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[推荐] 铣削技巧在摆线铣和清根铣中的应用

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发表于 2010-11-8 22:14:47 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏南京

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本期我们将给大家介绍铣削技巧在另外两种铣削方式中的应用,摆线铣和清根铣。
; q8 @7 Z* H- W6 m9 p  G( U    首先我们来认识摆线铣,铣刀采用相对较高的线速度和进给速度,以圆弧切入/切出的走刀方式加工一个槽或者一个类似的狭窄区域特征,这种加工方法就是摆线铣。摆线铣尤其适用于难加工材料(ISO H&S),除了可以提供高安全性和高金属去除率之外,因为铣刀具有短接触加工的优势,还可以提供:( N% |. I& ^# |  T
    (1)低切削力,允许应用大切深,可利用整个切削刃长度切削;
1 @6 J* `! @# U% E' \6 m    (2)小切屑,允许应用小容屑槽(超密齿)刀具,从而获得高的工作台进给和长寿命。: S! H9 ]' C: `/ Y$ w6 H- O
    至于清根铣,顾名思义,主要用来清圆角。即采用比工件清角半径更小的铣刀,采用层铣的方式加工内腔圆角。
  i) ~% k  ]) N    摆线铣和清根铣的不同之处在于:清根铣属半精加工,无需圆弧切入/切出。相同之处在于都可以实现小切宽短接触,带来低切削力和高进给。二者的应用领域类似,都是利用铣刀的短接触实现安全加工和高速加工(HSM),应用于难加工材料效果明显。
5 M7 W) V$ N6 N/ [7 s* w    我们先来看摆线铣,按照工件槽宽来分,摆线铣可分为两种:小于2×Dc和大于2×Dc。
/ f  m2 \/ a1 x: K    (1)小于2xDc:
# B) g6 G& z* I, G3 s# x# w    编程采用径向连续螺旋线进给以完成工件轮廓。
" [5 h; ^5 w9 @4 L) @0 r    切宽不断变化,进给保持不变。可节省一半的切削时间。% M2 `9 T) T! y0 Q7 q  b% c
     注意:w值是螺旋线间距(铣刀步距),但并不等于切宽,铣刀进给至槽中心时,切宽远远大于w,此时需要根据真正的ae调整进给(上一期文章已经做过说明)。因为切宽是随时变化的,若保持进给不变,在刀具直径Dc以及铣刀步距w的选上,必须保证:5 o# y; r( b( q5 ?
    Dcmax=0.7xDm$ K% Z8 Z, C5 s( `/ L- `
    apmax=2 xDc  
, D; Y) A; u6 B4 `    aemax=20% Dc + M, m8 P. x) Q: \7 q& i
    w≈8% Dc(aemax=20%Dc)& b5 q* |0 P" m/ z
    (2)大于2 x Dc:
2 L( z' o! R$ ?+ x5 E8 q3 M2 ]3 S* _    槽变宽了,在拐角处可以采用圆弧进给,其他区域采用直线进给,编程方式变为:
6 ~0 Y; s( ~. E& u0 H' i    圆弧切入,编程半径=0.5xDc
- y. i( R9 L( J& W0 x    直线切削,ae=0.1xDc
1 ^; q; z  m7 ?% R7 y    圆弧切出,编程半径= 0.5xDc
2 J! @- I  o5 V) h    快速定位至下一起始位置,重复上面步骤。
$ K9 S+ W  Z+ \. h) a: t4 G    拐角处属内圆弧切削,过渡部分是直线切削,需要根据不同的切宽因子ae/Dc来确定进给Vf。为了防止铣刀包络角太大而引起振动,推荐的切削参数如下:+ K* o3 C' L7 O& v+ S2 x2 ?
    切宽(ae)=15% Dc) S% h; q5 G' D8 H/ W4 S$ R5 l
    最大切深(apmax)=2xDc6 U7 T0 k9 Q) N
    编程半径(radm)=0.5xDc; Z" V! {# P( x) x0 L% \; D9 v
    圆角进给(Radvf)=0.5x直线进给Vf
9 H& v- G3 O7 O0 Q7 x( T+ ~" {    清根铣,常见于型腔加工,例如飞机机翼结构件及模座和压铸模等。
4 m6 F: p, {) G- X    在可转位刀具去除大部分余量后,通常在型腔圆角处留有部分余量需要去除,加工方式因铣刀包络角太大,通常会引起振动而导致铣刀寿命低。若采用清根铣方式加工,多次走刀去除余量,保证一致的切宽/包络角和低切削力,从而更安全快速的完成加工。
7 }% ]5 s6 s! m, w0 ~0 g) |% c    清根铣与摆线铣不同,因为越靠近最终尺寸,铣刀的编程半径越小,相应带来切宽和包络角越大。为保证恒定的hex,清根铣会有两种优化切削参数的方法:保持进给一致,逐步减小编程步距w或者保持编程步距w一致,逐步减小进给Vf。3 ?/ n8 B. O/ p# `0 X
    若保持编程步距w一致,随着编程半径的减小,ae会越来越大,相应的必须减小进给来保持hex恒定,如何调整,上一期我们已经做过说明。部分的CAM软件也支持这种调整。% B% n0 @3 P0 e! h
    工件起始半径=29mm; m8 q4 d5 F# X# a/ C! b1 N& c0 C
    工件成品半径=6mm
# K# O/ Y+ U6 w1 m; u7 H3 ]    铣刀直径Dc=10mm
- i. L- c+ w$ s0 j& I    线速度Vc =120m/min
+ L& D5 ?9 `/ L! s    每齿进给fz=0.05mm
$ J! m8 R- ~( @* `2 \* g2 ~) [    优化后的切削参数如表1(aemax=2)。

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