雕刻加工一些常见问题

雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 72 雕刻加工常见问题解答雕刻加工常见问题解答 主主 要要 内内 容容 基本常基本常识识 雕刻加工文件雕刻加工文件 雕刻加工操作雕刻加工操作 雕刻加工刀具雕刻加工刀具 主主轴电轴电机机 工件装卡工件装卡 机床加工性能比机床加工性能比较较 实际实际加工中的一些加工中的一些问题问题 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 73 3 1 基本常基本常识识 1 常 常见见的机械加工方法包括的机械加工方法包括车车 铣铣 刨 磨 刨 磨 钻钻等 雕刻加工是不是新的加工方法 等 雕刻加工是不是新的加工方法 不是 雕刻加工是铣加工的一个分支 其加工原理和铣加工完全一致 2 CNC 雕刻加工和雕刻加工和 CNC 铣铣加工的主要区加工的主要区别别是什么 是什么 CNC 雕刻加工和 CNC 铣加工都采用了铣削加工原理 主要区别在使用的刀具直径方面 其中 CNC 铣加工的常用 的刀具直径范围是 6 40 毫米 而 CNC 雕刻加工的刀具直径为 0 2 3 毫米 3 CNC 铣铣加工是不是只能做粗加工加工是不是只能做粗加工 CNC 雕刻加工只能做精加工 雕刻加工只能做精加工 回答这个问题之前 我们首先了解一下工艺过程的概念 粗加工过程的加工量大 精加工的加工量小 所以 有人习惯性的将粗加工认为是 重切削 将精加工认为是 轻切削 实际上 粗加工 半精加工 精加工是工 艺过程概念 它代表了不同的加工阶段 所以 这个问题的准确回答是 CNC 铣加工可以做重切削 也可以做轻切削 而 CNC 雕刻加工只能做轻切削加 工 4 CNC 雕刻加工能否做雕刻加工能否做钢类钢类材料的粗加工 材料的粗加工 判断 CNC 雕刻加工能否加工某种材料 主要看能用多大的刀具 CNC 雕刻加工使用的刀具决定了它的最大切除 能力 如果模具形状允许使用直径超过 6 毫米的刀具 强烈建议先用数控铣加工 然后用雕刻加工的方法清除剩 余的材料 5 CNC 加工中心的主加工中心的主轴轴增加一个增速增加一个增速头头是否能完成雕刻加工 是否能完成雕刻加工 不能完成 这种产品在 2 年前曾经在展会上出现过 但没法完成雕刻加工 主要原因是 CNC 加工中心的设计 考虑了自己的刀具范围 整体结构不适合雕刻加工 产生这种错误想法的主要原因是他们误将高速电主轴当成了 雕刻机的唯一特征 6 CNC 雕刻加工可以用到直径很小的刀具 它能否替代雕刻加工可以用到直径很小的刀具 它能否替代电电火花加工 火花加工 不能替代 虽然雕刻加工缩小了铣加工的刀具直径范围 以前只能用电火花加工的小模具现在可以用雕刻加 工实现 但是 雕刻加工刀具的长度 直径比一般在 5 1 左右 当使用小直径刀具时 只能加工很浅的型腔 而 电火花加工过程几乎没有切削力 只要能制造出电极 便能加工出型腔 7 工件的表面精度是怎 工件的表面精度是怎样样定定义义的 的 表面精度有两种表示方法 Ra和 Rr Ra是说表面形状的平均高度差 Rr是表面形状的最大高度差 当然 Ra 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 74 是比较好达到的 8 尺寸精度是怎尺寸精度是怎样样定定义义的 的 9 影响雕刻加工的因素主要有那些 影响雕刻加工的因素主要有那些 机械加工是一个比较复杂的过程 影响它的因素也比较多 主要来说有以下几点 机床特性 刀具 控制系 统 材料特性 加工工艺 辅助夹具和周边环境 10 雕刻机的机械性能主要包括那些 雕刻机的机械性能主要包括那些 它它们们如何影响雕刻加工 如何影响雕刻加工 雕刻机的机械性能包括平面度 轴间垂直度 定位精度 重复定位精度等 平面度主要影响板材 工件的找平的难度 轴间垂直度主要影响工件的尺寸精度 XY 轴垂直度较大时的典型表现是长方形的对角线不相等 Z 轴和 XY 平面垂直度较大的典型表现是用平底刀大间距铣平面时 表面不平 定位精度影响工件的尺寸误差 主要决定于丝杠的精度 控制系统的补偿能力 环境温度的变化 当加工范 围超过 300 毫米时 必须考虑定位精度对工件尺寸的影响 重复定位精度主要影响多刀加工 多工序加工等 雕刻机采用滚轴丝杠驱动 没有爬行现象 可以实现微进 给 重复定位精度主要决定于控制精度 一般为 2 个控制分辨率 11 周 周边环边环境的那些境的那些环环境会影响雕刻加工 如何影响 境会影响雕刻加工 如何影响 影响雕刻的环境因素包括主要包括周边环境的供电电源 振动 环境温度和湿度 灰尘 雷电等 供电电源对加工的影响是最直接的 主要表现为控制系统紊乱 CNC 控制系统的各个电子器件 各个功能部 件都有一定的电压 频率范围 任何部件的过载运行必然导致整个系统的不稳定 常见的现象是加工偏位 振动的影响体现为短刀频繁 表面不光滑 常见的原因是加工过程中碰触机床 机床安装水平度不合格 周 围有冲床 环境温度和湿度主要的影响控制系统的性能 驱动电机的性能 当环境温度超过 40 度时 控制系统可能出现 错误控制 而驱动电机的驱动扭矩可能达不到额定值 灰尘主要影响电子元器件的散热 感光元件的灵敏度 常见的现象包括光检失灵 计算机的 CPU 风扇不转等 12 辅辅助助夹夹具的作用是怎具的作用是怎样样的 的 辅助夹具完成工件的固定 使用夹具安装时 首先要将夹具固定在工作台上 