桶形銑刀大有可為
2023-05-06 10:58:14桶形銑刀大有可為
五軸加工在現代金屬切削領域越來越受歡迎。五軸加工具有明顯的優點，例如只需一次裝夾即可加工復雜形狀的零件，而不改變工件的定位，同時保證了高加工精度并減少了加工節拍。先進的工件制造技術提高了精密鍛造、鑄造和主流增材制造(AM)的水平。這也導致了更復雜的幾何形狀的工件，切割，以減少加工余量和材料，并達到反映工件的最終形狀的結果。這需要高性能的切削工具來精加工和半精加工復雜的幾何表面。
球頭銑刀被認為是加工三維曲面的傳統工具。球頭銑刀是銑削加工中最常用的表面半精加工和精加工工具。五軸加工中心領域的發展，以及現代凸輪系統的重大進步，導致市場上出現了不同切削刃類型的刀具，即曲線或桶形立銑刀。雖然這些刀具為機械工人所熟知，但卻常常被忽視。五軸加工，結合數控軟件和復雜刀具配置的計算機建模，使桶形立銑刀的使用重新回到了公眾的視野。
這些立銑刀的切削刃是圓弧形的，代表半徑大于刀具標稱半徑的一段圓弧。為便于比較，在球頭銑刀中，刀具的半徑為切削刃的半徑。與球頭銑刀相比，采用“多路徑銑削技術”的曲面銑刀可以顯著增加表面的步長，從而縮短切削時間。在加工復雜曲面時，三軸數控機床無法保證桶形刀具的正確切削位置。而五軸機床可以實現桶形銑刀的充分利用。
桶形立銑刀有多種配置，如純桶形、錐桶形、透鏡形、橢圓形或拋物線形，這取決于切削刃相對于刀具軸的方向。刀具的刃口形狀決定了刀具的應用。例如，透鏡形銑刀適用于五軸和三軸機床，而錐形桶形立銑刀只適用于五軸機床。桶形刀設計用于多刃整體立銑刀，以提供更高的刀具精度和最大化刀具齒數。下圖是直徑范圍為8-12 mm的整體硬質合金立銑刀（SCEM）。10mm錐桶形硬質合金立銑刀具有半徑為85mm的弧形外圓切削刃。與10mm球頭銑刀相比，該立銑刀的步距提高了四倍，并達到相同的加工表面粗糙度。
眾所周知，單刀片刀具比可更換的硬質合金尖端銑刀或整體硬質合金立銑刀精度低。但是，如果我們分析單刃刀具并在精度上做出一些妥協，那么單刀片刀具也可以與可更換或硬化的刀具競爭。單刀片刀具通過擴大桶形銑刀的直徑范圍來提高成本效益。與適合硬質合金立銑刀和可更換頭的進給量相比，耐用的刀片結構和高剛性的刀片夾持使每齒的進給量有所增加。這確保了適當的進給速度，從而高效地進行加工。當加工穩定性較差時，減少齒數有助于控制振動。如今，單刀片桶形刀具設計成為了更加符合邏輯、更加合理的選擇。
桶形銑刀在現代制造業中有十分廣闊的前景。桶體設計在金屬加工工業中得到了廣泛的應用，其中包括整體硬質合金桶形立銑刀、整體可替換桶形立銑刀和單葉片桶形立銑刀在內，這些產品構成了一個完整的桶形仿形銑刀家族，共同面對未來的挑戰。
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