CNC加工過程中出現彈刀過切的現象

在CNC加工中，銑刀的旋轉方向普通是不變的，但進給方向是變化的。就呈現了銑削加工中常見的兩種現象：順銑與逆銑，銑刀切削刃在每次切入時都會遭到沖擊載荷的作用。為了順利銑削，必需思索一次切削中刀刃切入以及切出時切削刃與材料之間的正確接觸方式。眾所周知，CNC加工中刀具及切削的重要性，那如何控制CNC在加工中的彈刀問題？

CNC加工中，在轉角位呈現彈刀而招致過切的現象，采用合理的刀具和加工辦法，是能夠將彈刀的概率降低的。
 
01，加工中常見的彈刀過切問題

在加工中，經常會在轉角位出現彈刀而導致過切的現象，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



02，問題分析及對策

如下圖所示，A圖是刀具在加工較平坦位置時的狀態，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次方的關系，同樣長度的刀具，當刀具直徑減少一倍，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：

使用刀路轉角功能或加大R位的方法來減少刀具在轉角位的負荷，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：

綜合地運用影響刀具變形的三個有關因素(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。