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时间:2016-12-14
在陶瓷加工领域,陶瓷雕铣机的稳定运行是保障生产效率与产品质量的关键。然而,断刀问题却时常困扰着加工企业,不仅会导致工件报废、延误生产周期,还可能对设备造成额外损伤,增加生产成本。因此,精准找出陶瓷雕铣机断刀的原因并采取有效的解决方案,成为行业内亟待解决的问题。下面,我们将结合鑫腾辉数控官方网站的专业数据,详细分析陶瓷雕铣机断刀的常见原因及对应解决办法。

刀具是陶瓷雕铣机加工的核心部件,选型是否合适直接决定了加工过程的稳定性。在陶瓷加工中,若选用的刀具与陶瓷材料硬度、加工工艺不匹配,极易引发断刀。根据鑫腾辉数控官方网站数据显示,加工高硬度陶瓷(如氧化锆)时,若使用 carbide 刀具,由于其硬度远低于氧化锆,在切削过程中易出现崩刃现象,进而导致断刀;而在加工窄缝或深腔时,若选用长径比过大的刀具,会因刀具刚性不足,在高速旋转切削中发生弯曲变形,最终断裂。
解决方案:需根据陶瓷材料硬度和加工工艺重新选型。加工高硬度陶瓷(如氧化锆),应选用金刚石刀具或立方氮化硼刀具,这类刀具硬度高、耐磨性强,能有效应对高硬度陶瓷的切削需求;加工窄缝或深腔时,需选择长径比小的刀具,通常要求长径比≤5。例如,当加工深度为 10mm 的窄缝时,应选用直径≥2mm 的刀具,而非 1mm 刀具,以此保证刀具具备足够的刚性,避免断刀。

加工参数的合理设置对陶瓷雕铣机的运行至关重要,需结合陶瓷零件的材质、厚度、加工精度要求等综合确定。若主轴转速、进给量、切削深度等参数超出陶瓷零件加工的适配范围,会使刀具在切削过程中承受过大的切削力和切削热,超出刀具的承载极限,从而引发断刀。鑫腾辉数控官方网站的陶瓷零件加工案例显示,加工厚度 5 - 10mm 的氧化铝陶瓷零件(常规精度要求)时,若盲目将主轴转速设为 20000r/min、进给量设为 800mm/min,易导致刀具因负荷过重频繁断刀;而加工薄壁氧化锆陶瓷零件(厚度 1 - 3mm,高精度要求)时,过高参数引发断刀的概率会更高。
解决方案:一旦出现因参数过高导致的断刀,需立即停机并结合陶瓷零件特性调整参数,采用 “低参数试切法” 重新测试。针对不同陶瓷零件类型,参考鑫腾辉数控官方推荐参数范围调整:加工厚度 5 - 10mm 的氧化铝陶瓷零件(常规精度),可先将主轴转速降至 12000 - 15000r/min、进给量降至 400 - 600mm/min;加工厚度 1 - 3mm 的薄壁氧化锆陶瓷零件(高精度),则需将主轴转速控制在 8000 - 12000r/min、进给量降至 200 - 350mm/min。试切时观察切削状态,若切削平稳、无异常振动和零件崩边,再逐步微调提升参数,直至找到适配当前陶瓷零件的最优参数组合。同时,严格控制切削深度,加工常规厚度陶瓷零件时,单次切削深度不宜超过刀具直径的 1/3(如直径 4mm 刀具,单次深度≤1.3mm);加工薄壁陶瓷零件时,单次切削深度需进一步降低至刀具直径的 1/5 - 1/4(如直径 4mm 刀具,单次深度≤0.8 - 1mm),避免刀具因切削负荷过大而断刀。
刀具装夹是陶瓷雕铣机加工前的重要准备工序,若装夹不牢固,会导致刀具在加工过程中出现径向跳动,使刀具受力不均,进而引发断刀。在实际生产中,刀具夹头内残留切屑、油污,或夹头出现磨损(如内孔变形),以及装夹时刀具伸出长度不一致、紧固力矩不足等,都是导致刀具装夹不牢固的常见因素,尤其在加工高精度陶瓷零件时,装夹问题引发的断刀影响更为显著。
解决方案:首先拆解刀具夹头,彻底清洁夹头内的切屑和油污,确保夹头内孔干净整洁;接着检查夹头是否存在磨损,若发现内孔变形等磨损情况,需及时更换夹头。重新装夹刀具时,根据陶瓷零件加工精度要求控制刀具伸出长度误差,常规精度零件加工误差需≤0.1mm,高精度零件加工误差需≤0.05mm。随后用扳手按标准力矩紧固刀具,加工常规陶瓷零件时,紧固力矩通常为 25 - 30N・m;加工高精度陶瓷零件时,需提升至 30 - 35N・m(具体数值可参考设备说明书),以此保证刀具装夹牢固,减少径向跳动,避免断刀。

