模具的粗加工大多采用圓刀片機(jī)夾式立銑刀,其特征是刀片為圓形,強(qiáng)度高;小切深時(shí)可減薄切屑,加大進(jìn)給量。但是,在加工模具時(shí),如刀具懸伸量較大,則會產(chǎn)生切削抗力大、易發(fā)生高頻振動(dòng)等問題。帶分屑槽斷屑的圓刀片機(jī)夾式立銑刀是率先采用鋸齒形切削刃圓刀片的立銑刀,較好克服了上述缺陷。
(1)銑刀特點(diǎn)
①采用鋸齒形切削刃:采用鋸齒形切削刃能將切屑分?jǐn)酁榧?xì)屑;使切削力方向分散,抑制高頻振動(dòng)的發(fā)生;鋸齒形切削刃與工件的接觸長度比普通圓刀片機(jī)夾式立銑刀更長,可使切屑變薄,從而提高每齒進(jìn)給量。這種刀具能適用于懸伸量較長的模具銑削加工(63MM立銑刀的懸伸長度可達(dá)400MM),推薦采用中低速(80~120M/MIN)加工。帶分屑槽斷屑的圓刀片機(jī)夾式立銑刀推薦用于懸伸長度150MM以上的模具加工。
②刀槽的構(gòu)造:刀片的定位是由安裝刀墊的四邊形刀槽與刀片底面兩側(cè)相組合來確定的;作用于刀尖上的切削力是由刀片底面兩側(cè)和刀墊定位面來承受的,因此能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的切削加工。
③切削刃的相位:帶分屑槽斷屑的圓刀片機(jī)夾式立銑刀的切削刃由12個(gè)凸起的刀刃組成,每兩個(gè)切削刃之間對應(yīng)的夾角為30°。對于φ63MM的5齒立銑刀,從一個(gè)刀片到下一個(gè)刀片之間切削刃的相位錯(cuò)位角度為30°/5=6°。因此,在分?jǐn)嗲行嫉耐瑫r(shí)使切削力方向分散,從而對因刀具懸伸長度大而引起的高頻振動(dòng)起到抑制效果。
④可使用普通圓刀片:帶分屑槽斷屑的圓刀片機(jī)夾式立銑刀的結(jié)構(gòu)也適合安裝普通圓切片,即在一種銑刀上可使用兩種圓刀片。
(2)使用注意事項(xiàng)
①切削寬度:在刀具懸伸長度較大的加工條件下,將切削寬度設(shè)定為常用切削寬度的60%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的加工。如銑刀直徑為φ63MM,可選擇38MM以上的切削寬度;若將切削寬度減小到50%以下,則會產(chǎn)生高頻振動(dòng)。當(dāng)?shù)毒邞疑扉L度較大時(shí),刀柄撓度增大,選擇60%以上的切削寬度時(shí),撓曲的方向能使切削抗力作用在與切削力相反的方向,與進(jìn)給力平衡而達(dá)到穩(wěn)定。如切削寬度減小到50%以下,壓力角成為負(fù)角,切削抗力與進(jìn)給方向不一致,就會引起振動(dòng)。由切削寬度影響試驗(yàn)結(jié)果可知,切削寬度較大時(shí)可以加大切深量。
②加工深模腔:在立式加工中心上加工深模腔時(shí),如果排屑不暢,將產(chǎn)生切屑相互纏繞的現(xiàn)象。此時(shí),應(yīng)利用強(qiáng)力壓縮空氣吹出切屑,還是使用切削液使切屑不發(fā)生纏繞?這些問題應(yīng)引起足夠重視。
(3)與普通圓刀片機(jī)夾式立銑刀的對比
帶分屑槽斷屑圓刀片機(jī)夾式立銑刀與普通圓刀片機(jī)夾式立銑刀的對比切削結(jié)果表明,新型刀具的壽命提高了6倍(從20分鐘延長到120分鐘),加工一個(gè)工件所需刀具從12把減少到2把,從而減少了換刀次數(shù),提高了加工效率。由于能將切屑分?jǐn)酁榧?xì)屑,使排屑更為流暢。