當(dāng) CNC 加工表面出現(xiàn)明顯刀痕時(shí),學(xué)員應(yīng)從哪些方面找原因?
當(dāng)CNC加工表面出現(xiàn)明顯刀痕時(shí),學(xué)員可以從以下幾個(gè)方面尋找原因:
**一、刀具方面**
- **刀具磨損**
- **磨損形式及影響**:刀具在長時(shí)間使用后,刃口會(huì)出現(xiàn)磨損。常見的磨損形式有后刀面磨損、前刀面磨損和邊界磨損。后刀面磨損會(huì)導(dǎo)致刀具后角變小,切削力增大,在加工表面形成擠壓痕跡。例如,在銑削加工中,隨著刀具后刀面磨損,加工表面會(huì)出現(xiàn)越來越明顯的劃痕。前刀面磨損主要是在切削過程中,切屑與前刀面的摩擦導(dǎo)致的,這種磨損會(huì)使切屑變形增大,切削力不穩(wěn)定,也會(huì)造成加工表面質(zhì)量下降。
- **檢查方法**:學(xué)員可以使用放大鏡或顯微鏡來觀察刀具刃口的磨損情況。對于簡單的刀具,如車刀,直接觀察刃口是否有磨損帶即可;對于復(fù)雜的刀具,如銑刀,需要觀察刀具各個(gè)刃口的磨損程度是否一致。
- **刀具安裝問題**
- **安裝精度的影響**:刀具安裝不牢固或者安裝位置不準(zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致刀具在加工過程中產(chǎn)生振動(dòng)或者偏移。例如,在鉆削加工中,如果鉆頭安裝時(shí)與機(jī)床主軸不同心,鉆孔時(shí)就會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng),在孔壁上留下螺旋狀刀痕。在銑削加工中,刀具安裝后的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)過大,會(huì)使刀具切削刃切入工件的深度不均勻,從而產(chǎn)生刀痕。
- **檢查方法**:對于刀具的安裝牢固程度,可以通過手動(dòng)搖晃刀具(當(dāng)然要在機(jī)床停止?fàn)顟B(tài)且確保安全的情況下)來初步判斷。對于刀具的安裝精度,如徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng),可以使用百分表來檢測。將百分表的表頭接觸刀具的圓柱面或者端面,然后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸,觀察百分表指針的擺動(dòng)范圍,以此判斷刀具的跳動(dòng)情況。
**二、切削參數(shù)方面**
- **進(jìn)給量不合理**
- **進(jìn)給量過大的影響**:如果進(jìn)給量過大,刀具在單位時(shí)間內(nèi)切削的材料過多,切削力會(huì)急劇增大,導(dǎo)致刀具產(chǎn)生振動(dòng),加工表面就會(huì)出現(xiàn)明顯的刀痕。例如,在車削外圓時(shí),當(dāng)進(jìn)給量超過了刀具和工件材料所能承受的合理范圍,加工表面會(huì)出現(xiàn)間距較大且粗糙的刀痕。
- **檢查與調(diào)整方法**:學(xué)員可以查看CNC程序中的進(jìn)給量設(shè)置值,并與加工工藝手冊或者刀具廠商推薦的進(jìn)給量范圍進(jìn)行對比。如果發(fā)現(xiàn)進(jìn)給量過大,需要適當(dāng)降低進(jìn)給量,重新進(jìn)行加工試驗(yàn),觀察刀痕是否改善。
- **切削速度不合適**
- **切削速度不當(dāng)?shù)挠绊?*:切削速度過高或過低都會(huì)對加工表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。切削速度過高時(shí),刀具與工件之間的摩擦加劇,產(chǎn)生大量的切削熱,容易導(dǎo)致刀具磨損加快,并且切削過程不穩(wěn)定,產(chǎn)生刀痕。切削速度過低時(shí),材料的切削性能變差,容易產(chǎn)生積屑瘤,積屑瘤會(huì)周期性地脫落,附著在加工表面,形成刀痕。
- **檢查與調(diào)整方法**:同樣,學(xué)員需要檢查程序中的切削速度設(shè)置,并根據(jù)工件材料和刀具材料的特性進(jìn)行調(diào)整??梢詤⒖技庸すに囐Y料來確定合理的切削速度范圍。在調(diào)整切削速度后,注意觀察加工過程中刀具的磨損情況和加工表面質(zhì)量的變化。
**三、機(jī)床方面**
- **機(jī)床精度問題**
- **機(jī)床精度下降的影響**:機(jī)床的導(dǎo)軌精度、主軸精度等因素對加工表面質(zhì)量有重要影響。如果機(jī)床導(dǎo)軌磨損,會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)或者刀具的運(yùn)動(dòng)精度下降,使刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定,產(chǎn)生刀痕。例如,在平面銑削中,機(jī)床導(dǎo)軌的直線度下降,會(huì)使銑刀在銑削平面時(shí)產(chǎn)生波浪狀的刀痕。主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)過大,也會(huì)像刀具安裝不良一樣,導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)質(zhì)量問題。
- **檢查方法**:對于機(jī)床精度的檢查,一般需要專業(yè)的檢測工具和方法。對于導(dǎo)軌精度,可以使用水平儀來檢查導(dǎo)軌的水平度和直線度。對于主軸精度,可以使用專業(yè)的主軸精度檢測設(shè)備,如激光干涉儀來檢測主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。不過,對于學(xué)員來說,一些簡單的判斷方法是觀察機(jī)床在空載運(yùn)行時(shí)是否有異常振動(dòng)或者噪聲。
- **機(jī)床剛性不足**
- **剛性不足的影響**:機(jī)床剛性不足主要體現(xiàn)在切削力較大時(shí),機(jī)床的部件(如床身、立柱等)會(huì)產(chǎn)生彈性變形。這種變形會(huì)使刀具與工件之間的切削位置發(fā)生改變,導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)刀痕。例如,在重型切削加工中,如果機(jī)床的剛性不夠,當(dāng)?shù)毒咔腥牍ぜr(shí),床身可能會(huì)產(chǎn)生彎曲變形,使加工出來的工件表面出現(xiàn)中間凹或者凸的情況。
- **檢查方法**:可以通過觀察機(jī)床在切削過程中的振動(dòng)情況來初步判斷機(jī)床剛性。如果在切削時(shí),機(jī)床振動(dòng)明顯且伴隨著較大的噪聲,可能是機(jī)床剛性不足。另外,也可以查看機(jī)床的規(guī)格參數(shù),了解機(jī)床的設(shè)計(jì)剛性指標(biāo),并與實(shí)際加工情況進(jìn)行對比。
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