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    什么是切削力?

    更新時間:2024-07-18      點擊次數:782

    切削力是切削刀具對材料進行加工時受到的阻力。根據以CNC數控機床為主的制造機器所使用的切削工藝(例如車削、銑削和鉆削等),切削力的方向和幅度各不相同。對該等高動態的切削力進行測量和分析,有助于優化切削工藝。測量加工工藝中的切削力可采用多種技術,部分測力計可基于壓電效應進行測量。但是,使用適合的力傳感器或內置于加工刀具零部件中的載荷單元(例如應變計和壓電式傳感器),也可以定制集成解決方案。用于切削力測量的壓電式測力計主要有三種:靜態三分量測力計,靜態六分量測力計,以及旋轉四分量測力計。

    為什么測量切削力?切削力測量結果有何用途?

    在切削工藝中,刀具承受很高的機械、熱量和化學壓力,影響切削表現和刀具壽命。如今,金屬切削仍是最重要的加工工藝,是制造各種技術產品的基礎。除可信賴的品質外,制成品還應兼具成本效益。因此,業界對切削工藝的要求不斷提高。對切削工藝的深入了解是滿足這些要求的必要條件。切削工藝中,關鍵指標包括作用力和作用扭矩。

    開發新刀具時,更應了解其表現,切削工藝中會產生哪些切削力?刀具在不同條件下的表現如何(工藝穩定性)?如何設計刀具才能避免峰值力(服務壽命)并且保證加工工藝的快速、高效運行?

    只有保證刀具開發過程中的精準測量,才能實現工藝可靠性,避免出現殘次品。例如,銑削鐘表外殼時,制表商需確保加工工藝能夠在持續接觸的條件下順利、穩定進行,并且刀具不會過度應力。

    將切削力/扭矩測量應用于CNC數控機床的先進編程中,構建智能加工策略,這種方式正得到日益廣泛的應用。切削力信號可通過多種方式連接到機床,用于改善切削工藝,提高可追溯性,確??沙掷m加工運行。

    因此,分析刀具磨損情況(即測量和分析刀具的機械載荷)是實現以下幾個目標的基礎:

    ■ 改進切削工藝

    ■ 改良切削刀具(幾何形狀,涂裝)

    ■ 改進輔助設備(例如冷卻液)

    ■ 確定機床結構和零部件尺寸

    ■ 驗證工藝模型和模擬

    ■ 將被測力納入車床控制系統,開展智能編程

    為實現上述目標,需要:

    ■ 測量和分析塑性加工工藝中的施加力

    ■ 識別特征常量,即與機械加工性有關的特定力

    ■ 提供與工藝進給能量有關的信息

    ■ 在數控(NC)機床中使用先進的編程命令,例如同步動作等

    壓電式測力計廣泛應用于學術和工業研發中,用以測量、分析和優化加工工藝。


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