CNC 弹刀、撞刀、过切…如何控制好？

 
在数控加工中，大家经常遇到的问题有弹刀、撞刀、过切等问题，本文谈谈这些常见问题的解决方法，希望能起到举一反三的作用。
一、弹刀 弹刀是指刀具因受力过大而产生幅度相对较大的振动。弹刀造成的危害就是造成工件过切和损坏刀具，当刀径小且刀杆过长或受力过大都会产生弹刀的现象。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。 影响刀具变形的主要因素有三个： 1）装刀长度 2）刀具直径 3）刀具所受的作用力 1. 装刀长度 同样直径的刀具，当刀长增加一倍，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。
  2. 刀具直径 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)
  3. 刀具所受的作用力 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。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。
  减少吃刀量（即全局每刀深度），当加工深度大于120mm时，要分开两次装刀，即先装上短的刀杆加工到100mm的深度，然后再装上加长刀杆加工100mm以下的部分，并设置小的吃刀量。
 
二、撞刀 撞刀是指刀具的切削量过大，除了切削刃外，刀杆也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度设置不合理或根本没设置安全高度、选择的加工方式不当、刀具使用不当和二次开粗时余量的设置比第一次开粗设置的余量小等。 1. 吃刀量过大
  解决方法： 减少吃刀量。刀具直径越小，其吃刀量应该越小。一般情况下模具开粗每刀吃刀量不大于0.5mm，半精加工和精加工吃刀量更小。 2. 选择不当的加工方式
  解决方法: 将等高轮廓铣的方式改为型腔铣的方式。当加工余量大于刀具直径时，不能选择等高轮廓的加工方式。 3. 安全高度设置不当
  提刀中撞到夹具 解决方法: (1)安全高度应大于装夹高度 (2)多数情况下不能选择“直接的”进退刀方式，除了特殊的工件之外 4. 二次开粗余量设置不当
  解决方法: 二次开粗时余量应比第一次开粗的余量要稍大一点，一般大0.05mm。如第一次开粗余量为0.3mm，则二次开粗余量应为0.35mm。否则刀杆容易撞到上面的侧壁。 除了上述原因会产生撞刀外，修剪刀路有时也会产生撞刀，故尽量不要修剪刀路。撞刀产生最直接的后果就是损坏刀具和工件，更严重的可能会损害机床主轴。
三、过切 过切是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了损坏。造成工件过切的原因有多种，主要有机床精度不高、撞刀、弹刀、编程时选择小的刀具但实际加工时误用大的刀具等。另外，如果操机师傅对刀不准确，也可能会造成过切。 如下图所示的情况是由于安全高度设置不当而造成的过切。
  编程时，一定要认真细致，完成程序的编制后还需要详细检查刀路以避免过切等现象的发生，否则模具报废甚至机床损坏。