數(shù)控銑床加工中的過切現(xiàn)象

黃安

摘要：現(xiàn)如今，我國的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在零件加工行業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用，數(shù)控機(jī)床也逐漸成為機(jī)械制造行業(yè)不可或缺的生產(chǎn)設(shè)備。數(shù)控銑床是數(shù)控機(jī)床的一種，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動中得到了廣泛的應(yīng)用，具有高自動化和高效率化的顯著特點。隨著社會需求的變化，數(shù)控銑床在生產(chǎn)方面的要求越來越高，同時也出現(xiàn)了很多問題，如過切現(xiàn)象。要妥善解決這一問題，還需要根據(jù)原因分類討論。因此，文章對數(shù)控銑床在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的過切現(xiàn)象進(jìn)行了研究，旨在為數(shù)控銑床的改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床;加工;過切現(xiàn)象

引言

在現(xiàn)代化工業(yè)加工中數(shù)控機(jī)床獲得廣泛的應(yīng)用，其具有一系列優(yōu)點，如高自動化程度、高加工精確度以及強(qiáng)零件適應(yīng)性，數(shù)控銑床便是重要一類。但是，數(shù)控銑床在實際加工過程中受各種因素的影響造成“過切”的可能性較大，即所謂的切削過量，從而會對加工精度造成直接影響，嚴(yán)重情況下極易造成加工產(chǎn)品報廢。

1刀具材料的力學(xué)性能造成的過切

由于刀具在切削過程中基本是勻速進(jìn)給，因此由力的相互作用原理可知，工件施加給刀具的力與刀具施加給工件的力大小相等，方向相反（設(shè)定力學(xué)參數(shù)代碼：FD—刀具所受的力、FT—刀具的彈性變形力、FY—施加給刀具的壓力）。1）順銑對工件造成的“欠切”從力學(xué)方面分析：當(dāng)采用順銑時FD=FY-FT所以，在使用用立銑刀順銑切削時會產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，讓刀現(xiàn)象會使工件被切削時造成“欠切”。2）逆銑造成工件的過切從力學(xué)方面分析：當(dāng)采用逆銑時FD=FY+FT所以，用立銑刀逆銑時，刀具在切削工件時會產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象，啃刀現(xiàn)象會使工件被切削時造成“過切”?！斑^切量”的大小是受刀具的多項參數(shù)影響的。綜合考慮，在滿足R刀<R輪廓min的條件下，選擇大直徑刀具，并且在滿足刀具伸出長度大于最大輪廓深度的條件下，刀具有效長度應(yīng)最大限度縮短。

2加工工藝處理不當(dāng)引起過切

加工工藝過程中加工路線、加工余量選擇等處理不當(dāng)也會引起過切。（1）對于非直線輪廓的銑削（如圓?。?，銑刀銑外圓時要讓刀沿切線方向進(jìn)入圓弧銑削，避免法線方向切入;加工完成后讓刀具多走一段，同時沿切線方向退出，以免在取消刀補(bǔ)時，出現(xiàn)過切現(xiàn)象。在銑削內(nèi)圓弧時，也要沿切線方向切入切出，此時切線方向切入應(yīng)為圓弧與圓弧相切。（2）對于精度要求高的零件分為粗、精加工。對于加工余量，精加工余量取為0.1m-0.4m）;;。在加工要求較高的凹槽時，宜用直徑較小一些的立銑刀，先銑槽的中部，然后利用刀具半徑補(bǔ)償銑削兩邊;（2）為了減少不必要的換刀定位誤差，將零件上用同一把刀加工的部位全部加工完后，再換另一把刀來加工。以上為過切的幾種可能發(fā)生情況。當(dāng)然，引起過切亦可能還有其他一些原因，如夾具剛性、機(jī)床本身往返間隙等的影響，在實際工作中還要針對具體機(jī)床具體分析，具體處理。

