如何控制CNC加工中心切削過(guò)程中的彈刀？

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問(wèn)題：彈刀過(guò)切

在加工中，經(jīng)常會(huì)在轉(zhuǎn)角位出現(xiàn)彈刀而導(dǎo)致過(guò)切的現(xiàn)象，如果采用合理的刀具和加工方法，是可以將彈刀的機(jī)會(huì)降低的。

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彈刀位與加工過(guò)切

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如下圖所示，A圖是刀具在加工較平坦位置時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)加工到B位急停，準(zhǔn)備反向加工時(shí)，由于慣性作用，刀具會(huì)產(chǎn)生變形，從而造成在B位較直身位處彈刀過(guò)切。

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彈刀圖示

刀具變形量的關(guān)系式：

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由上面公式中，我們可知，影響刀具變形的主要因素有三個(gè)：

L - 裝刀長(zhǎng)度

D - 刀具直徑

P - 刀具所受的作用力

L - 裝刀長(zhǎng)度

由公式可知，刀具的變形量與裝刀長(zhǎng)度是3次方的關(guān)系，同樣直徑的刀具，當(dāng)長(zhǎng)刀增加一倍，其變形量將會(huì)增大3倍。

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在加工時(shí)，盡可能縮短裝刀長(zhǎng)度，以減低彈刀風(fēng)險(xiǎn)。

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D - 刀具直徑

由公式可知，刀具的變形量與刀具直徑是4次方的關(guān)系，同樣長(zhǎng)度的刀具，當(dāng)?shù)毒咧睆綔p少一倍，其變形量將會(huì)增大4倍。

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在加工時(shí)，可以的話(huà)，盡可能選擇大直徑刀具或采用加壯刀具來(lái)加工，以減低彈刀風(fēng)險(xiǎn)。(如下右圖所示：A采用熱索和錐頸刀，B采用加壯刀柄的刀具來(lái)加工)

P - 刀具所受的作用力

由公式可知，刀具的變形量與其在加工中所受的作用力是正比關(guān)系，減少刀具所受的作用力則可減低彈刀的機(jī)會(huì)，可以通過(guò)以下方法減少加工中刀具所受的作用力。

減少作用力分析：

切削是一個(gè)剪切變形的過(guò)程，每種材料都有自己的強(qiáng)度(σ)，要使材料分離，外來(lái)的強(qiáng)度必須大于材料本身強(qiáng)度。

σ = F / S

σ : 材料的強(qiáng)度

F：作用力

S : 接觸面積

從上公式中可知，刀具受的作用力(F)與其與工件的接觸面積(S)成正比關(guān)系。要減少刀具所受的作用力就要減少刀具與工件的接觸面積。

減少作用力例子1：

使用刀路轉(zhuǎn)角功能或加大R位的方法來(lái)減少刀具在轉(zhuǎn)角位的負(fù)荷，從而降低彈刀的機(jī)率。

減少作用力例子2：

在加工較深位置時(shí)，可采用較小的進(jìn)給量和細(xì)R角的刀具，以減少加工中刀具所受的作用力，以減低彈刀的風(fēng)險(xiǎn)。

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下圖是使用D50R6刀和D50R0.8刀在加工同樣深度時(shí),與模料接觸位的比較可知，采用細(xì)R角刀具加工深型工件比大R角刀具更能減少切削力。

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總結(jié)：

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綜合地運(yùn)用影響刀具變形的三個(gè)有關(guān)因素(裝刀長(zhǎng)度、刀具直徑、切削力)，可以降低彈刀機(jī)率，提高加工時(shí)間，得到較好的加工精度和表面粗糙度。

遠(yuǎn)祥

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