數(shù)控銑削過程中過切現(xiàn)象原因分析及解決方法探究

虞國軍

摘?要：《數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練》課程的教學(xué)重點(diǎn)任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)課程知識，并且學(xué)會應(yīng)用自動編程軟件。這是一門理論兼實(shí)踐的課程，掌握理論知識的同時(shí)也必須進(jìn)行實(shí)踐操作。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前很多企業(yè)數(shù)控機(jī)床增添了自動化，提高了加工流程內(nèi)的精準(zhǔn)度，同時(shí)這也意味著數(shù)控銑削操作要求提高了，工作人員必須審慎編排數(shù)控之下的銑削步驟。如若編程出現(xiàn)細(xì)小偏差，都可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。為了提高學(xué)生這一應(yīng)用能力，避免實(shí)踐操作中出現(xiàn)類似問題，我們教師在教學(xué)過程中就應(yīng)該讓學(xué)生重點(diǎn)掌握造成銑削過程過切現(xiàn)象的原因以及解決對策。

關(guān)鍵詞：銑削工藝;過切現(xiàn)象;對策

《數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練》乃是中職學(xué)校模具專業(yè)必須課程之一，這門課程所涉及的教學(xué)內(nèi)容包括圖紙分析、工件定位和裝夾、刀具的選擇與安裝以及編制數(shù)控加工程序等課程。其教學(xué)宗旨在于培養(yǎng)更多具有實(shí)踐操作能力的企業(yè)人。為了達(dá)成這一教學(xué)目標(biāo)，不僅需要教師具備專業(yè)的理論知識，同時(shí)也必須具備相應(yīng)的實(shí)踐能能力，既要傳授理論知識給學(xué)生，也要嚴(yán)格規(guī)范學(xué)生的日常操作，對學(xué)生加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力。本文筆者就以銑削這一教學(xué)知識點(diǎn)為例，探討銑削過程中過切現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及規(guī)避策略，讓學(xué)生從生產(chǎn)現(xiàn)象的角度掌握和理解知識。

1 解析銑削過程中過切現(xiàn)象的成因

過切現(xiàn)象可以說是銑削過程中最難以規(guī)避的現(xiàn)象之一，因?yàn)榈毒甙霃窖a(bǔ)償很難徹底回避過切。盡管我們無法完全杜絕這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，但是我們依然可以探究產(chǎn)生此類現(xiàn)象的原因，進(jìn)而針對下藥，在實(shí)踐操作中盡可能規(guī)避，做到預(yù)防為主，謹(jǐn)慎預(yù)設(shè)數(shù)控流程，辨識現(xiàn)有的過切狀態(tài)，適當(dāng)著手補(bǔ)償。對于銑削過程中過切現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐操作來看，具體分為如下：

一是銑削內(nèi)側(cè)的弧形。當(dāng)我們在銑削編程控制中給定程序指令后，如果圓弧被測得了偏小了，沒能超出固有的刀具半徑，則可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。一般而言，產(chǎn)生過切會直接引發(fā)預(yù)設(shè)的數(shù)控報(bào)警，機(jī)床會自動停止運(yùn)行。需要強(qiáng)調(diào)時(shí)，我們在設(shè)定程序時(shí)，如果程序編排是單段獨(dú)立的，那么通常是很難提前讀出數(shù)值的，程序一旦被終結(jié)，刀具會挪動至預(yù)設(shè)的終端，這就帶來了過切。

二是銑削配件溝槽。數(shù)控銑削也是含有溝槽設(shè)計(jì)的，如果我們在設(shè)計(jì)編程數(shù)據(jù)時(shí)，刀具自帶的半徑小于槽底，那么也會帶來過切現(xiàn)象。隨著刀具的深入，刀具自帶的重心會快速深入槽底，切削至某一點(diǎn)的時(shí)候，槽底就會被過切。通常在程序預(yù)設(shè)時(shí)，編程會擬定一個(gè)反向運(yùn)動軌跡，只要發(fā)生此類過切現(xiàn)象，機(jī)床會被停下來突發(fā)報(bào)警。對于這樣的過切，最簡單直接的方式就是在設(shè)定刀具半徑數(shù)據(jù)時(shí)注意數(shù)據(jù)與槽底寬度的匹配性，盡可能確認(rèn)槽底寬度課超越刀具的直徑。

