数控刀具基础知识（三）

刀具振动需要同时存在的三个条件

• 包括刀具在内的工艺系统刚性不足，导致固有频率低。

• 切削时产生一个足够大的外激力。

• 外激力的频率与工艺系统的固有频率相同随即产生共振。

解决刀具振动的思路

第一是减小切削力至最小；

第二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的静态刚性；

第三则是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频，从而消除刀具振动。

降低切削力的方法

• 用尽可能小的刀尖圆弧。

• 增大刀具的前角。

• 用磨制刀片替代压制刀片。

• 减小切深、转速和提高进给。

• 对于细长轴用90度的主偏角。

• 对于细长杆的铣刀用圆刀片最有利于消振。

常见问题

后刀面磨损过快时

表现： 后刀面迅速磨损导致加工表面粗糙和加工尺寸超差。

原因：切削速度过高，或者刀片耐磨性太差；

进给量太小

改进方法：降低切削速度，同时逐步加大走刀量

采用更耐磨的刀片材料或涂层

采用顺铣的方法

发生刻痕磨损时

经常用指甲检查刀片的沟槽磨损

表现：刀片沟槽磨损导致表面粗糙和崩刃。

原因：切削速度过高，或者刀片耐磨性太差；

进给量太小；

铣削材料有加工硬化倾向；

工件表面有氧化皮；

改进方法：采用更耐磨的刀片材料或涂层；

降低切削速度并加大走刀量；

铣削不锈钢和耐热合金时产生积屑瘤

铣削粘刀也叫积屑瘤， 它使加工表面粗糙起毛刺，积屑瘤脱落导致刀片前刀面脱落，刀片刃口崩碎， 耐热合金类工件的二次挤屑导致刃口快速崩碎。

原因：刃口钝化，负前角，切削速度低，切屑厚度过薄， 切屑排除不畅。

改进方法：

对于不锈钢和铝合金可以提高切削速度；

 采用物理涂层的刀片或者非涂层刀片；

逐步加大走刀量致最佳切屑厚度；

充足的高压冷却液或空气防止二次切屑；

采用顺铣的方法。

对于耐热合金钛合金和沉淀硬化不锈钢或者低速采用纯矿物油冲刷切削区域。

铣削刀片的磨损--热裂

改进方法：

充足的持续的冷却液

降低切削速度

逐步加大走刀量

采用更耐磨的刀片材料或涂层

采用顺铣的方法

铣削刀片的磨损--陨坑磨损

改进方法：

降低切削速度

减小走刀量

采用更耐磨的刀片材料或涂层

避免积屑瘤

刃口崩碎或打刀

表现：

切削刃细小破损使加工表面粗糙以及后刀面过度磨损

打刀指刀片刃口特别是刀尖折断

原因：

刀片材料太硬，刀片槽型过于薄弱，采用的切削速度过低挤碎刃口，挤屑和积屑瘤， 工件材质不均或者有断续切削。

改进方法：

首先排除振动的因素，采用韧性更好的刀片材料，换刃口强壮的刀片

刃口被挤碎则提高切削速度

工件材质不均降低切削速度并且加大走刀量顺铣铣

检查刀垫是否破碎，刀片螺钉是否变形需要更换

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