模具數控加工刀具的選擇及銑削曲面時應注意的問題
1. 刀具的選擇
數控機牀在加工模具時所採用的刀具多數與通用刀具相同。經常也使用機夾不重磨可轉位硬質合金刀片的銑刀。由於模具中有許多是由曲面構成的型腔,所以經常需要採用球頭刀以及環形刀(即立銑刀刀尖呈圓弧倒角狀)。
2.銑削曲面時應注意的問題
(1) 粗銑 粗銑時應根據被加工曲面給出的餘量,用立銑刀按等高面一層一層地銑削,這種粗銑效率高。粗銑後的曲面類似於山坡上的.梯田。臺階的高度視粗銑精度而定。
(2) 半精銑 半精銑的目的是銑掉“梯田”的臺階,使被加工表面更接近於理論曲面,採用球頭銑刀一般爲精加工工序留出0.5㎜左右的加工餘量。半精加工的行距和步距可比精加工大。
(3) 精加工 最終加工出理論曲面。用球頭銑刀精加工曲面時,一般用行切法。對於開敞性比較好的零件而言,行切的折返點應選在曲表的外面,即在編程時,應把曲面向外延伸一些。對開敞性不好的零件表面,由於折返時,切削速度的變化,很容易在已加工表面上及阻擋面上,留下由停頓和振動產生的刀痕。所以在加工和編程時,一是要在折返時降低進給速度,二是在編程時,被加工曲面折返點應稍離開阻擋面。對曲面與阻擋面相貫線應單作一個清根程序另外加工,這樣就會使被加工曲面與阻擋面光滑連接,而不致產生很大的刀痕。
(4) 球頭銑刀在銑削曲面時,其刀尖處的切削速度很低,如果用球刀垂直於被加工面銑削比較平緩的曲面時,球刀刀尖切出的表面質量比較差,所以應適當地提高主軸轉速,另外還應避免用刀尖切削。
(5) 避免垂直下刀。平底圓柱銑刀有兩種,一種是端面有頂尖孔,其端刃不過中心。另一種是端面無頂尖孔,端刃相連且過中心。在銑削曲面時,有頂尖孔的端銑刀絕對不能像鑽頭似的向下垂直進刀,除非預先鑽有工藝孔。否則會把銑刀頂斷。如果用無頂尖孔的端刀時可以垂直向下進刀,但由於刀刃角度太小,軸向力很大,所以也應儘量避免。最好的辦法是向斜下方進刀,進到一定深度後再用側刃橫向切削。在銑削凹槽面時,可以預鑽出工藝孔以便下刀。用球頭銑刀垂直進刀的效果雖然比平底的端銑刀要好,但也因軸向力過大、影響切削效果的緣故,最好不使用這種下刀方式。
(6) 銑削曲面零件中,如果發現零件材料熱處理不好、有裂紋、組織不均勻等現象時,應及時停止加工,以免浪費工時。
(7) 在銑削模具型腔比較複雜的曲面時,一般需要較長的週期,因此,在每次開機銑削前應對機牀、夾具、刀具進行適當的檢查,以免在中途發生故障,影響加工精度,甚至造成廢品。
(8) 在模具型腔銑削時,應根據加工表面的粗糙度適當掌握修銼餘量。對於銑削比較困難的部位,如果加工表面粗糙度較差,應適當多留些修銼餘量;而對於平面、直角溝槽等容易加工的部位,應儘量降低加工表面粗糙度值,減少修銼工作量,避免因大面積修銼而影響型腔曲面的精度。
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