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數控車刀刀尖高和低有什麼影響

汽車 更新时间:2025-01-18 12:02:44

上一篇文章,我們講了數控車削刀具的幾何角度(前角、後角、主偏角、負偏角),老表覺得這部分很重要,根深才能枝葉繁茂就是這個道理,沒學習過的老鐵可以點擊查看這裡《精講,關于數控車削刀具的幾何參數,數控人必須要掌握的知識點》今天咱們來聊一聊數控刀具的刀尖圓弧半徑,能點進來看的精神小夥,應該都搞過車床吧,肯定對刀具的刀尖圓弧不陌生,不過看似小小的一點東西,裡面的知識也不少,下面我們來詳細聊聊。

刀尖圓弧半徑:連接主切削刃和副切削刃之間圓弧的半徑。

數控車刀刀尖高和低有什麼影響(數控車削刀具刀尖圓弧半徑大小的作用)1

1-刀尖圓弧

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2-刀尖半徑

如果我們想知道一把數控刀具刀尖圓弧半徑是多少,要如何快速準确地知道呢?其實方法很簡單,隻需要找到刀片放置盒上的刀片的公制名稱,其中第9到11位的數字,代表了刀尖半徑的信息;舉個例子,如果數字是003,說明刀尖半徑是0.03毫米,如果數字是08,說明刀尖半徑是0.8。(刀片名稱國際上已經标準化了,各大牌子标準化刀片都适用,英制名稱和非标刀具不受用)

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3-三菱數控刀片

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4--肯納數控刀片

下面來重點說說刀尖圓弧半徑R大小的在加工中兩點重要作用

對刀尖的強度的影響(刀具成本)

刀尖圓弧半徑越大,刀具強度越高,刀尖不易磨損,這點應該很好理解,如果刀尖隻有一個尖點,雖然非常尖銳,但刀尖也極易被磨損,刀具修磨次數增加和更換頻繁,導緻刀具使用成本上升,老表記得剛畢業的第一份工作,每個月工資績效中就有刀具成本的考核;但是,如果刀尖圓弧半徑太大,刀具和工件接觸就會加大,切削力增大會加大振動趨勢;在實際加工中,常見推薦的刀尖圓弧半徑選擇如下表.

粗加工

1.2mm

半精加工

0.8mm

精加工

0.4/0.8mm

關于刀尖的受力情況,相同工況下,小的刀尖半徑,可以将徑向切削力保持在最小,車削細長軸可選小刀尖半徑;而大的刀尖半徑意味着更堅固的切削刃,且切削刃上有更均勻的壓力,粗加工時往往更有優勢。

另外一個比較重要的經驗:車削過程中切削深度Ap應大于刀尖半徑Re,往往更具備優勢。當切削深度Ap小于刀尖半徑時,工件承受的徑向力Fr随切深加大而增加,而當切深等于或大于刀尖半徑時,徑向力穩定在最大值。

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5-切削深度與刀尖半徑之間的影響

加工表面光潔度的影響(質量及加工效率)

數控車刀半徑的大小直接影響加工表面的粗糙度,在不考慮零件微觀層面上的擠壓變形,理論上,刀尖半徑和進給率直接決定了車削的表面粗糙度,表面粗糙度的理論計算公式如圖-6。

數控車刀刀尖高和低有什麼影響(數控車削刀具刀尖圓弧半徑大小的作用)6

6-表面粗糙度的理論計算公式

從公式可以很容易看出,保持進給率F不變的情況下,刀尖半徑作為分母越大,粗糙度R越小,表面越光滑;大家是不是有一種錯覺,總感覺刀尖半徑越小,表面粗糙度才越好(這是個錯誤的認知),其實要弄明白這一點,你可以想像一下,越大(無窮大)的圓,你截取一小段圓弧,當是不是越接近直線,就是這個道理;如果還想不明白,大家自己可以用CAD自己模拟測量一下,确實刀尖半徑越大。但都有一個度,刀尖圓弧半徑過大時,徑向切削力增加,容易産生振動,影響加工精度和工件表面粗糙度,反而适得其反,所以還是得綜合考慮,實際加工中為兼顧粗糙度和加工效率,可以提高進給率(加工效率)的同時适當加大刀尖半徑。

現在各大刀具廠家都有自己的修光刃車削刀片,相比普通刀片,他們的刀尖并不是一個規則的圓弧,而是由很多段不同的圓弧或直線段組成,車削時刀片與零件之間的接觸面更長,更長的接觸面可确保更好的表面質量,加工出同等粗糙度的表面,修光刃刀片可以比普通刀片進給快到2倍左右,從而大大提升加工效率。

數控車刀刀尖高和低有什麼影響(數控車削刀具刀尖圓弧半徑大小的作用)7

7-普通刀片與修光刃刀片對比

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8-普通刀片與修光刃刀片對比

總結:加工時通常選擇盡可能大的刀尖半徑,以保證刀片強度和刀片耐用性,以縮減刀具使用成本,同時大的刀尖半徑,加工出的表面粗糙度更好, 如果加工中有振動趨勢,則選擇較小的刀尖半徑;最重要的一點,按實際加工的條件,綜合考慮自身機床剛性、材料、精度、工藝等,選擇最适合的,并沒有絕對的标準。

當然刀尖半徑也涉及到編程時的半徑補償的知識,老表準備後續講到數控車削編程的時候,我們在詳細聊聊,以上就是老表本期的所有内容,如有講的不對和不清楚的地方,歡迎評論區指出,一起交流學習,一起進步!

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