然后将工间固定在辅助夹具 在模具加工中 经常采用通用夹具 如虎钳等 在产品加工中 一般使用专用夹具 以提高生产效率 13 CNC 雕刻加工雕刻加工对对控制系控制系统统的要求是什么 的要求是什么 CNC 雕刻加工首先是铣加工 所以控制系统必须具备铣加工的控制能力 对于小刀具加工 同时必须提供前 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 75 馈功能 路径提前降速 减少小刀具的断刀频率 与此同时 要在比较光滑的路径段提高走刀速度 从而提高雕 刻加工效率 14 材料的那些特性会影响加工 材料的那些特性会影响加工 影响材料雕刻性能的主要因素是材料类别 硬度 韧性 材料类别包括金属材料和非金属材料 总的来说 硬度越大 加工性越差 粘度越大 加工性越差 杂质越多 加工性越差 材料内部微粒硬度越 大 加工性越差 一个大体的标准为 含碳量越高 加工性越差 合金含量越高 加工性越差 非金属元素含量越高 加工性 越好 但一般材料中的非金属含量是严格控制的 15 那些材料适合雕刻加工 那些材料适合雕刻加工 适合雕刻的非金属材料包括有机玻璃 树脂 木头等 不适合雕刻的非金属材料包括天然大理石 玻璃等 适 合雕刻的金属材料包括铜 铝 硬度小于 HRC40 的软钢 不适合雕刻的金属材料包括淬火钢等 16 材料硬度怎 材料硬度怎样进样进行行换换算 算 我们常说的是洛氏硬度 就是 HRC 但是 布氏硬度和维氏硬度怎样进行换算呢 我在这里总结了一个方法 HB200 布氏硬度 HRC14 以后 HB 增加 5 度 HRC 大约增加 1 度 例如 HB300 度 大约硬度就是 34 度 这样应该是进行过调质的材料 对于维氏硬度 HV 我们将它的数值除以 9 大约就是洛氏硬度 HRC 这只是一种估计的方法 有一点差距 想要准确的最好查资料 17 刀具本身 刀具本身对对加工有什么影响加工有什么影响 如何影响 如何影响 影响雕刻加工的刀具因素包括刀具材料 几何参数 磨制技术 雕刻加工使用的刀具材料是硬质合金材料 它是一种粉末合金 决定材料性能的主要性能指标是粉末的平均 直径 直径越小 刀具越耐磨 刀具的耐用度就越高 刀具的锋利度主要影响切削力 刀具越锋利 切削力越小 加工越顺畅 表面质量越高 但刀具的耐用度就 越低 所以 在加工不同材料时应当选择不同的锋利度 加工比较软而粘的材料时 需要刀具锋利一些 当加工 材料硬度较大时 要降低锋利度 提高刀具的耐用度 但是不能过钝 否则切削力就过大 影响加工 刀具的磨制的关键因素是精修砂轮的目数 目数高的砂轮可以磨制出更细腻切削刃 能有效提高刀具的耐用 度 目数高的砂轮可以磨制出更光滑的后刀面 能提高切削的表面质量 18 刀具寿命公式是什么 刀具寿命公式是什么 刀具寿命主要是钢类材料加工过程中的刀具寿命 经验公式是 T 是刀具寿命 CT是寿命参数 VC是切削线速度 f 是每赤每转吃刀量 P 是吃刀深 lnm c T Pfv C T 度 其中影响刀具寿命最大的是切削线速度 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 76 此外 刀具径向跳动 刀具的磨制质量 刀具材质和涂层 冷却液也会影响刀具的耐用度 19 电电加工的特点是什么 加工的特点是什么 在这里介绍一下和雕刻机相关的设备的使用特点 以便形成一个完整的加工系统 电加工分为 电火花和线切割 它们的工作原理都是通过不同极向的电压差 瞬间放电 产生电腐蚀 来实 现加工的目的 他们可以实现内部的竖直拐角 这是铣加工不能实现的 电加工没有切削力存在 所以 被加工材料没有变形 影响加工的因素是有电极工件的质量 电火花机的控 制精度 两极之间的电压差和放电的脉冲宽度 3 2 雕刻加工文件雕刻加工文件 1 能否从 能否从 A 盘盘或或 U 盘盘打开文件 打开文件 建议将文件复制到计算机硬盘中 然后从硬盘打开 因为 1 EN3D 在加载同名文件 包括文件目录 时会自动提取加工原点 而从这种文件打开方式经常引起加工原 点的混乱 2 A 盘或 U 盘读取容易丢数据 容易造成死机 2 小 小线线段光段光顺顺的原理是什么 的原理是什么 小线段光顺过程中依次完成下面的工作 1 检查路径段的光滑性 将所有光滑的路径连接成一条连续小线段路径 2 连续小线段的两端采用正常的起降速度 而内部线段之间采用光滑的速度过渡 3 小 小线线段光段光顺顺会不会修改刀具路径的位置 会不会修改刀具路径的位置 小线段光顺只能处理线段 如果一条路径包含了线段 也包含了圆弧 必须将圆弧离散成线段 整个处理过程都不会修改原有的路径位置 4 小 小线线段光段光顺顺会不会造成会不会造成计计算机算机丢丢步 步 如果路径的光滑条件判断错误 必然造成机床运动不平稳 也会造成步进驱动的机床出现丢步现象 EN3D6 04 就出现了一个判断错误 造成步进类机床丢步 EN3D6 10 已经改正了这个错误 5 小 小线线段光段光顺为顺为什么什么对计对计算机的要求很高 算机的要求很高 如果路径的光滑条件判断 内部速度处理需要完成大量计算 建议客户使用 P3 以上的 CPU 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 77 6 光 光顺顺后的刀具路径能否保存 后的刀具路径能否保存 不能保存 因为 ENG 格式不能支持光顺路经 7 ENG 文件包括那些的版本 各有什么特点 文件包括那些的版本 各有什么特点 