如何减少数控加工中的刀具挠度
刀具偏斜是数控加工中常见的挑战之一。会引起机器颤振，破坏加工零件的表面光洁度，破坏尺寸精度。一般情况下，刀具牢固地放置在卡盘中，但在操作过程中，材料的反作用力往往超过刀具的操作力，可能会推动或偏转刀具到意想不到的方向。
为了生产具有精密、精密和高质量表面光洁度的零件，将工具变形降至最低是很重要的。当切削力超过刀具的刚度时，就会发生刀具偏斜，造成刀具弯曲。在操作过程中，工具可能不会感到弯曲，但必须在最终测试中证明。使用偏转工具制造的零件可能会变形、超出公差、容易发生变化或出现“裂纹”表面光洁度。
因此，如果出现刀具偏斜，可能会导致CNC加工过程中出现一些错误。这就是为什么有必要充分了解什么是工具偏斜，它的原因是什么，以及减少它的策略。本文讨论了所有这些因素，以尽量减少工具偏斜。
什么是刀具偏斜？
工具变形只是名称。这是工具与其预期对齐的偏差。 CNC加工刀具紧紧地固定在卡盘上。这意味着工具的一端留在卡盘内，而工具的另一操作端是自由的或悬臂式的。因为在CNC加工操作中，刀具总是对工件施加力，所以工件材料也提供阻力。数控刀具受到不同操作力和阻力的影响。因此，如果工具的刚性不能承受外力，工具就会偏离其设定的对中。
CNC加工中刀具偏斜肯定会导致以下错误。
工具或工件的灾难性故障
工具生命周期耗尽
尺寸错误
粗糙的表面或潜在的表面损伤
防止或减少刀具偏斜的策略
虽然刀具歪斜不能100%避免，但还是可以通过一些策略和策略来减少。 CNC 机械师可以使用以下经过验证的策略来减少工作期间的刀具偏斜。
最小化扩展长度：
数控刀具离合点与刀具操作尖之间的距离称为伸出长度。由于该工具安装为悬臂梁，因此始终受到弯曲应力和外部垂直和水平力的影响。根据悬臂梁应力理论，悬伸长度越短，弯曲应力的影响越小。基于概念本身，刀具悬伸长度的最小化有助于减少刀具变形。这些因素应与零件几何形状和加工要求的细节相平衡。
增强工具的核心力量：
刀具的核心强度取决于它的刃长和范围。凹槽长度和延伸之间的差异决定了芯的刚度。因此，对于具有均匀径向的CNC加工操作，长槽刀具具有良好的性能。如果芯径保持较粗，将提供更多的材料壁来吸收剪应力，因此芯的强度和刚度最终会增加。
增强工具刚度：
在刀具刚度类别中，存在多种影响，包括刀具条件、刀具材料、刀具尺寸和刀片形状数量、芯径和刀柄直径。如果刀具磨损变钝，切削效率会降低，需要更大的力才能达到与锋利刀具相同的切削和光洁度。因此，会发生更多的刀具偏斜。由强度更高的材料制成的高质量工具可以减少工具偏斜。最后，直径较大的工具，更具体地说是较大的核心直径，更难。因此，应使用零件几何形状允许的最大刀具。
并不总是可以使用更大或更短的工具。某些操作可能需要长距离或长凹槽的工具。在这些情况下，工具应该与操作相匹配。对于需要最小切削面的深加工，直径更大、手柄更硬的长距离刀具更适合。另一方面，无缝墙的操作需要长槽工具。
总之，优化刀具选择和设置几何形状以最小化无支撑长度和最大化刀具刚度可以减少刀具变形，从而提高零件质量并降低刀具成本。
这些是减少 CNC 加工过程中刀具偏斜的策略。然而，高品质的数控机床、高品质的刀具和经验丰富的操作员最终可以帮助减少刀具偏斜。
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