谈谈切削加工中的刚性

把刀用好 · 发表于 2014-3-26 21:30:29

   金属切削加工中，刚性是个不可避免的东西。因为工件刚性弱，导致变形。因为刀具刚性弱，导致崩刃。因为机床刚性弱，导致振动。诸如此类。

   把整个切削过程视为一个系统的话，这个系统中，机床刚性，夹具刚性，工件刚性为一方。刀具刚性为另一方。双方必须要维持一个平衡，那么这个系统才会稳定。如果一方不平衡，则系统稳定性就被打破，就会导致异常。就像双方拔河，一方力大，另一方也要力大。一方力小，另一方也要力小。这样才能维持一定的平衡。

   一.机床（夹具，工件）刚性差，表现为变形与振动（及工件有振纹）。那么在不能更换设备及夹具的前提下。我们可以调整刀具及切削参数来降低刀具一方的刚性。以平衡系统刚性。比如：
   1）尽可能缩短刀具悬伸。
   2）尽可能使用大直径刀具，超过一定L/D考虑使用硬质合金等防震刀杆。
   3）使用正前角刀片。
   4）使用疏齿刀具。
   5）减小刀尖R。
   6）调整切削速度、切深、进给。
   7）改变刀具主偏角。
   8）使用锋利槽型的刀片。
   实例：小机床干大活；简易夹具；薄壁件，细长轴，深孔件等等。

   二.刀具方刚性差。刀具刚性差有以下两种形式。
   其一为易崩刃。这个时候，我们还是不能更换设备和夹具。所以，依然只能通过调整刀具及切削参数来平衡。比如：
   1）使用负前角刀片。
   2）使用大一号的刀片。
   3）加大刀尖R。
   4）改用槽型强壮的刀片。
   5）调整切削速度、切深、进给。
   6）改变刀具主偏角。
   7）增加刀具的齿数。
   8）使用密齿刀具。（必须考虑排屑）等等
   实例：小刀片大工件粗加工。
   其二为振刀（工件有振纹）。这点可以参照第一点调整。

   综上所述，刚性是金属切削加工中一个不可忽视的重点。不仅影响产品质量，还影响加工效率及加工成本。使用好设备+液压夹具固然能解决一方的刚性，但是亦要与刀具的刚性匹配才能发挥系统的最大功能。当刀具成了刚性差的一方，也会给加工造成不小的麻烦。而且，用上好设备+好夹具的毕竟不是大多数。所以，如何平衡系统刚性才会显得尤为重要。

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