三是銑削臺階類的配件。在一些特殊情形下也會產(chǎn)生過切現(xiàn)象，比如加工臺臺階小于預(yù)設(shè)的刀具半徑。除此之外銑削加工的工件剛性比較差，銑削時(shí)容易受切削力的拉動，也會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。

四是由于由機(jī)床本身引起的。在銑削過程中，如果機(jī)床工作臺控制切削余量的方向沒有鎖緊、搖把方向有間隙都可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。

五是由銑削方法與銑削方式引起的。不同銑削方式操作工藝不同，過程現(xiàn)象也會不同，我們在教學(xué)過程中必須讓學(xué)生明確不同操作工藝的操作方法，編程數(shù)據(jù)設(shè)定以及實(shí)際操作結(jié)果。比如采用立銑刀周刃銑削臺階兩側(cè)面，機(jī)床的進(jìn)給方向發(fā)生改變，若按照預(yù)定計(jì)算值控制臺階寬度，可能產(chǎn)生過切。再比如采用銑刀周刃銑削、精銑采用順銑方式、半精銑用逆銑方式、也可能產(chǎn)生過切。除此之外，銑削過程中產(chǎn)生任何不恰當(dāng)?shù)你娤魍ｎD都可能導(dǎo)致過切現(xiàn)象。

2 規(guī)避銑削過程中過切現(xiàn)象的策略

由此可見，銑削過程中產(chǎn)生過切現(xiàn)象的原因很多，作為教師，我們應(yīng)該讓學(xué)生盡可能結(jié)合理論知識和實(shí)踐操作，分析出更多產(chǎn)生此類現(xiàn)象的原因，并且學(xué)會自主學(xué)習(xí)，嘗試探索規(guī)避和消除此類現(xiàn)象的策略。筆者認(rèn)為我們可以采用如下方法：

一是提高工藝系統(tǒng)的剛性。增大機(jī)床以及其他零件的剛性，目的在于避免刀具、夾具、機(jī)床、工件因剛性不足而產(chǎn)生的彈性偏讓和拉動現(xiàn)象，只要規(guī)避彈性偏向和拉動現(xiàn)象，銑削過程就可以正常進(jìn)行，既可以消除欠切現(xiàn)象，也可以規(guī)避過切現(xiàn)象。

二是選擇恰當(dāng)?shù)募庸び嗔俊＜庸び嗔窟^大可能出現(xiàn)欠切現(xiàn)象，一旦繼續(xù)追加余量則會造成過切現(xiàn)象。所以，合理的控制加工余量是避免過切現(xiàn)象的又一保障。

三是選擇合適的刀具。刀具經(jīng)過反復(fù)操作后會產(chǎn)生不同程度的磨損，而磨損后的刀具會直接影響加工質(zhì)量，銑削過程中，如果需要控制加工精度且加工余量比較小，我們就可以選用進(jìn)入正常磨損階段初期的銑刀。

四是選擇不同的銑削工藝。教學(xué)需要因材施教，銑削加工也是一樣，不同階段，操作過程也必須結(jié)合實(shí)際情況而定，合理的選擇銑削工藝也是避免過切現(xiàn)象的有效途徑。

3 結(jié)語

一言蔽之，要想教好數(shù)控銑削加工，不僅需要我們教學(xué)者具備豐富的專業(yè)知識，同時(shí)也需要引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐中總結(jié)問題和方法，不能光讓學(xué)生看圖紙，看電腦數(shù)據(jù)，也需要從實(shí)踐中總結(jié)和反思。因?yàn)榧幢阌泻玫膶I(yè)知識但是缺乏實(shí)際操作能力，即使學(xué)生在車間沒出事，有一天也會砸了自己的飯碗或?qū)I(yè)招牌。

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