3控制削切量的適用范圍

數(shù)控銑床在作業(yè)時，其削切用量是一定的，它所涉及的指標(biāo)不僅包含削切的運動速率、削切工具的長度以及被工作物的深度，還包括削切進(jìn)給量等要素。在這中間，削切的運動速率對刀具具有非常高的要求，因為這種削切速率必須適合刀具的耐磨性和耐熱性，并且刀具的耐用度是衡量削切速率的一個非常準(zhǔn)確的指標(biāo)，這種指標(biāo)也最為顯著。另外，削切速率還必須符合數(shù)控銑床的進(jìn)給量，最后一個要素則是被工作物的削切深度和厚度。數(shù)控銑床在工作過程中，其削切的用量與制成刀具的材料的耐用度之間有非常緊密的聯(lián)系，技術(shù)工人在選擇數(shù)控銑床的加工方式時，必定會對其削切用量進(jìn)行評估，因此，一些技術(shù)工人也會對刀具的耐用度也評估一遍。在評估過程中，技術(shù)人員必定會選擇運轉(zhuǎn)速率大的、刀具耐用度時間長的以及削切量大的數(shù)控銑床進(jìn)行作業(yè)。如果按照效果順序則是刀具的耐用率排在首位，然后會選擇程度大進(jìn)給量，最后會考慮的因素則是適合的削切運轉(zhuǎn)速率。如果技術(shù)工人在進(jìn)行精加工的過程中，所用的刀具出現(xiàn)磨損的問題，通常會對加工的精確度產(chǎn)生極大的影響。因此，數(shù)控銑床每次工作之前，技術(shù)人員都會提前檢查一遍銑床的刀具，確保這種道具不會出現(xiàn)任何問題，并且所用的刀具材料適合銑床工作，其耐磨性、耐熱性以及耐用度都會在檢查的范圍之內(nèi)。除此之外，還應(yīng)該在作業(yè)時盡量使削切保持在最好的運動速率內(nèi)，選擇合適削切用量。

4內(nèi)角交接處

在銑削零件的過程中，輪廓內(nèi)角極易出現(xiàn)過切的情況，原因主要體現(xiàn)在兩方面。一方面，銑刀運動到內(nèi)角交接處時，隨著銑與工件之間的接觸面積的增加，切削力也會出現(xiàn)相應(yīng)的增大，緊接著，在過拐角時，切削力會由之前的銑兩面突然變成銑一面，而且，此時的面積會出現(xiàn)相繼減小，然后，工藝系數(shù)的彈性會發(fā)生變形并逐漸恢復(fù)，與此同時，會導(dǎo)致刀具向工件加工表面的內(nèi)側(cè)變形，最終引發(fā)過切現(xiàn)象。另一方面，通常，大慣性和大增益系統(tǒng)的作用以及高進(jìn)給速度會使刀具過切受到運動慣性的作用和影響。解決措施：其一，選擇短柄刀具，即具有良好的剛性、抗震、熱變形小，如高速鋼立銑刀，事實表明盡管這樣會額外增加一些刀具的成本，卻能在最大限度確保加工質(zhì)量，從整體上降低加工成本。其二，充分利用進(jìn)給速度的分級編程。

結(jié)語

在數(shù)控銑削加工過程中引起過切的原因不僅僅是一兩個方面，零件設(shè)計時其結(jié)構(gòu)工藝應(yīng)該依據(jù)加工工藝的條件限定做適當(dāng)優(yōu)化，否則難免會造成過切等加工質(zhì)量不好的因素出現(xiàn)。刀具選擇不恰當(dāng)會發(fā)生過切，編寫的數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu)不合理也會形成過切，并且步進(jìn)電機(jī)的抱閘剎車制動參數(shù)或其電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題也會出現(xiàn)過切，包括滾珠絲杠副的軸向間隙過大也會造成過切。因此，對需要進(jìn)行數(shù)控銑削加工的零件，在編制其數(shù)控加工程序時，必須綜合考慮零件結(jié)構(gòu)工藝、刀具選擇和數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu)等各方面的影響因素才能得到規(guī)定的工件形狀。而且，平時對機(jī)床的正確操作，避免機(jī)床受到過大沖擊力或長期滿負(fù)荷工作，定期保養(yǎng)機(jī)床對機(jī)械加工業(yè)和產(chǎn)品的合格率起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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