用微型刀具进行高速切削【经验总结】.docx

《用微型刀具进行高速切削【经验总结】.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、用微型刀具进行高速切削【经验总结】用微型刀具进行高速切削加工的优点包括：切削力小，刀具不易损坏，加工温度低，表面光洁度好，可取消后续去毛刺、去油污操作和刀具振动小等。高达60000r/min的主轴转速使加工速度比过去大大加快，同时工件加工质量也得到了提高。如今，工件的种类在不断增多，同时工件的尺寸在不断缩小。制造小型化的趋势要求制造工艺必须进行相应的变革。这种日益增长的需求要求人们重新思考如何用更小直径的刀具实现更高效率的加工。刀具的直径越小，要求的主轴转速(rpm)越高，而大多数常规机床的主轴却很难达到如此高的转速，即使

2、能够达到，机床主轴在极限状态下持续运转也会使其承受过大的应力。常规的CNC加工机床采用直径小于0.5″(12.7mm)的刀具在10000r/min或以下转速进行加工时，通常会导致进给不合理和代价高昂的刀具损坏。传统的加工方法通常采用较大的刀具以较低的速度进行加工，而一般来说，较大的刀具本身在设计上并不适合完成较复杂的加工。为了用微型刀具进行加工，常规机床必须低速运转，且微型刀具脆性较大而易于折断。较大的刀具由于具有较大的质量，因此对切屑的作用力具有一定的回弹作用;反之，较小的刀具因脆性较大而更容易折损。排屑不良是刀具损坏的

3、主要原因之一。事实上，因排屑不良而损坏的微型刀具比采用不合理的切削参数而损坏的微型刀具更多。为使刀具损坏的可能性降至最小，就必须使切屑从切削区迅速排出。微型刀具在加工时需要高的主轴转速，而为了实现快速排屑所需的主轴转速甚至更高。刀具尺寸和加工速度的定义：“微型刀具”包括直径0.250″(6.35mm)以下的铣刀和钻头。这种小直径刀具对于复杂、精细加工必不可少，且采用高速主轴可获得最佳加工效果。“高速切削”目前尚无确切定义和绝对参数，但一个可用的参考定义是主轴转速在25000r/min以上即可称为高速切削。“三要素”解决方案

4、提高微型刀具加工效率的三个相关要素包括微型刀具的优化设计、采用低粘度冷却液和高速切削技术。1.微型刀具的设计简单地将较大直径刀具的几何参数按比例缩小而获得的微型刀具通常难以实现高效进给和达到令人满意的加工精度。因为随着刀具直径的减小和主轴转速的提高，对刀具的要求也在发生变化。采用机夹刀片的常规刀具设计并不适合微型刀具的加工要求。这主要是因为提高转速对刀具的要求并不仅仅局限于刀具直径的缩小。转速的提高要求刀具具有更好的平衡性和更大的容屑空间，以确保顺利排屑和防止产生积屑瘤。采用微型刀具进行有效的高速切削加工需要对刀具进行专门

5、的优化设计。微型刀具正确的几何参数加上高速主轴机床和合理的冷却方式，就能够完全取消为去除毛刺而进行二次加工。2.冷却方式的优化用微型刀具进行高速加工时会产生大量切削热，因此需要采取一些措施来冷却降温。虽然高速切削在减少切削热方面具有某些优势，但仅靠高速切削技术有时还不足以完全解决冷却问题，因此对于某些加工仍然需要一套有效的冷却系统。冷却系统能消除切削热，同时还可以起到润滑作用，使刀具能够在工件表面进行快速切削。尝试用一把冷却的餐刀切一块冷黄油是一件相当困难的事，因为餐刀切过黄油表面时缺乏润滑。但如果将餐刀加热后，它就能够融

6、化少许黄油，从而为餐刀提供润滑，使其很容易地切割黄油。用刀具进行高速切削也是相同的原理。微型刀具需要使用粘度比水更低的润滑剂，这是因为需要使冷却液能够到达高速旋转刀具的切削刃处。乳基冷却液的粘度比水基冷却液大，因此不适合用作微型刀具高速切削加工的润滑剂。加工中使用的微量喷雾冷却系统可以采用酒精(乙醇)作为冷却液，它对于有色金属和某些塑性材料加工的冷却润滑效果十分理想。但在加工钢铁类材料时则需要使用油基冷却液，即酒精冷却液的优点并不适用于钢铁材料的加工，因为硬质合金刀具在钢铁表面可能会引起瞬间放电，如果暴露于乙醇基冷却液中则

7、可能产生相当高的动态电势。常用的喷淋冷却液通常都是石油基制品，这些冷却液使用后需要进行适当的回收处理，会产生附加费用。而酒精使用后就全部蒸发了，因此无需处理或回收再利用。虽然酒精具有易燃性，但它很低的挥发点使其成为一种对高速切削加工非常有效的冷却润滑剂。由于酒精是一种天然化合物，对环境无害，无废弃物，无需清扫，因此也不会产生相关费用。此外，用酒精作为冷却润滑剂不会在工件上残留任何油渍，从而可以避免对工件再进行去油污的二次操作，而这些工序的成本都相当高。3.高速切削技术刀具直径越小，有效切削工件所需的主轴转速就越高。用微型刀

8、具进行铣削、钻削、铣螺纹和雕铣加工时，采用转速范围6000——60000r/min的高频主轴最为理想。高速切削技术采用了高转速、小步距、大进给的加工策略。试想，移动你的手通过燃烧着的蜡烛火苗，如果你的手移动缓慢，火苗就有足够时间灼伤你的手;而如果你的手快速掠过，火苗就来不及灼伤皮肤。用微型刀具进行高速切