數控銑削方式的研究

齊忠遠(遼寧省機電工程學校,遼寧遼陽 111004)

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數控銑削方式的研究

齊忠遠
(遼寧省機電工程學校,遼寧遼陽 111004)

【摘 要】銑削過程和車削過程最大的區別是,銑削過程是斷續切削,斷續切削會引起周期性的沖擊振動,銑削均勻性差,切削的過程刀具都是間斷工作,刀具工作中很容易損壞.其中銑削加工中分為順銑和逆銑兩種銑削方式,隨著近些年數控加工技術的發展和提高,順銑和逆銑的加工對保證產品質量和提高生產效率體現了重要性。本文通過數控銑削加工中采用順銑和逆銑兩種方法的一些特點和使用場合進行研究分析。

【關鍵詞】銑加工 銑削方式 順銑 逆銑

平時加工中除了可以按照上述方法判斷順銑和逆銑，還可以利用切屑方向來判斷順銑和逆銑。切屑飛出的方向和工作臺進給方向相同為順銑，相反為逆銑。

逆銑時，刀具從已加工表面切入，切削層厚度從零逐漸變大，不會造成毛坯零件切入而斷刀；其水平切削分力與工件進給方向相反，使銑床工作臺進給的絲杠與螺母傳動面始終是抵緊，不會受絲杠螺母副間隙的影響，銑削較平穩。但刀齒在剛切入以加工表面時，會有一小段滑行、擠壓，使這段表面殘生嚴重磨損，而且使工件的表面粗糙度增大；同時，刀齒垂直方向的切削分力向上，不僅使刀齒容易磨損，而且使工件的表面粗糙度增大；同時，刀齒垂直方向的切削分力向上，不僅會使工作臺與導軌間形成間隙，引起振動，而且有把工件從工作臺上挑起的傾向，因此需較大的夾緊力。

順銑時，刀具從待加工表面切入，切削厚度從最大逐漸減少為零，切入時沖擊力較大，刀齒無滑行、擠壓現象，對刀具耐用度有利；其垂直方向的切削分力向下壓向工作臺，減小了工件上下的振動，對提高銑刀加工表面質量和工件的夾緊有利。但順銑的水平切削分力與工件進給方向一致，當水平切削分力大于工作臺摩擦力(例如遇到加工表面有硬皮或硬質點)時，使工作臺帶動絲杠向左竄動，絲杠與螺母傳動副右側面出現間隙，硬點過后絲杠螺母副的間隙恢復正常，這種現象對加工極為不利，會引起“啃刀”或“打刀”，甚至損壞夾具或機床。

圖1 銑削方式

順銑與逆銑的選定依據。當工件表面有硬皮、機床的進給機構有間隙時，應選用逆銑。因逆銑時，刀齒從已加工表面切入的，不會蹦刀，機床進給機構的間隙不會引起振動和爬行，因此粗銑時盡量采用逆銑。當工件表面無硬皮、機床進給機構無間隙時，應選用順銑，普通銑床沒有間隙補償機構，所以采用逆銑。因為順銑加工后，零件表面質量好，刀齒磨損小，刀具耐用度高(試驗表明，順銑時刀具的耐用度比逆銑時提高2～3倍)，因此精銑時，應盡量采用順銑。另外，對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，盡量采用順銑加工。

順銑時切削點的切削速度方向在進給方向上的分量與進給速度方向一致，逆銑則相反。在銑削加工中，工件已加工表面的粗糙度是產品質量的一項重要指標，主要表現在零、部件的配合性、密封性、耐磨性以及耐腐蝕件和抗疲勞性等方面。影響工件已加工表面粗糙度的因素可分為幾何要素和非幾何要素兩個方面，幾何因素主要表現為轉速和進給速度等，這個方面可以通過一定的幾何關系求出其理論值，這個值是相對穩定的。非幾何因素主要表現為刀具的性能、被加工材料的性能、冷卻液的性能以及工藝系統剛性等，其中就包括銑削方式，它的影響是不確定的、隨機的，但通過采取一定的措施義是相對可控的， 但選擇正確的順逆銑，是可以提高表面粗糙度值的。

實際銑加工中采用順銑還是逆銑是每一個數控銑操作人員在加工時必須考慮的工藝問題，因為它直接影響到產品的質量和刀具壽命。所以選擇正確的銑削方式對于數控銑加工顯得十分重要。綜上所述，順銑和逆銑的選擇依據總結如下:選擇順銑的情況:(1)一般工件情況下，首選順銑。(2)要求機床有消除間隙機構，能夠可靠地消除工作臺進給絲杠和螺母間隙，防止銑削過程中產生振動。(3)工作表面無硬皮，無氧化層。(4)數控機床一般選擇順銑。(5)盡量選擇順銑，逆銑很容易過切，尤其是開粗時。選擇逆銑的情況:(1)老式機床，絲杠和螺母間隙大時，選擇逆銑。(2)用陶瓷刀片銑削耐熱合金時，采用逆銑。(3)高效層切時，為了減少空走刀。(4)面銑時，要求表面光潔度高，采用逆銑。(5)加工軟材料，如紫銅最好采用逆銑，光潔度好一些。(6)工況不好，切寬不一致。(7)精加工側壁不垂直時，采用逆銑。(8)表面有鑄造黑皮或缺陷時。(9)薄壁側銑時，采用逆銑。

刀具在切削過程中，參加切削的主要部分包括前刀面、后刀面、刀具的圓弧半徑和刀具的刃口半徑，它們的不同組合都會對加工質量、刀具耐用度和切削功率產生不同的影響。所以對加工零件的的影響不單單來源于順逆銑，所以我們在日常的工作中應多多觀察，多多總結。

銑削方式有逆銑和順銑兩種方式:(1)順銑 在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相同的銑削(圖1a)。當銑刀切削刃作用在工件上的力F在進給方向上的銑削分力Ff與工件的進給方向相同時的銑削方式成為順銑。(2)逆銑 在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相同的銑削(圖1b)；當銑刀切削刃作用在工件上的力F在進給方向上的分力Ff與工件進給方向相反時的銑削稱為逆銑。