ENG 包括 2 0 3 0 4 0 5 0 四个版本 ENG 0 支持直线指令 现在已经淘汰了 ENG 0 支持直线指令 增加了换刀指令 目前 JDPaint4 0 和 JDPaint5 0 都能输出 ENG3 0 格式 ENG 0 在 0 的基础上增加了圆弧指令 整条路径的速度指令 目前 JDPaint 0 和 JDPaint 0 都能输出 ENG 0 格式 ENG 0 在 0 的基础上增加了螺旋线指令 快速定位指令 样条指令 单段速度指令 目前只有 JDPaint 0 都能输出 ENG 0 格式 8 在 在 EN3D 中中 ReadNC 读读取后的文件能否保存 取后的文件能否保存 不能 因为 ENG 格式不能支持 NC 中的一些速度指令 9 ReadNC 能支持那些能支持那些 G 指令指令 不支持那些不支持那些 G 指令 指令 ReadNC 可以识别 G00 G02 G03 G73 G83 钻孔 G17 G19 G9 G9 座标系 G20 G21 尺 寸单位 T 指令 F 指令 S 指令 ReadNC 忽略 G54 G59 加工原点 M 指令 G40 G4 刀具补偿指令 ReadNC 不支持子程序 样条插补指令 10 EN3D 中旋中旋转转路径和路径和 ReadNC 中旋中旋转转路径有何区路径有何区别别 ReadNC 只能按照 度的倍数旋转刀具路径 它们保持原始路径中的 XZ YZ 平面上的圆弧插补 而 En3D 中旋转刀具路径会将 XZ YZ 平面上的圆弧插补转化成线段 11 ReadNC 读读取取钻钻孔文件孔文件时时 高度 高度为为什么什么总总是不正确 是不正确 程序错误 在 EN3D 6 12 中已经改正 12 在 在 En3D6 10 软软件中 手件中 手动动控制机床运控制机床运动时动时 机床 机床为为什么什么总总是按照最高速运是按照最高速运动动 而不 而不 是是设设定的定的 F2 速度 速度 在 EN3D6 10 以后的版本中 当 Z 0 5 毫米时 XY 才使用 F2 设定的速度 这种方式可以避免加工暂停过程中移动机床时需要反复设置速度的烦劳 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 78 13 如何 如何查查看路径的属性 在路径属性中可以修改那些属性 看路径的属性 在路径属性中可以修改那些属性 在控制软件中 可以查看被选中的路径的属性 方法是点击鼠标右键或使用编辑 ALT E 中的路径属性 在属性中 我们可以查看到路径的加工范围 我们要注意的是 在 Z 向方向上它表示的方向性和设计软件上 的方向性是相反的 如 Z 向范围为 1 5 这说明路径的最高点是在 0 平面以上 1MM 最低点在 0 平面以下 5MM 在路径属性中有一个 加工参数 的选项 在那里可以改变路径的一些属性 在这里对路径属性进行了设置后 还要在加工界面中的 路径属性开关 扩展功能中 将它们打开才能起作用 14 慢速下刀距离怎 慢速下刀距离怎样设样设置 置 设置慢速下刀距离是提高加工效率的一个非常好的方法 它可以在设计路径时直接设置 也可以在控制软件 中使用 路径属性 进行设置 同时 还要在加工界面中将这个路径属性打开 打开方法为 在扩展功能中 ALT G 选择 路径属性开关 将 慢速下刀距离 选项选中 但有一点值得注意 在使用直接下刀时 慢速下刀距离的数值一定要大于分层吃刀深度的数值 否则就会出 现扎刀 15 EN3D 中能否增加加工模中能否增加加工模拟拟 新版的 JDSimu 软件不再加密 用户可以将 JDSimu 直接复制到控制电脑上完成加工模拟 3 3 雕刻加工操作雕刻加工操作 1 每天开始加工前 每天开始加工前 应该应该做什么准做什么准备备工作 工作 开机后的依次需要完成的工作是 1 机检查主轴冷却水 2 开机低速空转主轴 5 分钟 3 如果机床长时间没有运转 应该先对机床进行满行程的磨合 磨合的时间 2 个小时左右就可以了 4 新的主轴电机需要跑合 5 使用 JDHMS 和 JDCARVER 机床时要注意每天开机时 进行机床润滑 2 在加工 在加工过过程中 程中 应应注意那些注意那些问题问题 在加工过程中 我们应当注意对机床各种设备的保护 1 保护对刀仪 不要让它过多的受到油的侵蚀 2 要注意对飞屑的控制 飞屑对机床的危害很大 飞到电控柜中会导致短路 飞到导轨中会降低丝杠 导轨 的寿命 所以在加工时 要将机床的主要部分密封好 3 在移动照明灯时 不要拉灯头 这样很容易拉坏灯头 4 在加工过程中 不要靠近切削区进行观察 以免飞屑伤到眼睛 当主轴电机在旋转时 禁止在工作台面上 进行任何操作 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 79 5 在开关机床门时 不要猛开猛关 在精加工时 开门过程中的冲击振动 会导致加工出的表面有刀纹 6 要给主轴转速 后开始加工 否则由于主轴起转慢 导致没有达到想要的转速就开始加工 使电机憋死 7 禁止在机床的横梁上放置任何工具或工件 8 严禁将磁力吸盘 百分表座等磁性工具放置在电控柜上 否则会损伤显示器 3 在加工 在加工过过程中 引起扎刀的主要原因是什么 程中 引起扎刀的主要原因是什么 造成的扎刀现象的操作错误包括 1 换刀忘记修改 F8 2 新工件加工忘记设置 F9 3 想按 ALT U 错按成 ALT D 导致扎刀 4 对刀位 Z 向数值过大 当刀具伸出长度较长时 进行对刀 