銑削加工精度影響因素分析及控制措施

呂明明++朱永

摘 要：工業(yè)制造是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)，機(jī)械加工制造是工業(yè)制造中的一個極為重要的分支，其中在機(jī)械加工制造中車削、銑削、刨、磨是其中最為基礎(chǔ)的機(jī)械加工制造形式，確保工件的機(jī)械加工制造精度是工業(yè)加工制造質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。銑削加工在機(jī)械加工中的應(yīng)用極多，在銑削加工的過程中其銑削加工精度會受到各種因素的影響，做好銑削加工中的各影響因素的分析并在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的措施予以解決是提高工件銑削加工精度的舉措。文章將在分析銑削加工過程中影響銑削加工精度因素的基礎(chǔ)上提出提高銑削加工精度的方法與舉措。

關(guān)鍵詞：銑削加工；加工精度；影響因素；方法舉措

前言

銑削加工是在機(jī)械加工中應(yīng)用較多的一種加工形式，其多應(yīng)用于平面加工中，相較于磨削加工，銑削加工的加工效率高且能夠完成更為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加工。但是在銑削加工的過程中其會受到機(jī)床自身、工件材質(zhì)、刀具等多種因素的影響從而造成工件銑削加工的加工精度無法滿足精度要求，做好銑削加工中的影響加工精度的各影響因素的分析并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施是機(jī)械加工中需要注意的問題。

1 影響工件銑削加工精度的因素分析

1.1 銑削加工中工件振動對加工精度所造成的影響

銑削加工中的振動主要是由于銑削加工過程中的斷續(xù)加工的加工特點以及銑削加工方式和機(jī)床的剛性等方面的原因所導(dǎo)致的，銑削加工過程中的振動將會對銑削加工的加工精度及加工表面的光潔度產(chǎn)生極大的影響。在銑削加工的過程中由于銑刀是多刃刀具，其在銑削的過程中各刃會斷續(xù)的切入到待加工工件的表面從而導(dǎo)致在銑削的過程中工件所承受的銑削力在不斷的變化進(jìn)而引起工藝系統(tǒng)的周期性的振動。當(dāng)逆銑時銑刀在切入工件表面時會產(chǎn)生一段滑移的距離，會使得銑刀的刀桿在移動的過程中受到周期性的銑削振動。此外在銑削加工的過程中，機(jī)床的主軸、工作臺導(dǎo)軌、傳動副等都是導(dǎo)致銑削振動產(chǎn)生的重要因素之一。此外，工件夾具的剛性是否到位也是銑削振動產(chǎn)生的原因之一。

1.2 機(jī)床自身精度對于銑削加工精度的影響

機(jī)床是對工件進(jìn)行銑削加工的主要的設(shè)備，在銑削加工的過程中如果機(jī)床自身的精度存在問題將會對工件銑削加工的加工精度造成嚴(yán)重的影響。比如說，如機(jī)床自身的X/Y/Z軸的定位精度不高將會使得加工出來的工件的尺寸超差，而主軸的振動會導(dǎo)致工件的表面粗糙度出現(xiàn)較大的問題等，如采用的是立式銑床，機(jī)床自身的幾何尺寸的超差將會導(dǎo)致加工出來的工件的幾何尺寸出現(xiàn)問題。此外，銑床的工作臺面的精度也會對工件的加工精度產(chǎn)生較大的影響，比如說，工作臺面的精度較差會直接影響到安裝在工作臺上的夾具和工件的安裝精度，機(jī)床的銑削加工精度受加工過程中的一系列的尺寸鏈的影響，機(jī)床自身精度是其中最基礎(chǔ)也是最重要的一環(huán)，因此需要對其引起足夠的重視以確保銑削加工的加工精度。

1.3 銑刀安裝對于銑削加工精度的影響

銑刀是銑削加工過程中直接與工件相互作用的主要部件，因此其選用是否合適會對銑削加工的加工質(zhì)量產(chǎn)生極為重要的影響。在銑刀材質(zhì)的選擇中如選材過軟將會導(dǎo)致銑刀在高速銑削加工的過程中導(dǎo)致銑刀過早的磨損，比如說在銑削加工鑄鐵時選用了YT類型的硬質(zhì)合金銑刀或是在銑削淬火鋼時選用高速鋼材質(zhì)的銑刀都會對工件的正常加工產(chǎn)生較大的影響，在影響銑刀使用壽命的同時也會對工件的加工精度產(chǎn)生極為重要的影響。在注重對于銑刀材質(zhì)選擇的同時還需要注意的是所選用的銑刀的形式、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及幾何精度的選擇，如銑刀的參數(shù)選擇不當(dāng)將會直接影響到銑削加工過程中的穩(wěn)定性和尺寸精度的控制，比如說在使用銑床在對車床光軸上的直角長槽進(jìn)行銑削加工時使用立銑刀來進(jìn)行加工將會導(dǎo)致立銑刀在銑削加工的過程中因為轉(zhuǎn)速過高、行程過長的原因?qū)е铝姷兜哪p加劇從而會對后續(xù)加工時光軸上的加工精度造成較大的影響。再比如說在使用鋸片銑刀來對工件進(jìn)行切割銑削時如鋸片銑刀的直徑選擇過大、厚度較小等將會導(dǎo)致銑刀在銑削加工的過程中導(dǎo)致銑刀扭曲磨損從而對工件的加工精度造成較大的影響。此外，銑刀的幾何角度也是銑刀選擇中應(yīng)當(dāng)引起注意的參數(shù)之一，如銑刀的前角選用不當(dāng)將會導(dǎo)致銑刀在銑削加工的過程中排屑受到較大的阻礙從而影響到工件加工后的表面質(zhì)量。對于薄壁型工件的銑削加工時應(yīng)當(dāng)使用偏角較為合適的銑刀從而確保銑削加工時銑削力的分配均勻，提高工件銑削加工的加工精度。此外，銑刀的安裝精度也會對銑削加工的加工精度產(chǎn)生較大的影響。

