銑削加工易發問題原因分析與預防措施

蘇 明（長春職業技術學院,長春 130033）

銑削加工易發問題原因分析與預防措施

蘇 明
（長春職業技術學院,長春 130033）

銑削是將毛坯固定，用高速旋轉的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特征。傳統銑削較多地用于銑輪廓和槽等簡單外形和特征。數控銑床可以進行復雜外形和特征的加工。銑鏜加工中心可進行三軸或多軸銑鏜加工，用于加工、模具、檢具、胎具、薄壁復雜曲面等。無論是哪種銑削類型，在加工過程中都有可能會出現一些問題，本文將深入分析銑削加工時容易發生的問題及如何進行預防。以便為節省銑削加工成本、提高生產效率發揮一點作用。

銑削加工；分析原因；預防措施

0 引言

銑削加工時出現頻率較高的問題為刀具問題、工件質量問題。刀具問題主要表現在前刀面產生月牙洼、刃邊粘切屑、刀齒熱裂、刀齒變形等，工件質量問題主要表現在銑削中工作產生鱗刺、工件產生冷硬層、表面粗糙度參數值偏大、幾何誤差超差、形位公差超差等，以下就是對這些加工中可能存在的問題進行分析，并提出預防這些問題出現的方法和措施。

1 銑削加工中所使用刀具容易出現的問題原因及預防措施

（1）前刀面產生月牙洼。當刀片與切屑焊住時，前刀面易產生月牙洼，預避免此問題出現，應使用抗磨損刀片、用涂層合金刀片、降低銑削深度或銑削負荷、用較大的銑刀前角；（2）刃邊粘切屑。不斷變化的振動負荷造成銑削力與銑削溫度的增加，刃邊易粘切屑。為避免該問題出現，應將刀尖圓弧或倒角處用油石研光、改變合金牌號增加刀片強度、減少每齒進給量、銑削硬材料時降低銑削速度、使用足夠的潤滑性能和冷卻性能好的切削液；（3）刀齒熱裂。銑削加工過程中，當高溫時迅速變化溫度時，容易產生刀齒熱裂，預避免刀齒產生熱裂，應改變合金牌號、降低銑削速度、適量使用切削液；（4）刀齒變形。銑削區銑削溫度過高時，刀齒容易產生變形，預避免刀齒產生變形，應使用抗變形抗磨損的刀片、適當使用切削液、降低銑削速度及每齒進給量；（5）刀齒刃邊缺口或下陷。刀片受拉壓交變應力、銑削硬材料刀片氧化時易發生刀齒刃邊缺口或下陷，為避免此缺陷，應加大銑刀導角、將刀片切削刃用油石研光、降低每齒進給量；（6）鍍齒刀刃破碎或刀片裂開。銑削加工過程中，如果銑削力過高，則容易使鍍齒刀刃破碎或刀片裂開，為避免此問題出現，應采用抗振合金牌號刀片、采用強度較高的負角銑刀、使用較厚的刀片、刀墊、減小進給量或銑削深度、檢查刀片座是否全部接觸；（7）刃口過度磨損或邊磨損。銑削時，如果有磨削作用、機械振動及化學反應，則易產生刃口過度磨損或邊磨損，為防止此問題的產生應采用抗磨合金牌號刀片、降低銑削速度、增加進給量、進行刃磨或更換刀片；（8）銑刀排屑槽結渣。如有不正常的切屑或容屑槽太小，銑刀排屑槽容易結渣，為避免排屑槽結渣，應增大容屑空間和排屑槽、銑削鋁合金時要拋光排屑槽。

2 銑削加工中工件質量容易出現的問題原因及預防措施

（1）銑削中，工件產生鱗刺。銑削加工中，如果銑削力及銑削溫度過高工件容易產生鱗刺，避免產生鱗刺的方法為銑削硬度在34～38ΗRC以下軟材料及硬料增加銑削速度、改變刀具幾何角度、增大前角并保持刃口鋒利、采用涂層刀片。

（2）工件產生冷硬層。當銑刀磨鈍、銑削厚度太小時，工件容易產生冷硬層，為避免工件產生冷硬層，應刃磨或更換刀片、增加每齒進給量、采用順銑、采用較大正前角銑刀。

（3）表面粗糙度參數值偏大。銑削工件時，如果銑削用量偏大、銑削中產生振動、銑刀跳動、銑刀磨鈍，則工件的表面質量下降，為提高銑削加工中工件的表面加工質量應采取如下措施：降低每齒進給量；采用寬刃大圓弧修光齒銑刀；檢查工作臺鑲條消除其間隙以及其他運動部件的間隙；檢查主軸孔與刀桿配合及刀桿與銑刀配合；消除其間隙或在刀桿上加裝慣性飛輪；檢查銑刀刀齒跳動，調整或更換刀片，用油石研磨刃口，降低刃口粗糙度參數值；刃磨與更換可轉位刀片的刃口或刀片，保持刃口鋒利；銑削側面時，用有側隙角的錯齒或鑲齒三面刃銑刀。

（4）平面度超差。當銑削中工件變形、銑刀軸心線與工件不垂直工件在夾緊中產生變形時，工件的平面度無法保證，為保證工件加工后平面度不超差，應采取如下預防措施：減小夾緊力，避免產生變形；檢查夾緊點是否在工件剛度最好的位置；在工件的適當位置增設可鎖緊的輔助支承，以提高工件剛度；檢查定位基面是否有毛刺、雜物、是否全部接觸；在工件的安裝夾緊過程中應遵照由中間向兩側或對角順次夾緊的原則避免由于夾緊順序不當而引起的工件變形；減小銑削深度αp，降低銑削速度ν，加大進給量αf，采用小余量，低速度大進給銑削，盡可能降低銑削時工件的溫度變化；精銑前，放松工件后再夾緊，以消除精銑時的工件變形；校準銑刀軸線與工件平面的垂直度，避免產生工件表面銑削時下凹。

（5）垂直度超差。當立銑刀銑側面時直徑偏小或振動、擺動或三面刃銑刀垂直于軸線進給銑側面時刀桿剛度不足時，無法保證所加工工件的垂直度公差，為避免此情況出現，應采取以下措施：選用直徑較大剛度好的立銑刀；檢查銑刀套筒或夾頭與主軸的同軸度以及內孔與外圓的同軸度，并消除安裝中可能產生的歪斜；減小進給量或提高銑削速度；適當減小三面刃銑刀直徑，增大刀桿直徑，并降低進給量，以減小刀桿的彎曲變形。

（6）尺寸超差。銑削加工時，如果立銑刀、鍵槽銑刀、三面刃銑刀等刀具本身擺動，則會引起加工工件尺寸超差，預保證合格的工件尺寸，則應檢查銑刀刃磨后是否符合圖樣要求，及時更換已磨損的刀具、檢查銑刀安裝后的擺動是否超過精度要求范圍、檢查銑刀刀桿是否彎曲；檢查銑刀與刀桿套筒接觸之間的端面是否平整或與軸線是否垂直。

銑削加工中，為保證工件的表面加工質量、形位公差、尺寸公差，就要注意加工中可能會出現的問題，加工前做好預案，選擇適當的刀具、對刀具和工件進行正確的安裝、確定科學合理的切削工藝參數、適當使用切削液控制加工區域的溫度，保證切屑順利排出，要為得到合格的工件做好充分的準備，以提高加工效率、節約生產成本，為企業創造更大的經濟效益。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.193