刀具直接扎到对刀仪上 5 加工一段后 发现 Z 向起刀点错误 调整后 没有结束加工 ALT S 就继续加工导致扎刀 6 进行对刀后 没有修正起刀点或错点成定义起刀点 导致扎刀 4 如何减少扎刀 如何减少扎刀 操作习惯是减少扎刀的主要途径 这些习惯包括 1 读取文件后 检查文件的尺寸范围 排除文件输出 复制 打开过程中可能出现的错误 并确认加工范围 2 开始加工时 养成试切的习惯 试切的方法是将减小 F8 开始加工 等一切正常后再恢复到正常的深度 5 在确定起刀点 在确定起刀点时时要注意什么 要注意什么 我们的控制软件会将上一次 在相同位置打开的相同文件名的起刀点 自动带入 这样对于重复加工非常有 好处 但在分多个文件加工一个工件时 有可能带入其他的起刀点 在控制软件中有历史记录功能 所以 在分 多个文件加工工件时 要注意使用历史记录 检查起刀点是否一致 我们在确定 X Y 向起刀点是不要总是使用同一区域范围内的位置 这样会加剧这一段导轨和丝杠的磨损 降低机床的使用寿命 一般来说 操作员应该保证 机床每周在其工作范围内全程运转一次 这是为了给线性导 轨和滚珠丝杠上提供均匀的机油膜 6 新刀加工 新刀加工过过程中出程中出现现憋憋转转的的现现象 加工很象 加工很费劲费劲 这时这时需要需要调调整那些参数 整那些参数 加工很费劲的原因是主轴的功率 扭矩承受不了当前的切削用量 合理的做法是 重新作路径 减少吃刀深 度 开槽深度 修边量 如果整体加工时间低于 30 分钟 也可以通过调整走刀速度改善切削状态 7 切削液的作用是什么 切削液的作用是什么 金属加工注意加冷却油 冷却系统的作用是带走切削热和飞屑 对加工起到润滑的作用 冷却液将切削热带走 减少传给刀具和电机的热量 提高它们的使用寿命 把飞屑带走 避免出现二次切削的现象 润滑作用可以减小 切削力 使加工更加稳定 在紫铜加工中 选用油性切削液可以提高表面质量 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 80 8 刀具的磨 刀具的磨损损包括那些包括那些阶阶段 段 刀具的磨损分为三个阶段 初期磨损 正常磨损 急剧磨损 初期磨损 正常磨损 急剧磨损 时间 磨损量 磨损阶段图 在初期磨损阶段刀具的主要磨损原因是刀具的温度低 并没有到达最佳的切削温度 这时 刀具的磨损主要是 磨料磨损 这样的磨损对刀具的影响比较大 很容易导致刀具崩刀 这个阶段是非常危险的阶段 处理不好 可 能直接导致刀具崩刀失效 当刀具度过初期磨损期 刀具的切削温度到达一定的数值 这是主要的磨损是扩散磨损 它的作用主要是导致 局部剥落 所以 磨损比较小 比较慢 当磨损到一定程度 刀具就失效了 就进入了急剧磨损期 9 刀具 刀具为为什么要什么要进进行磨合 怎行磨合 怎样进样进行磨合 行磨合 上面我们说到刀具在初期磨损阶段 很容易崩刀 为了避免出现崩刀现象 我们必须对刀具进行磨合 使刀 具的切削温度逐渐的升高到合理的温度 经实验验证 使用相同加工参数加工进行的比较 可以看出磨合后 刀具寿命增加了 2 倍多 磨合的方法就是在保持使用合理主轴转速的情况下 将进给速度降低一半 加工时间大约在 5 10 分钟 加工 软材料时取小值 加工硬金属时取大值 10 如何判断刀具 如何判断刀具严严重磨重磨损损 判断刀具严重磨损的方法是 1 听加工声音 出现刺耳的叫声 2 听主轴声音 主轴出现明显的憋转现象 3 感觉加工中震动增大 机床主轴出现明显的震动 4 看加工效果 加工过的底面刀纹时好时坏 如果开始阶段就这样说明吃刀深度过深 11 应该应该在什么在什么时时候候换换刀 刀 我们应该在刀具寿命极限值 2 3 左右的时间处进行换刀 比如刀具在 60 分钟出现严重磨损 下次加工时 应 当在 40 分钟开始换刀 并养成定时换刀的习惯 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 81 12 严严重磨重磨损损的刀具能否的刀具能否继续继续加工 加工 刀具严重磨损之后 切削力可以增大到正常的 3 倍 而切削力对主轴电极的使用寿命有很大的影响 主轴电 机的寿命和受力是反比 3 次方的关系 例如 在切削力增大 3 倍的情况下 进行加工 10 分钟 就相当于主轴在正 常情况下使用 10 33 270 分钟 13 换换刀刀过过程中需要注意那些程中需要注意那些细节细节 1 用气枪清理夹头 螺母上的加工碎屑 否则会造成刀具偏心 断刀概率增大 2 刀具装卡长度不易过长 否则加工声音增大 表面质量不高 3 换刀后需要修正 F8 4 开始加工后 要注意对刀具进行跑合 14 速度模式如何 速度模式如何选择选择 速度模式包括速度优先 质量优先 质量最优 速度优先主要用于非金属材料加工设备 如 JD60B JDSign 等 它能够提供最快的加工效率 质量优先用于金属材料加工 表面质量要求较高的非金属加工领域 如 JDEM JDCarver 等一般采用此类运 动方式 质量最优用于大质量工件 表面质量要求更高的精加工 如 JDHMS 机床一般使用质量最优模式加工 速度优先模式改变的机床启动和停止的速度 如果常在刀具换向的地方出现问题 可以通过调整速度优先模 式改善加工 15 怎 怎样样确定在粗加工确定在粗加工时时刀具的伸出刀具的伸出长长度 度 刀具的伸出长度越短越好 但是 在实际加工时 如果太短就要频繁调整刀具的长度 这样太影响加工效率 那么在实际加工中应怎样控制刀具的伸出长度呢 原则是这样的 3 