表面有鑄造和鍛造工藝形成的氧化膜或其他硬化層時(shí)，應(yīng)采用反向銑削。

6.硬質(zhì)合金數(shù)控刀具的應(yīng)用范圍和要求廣泛，即使切割條件選擇稍有不當(dāng)，也不會出現(xiàn)太大問題。雖然硬質(zhì)合金立銑刀在高速切割時(shí)具有良好的耐磨性，但其應(yīng)用范圍不如高速鋼立銑刀廣泛，切割條件必須嚴(yán)格滿足刀具的使用要求。

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