陶瓷坯料的质量直接影响加工过程的稳定性,若坯料本身存在裂纹、杂质等缺陷,在切削陶瓷零件的过程中,缺陷部位会对刀具产生额外的冲击力,导致刀具突然受力过大而断刀。尤其是加工形状复杂的陶瓷零件(如带有异形孔、曲面的零件)或易崩边的薄型陶瓷零件(如薄型氧化铝陶瓷零件)时,坯料缺陷引发断刀的概率更高。
解决方案:在加工前,需针对陶瓷零件的加工需求对坯料进行全面检查,采用强光照射结合放大镜观察的方式,仔细排查坯料表面及内部是否存在裂纹、杂质,若发现有缺陷的坯料,应及时剔除,避免用于零件加工。对于易崩边的薄型陶瓷零件(如厚度≤3mm 的氧化铝、氧化锆零件),可在坯料边缘涂抹 “加固胶”(如环氧树脂胶),增强坯料边缘的强度;加工带有异形孔的陶瓷零件时,采用 “预钻孔引导” 方式,先在加工起点钻直径略小于刀具的引导孔,再从孔位切入,通过这种方式减少刀具切入时的冲击力,降低断刀风险。
陶瓷雕铣机的设备精度是保证陶瓷零件加工质量和避免断刀的基础,尤其是加工高精度陶瓷零件(如尺寸公差要求≤±0.01mm)时,设备精度的微小偏差都可能导致刀具受力不均,进而引发断刀。根据鑫腾辉数控官方网站的技术标准,加工常规精度陶瓷零件时,主轴径向跳动误差应≤0.005mm;加工高精度陶瓷零件时,主轴径向跳动误差需控制在≤0.003mm,导轨平行度也需根据零件精度要求对应提升,若超出这些标准,会严重影响加工稳定性。
解决方案:当怀疑设备精度异常导致断刀时,需结合陶瓷零件的精度要求对设备进行针对性检测。加工常规精度陶瓷零件时,用百分表测量主轴径向跳动,若超差需调整主轴轴承;加工高精度陶瓷零件时,需用千分表进行更精密的测量,若轴承磨损严重则需更换高精度主轴。检查导轨平行度时,加工常规精度零件可采用激光干涉仪基础检测模式,加工高精度零件则需启用高精度检测模式,若发现偏差较大,需由专业技术人员重新校准导轨。待设备精度恢复至对应陶瓷零件的加工标准后,再用废料进行试加工,确认切削平稳后,方可正式加工陶瓷零件,避免因精度问题导致断刀。

当陶瓷雕铣机出现断刀情况时,操作人员需立即停机,防止断刀残片划伤陶瓷零件表面或对设备造成进一步损伤。随后,用压缩空气配合专用清理工具彻底清理断刀残片和陶瓷切屑,尤其注意清理设备工作台缝隙和夹具角落的残留杂质。针对不同精度的陶瓷零件加工,建议搭配适配的 “断刀检测装置”:加工常规精度零件可选用红外检测装置,加工高精度零件则建议安装力传感器式检测装置,这类装置能更灵敏地实时监测刀具状态,减少断刀后对陶瓷零件的损耗。
若你在不同类型陶瓷零件(如氧化铝、氧化锆、氮化硅陶瓷零件)的雕铣加工中,遇到断刀及设备参数适配、精度校准等问题,可随时联系鑫腾辉数控孟经理,联系电话:13699899025。鑫腾辉数控拥有针对各类陶瓷零件加工的专项技术方案,能结合零件特性提供定制化的参数设置指导和设备维护建议,助力你的陶瓷零件加工生产顺利进行。
综上所述,陶瓷雕铣机断刀问题需结合陶瓷零件的材质、厚度、精度要求等精准分析原因,再采取对应解决方案。在实际生产中,需根据零件特性科学选型刀具、适配加工参数、规范刀具装夹、严格把控坯料质量并定期校准设备精度,同时做好断刀后的应急处理,才能最大程度减少断刀带来的损失,保障陶瓷零件加工的稳定高效。
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