直径的刀杆伸出 5MM 可正常加工 4 直径刀杆伸出 7MM 可正常加工 6 直径刀杆伸 出 10MM 可正常加工 在上刀时尽量上到这些数值以下 如果上刀的长度要大于上面的数值时 尽量控制在刀具 磨损时加工的深度上 这个有点难把握 需要多锻炼 16 在加工 在加工时时 突然出 突然出现现断刀怎断刀怎样处样处理 理 1 停止加工 查看加工的当前序号 2 查看断刀处 是否有断刀的刀体 如果有将其取出 3 分析断刀原因 这是最重要的 刀具为什么断了 我们要分析就要从上面说到的影响加工的各种因素来 进行分析 但断刀的原因就是刀具受力突然间加大了 或是路径问题 或是刀具抖动过大 或是材料有硬块 或 是主轴电机转速不正确 4 分析后 更换刀具进行加工 如果没有更换路径 要在原有的序号上提前一个序号进行加工 这时一定 要注意将进给速度将下来 一是因为断刀处硬化严重 二是要进行刀具磨合 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 82 17 在粗加工情况不好 在粗加工情况不好时时 怎 怎样进样进行加工参数的行加工参数的调调整 整 如果在合理的主轴线转速下 刀具寿命仍不能保证 在调整参数时 以调整吃刀深度 为先 其次调整进给速 度 再次调整侧向进给量 说明 调整吃刀深度也是有限制的 如果吃刀深度过小 这样分层过多 理论切削效率虽然高 但是 实际 加工效率受到其它一些因素影响 导致加工效率就太低了 这时应该换小一点的刀具进行加工 反而加工效率较 高 一般来说 吃刀深度最小不能小于 0 1MM 18 在加工 在加工结结束后 束后 应应注意那些注意那些问题问题 1 要仔细检查加工后的效果 如果有问题 看看有没有法子补救 2 在卸下工件时 要小心 不要伤到已加工好的工件 3 要注意对工作台面的清理 过多的切屑积压在工作台面上 会影响机床的精度 3 4 雕刻加工刀具雕刻加工刀具 1 如何 如何试试切新材料 切新材料 什么是新材料呢 同样是紫铜材料 如果含有的杂质量不同 它也是新材料 在拿到新材料后 要进行试切 试切要得到两个结论 1 材料的切削性如何 确定材料的硬度和脆度 有了这一点才能确定开粗工序的加工工艺 2 精加工吃刀量 材料在达到一定的切削量时 才能得到较好的粗糙度 并不是吃刀量越小越好 这样才 能确定精加工的加工工艺 2 加工紫 加工紫铜对铜对刀具有怎刀具有怎样样的要求 的要求 1 紫铜材料自身的特点是比较软 而且比较粘 在加工时 要注意使用锋利的刀具 现在一些刀具生成厂 家针对紫铜材料加工 专门使用超细微粒硬质合金材料磨制的刀具 加工的效果好一些 2 对自己磨制的刀具在加工紫铜材料时 后角可以大一点 提高刀具锋利度 还要注意对前刀面的抛光 砂轮的微粒要细 这样才能磨出锋利的刀具 点尖时 点尖角度小一些 这样加工出的效果好一些 3 紫铜材料的断屑的特性不好 容易形成比较长的切屑 所以 进行加工的刀具的前刀面一定要光滑 这 样可以减小切屑和刀具之间的摩擦 这一点也是比较重要的 它对刀具的使用情况有比较大的影响 如图 1 中所 示 4 在加工紫铜材料时 切削线速度对刀具的寿命没有明显的影响 也就是说 在加工紫铜材料时 主轴转 速的可以调整的范围比较大 一般来说 使用 6 平底刀 主轴转速在 14000 转 分钟 左右 5 刀具伸出的长度要尽量短 或者使用比较粗的刀杆来提高刀具的强度 减小加工时的变形 这一点对加 工出来工件的光洁度有比较大的影响 6 进行精加工的球头刀的两刃相交的位置要薄 这样的刀具才锋利 减小了加工时的摩擦 在加工曲率较 小的位置时 加工出的效果才好 如图 2 中所示 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 83 这里要 光滑 这个位置 薄一些 1 2 刀具示意图 3 加工 加工铝铝材料材料对对刀具有怎刀具有怎样样的要求 的要求 加工铝材料在刀具上要求和加工紫铜对刀具的要求基本上是一致的 只是它不能使用 TiAlN 涂层刀具进行加工 4 不同材料的加工性是怎 不同材料的加工性是怎样样确定的 确定的 材料的加工性根据不同材料的合理切削线速度确定的 合理切削线速度越高 加工性越好 一般来说 材料的 加工性和材料的硬度成反比 材料越硬 加工性越差 合理线速度越低 例如 45 号钢的硬度为 HRC13 而 Cr12 的硬度为 HRC26 所以 在加工铬钢时 主轴转速要比加工 45 号钢时主轴转速低一半 但是 同时我们要注意考 虑主轴的输出功率问题 来确定最终的主轴转速 我们以后要出数控铣 我们要接触的钢的材料将更多 我们在研究怎样加工一个新领域时 要先从研究它使用 的材料特性入手 这样才能找到好的加工方法 5 使用涂 使用涂层层刀具刀具应应注意什么 注意什么 现在常见的涂层材料有两种 一种是 TiN 一种是 TiAlN TiN 涂层为黄色 TiAlN 涂层为黑色或紫色 我们 常使用的是 TiAlN 涂层 在使用涂层刀具时也要注意对刀具进行磨合 另外 使用 TiAlN 涂层不能加工铝合金材 料 6 怎 怎样鉴别样鉴别刀具的好坏 刀具的好坏 鉴别刀具的好坏最好的方法就是进行切削实验 但在初次购买时 我们不能进行切削实验 我们可以从以下几 点鉴别刀具的好坏 1 询问刀具材料的粒数 粒数高的材料好 在这个前提下才能有好刀具 2 观察前刀面是否光滑 光滑的刀具较好 在加工时刀具的摩擦小 可以延长刀具使用寿命 也可以说明 这把刀具磨制的质量好 