CNC 加工中的刀具变形
你有没有想过为什么在铣削一个孔或凹槽后，它的顶部比底部大？或者为什么你的量规销在孔的开始处很贴合，但不能完全穿过？简单的答案是工具偏转。一切都弯曲。我的意思是一切。工具偏斜是一个普遍存在但鲜为人知的问题。不要担心我的机械师同胞，因为这不是你的错！没有消除工具偏差，只有控制和最小化它。知识就是力量，希望在这篇文章的最后，您将了解工具偏斜的原因和潜在的解决方案。
简单地说，刀具挠度就是刀具的弯曲。当你削减一个特征时，对于这个例子，我们会说一个深口袋。切割时，您正在对工具和材料施加力。材料给了，这就是你得到筹码的原因。然而，它不会不战而败。当材料向后推时，它会迫使工具的末端与施加在材料上的力方向相反。工具伸出得越远，工具的末端就会移动得越远。
可以计算工具挠度，但所涉及的数学相当复杂。如果您在机械车间度过任何重要的时间，那么您就会知道用眼睛和耳朵实现优化的频率——我认为这两件事是优秀机械师可以拥有的最重要的工具。但是，如果您想计算工具偏转的一些数字，可以在线使用多个计算器。就今天的帖子而言，我们将依靠我们可靠的眼睛和一点点常识。
刚性是最重要的因素。随着工具伸出工具架的距离增加，刚性呈指数下降。在某些情况下您需要长度，在这种情况下，您最好的做法是使用最大的直径和最少的凹槽数。当您减小工具的直径时，您也会减少使其弯曲所需的力。此外，刀具上的每个凹槽都会降低刀具的刚度。如果您要切割较深的特征，您需要确保使用打印允许的最大直径，以优化工具性能。即使您需要使用较大直径的刀具进行粗加工，并使用较小的刀具进行精加工以满足您的圆角半径规格，也可以。您还需要一个具有最少凹槽数量的工具，并且只将工具伸出您真正需要的程度。在研究工具时，您会发现有些工具的刚度是主要考虑因素，许多“微型”工具都带有锥形柄以增加刚度。
硬质合金刀具与高速钢刀具减少刀具变形
如果您认为刀具偏斜是一个问题，或者您执行的切削过于激进以至于导致您出现问题，那么您应该始终考虑的一件事是硬质合金刀具。除了更高的 SFPM 和更长的刀具寿命等优点外，硬质合金的刚性大约是高速钢的三倍。但是请记住，硬质合金非常脆——在谈到刀具偏斜时，这不是一个好的组合。偏转它需要更多的时间，但如果你提供足够的力量，工具就不会那么宽容并且会折断，所以要小心。
正如我在“顺铣与传统铣削”博文中所讨论的，切削策略会影响刀具变形。利用动态刀具路径策略（请参阅我的博客文章“动态铣削”）可以帮助最大限度地减少由于轻微径向切削而导致的刀具偏斜。如果您使用动态刀具路径对特征进行粗加工并确保您是顺铣，那么您应该对结果感到满意。正如在这些其他帖子中所讨论的，对于精加工，您有两个选择 - 攀爬精加工或传统铣削弹簧通道，或者传统铣削带有润滑的轻质精加工通道，您会对您的结果感到非常满意。
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