在金屬切削過(guò)程中,諧振產(chǎn)生的具有衍生能力的振動(dòng)和震顫,卻導(dǎo)致零件表面加工質(zhì)量降低、返修,甚至可能使工件報(bào)廢。

借助幾何尺寸可變的立銑刀,能夠減少這種震顫途陵。盡管這類刀具常常被稱為“可變螺旋角刀具”,但已是一種更廣義的概念妥坦。

可變螺旋立銑刀有兩種基本的設(shè)計(jì),一種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是不相等(或不同)的螺旋角沿每一切削刃長(zhǎng)度是相同的,而另一種設(shè)計(jì)是沿著切削刃的長(zhǎng)度,其螺旋角是廣泛可調(diào)的。例如,一把刀具前刀面的螺旋角是30°,中間某點(diǎn)的角度是37.5°,而后刀面的螺旋角可達(dá)到45°脚们。螺旋角也同樣可以從37°開(kāi)始變化到30°【端“在切削過(guò)程中,刀具會(huì)受到阻尼的影響,這是由于立銑刀在以不同角度沿同一螺旋線進(jìn)行切削鳖路。”Benchmark硬質(zhì)合金公司總裁PaulSt.Louis解釋道凰番。

Melin工具公司車間主任BobSrail先生補(bǔ)充說(shuō),只要工具制造商生產(chǎn)的刀具和工具磨床能夠加工,銑刀的螺旋角就能在較大的范圍內(nèi)變化盏萝。“大多數(shù)機(jī)床都能夠勝任對(duì)任何螺旋角的磨削”褒堆。

這兩種立銑刀都有不相同的螺旋槽間距(或不同的齒距),因此能夠產(chǎn)生一個(gè)不同相位(異相)的切削運(yùn)動(dòng)從而阻止諧振的產(chǎn)生澡呼。例如,一把4槽立銑刀(或可變位的立銑刀)的齒距,在第1、2凹槽間為89°,2厉碟、3凹槽間為91°,以此類推,最終加起來(lái)等于360°喊巍。

“通常當(dāng)用一把普通立銑刀加工時(shí),會(huì)產(chǎn)生持續(xù)不斷的諧波振動(dòng),這是以銑刀螺旋角相同、切削刃平均分配為前提的箍鼓≌覆危”SGS工具公司執(zhí)行副總裁JeffBurton先生指出,“任何可以干擾諧波的行為都能減低由此而產(chǎn)生的震顫】羁В”SGS工具公司聲稱,通過(guò)將諧波振動(dòng)最小化,Z-Carb整體硬質(zhì)合金立銑刀(外形不變但螺旋角可變)可使材料切除率最大化何暮。

在Niagara刀具公司技術(shù)主管DennisNoland先生看來(lái),NY基礎(chǔ)公司開(kāi)發(fā)的正在申請(qǐng)專利的旋轉(zhuǎn)刀具能使情況得到改善。該設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)刀具產(chǎn)生的聲音模式的特別選擇,對(duì)“可變立銑刀”的概念進(jìn)行了改進(jìn)铐殃。不僅改變了排屑槽間的分度和螺旋線,同時(shí)也改變了前刀面傾角和退刀槽海洼。因此,每個(gè)槽的切削刃都與其它的不同,每個(gè)槽的導(dǎo)程也不相同「焕埃“一般而言,對(duì)于一套給定幾何尺寸的立銑刀,當(dāng)你從各個(gè)方向觀察時(shí),其螺旋角的變化不能超過(guò)5°的范圍,否則將會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定性方面的問(wèn)題坏逢。”由此而來(lái)的結(jié)果是一把刀具的各個(gè)切削刃在與工件表面接觸并沿工件表面移動(dòng)時(shí),都會(huì)產(chǎn)生清晰的聲音模式蟹肘〈侍郏“由于切削刃會(huì)產(chǎn)生不同的聲音模式,因此發(fā)生諧振的潛在危險(xiǎn)可能就被忽略了×吕埽”盡管Niagara公司的可變螺旋角立銑刀沿每一條切削刃都有相同的幾何特征,但對(duì)每條切削刃而言,仍可能產(chǎn)生前角秫丐、退刀槽、螺旋線妈扁、甚至從前刀面到后刀面的完全改變竹俱。在用這種銑刀加工工件時(shí),刀具將不斷改變其聲音模式,“對(duì)此,我們尚未完成研究,”他說(shuō),“這涉及到大量很復(fù)雜的試驗(yàn)操作程序≌畴剩”在加工高溫摊房、高強(qiáng)度合金材料時(shí),Niagara刀具公司的StabilizerHT立銑刀不同的齒距、前角、退刀槽昨哑、螺旋線可以有效地減輕加工中的振顫你朝。

VRK公司正在申請(qǐng)專利的SilentPitch3槽、4槽和5槽立銑刀具有偏置的槽型及可變螺旋角,并且每把立銑刀只有兩條相同的螺旋線域毡。

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