如何最大化高平衡立铣刀

由于通过提高主轴速度和金属去除率来提高效率和生产率，高速加工在世界各地的机加工车间变得越来越普遍。然而，在如此高的主轴转速下，否则可以忽略不计的误差和缺陷会导致负面影响，例如刀具寿命缩短、表面光洁度差和机器本身磨损。许多这些负面影响源于导致振动的总离心力的增加，在行业中通常称为颤振。工具不平衡是造成振动的一个关键因素，也是更可控的因素之一。

为什么平衡对加工至关重要

不平衡是工具的质心偏离其旋转轴的程度。在较低的 RPM 下可能无法区分小水平的不平衡，但随着离心力的增加，工具质心的微小变化可能对其性能造成重大不利影响。高平衡立铣刀通常用于帮助解决主轴转速增加时的振动问题。平衡用于对质量的内在不对称分布进行补偿，通常通过去除计算量和方向的质量来完成。

图片来源：海默；平衡基础

Helical Solutions 提供高平衡立铣刀，有 2 刃和 3 刃选项（见图 2）、方形和圆角半径，以及 3 刃刀具上的冷却液通孔。这些立铣刀在 33,000 RPM 的行业标准 G2.5 下平衡：G 代表由于不平衡造成的潜在损坏，可以表示为“平衡质量等级”或 G，2.5 是以 MM/秒为单位的振动速度。这些工具专为提高能够提高 RPM 和进给率的高度平衡加工中心的性能而设计。使用高平衡工具，由于加工过程中的振动减少，还可以提高表面光洁度。此外，这些立铣刀是围绕当前的高端刀具夹持设计的，并且在特定的总长度上有多种颈部长度。这些尺寸组合可实现最大刚度并减少过度伸出，从而实现最佳性能和将工具推向极限的能力。

高平衡的模具成本优势

选择使用高平衡立铣刀的机械师将在主轴上看到某些好处，而且在他们的钱包里也有好处。选择运行此类工具的成本优势包括：

• 更长的刀具寿命
• 更长的主轴寿命
• 减少机器停机时间

利用 Tap 测试器

Tap 测试人员做什么

振动是您应用中最大的敌人，尤其是在 RPM 和进给率较高的情况下。使用攻丝测试仪等资源有助于减少振动，并通过生成切削性能预测和颤振限制，让您充分利用高平衡立铣刀。

点击测试的工作原理

图片来源：Manufacturing Automation Laboratories Inc.

Tap Testing 生成切削性能预测和颤振限制。在敲击测试中，机床结构通过冲击锤击打来“激发”或测试。在铣削中，机床结构通常在所有三个方向上都是灵活的：X、Y 和 Z，但在使用高平衡刀具的铣削应用中，通常只在两个平面上考虑灵活性——X 和 Y 方向。通过用冲击锤敲击 X 和 Y 方向，冲击会在一定的频率范围内激发结构，该频率范围取决于锤的尺寸、使用的工具类型和结构本身。初始撞击产生的频率将产生足够的信息，使冲击力测量和位移/加速度计测量都可用。结合这两个测量值将得到频率响应函数，它是结构在频率中的动态刚度图。

收集来自 Tap Test 的信息后，它会将信息处理为适用于所有主轴速度的有用切削参数，例如切削深度、速度和进给率。在了解最佳运行参数后，可以最大限度地减少振动，并充分利用工具。

高平衡工具总结

在加工过程中保持振动对加工成功极为重要。因为振动的一个原因是刀具不平衡，所以使用平衡刀具将导致工作更顺畅、最终产品更清洁，以及刀具和主轴的使用寿命更长。选择使用 High Balance Tooling 的机械师可以使用 Tap Tester，或者一种为您的工具和机器设置生成完美运行参数的方法，以确保加工振动尽可能小。