Как уменьшить радиальное биение инструмента при фрезеровании с ЧПУ?

В процессе фрезерования с ЧПУ существует множество причин ошибок обработки. Ошибка, вызванная радиальным биением инструмента, является одним из важных факторов, который напрямую влияет на минимальную ошибку формы и обрабатываемую поверхность, которую станок может получить при идеальных условиях обработки. Точность геометрии. При фактическом резании радиальное биение инструмента влияет на точность обработки, шероховатость поверхности, неравномерность износа инструмента и характеристики процесса резания многозубых инструментов. Чем больше радиальное биение инструмента, тем нестабильнее состояние обработки инструмента и тем больше это влияет на эффект обработки.

Причины радиального биения

Производственные ошибки и ошибки зажима компонентов инструмента и шпинделя вызывают дрейф и эксцентриситет между осью инструмента и идеальной осью вращения шпинделя, а также специфическая технология обработки и оснастка, которые могут вызвать радиальное биение фрезерного станка с ЧПУ во время обработка.

1. Влияние радиального биения самого шпинделя

Основными причинами ошибки радиального биения шпинделя являются ошибка соосности каждой шейки шпинделя, различные ошибки самого подшипника и ошибка соосности между подшипниками. Их влияние на радиальную точность вращения шпинделя зависит от режима обработки. Эти факторы формируются в процессе изготовления и сборки станка, и оператору станка трудно избежать их влияния.

2. Влияние несоответствия между центром инструмента и центром вращения шпинделя

Когда инструмент установлен на шпинделе, если центр инструмента не соответствует центру вращения шпинделя, инструмент неизбежно вызовет радиальное биение. Конкретными влияющими факторами являются:подгонка инструмента и патрона, правильность метода загрузки инструмента и качество самого инструмента.

3. Влияние конкретной технологии обработки

Радиальное биение инструмента во время обработки происходит главным образом потому, что радиальное биение усугубляется радиальной силой резания. Радиальная сила резания представляет собой составляющую силы общей силы резания в радиальном направлении. Это приведет к изгибу и деформации заготовки, а также к вибрации во время обработки. Это основной компонент, влияющий на качество заготовки. На него в основном влияют такие факторы, как количество резания, материал инструмента и заготовки, геометрический угол инструмента, метод смазки и метод обработки.

Способы уменьшения радиального биения

Радиальное биение инструмента во время обработки происходит главным образом потому, что радиальное биение усугубляется радиальной силой резания. Поэтому снижение радиальной силы резания является важным принципом уменьшения радиального биения. Для уменьшения радиального биения можно использовать следующие методы:

1. Используйте острые ножи

Выберите больший передний угол инструмента, чтобы сделать инструмент более острым и снизить силу резания и вибрацию. Выберите больший угол зазора инструмента, чтобы уменьшить трение между основной поверхностью зазора инструмента и слоем упругого восстановления переходной поверхности заготовки, тем самым уменьшая вибрацию. Однако передний угол и задний угол инструмента нельзя выбирать слишком большими, иначе прочность и площадь рассеивания тепла инструмента будут недостаточными. Поэтому необходимо выбирать различные передние и задние углы инструмента в зависимости от конкретной ситуации. Черновая обработка может быть меньше, но при чистовой обработке, с учетом уменьшения радиального биения инструмента, она должна быть больше, чтобы сделать инструмент более острым.

2. Используйте надежные инструменты

В основном есть два способа увеличить прочность инструмента. Одним из них является увеличение диаметра держателя инструмента. При той же радиальной силе резания диаметр резцедержателя увеличивается на 20 %, а радиальное биение инструмента может быть уменьшено на 50 %. Во-вторых, уменьшить выступающую длину инструмента. Чем больше выступающая длина инструмента, тем больше деформация инструмента при обработке. Когда обработка находится в постоянном изменении, радиальное биение инструмента будет продолжать изменяться, что приведет к заготовке Обработанная поверхность также не будет гладкой, если длина выдвижения инструмента уменьшится на 20%, радиальное биение инструмента также уменьшится на 50%.

3. Передняя поверхность инструмента должна быть гладкой

Во время обработки гладкая передняя поверхность может уменьшить трение стружки об инструмент, а также уменьшить силу резания на инструменте, тем самым уменьшив радиальное биение инструмента.

4. Коническое отверстие шпинделя и очистка патрона

Коническое отверстие шпинделя и патрон чистые, во время обработки заготовки не должно быть пыли и мусора. При выборе обрабатывающего инструмента старайтесь использовать инструмент с меньшей длиной выдвижения для загрузки ножа, а усилие должно быть разумным и равномерным, не слишком большим и не слишком маленьким.

5. Выберите разумное количество ножей

Если количество режущего инструмента слишком мало, возникнет явление проскальзывания при обработке, что приведет к постоянному изменению радиального биения инструмента во время обработки. Когда обрабатываемая поверхность не является гладкой, соответственно увеличивается сила резания. Это вызовет большую деформацию инструмента, увеличит радиальное биение инструмента при обработке, а также сделает обрабатываемую поверхность не гладкой.

6. Использование встречного фрезерования при чистовой обработке

Поскольку положение зазора между ходовым винтом и гайкой изменяется во время попутного фрезерования, это может привести к неравномерной подаче рабочего стола. В результате удары и вибрация повлияют на срок службы станка и инструмента, а также на шероховатость поверхности заготовки. При фрезеровании толщина резания меняется от малой к большой, нагрузка на инструмент также меняется от малой к большой, инструмент более стабилен при обработке. Обратите внимание, что это используется только для чистовой обработки, а попутное фрезерование по-прежнему используется при черновой обработке. Это связано с тем, что производительность попутного фрезерования высока, а срок службы инструмента может быть гарантирован.

7. Разумное использование смазочно-охлаждающей жидкости

Разумное использование смазочно-охлаждающей жидкости, в основном охлаждающей воды, мало влияет на силу резания. Смазочно-охлаждающая жидкость, основной функцией которой является смазка, может значительно снизить силу резания. Благодаря своему смазывающему эффекту он может уменьшить трение между передней поверхностью инструмента и стружкой, а также между задней поверхностью и переходной поверхностью заготовки, тем самым уменьшая радиальное биение инструмента.

Заключение

Практика показала, что при обеспечении точности изготовления и сборки каждой детали станка, а также при правильном выборе процесса и оснастки влияние радиального биения инструмента на точность обработки заготовки может быть снижено. свернуто.