3 选择窄刃带的刀具 宽刃带的目的是增加刀具的强度 但是采用宽刃带的刀具 一旦刀刃稍有磨损 刃 带就会参加切削 导致刀具寿命急剧下降 另外 根据我们雕刻行业 切削力小 要求刀具锋利的特点 使用窄 刃带是非常必要的 4 刀具连接处薄一些比较好 越薄刀具的前角就越大 刀具就越锋利 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 84 这个位置 薄一些 总的说 可以根据刀具材料的粒数 前刀面的光滑程度 刃带的宽度和刀具连接处来判断刀具的质量 7 刀具的径向跳 刀具的径向跳动对动对刀具和加工有怎刀具和加工有怎样样的影响 的影响 刀具的径向跳动对刀具寿命的影响是非常大的 有资料表明刀具径向跳动增加 0 01MM 刀具寿命减小 50 刀具的径向跳动对加工的影响也是很大的 刀具的径向跳动大 就不能加工出好的表面光洁度和尺寸精度 8 刀具的径向跳 刀具的径向跳动动和那些和那些环节环节有关 有关 应应注意什么注意什么问题问题 刀具的径向跳动对刀具的影响是非常大的 根据一些技术资料说明 当径向跳动增加 0 01MM 时 刀具寿命会 降低 50 所以我们要尽量减小刀具的径向跳动 和刀具径向跳动有关的环节有 夹头 刀具自身的情况 刀具和夹头的配合 夹头和螺母的配合 刀具装夹方 法的情况 我们应该注意以下问题 1 夹头要完好无损 而且要清洁 夹头上任何一个小的损坏 在夹紧变形过程中都会导致变形不均 最终增加了刀具的径向跳动 灰尘的印象也 是非常大的 而且不容易被大家所注意到 灰尘同样会增大刀具的径向跳动 经过大量实验 有灰尘的夹头清洁 后 径向跳动可以减小 50 相应的刀具的使用寿命就可以提高 2 倍以上 2 刀具要尽量缩短伸出长度 而且同样要保证刀具的清洁 刀具的伸出长度大 在受到相同的切削力的情况下 刀具的变形就大 这样也增大了刀具的径向跳动 降低刀 具的使用寿命 同时 如果刀具伸出长度较大 会影响加工出的工件光洁度 而且在这方面的是非常大的 刀具 也要注意清洁 刀具上有灰尘和夹头上有灰尘对径向跳动的影响是一样的 它都会大大的影响刀具使用寿命 3 要注意刀具和夹头的配合 在装夹刀具时要在夹头已经开始变形后 再放入刀具 这样可以减小刀具的径向跳动 另外 在夹紧时要注意 力度 不是夹紧力越大越好 经实验验证 合理的夹紧力可以减小刀具径向跳动 20 这个合理的夹紧力需要机 床操作人员自己进行总结 多多实验 找到自己夹紧刀具的力度 9 使用牛鼻刀有什么 使用牛鼻刀有什么优势优势 使用牛鼻刀有以下优点 1 使用牛鼻刀 在保持刀具强度的前提下 降低了切削线速度 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 85 刀 具 实际有效 切削直径 刀 具 实际有效 切削直径 这是使用牛鼻刀加工的情况 这是使用平底刀加工的情况 上面的是使用牛鼻刀和使用平底刀在相同吃刀深度的情况下 切削状态的比较 正像上面图片中所反映的 使用牛鼻刀实际有效切削直径减小了 切削线速度的公式是 其中公式中的就是有效切削直径 当ndvc d 它变小的时候 切削线速度也就降下来了 刀具寿命公式为 从刀具寿命公式中我们可以看 lnm c T Pfv C T 出 刀具切削线速度降低 刀具寿命增加 c v 2 从电机功率方面考虑 我们使用的主轴电机的功率相对较小 功率的计算公式为 由于使用牛 vFP 鼻刀可以降低线速度 所以 使用牛鼻刀比使用平底刀需要的功率小 我们使用电主轴都是恒扭矩的主轴电机 在加工时 产生的扭矩越小越好 扭矩的计算公式是 rFM 所以 当减小切削半径时 可以减小扭矩 这样对扭矩的要求相应降低 这上面说到的切削力是在径向方向的切削力 在下面第四条中我们可以看到使用牛鼻刀 有利于减小径向F 方向的切削力 这样更加有利于降低切削时的功率和扭矩 n rpn 6000 20000 P w 2200 660 10000 1100 120 电机的主轴转速和输出功率曲线图 使用牛鼻刀 要保证和使用平底刀一样的切削线速度 那么 就要提高主轴转速 这样主轴电机的输出功率 就增加了 反过来说 在相同主轴电机输出功率的情况下 牛鼻刀的切削线速度低 3 从刀具强度方面考虑 牛鼻刀增大了和材料接触部分的强度 使用平底刀在切削的时候 是用刀尖 一个点 在进行切削 刀具的强度低 切削时实际压强也比较大 很 容易崩刀 改为使用牛鼻刀 是在使用一条线在进行切削 切削时压强降低 再从刀具磨损的角度考虑 使用平底刀加工时 在初期磨损中容易出现崩刀现象 而使用牛鼻刀可以减少甚 至是避免出现崩刀现象 4 从刀具切削时受力方向考虑 使用牛鼻刀提高了切削时刀具的稳定性 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 86 切削力 的方向 径向方向 的力 轴向方向的力 合力 平底刀的受力方向 牛鼻刀的受力方向 可以看出 使用牛鼻刀在径向方向只是一个分力 力的强度被降低了 这样刀具变形就减小了 切削时 刀 具振动也相应的降低 刀具比较稳定 特别是在下刀的时候更明显 使用锥刀也有一样的效果 5 从加工残留量的方面考虑 在相同吃刀深度的情况下 使用牛鼻刀进行粗加工过的曲面 残留量比使用 平底刀要小 刀具路径走向 加工后的残留量 这是使用平底刀加工后的情况 加工后的 残留量 这是使用牛鼻刀加工后的情况 从上面两个图片中 可以明显的看出 使用牛鼻刀加工后的曲面残留量小 