如何控制CNC加工中心切削過程中的彈刀？

問題：彈刀過切

在加工中，經(jīng)常會在轉(zhuǎn)角位出現(xiàn)彈刀而導(dǎo)致過切的現(xiàn)象，如果采用合理的刀具和加工方法，是可以將彈刀的機會降低的。

彈刀位與加工過切

如下圖所示，A圖是刀具在加工較平坦位置時的狀態(tài)，當加工到B位急停，準備反向加工時，由于慣性作用，刀具會產(chǎn)生變形，從而造成在B位較直身位處彈刀過切。

彈刀圖示

刀具變形量的關(guān)系式：

由上面公式中，我們可知，影響刀具變形的主要因素有三個：

L- 裝刀長度

D- 刀具直徑

P- 刀具所受的作用力

L- 裝刀長度

由公式可知，刀具的變形量與裝刀長度是3次方的關(guān)系，同樣直徑的刀具，當長刀增加一倍，其變形量將會增大3倍。

在加工時，盡可能縮短裝刀長度，以減低彈刀風(fēng)險。

D - 刀具直徑

由公式可知，刀具的變形量與刀具直徑是4次方的關(guān)系，同樣長度的刀具，當?shù)毒咧睆綔p少一倍，其變形量將會增大4倍。

在加工時，可以的話，盡可能選擇大直徑刀具或采用加壯刀具來加工，以減低彈刀風(fēng)險。(如下右圖所示：A采用熱索和錐頸刀，B采用加壯刀柄的刀具來加工)

P - 刀具所受的作用力

由公式可知，刀具的變形量與其在加工中所受的作用力是正比關(guān)系，減少刀具所受的作用力則可減低彈刀的機會，可以通過以下方法減少加工中刀具所受的作用力。

減少作用力分析：

切削是一個剪切變形的過程，每種材料都有自己的強度(σ)，要使材料分離，外來的強度必須大于材料本身強度。

σ = F / S

σ : 材料的強度

F：作用力

S : 接觸面積

從上公式中可知，刀具受的作用力(F)與其與工件的接觸面積(S)成正比關(guān)系。要減少刀具所受的作用力就要減少刀具與工件的接觸面積。

減少作用力例子1：

使用刀路轉(zhuǎn)角功能或加大R位的方法來減少刀具在轉(zhuǎn)角位的負荷，從而降低彈刀的機率。

減少作用力例子2：

在加工較深位置時，可采用較小的進給量和細R角的刀具，以減少加工中刀具所受的作用力，以減低彈刀的風(fēng)險。

下圖是使用D50R6刀和D50R0.8刀在加工同樣深度時,與模料接觸位的比較可知，采用細R角刀具加工深型工件比大R角刀具更能減少切削力。

總結(jié)：

綜合地運用影響刀具變形的三個有關(guān)因素(裝刀長度、刀具直徑、切削力)，可以降低彈刀機率，提高加工時間，得到較好的加工精度和表面粗糙度。