CNC加工过程中出现弹刀过切的现象

在CNC加工中，铣刀的旋转方向普通是不变的，但进给方向是变化的。就呈现了铣削加工中常见的两种现象：顺铣与逆铣，铣刀切削刃在每次切入时都会遭到冲击载荷的作用。为了顺利铣削，必需思索一次切削中刀刃切入以及切出时切削刃与材料之间的正确接触方式。众所周知，CNC加工中刀具及切削的重要性，那如何控制CNC在加工中的弹刀问题？

CNC加工中，在转角位呈现弹刀而招致过切的现象，采用合理的刀具和加工办法，是能够将弹刀的概率降低的。
 
01，加工中常见的弹刀过切问题

在加工中，经常会在转角位出现弹刀而导致过切的现象，如果采用合理的刀具和加工方法，是可以将弹刀的机会降低的。

弹刀位与加工过切



02，问题分析及对策

如下图所示，A图是刀具在加工较平坦位置时的状态，当加工到B位急停，准备反向加工时，由于惯性作用，刀具会产生变形，从而造成在B位较直身位处弹刀过切。

弹刀图示







刀具变形量的关系式：


由上面公式中，我们可知，影响刀具变形的主要因素有三个：
L - 装刀长度
D - 刀具直径
P - 刀具所受的作用力

L - 装刀长度

由公式可知，刀具的变形量与装刀长度是3次方的关系，同样直径的刀具，当长刀增加一倍，其变形量将会增大3倍。

在加工时，尽可能缩短装刀长度，以减低弹刀风险。
 
D - 刀具直径

 

由公式可知，刀具的变形量与刀具直径是4次方的关系，同样长度的刀具，当刀具直径减少一倍，其变形量将会增大4倍。

在加工时，可以的话，尽可能选择大直径刀具或采用加壮刀具来加工，以减低弹刀风险。(如下右图所示：A采用热索和锥颈刀，B采用加壮刀柄的刀具来加工)

 
P - 刀具所受的作用力

由公式可知，刀具的变形量与其在加工中所受的作用力是正比关系，减少刀具所受的作用力则可减低弹刀的机会，可以通过以下方法减少加工中刀具所受的作用力。

减少作用力分析：
切削是一个剪切变形的过程，每种材料都有自己的强度(σ)，要使材料分离，外来的强度必须大于材料本身强度。
σ = F / S
σ : 材料的强度
F：作用力
S : 接触面积



从上公式中可知，刀具受的作用力(F)与其与工件的接触面积(S)成正比关系。要减少刀具所受的作用力就要减少刀具与工件的接触面积。

减少作用力例子1：

使用刀路转角功能或加大R位的方法来减少刀具在转角位的负荷，从而降低弹刀的机率。




减少作用力例子2：

在加工较深位置时，可采用较小的进给量和细R角的刀具，以减少加工中刀具所受的作用力，以减低弹刀的风险。

下图是使用D50R6刀和D50R0.8刀在加工同样深度时,与模料接触位的比较可知，采用细R角刀具加工深型工件比大R角刀具更能减少切削力。


总结：

综合地运用影响刀具变形的三个有关因素(装刀长度、刀具直径、切削力)，可以降低弹刀机率，提高加工时间，得到较好的加工精度和表面粗糙度。