1.4 工件裝夾所導(dǎo)致的工件銑削加工精度問題

在使用銑床來對薄形工件進(jìn)行加工時，如對薄形工件的裝夾、定位不合理將會導(dǎo)致工件在加工的過程中因受力過大而導(dǎo)致工件產(chǎn)生形變從而使得工件的加工精度受到較大的影響。再比如說對細(xì)長軸類零部件進(jìn)行加工時為避免切削力過大而對工件造成影響需要在對其進(jìn)行銑削加工時做好相應(yīng)的支撐，同時由于細(xì)長軸類的工件的加工長度較長，因此需要確保裝夾精度的可靠性，從而將裝夾所引起的加工誤差降至最低。

2 提高銑削加工精度的方法與措施

2.1 控制銑削加工過程中振動對于工件加工精度的影響

銑削加工中的振動是銑削加工中較為常見也是影響較大的一種影響因素，為減少或是避免振動對于工件銑削加工的影響，在銑削加工的過程中應(yīng)當(dāng)盡可能的選用剛性較高的工藝系統(tǒng)，從而提高銑削加工時的整體性剛度，從裝夾方式、夾緊力、銑刀的選擇以及裝夾夾具剛性的選擇等方面入手從而將銑削加工過程中的各項振動的影響降至最低，從而有效的提高銑削加工的加工精度。

2.2 合理的選擇銑刀及銑刀的安裝精度

銑刀的選擇對于工件的加工精度有著極為重要的影響，在銑刀的選擇中應(yīng)當(dāng)選用各種先進(jìn)可轉(zhuǎn)位刀具和對銑刀進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，用以改善銑削加工過程中的排屑，此外，為避免銑刀的磨損而對加工精度造成影響，應(yīng)當(dāng)在銑削加工之前對銑刀的各項參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的檢測，以確保銑刀各項參數(shù)設(shè)置的合理性，在銑刀安裝后做好銑刀安裝精度的檢測，確保銑刀安裝精度，避免因銑刀安裝不當(dāng)而導(dǎo)致銑刀的回轉(zhuǎn)精度受到較大的影響。

2.3 做好工件裝夾方式的選擇

裝夾方式的合理性選擇對于確保工件的裝夾精度有著極為重要的影響。對于不同種類的工件需要選擇合理的裝夾方式，比如說對于小型、薄形等易變形等的工件其裝夾不到位將極易導(dǎo)致工件產(chǎn)生變形，因此在對此類工件進(jìn)行裝夾時需要預(yù)先設(shè)定合理的裝夾方案、通過對裝夾位置、夾緊力的大小以及裝夾形式的合理選擇等以確保裝夾的可靠性。此外，在裝夾時還可以使用分度頭等工具來對工件進(jìn)行角度裝夾。當(dāng)使用專用的夾具來進(jìn)行批量件工件的裝夾時，應(yīng)當(dāng)注意在對首件進(jìn)行加工時進(jìn)行余量加工以試驗夾具裝夾的精度。

2.4 做好銑削加工時銑削加工方案的選擇

合理的銑削加工工藝能夠有效的提高工件的加工精度，在平面銑削時可以選用強(qiáng)力、階梯銑削法來對工件進(jìn)行加工。而在對于齒輪等可以采用立式銑刀進(jìn)行展成法的加工方式來對工件進(jìn)行加工。此外在銑削加工工藝的選擇中還可以通過采用光學(xué)、電測試等的測量方法來對工件的加工余量進(jìn)行控制以提高銑削加工時的尺寸加工精度。

3 結(jié)束語

銑削加工是一種在機(jī)械加工中較為常見的加工方式，提高銑削加工的加工精度對于提高工業(yè)制造水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著極為重要的影響。文章在分析影響銑削加工精度因素的基礎(chǔ)上對如何提高銑削加工精度的措施進(jìn)行了分析闡述。

參考文獻(xiàn)

[1]王玉玲.板件平面銑削加工精度分析及防范措施[J].中國機(jī)械，2014（20）：174-175.

[2]韋江波.殘余應(yīng)力影響腔型零件數(shù)控銑削加工精度的研究[J].煤礦機(jī)械，2013，34（7）：142-144.

[3]董金偉.數(shù)控銑削加工精度與加工誤差分析[J].裝備制造技術(shù)，2013（6）：81-83.