这样就有利与进行下面的加工 10 使用牛鼻刀 使用牛鼻刀应应注意那些注意那些问题问题 1 在实际加工中 牛鼻刀的适用的范围 现在我们的牛鼻刀还都是自己磨制的 R 圆的大小尺寸不精确 所以 还不能进行曲面和平面相交位置的加 工 现在我们自己磨制的牛鼻刀还只能应用于粗加工中 另外 由于倒角后 刀具的锋利程度降低 所以 在不 太适合加工铝合金 紫铜等软性材料 2 在设计刀具路径时 牛鼻刀的选用 由于 R 圆的精度不足 在设计刀具路径的时候要考虑这方面的影响 影响的大小由修刀的精度决定 一般来 说 表面余量不小于 0 1MM 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 87 3 使用牛鼻刀时 也要注意使用环切顺铣 并配合开槽使用 在加工时使用顺铣 刀具的切削厚度从最大变化到 0 受到的是切削力小 摩擦作用也减小 对减小刀具受力 降低切削热都有好处 可以提高刀具的寿命 开槽次数一般为 2 次 使用螺旋下刀 下刀角度为 0 5 度 4 要尽量减小刀具的伸出长度 这个目的是为了提高加工时 刀具的强度 伸出的长度越大 刀具的强度就越低 刀具的变形大 加工时振 动 断刀等现象出现的几率大 5 刀具的寿命和 R 圆的大小不是成正比的关系 R 圆的半径的大小会影响刀具的寿命 但不是 R 圆的半径增大一倍 刀具寿命也增大一倍的正比关系 6 要注意对刀具的磨合 11 平底刀适用的范 平底刀适用的范围围是怎是怎样样的 的 1 材料对线速度要求不高 就像我们上面说的 在加工紫铜 铝合金等材料时要使用平底刀进行加工 这是 因为这类材料在加工时 对线速度要求不是很高 线速度对刀具寿命的影响并不是非常的明显 这时我们 使用平底刀进行加工 2 精加工时 一些位置需要使用平底刀进行加工 自己磨制的牛鼻刀精度一般比较难保证 所以不能进行精 加工 平底刀的精度相对比较好保证 另外 平坦面 竖直壁和相交的直角位等只能使用平底刀进行加工 这个位置必须 使用平底刀加工 12 使用平底刀 使用平底刀应应注意那些注意那些问题问题 1 尽量避免下扎现象 平底刀抵抗下扎的能力比较弱 在下扎时 很容易崩刀 下刀角度要小一些 能使 用螺旋下刀尽量使用螺旋下刀 表面预留必须大于 0 在计算失败时 使用缩短下刀长度或使用轮廓下刀 2 保证一定的主轴转速 由于使用平底刀相应的增加了加工时所需要的加工功率和加工扭矩 为了保证电 机的加工状态正常 主轴转速不能过底 下面给出加工不同材料时主轴转速建议值 刀具 材料 6 平底刀 4 平底刀 3 平底刀 紫铜14000n min16000 n min18000 n min 铝合金14000 n min16000 n min18000 n min ABS16000 n min18000 n min20000 n min 以上参数为使用电机为 80 电机参数 3 尽量减小刀具伸出长度 这一点对所有刀具加工都是很重要的 对平底刀而言就更加突出 由于使用平 底刀加工时 刀具相对来说都比较锋利 容易出现 吃不住 的现象 所以 一定要尽量减小刀具伸出长度 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 88 4 要注意对刀具的磨合 13 使用球 使用球头头刀有那些刀有那些优势优势 1 可以获得更加平稳的加工状态 使用球头刀进行加工时 切入角是连续变化的 几乎没有突变的现象 这样切削力的变化也就是一个连续的变化过程 这样加工时可以保证切削状态更加稳定 表面光洁度更高 2 球头刀是进行曲面半精加工和精加工最理想的刀具 我们使用的主轴电机抵抗轴向力的能力差一些 所 以 一般不能使用球头刀进行粗加工 轴向切削力过大 而在半精加工中 使用球头刀是非常好的 使用球头刀 进行半精加工后 加工残料少 这样更有利于进行下面的精加工 半精加工的路径间距一般是精加工间距的两被 如果是使用平行截线的方法 最好和精加工走刀方向成 90 度 3 降低了实际切削半径 就像使用牛鼻刀一样 使用球头刀减小了实际切削直径 降低了切削线速度 减 小了切削加工时的切削功率和切削扭矩 更有利于主轴电机在更好的状态下进行加工 刀具直径 实际 直径 球头刀切削示意图 14 使用球 使用球头头刀刀应应注意的注意的问题问题是什么 是什么 1 尽量减小使用刀尖加工工件 在球头刀刀尖位置 在实际加工时 加工线速度为 0 也就是说 实际上刀 具不是在进行切削 而是在进行磨削 实际加工中 冷却液根本加不到切削区 这样更加导致切削热比较大 刀 具寿命下降 2 对于直壁最好使用等高外形的加工方法进行加工 要尽量减少球头刀沿着直壁向下加工的现象 相对来说 沿着直壁向上加工是非常好的方法 但是在实际加工中很难将它们分开 下面对比一下两者的不同 在切削厚度最大的位置 切削线速度最低 容易 出现崩刀现象 这是使用球头刀向下加工的情况 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 89 在切削厚度最大的位置 切削线速度比较大 有利 于排屑 这是使用球头刀向上加工的情况 3 使用等高外形加工直壁就可以减少向下加工的现象 如果可以使用 从下向上走刀 这样的现象就可以避 免 在使用 从下向上走刀 要首先考虑第一刀的吃刀量是不是太大 如果上面加工后在曲面根部留有比较大的 残料 那么第一刀加工量就有可能太大 这样不能保护刀具反而破坏了刀具 4 注意对深槽的加工 在加工深槽时 刀具可能完全沉下去 