高速铣加工对刀具与刀座有哪些要求？

高速切削（HSM）是现代铣削技能中被广泛运用的一项重要技能。通过运用 HSM 铣削技能，不仅可以铣削各种软硬资料，而且可以到达极好的工件精度。本文介绍了HSM对刀具与刀座的要求。

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HSM 对切削刀具的要求

01. 几许形状

刀具振荡直接影响加工所取得的外表质量。因而，在HSM精加工进程中保持刀具均匀的切削力极其重要，防止引发刀具振荡。

刀具相邻几许特性对切削力的影响：

1）同心度好有利于负载在切削刃上均匀分布；

2）较大的切削刃重叠有利于取得均匀的切削力特性（较大螺旋角和槽数）；

3）短切削长度有利于取得较好的刚性（相关于机床陡壁，轴的直径被减小一点）；

4）芯部横截面状况最好，槽口处的应力会集最小。

可以运用HSM加工高强度资料，这意味着抗变形才能跟着待加工资料硬度的添加而增大。切削刃上负载添加，要求对切削刃的几许形状进行稳定的规划。但是，高速切削状况下在工件外表的自在区域还将发生更多的摩擦热，这意味着有必要减小刀具的间隙角。因而，添加切削刃的稳定性只能通过减小斜角的方式完成。在资料很硬、刀具资料很脆的情况下，乃至可能导致负的斜角。

准确配合的半径在刀刃尖部磨削，以防止突然变热时到达红热状况或许切削刃部分断裂。

如果对加工工件的形状精度要求很高，则所用精加工刀具的球部半径关于待加工工件的形状精度有直接的影响。因而，作为基本条件，在十分精密零件的精加工进程中运用具有十分严厉半径公差（在微米范围内）的刀具是十分重要的。

02. 资料和涂层

刀具资料有必要比待加工资料硬。工件资料与刀具资料之间的硬度差越大，刀具磨损越小，刀具运用寿命越长。由于部分温度很高，还有必要确保刀具资料具有抗氧化性。

较大热负载波动和对刀具资料抗氧化性的要求使得最终需求在精细颗粒碳化钨刀体上进行涂层。

经过试用和试验的涂层系统，如运用 TiN、TiCN 和 TiAlCN在 HSM 加工中敏捷到达了其极限。因而，多种成分的涂层系统被研发出来，它根据高铝含量氮化物、结合其它元素如钇、钒或钽。运用纳米层结构、CBN 和 PKD，还可以到达更高的性能。

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HSM 对刀座的要求

由于在 HSM 加工中需求很高的主轴速度，因而，最好运用HSK-A 和 HSK-E 刀座系统。由于刀座法兰安装在主轴头上，刀座在 Z 方向上有清晰的机械支撑，因而，在较高转速下，不会因离心力增大而拖进主轴。

根本的错误在加工准备阶段可能现已发生，致使较小振荡和**的进程控制不可能完成。要完成稳定的HSM加工，按照要求对刀具和刀座设备进行平衡并对其同轴度进行检查是至关重要的。还有必要考虑与未平衡质量有关的旋转速度极限。

平衡欠好或不同心的旋转刀具系统将导致：

1）十分糟糕的外表质量

2）十分低的刀具运用寿命

3） 糟糕的加工稳定性和**性

4）可能损坏铣削主轴

加工进程中因发生突变而造成不平衡以及偏离抱负同心度，其结果鄙人面的原理图中看得十分清楚：

与**同心度比较无误差：较小的理论粗糙度

与**同心度比较有误差：较大的理论粗糙度

平衡质量对整个旋转系统的动态性能有着重要的影响。

不平衡相当于有一个偏疼物体在旋转。这个偏疼物体可以引发离心力，其跟着转速的添加呈平方值增大。这意味着相同的不平衡在转速为 42,000 rpm 的主轴上引发的离心力是转速为 2,000 rpm 主轴的 441 倍（212 = 441）。因而，高速加工中刀具刀座设备的不平衡具有特别显着的**后果。

运用 HSM 中的刀具夹紧技能，您可以与以下物品一起运用刀座：

• 夹头

• 缩径接头

不主张运用代替系统如 Weldon 连接器，由于它们在 HSM加工中具有显着的缺点。

由于带夹头的刀座良好的阻尼特性可以给粗加工进程带来好的作用，因而，与缩径接头一起可以到达极高的刚性和重复精度。这对取得**的工件外表至关重要。运用缩径接头使您可以取得十分准确地同心度 （误差低于0.003 mm）以及较大的传递扭矩。

各种缩径刀座的规划结构：传递扭矩取决于夹紧设备的规划结构；规划结构不同，它们可能差异很大。