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2025.1

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如何减少刀具的跳动
任何加工都不可避免地存在刀具跳动现象,无法完全避免

 

任何加工都不可避免地存在刀具跳动现象,无法完全避免。因此,为每次加工设定可接受的跳动量并保持在该范围内以优化生产率和延长到具寿命。较低的跳动量总是更好的,但机床和夹具的选择、伸出长度、刀具行程以及许多其他因素都会影响跳动量。

        一、刀具跳动

          刀具跳动是指切削刀具、刀柄或主轴偏离其真实轴线的旋转量。在质量较差的立铣刀上这种情况比较明显,当刀具静止时测量的切削直径尺寸准确,但旋转时测量值超出公差范围。减少跳动的第一个步是了解导致跳动的各个因素。跳动体现在每个切削刀具、夹头、刀柄和主轴的精度上。机床与被加工工件之间每增加一个连接点,都会导致更大的径向跳动。每一次都会使总跳动量进一步增大。对于每项工装和设备,都应采取措施尽量减少径向跳动,以实现最佳性能、延长刀具使用寿命并生产出优质成品。

 

           二、跳动量测量

确定系统的跳动量是找到应对方法的第一步。跳动是通过一个百分表或激光测量设备在旋转时直径的变化来测量的。虽然百分表便携又易于使用,但它们的准确性不如现有的激光,如果通过按压百分表可能会使跳动测量结果更糟。这主要是微型和微小刀具的问题,由于刀具的刚度不足,应严格使用激光测量。大多数立铣刀制造商建议在可能的情况下使用激光测量代替百分表。

跳动应在刀具进行切削的位置测量,通常是在刀具的端部,或者沿着切削长度的一部分进行测量。由于刀具刃槽形状不一致,在这些情况下使用千分表是不可行。鉴于此,激光测量设备则具有这一优势。

 

三、高质量刀具

切削刀具在制造时都有最大允许跳动量的限制,有些刀具的最大允许跳动量可小于等于0.005mm。这通常也是加工应达到的数值。对于直径小至 0.025mm的微型刀具,跳动量的测量值必须控制得更小。刀具跳动量与刀具直径的比值越大,刀具失效的风险就越高。如前所述,从跳动量最小的刀具开始使用,对于将总跳动量降至最低至关重要。这种跳动是无法避免的。

 

四、精密刀柄

减少跳动的下一步是确保使用高质量、精密的刀柄。这些刀柄通常采用热缩式或压配合式刀柄,能够实现精准的刀具旋转。在整个刀柄圆周上施加均匀的压力对于减少跳动至关重要。应避免使用螺钉紧固式刀柄,因为其不均匀的夹紧力会使刀具偏离中心。对于夹头的刀柄,由于额外的组件,通常也会引入额外的跳动。刀柄系统中每增加一个连接,就会出现更多产生跳动的可能性。热缩式和压配合式刀柄由于其组件更少,在减少跳动方面天生更具优势 。

 

在考虑刀具夹持时,应关注机床清洁度这一因素。通常,切屑可能会卡在主轴中。在每次作业准备时,确保刀具夹头和主轴清洁无切屑和碎屑至关重要。

 

五、刀柄改进

除了设备本身外,许多其他因素也会导致刀具跳动量增加。这些因素可能包括刀具的长度、机床安装的刚性以及刀具伸出夹头的长度。刀柄改进及其刀具夹持方法都会产生很大影响。下图就是一种新型刀柄

跳动在机加工中永远不会被完全消除。然而,可以采取各种可能的措施将其降至最低。保持刀具的同心旋转将延长刀具寿命、提高加工性能,并最终为您节省时间和资金。跳动是金属加工行业中的一个常见问题,但在可能导致零件报废和出现不可接受结果时,它却常常被忽视。机床的每个部件都会对最终的跳动产生影响,因此任何一个部件都不应被忽视 。