由于球头刀的容屑槽相对较小 在加工比较粘 的材料 如紫铜 进给速度较快时 很容易断刀 所以 在使用球头刀进行加工时 要注意排屑 15 使用 使用锥锥刀的刀的优势优势是什么 是什么 1 使用锥刀解决了小区域精细加工的问题 使用锥刀可以将刀尖减小到 0 1MM 左右 而且能够保证一定的 强度 这是柱刀所不能实现的 对于我们精细雕刻行业来说 就更加适合了 2 锥刀满足了一些行业的特殊要求 许多行业需要拔模角度 如果使用柱刀加工 非常麻烦 而使用锥刀 可以依次加工出拔模角度 16 如何修磨牛鼻刀 如何修磨牛鼻刀 参看 牛鼻刀的修磨与使用 一文 参看它对照磨刀机进行学习 17 磨制 磨制锥锥刀刀应应注意什么注意什么问题问题 1 要注意对砂轮的修磨 没有好的砂轮是不可能磨出好的刀具的 如果砂轮有了圆角 要注意对其进行修 磨 2 磨制多把相同的刀具时 最好统一开半 统一修角 这样磨制出的刀具一致性可以得到保证 3 要注意对前刀面和后刀面的抛光 这样可以减小刀具的进行切削时的受到的摩擦力 有利于提高刀具寿 命 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 90 18 成型刀中螺旋角的作用是什么 成型刀中螺旋角的作用是什么 螺旋角的作用主要有两点 1 改变切削力的方向 切削力的方向是垂直于螺旋角的 增大螺旋角则在径向的分力就减小 这样可以减小 刀具的径向跳动 2 增大螺旋角有利于排屑 螺旋角大了 轴向力就增大了 这样切屑的受力也是向上的 这样有利于排屑 但有一点我们要注意 增大轴向力有飞刀的危险 19 反螺 反螺纹铣纹铣刀在加工刀在加工时时有什么不同 有什么不同 使用反螺纹铣刀和正螺纹铣刀在加工时的差别主要有两点 1 在使用顺铣加工时 使用反螺纹铣刀实际上是逆铣 2 使用反螺纹铣刀时 轴向分力是相反的 使用反螺纹铣刀轴向力方向为刀具受力方向向上 材料受力方向 向下 20 加工 加工时时粘刀是什么原因引起的 怎粘刀是什么原因引起的 怎样样解决 解决 粘刀分为两中情况 材料融化粘在刀具上和材料没有融化粘在刀具上 材料融化粘在刀具上主要出现在加工非金属材料中 主要原因是切削热大 导致材料融化 解决的方法有 1 使用锋利的刀具 锋利的刀具可以减少切削热 2 降低主轴转速 降低了主轴转速相应就降低了切削线速度 这样就降低切削热的产生 可以避免材料融化 3 加大进给速度 进给速度提高了 刀具在一个位置停留的时间就减少了 这样单位体积材料接受的切削热 就减少了 避免了材料的融化 材料不融化粘在刀具上主要是出现在加工金属材料 特别是加工钢材料时容易容易出现的现象 主要原因是 切削线速度过低 切削热过大 解决的方法有 1 改善冷却方法 改变冷却液施加的位置 加在刀具切出的位置 有较好的冷却效果 2 使用锋利的刀具 锋利的刀具可以减少切削热 可以改善这种现象 3 如果可以调整主轴转速 将主轴转速调高 4 减小进给速度 21 钻钻石刀具的使用范石刀具的使用范围围是怎是怎样样的 的 钻石刀具就是由钻石磨制而成的刀具 所以刀具的材料以碳元素为主 所以 它不能加工时含碳的材料 如 钢 铁等 它一般用于铝合金和有机材料的面板切割 使用寿命长 加工效果好 但是磨制成本比较高 3 5 主主轴电轴电机机 1 主 主轴电轴电机的机的经验经验寿命公式是怎寿命公式是怎样样的 的 T 是主轴电机寿命 CT是寿命参数 WF C T T 3 F 是主轴电机的受力 W 是主轴电机的温升 雕刻加工常见问题解答 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答 91 2 主 主轴电轴电机特性曲机特性曲线线是怎是怎样样的 的 我们使用的主轴电机是恒扭矩的电机 功率曲线和扭矩曲线如下 n rpn 6000 20000 P w 2200 660 10000 1100 n rpn 6000 20000 M mm N 1051 10000 功率曲线 扭矩曲线 这个特征曲线为 120 电机的特征曲线 3 不同的 不同的电电机有什么差机有什么差别别 功率比较 主轴电机62 电机72 电机80 电机120 电机 最大输出功率370W600W1200W2200W 主轴电机的转速范围 主轴电机62 电机72 电机80 电机120 电机 主轴转速范围10000 2400010000 240008000 240006000 18000 4 应应当怎当怎样样合理使用主合理使用主轴电轴电机 机 在进行加工时 要保证主轴电机有一定的输出功率 这样使用的转速就不能过低 在加工紫铜等软材料前 我们可以多实验几次转速 找到一个旋转时声音最小的转速 经实验总结 这时的刀具径向跳动是最小的 5 高速主 高速主轴电轴电机机对对温度有怎温度有怎样样的要求 的要求 高速主轴电机由于转速比较高 必须进行良好的冷却 来降低温升 温升一般要控制在 10 度左右 温升就是 主轴电机的温度和周边环境的温度差 一般我们要求电机的温度不能超过 45 度 6 我 我们们的主的主轴电轴电机可以达到怎机可以达到怎样样的精度 的精度 我们的主轴电机在出厂前都逐个的进行过检查 内锥孔跳动在 0 004MM 以下 刀具伸出 20MM 长处的跳动在 0 03MM 以下 锥孔的精度是不会变的 如果刀具的径向跳动增大了 我们应当从夹头 螺母 刀具和装夹方法上 找问题 精雕 CNC 雕刻系统常见问题解答雕刻加工常见问题解答 92 7 怎 怎样样确定主确定主轴转轴转速 速 在