桶形銑刀大有可為
2023-05-06 10:58:14桶形銑刀大有可為
五軸加工在現(xiàn)代金屬切削領域越來越受歡迎。五軸加工具有明顯的優(yōu)點，例如只需一次裝夾即可加工復雜形狀的零件，而不改變工件的定位，同時保證了高加工精度并減少了加工節(jié)拍。先進的工件制造技術(shù)提高了精密鍛造、鑄造和主流增材制造(AM)的水平。這也導致了更復雜的幾何形狀的工件，切割，以減少加工余量和材料，并達到反映工件的最終形狀的結(jié)果。這需要高性能的切削工具來精加工和半精加工復雜的幾何表面。
球頭銑刀被認為是加工三維曲面的傳統(tǒng)工具。球頭銑刀是銑削加工中最常用的表面半精加工和精加工工具。五軸加工中心領域的發(fā)展，以及現(xiàn)代凸輪系統(tǒng)的重大進步，導致市場上出現(xiàn)了不同切削刃類型的刀具，即曲線或桶形立銑刀。雖然這些刀具為機械工人所熟知，但卻常常被忽視。五軸加工，結(jié)合數(shù)控軟件和復雜刀具配置的計算機建模，使桶形立銑刀的使用重新回到了公眾的視野。
這些立銑刀的切削刃是圓弧形的，代表半徑大于刀具標稱半徑的一段圓弧。為便于比較，在球頭銑刀中，刀具的半徑為切削刃的半徑。與球頭銑刀相比，采用“多路徑銑削技術(shù)”的曲面銑刀可以顯著增加表面的步長，從而縮短切削時間。在加工復雜曲面時，三軸數(shù)控機床無法保證桶形刀具的正確切削位置。而五軸機床可以實現(xiàn)桶形銑刀的充分利用。
桶形立銑刀有多種配置，如純桶形、錐桶形、透鏡形、橢圓形或拋物線形，這取決于切削刃相對于刀具軸的方向。刀具的刃口形狀決定了刀具的應用。例如，透鏡形銑刀適用于五軸和三軸機床，而錐形桶形立銑刀只適用于五軸機床。桶形刀設計用于多刃整體立銑刀，以提供更高的刀具精度和最大化刀具齒數(shù)。下圖是直徑范圍為8-12 mm的整體硬質(zhì)合金立銑刀（SCEM）。10mm錐桶形硬質(zhì)合金立銑刀具有半徑為85mm的弧形外圓切削刃。與10mm球頭銑刀相比，該立銑刀的步距提高了四倍，并達到相同的加工表面粗糙度。
眾所周知，單刀片刀具比可更換的硬質(zhì)合金尖端銑刀或整體硬質(zhì)合金立銑刀精度低。但是，如果我們分析單刃刀具并在精度上做出一些妥協(xié)，那么單刀片刀具也可以與可更換或硬化的刀具競爭。單刀片刀具通過擴大桶形銑刀的直徑范圍來提高成本效益。與適合硬質(zhì)合金立銑刀和可更換頭的進給量相比，耐用的刀片結(jié)構(gòu)和高剛性的刀片夾持使每齒的進給量有所增加。這確保了適當?shù)倪M給速度，從而高效地進行加工。當加工穩(wěn)定性較差時，減少齒數(shù)有助于控制振動。如今，單刀片桶形刀具設計成為了更加符合邏輯、更加合理的選擇。
桶形銑刀在現(xiàn)代制造業(yè)中有十分廣闊的前景。桶體設計在金屬加工工業(yè)中得到了廣泛的應用，其中包括整體硬質(zhì)合金桶形立銑刀、整體可替換桶形立銑刀和單葉片桶形立銑刀在內(nèi)，這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個完整的桶形仿形銑刀家族，共同面對未來的挑戰(zhàn)。
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