數(shù)控銑削中順銑與逆銑如何進行選取

沈加樓

摘 要： 順銑和逆銑不等同于主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，正確選擇順銑與逆銑可有效提高表面加工質(zhì)量，只有分清順銑和逆銑，才能合理選擇左右刀具半徑補償指令G41和G42。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑削 順銑 逆銑

在多年的數(shù)控銑實習(xí)指導(dǎo)教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)員（尤其是初學(xué)者）經(jīng)常對銑削加工中順銑與逆銑的概念及合理選擇技巧模棱兩可，不利于實習(xí)。基于此，特作以下簡略分析，希望有助于學(xué)員在實習(xí)中對其熟練理解、掌握：

1.順銑與逆銑概念

順銑與逆銑是針對銑刀旋轉(zhuǎn)方向與進給方向而言的，當(dāng)銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同，即為順銑，當(dāng)銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反，稱為逆銑。

在實際學(xué)習(xí)與應(yīng)用中，大部分人把順銑與逆銑理解為數(shù)控銑床面板上的主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，即主軸正轉(zhuǎn)實現(xiàn)順銑，主軸反轉(zhuǎn)實現(xiàn)逆銑。實際上，主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)是受刀具旋向影響的（與順銑和逆銑沒有直接關(guān)聯(lián)）。要完全理解順銑與逆銑，必須搞清旋轉(zhuǎn)方向與進給方向。①銑刀旋轉(zhuǎn)方向。數(shù)控銑床上可通過指令或按鈕實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)受銑刀旋向限制，而不是主軸正轉(zhuǎn)就是順銑，反之就是逆銑。如一般立銑刀，由于大部分是右旋的，主軸只能正轉(zhuǎn)；又如左旋螺紋刀和右旋螺紋刀，主軸為反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)。②進給方向。由于銑刀是旋轉(zhuǎn)的，故必須對進給方向在順時針與逆時針上進行定義。沿著刀具的進給方向看，刀具在工件左側(cè)，那么進給方向稱為順時針。反之，當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ覀?cè)時，進給方向定義為逆時針。

2.對于同一把刀具，同樣走刀路線，其銑削方式可能不一樣

若用直徑20右旋立銑刀加工一長寬高為100×80×5的外形和加工一長寬深為100×80×5的槽，若進給方向相同，刀補方向不同，其銑削方式不同。加工外形時，沿刀具進給方向看去，刀具在工件左側(cè)，進給方向為順時針，對右旋立銑刀主軸只能正轉(zhuǎn)，故為順銑；沿刀具進給方向看去，刀具在工件右側(cè)，進給方向為逆時針，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與進給方向相反，故為逆銑。

3.順銑與逆銑區(qū)別與選用

①順銑工件是受壓，逆銑工件是受拉，受壓光潔度好，受拉容易過切。②順銑有讓刀趨勢，逆銑有深啃趨勢，如內(nèi)部有拐角最好用順銑。③加工一些軟材料，如紫銅，最好用逆銑，光潔度會比順銑好得多。④由于工作臺的進給絲杠螺紋間有間隙，順銑時銑刀切削力會使工件向前竄動，但順銑比逆銑能減少刀具磨損，提高表面光潔度，保證尺寸精度。⑤當(dāng)工作臺是液壓驅(qū)動，工件毛坯表面沒有硬皮，工藝系統(tǒng)要有足夠的剛性。應(yīng)盡量采用順銑，特別是對難加工材料的銑削，采用順銑不僅可以減少切削變形，降低切削力和功率消耗。在同等切削條件下，順銑的功率消耗要比逆銑時功率消耗要低5%～15%，同時順銑更加有利于排屑。一般應(yīng)盡量采用順銑法加工，以提高被加工零件表面的光潔度（降低粗糙度），保證尺寸精度。

反之，在切削面上有硬質(zhì)層、積渣、工件表面凹凸不平較顯著時，如加工鍛造毛坯，應(yīng)采用逆銑。

順銑時，切削由厚變薄，刀齒從未加工表面切入，對銑刀的使用有利。逆銑時，當(dāng)銑刀刀齒接觸工件后不能馬上切入金屬層，而是在工件表面滑動一小段距離，在滑動過程中，由于強烈的摩擦，就會產(chǎn)生大量的熱量，同時在待加工表面易形成硬化層，降低刀具的耐用度，影響工件表面光潔度，給切削帶來不利。另外，逆銑時，由于刀齒由下往上（或由內(nèi)往外）切削，且從表面硬質(zhì)層開始切入，刀齒受很大的沖擊負(fù)荷，銑刀變鈍較快，但刀齒切入過程中沒有滑移現(xiàn)象。

逆銑和順銑，因為切入工件時的切削厚度不同，刀齒和工件的接觸長度不同，所以銑刀磨損程度不同。實踐表明：順銑時，銑刀耐用度比逆銑時提高2～3倍，表面粗糙度也可降低。

4.數(shù)控銑削加工中銑削方式與刀補指令關(guān)系

對于普通銑床，由于絲杠自鎖性差，不能消除絲桿螺母間隙，順銑會造成啃刀甚至有可能打刀，故只宜用逆銑，不宜用順銑；而數(shù)控銑床的自鎖性好，可以用順銑，且順銑的光潔度好。數(shù)控銑床上的加工一般都是普通銑床加工基礎(chǔ)上進行的，不會遇到加工表面有硬皮的現(xiàn)象，故在數(shù)控銑床上加工一般采用順銑方式。

在切削用量、工藝方法、對刀方法、切削機床、工件材料等相同的情況下，用G41與G42編程加工都能保證尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等要求，但用G41指令編程所加工零件表面粗糙度比用G42指令編程所加工零件表面粗糙度理想，尤其當(dāng)工件材料為#45鋼時，用G42指令編程，進行逆銑加工時，工件有輕微的振動，嚴(yán)重時會出現(xiàn)輕微啃刀現(xiàn)象。編程者在編程時一定要事先選擇順銑與逆銑，而不是孤立運用左右刀補指令。

5.結(jié)語

通過分析可知，對于右旋銑刀，數(shù)控銑床主軸正轉(zhuǎn)，左刀補為順銑，右刀補為逆銑，反之，對于左旋銑刀，數(shù)控銑床主軸反轉(zhuǎn)，左刀補為逆銑，右刀補為順銑。順銑有利于提高刀具的耐用度和工具裝夾的穩(wěn)定性，但容易引起工作臺竄動，甚至造成事故。順銑的加工范圍應(yīng)是無硬皮的工件表面，精加工時，銑削力較小，不易引起工作臺竄動，多用順銑，同時順銑時無滑行現(xiàn)象，加工后的表面質(zhì)量比逆銑好，對難加工材料的銑削，采用順銑可以減小切削變形，降低切削力和功率。逆銑多用于粗加工，在銑床上加工有硬皮的鑄件、鍛件毛坯時，一般采用逆銑。在實際編程加工中，只有正確選擇G41、G42指令實現(xiàn)順銑與逆銑，才能有效保證加工表面質(zhì)量。