數控銑床加工中的過切現象

黃安

摘要：現如今，我國的經濟在快速發展，社會在不斷進步，隨著科學技術的發展和工業的進步，數控機床在零件加工行業中發揮著不可替代的作用，數控機床也逐漸成為機械制造行業不可或缺的生產設備。數控銑床是數控機床的一種，在現代工業生產活動中得到了廣泛的應用，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，數控銑床在生產方面的要求越來越高，同時也出現了很多問題，如過切現象。要妥善解決這一問題，還需要根據原因分類討論。因此，文章對數控銑床在生產過程中出現的過切現象進行了研究，旨在為數控銑床的改進提供參考。

關鍵詞：數控銑床;加工;過切現象

引言

在現代化工業加工中數控機床獲得廣泛的應用，其具有一系列優點，如高自動化程度、高加工精確度以及強零件適應性，數控銑床便是重要一類。但是，數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，嚴重情況下極易造成加工產品報廢。

1刀具材料的力學性能造成的過切

由于刀具在切削過程中基本是勻速進給，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（設定力學參數代碼：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”從力學方面分析：當采用順銑時FD=FY-FT所以，在使用用立銑刀順銑切削時會產生讓刀現象，讓刀現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方面分析：當采用逆銑時FD=FY+FT所以，用立銑刀逆銑時，刀具在切削工件時會產生啃刀現象，啃刀現象會使工件被切削時造成“過切”。“過切量”的大小是受刀具的多項參數影響的。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，刀具有效長度應最大限度縮短。

2加工工藝處理不當引起過切

加工工藝過程中加工路線、加工余量選擇等處理不當也會引起過切。（1）對于非直線輪廓的銑削（如圓弧），銑刀銑外圓時要讓刀沿切線方向進入圓弧銑削，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，以免在取消刀補時，出現過切現象。在銑削內圓弧時，也要沿切線方向切入切出，此時切線方向切入應為圓弧與圓弧相切。（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生情況。當然，引起過切亦可能還有其他一些原因，如夾具剛性、機床本身往返間隙等的影響，在實際工作中還要針對具體機床具體分析，具體處理。

3控制削切量的適用范圍

數控銑床在作業時，其削切用量是一定的，它所涉及的指標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確的指標，這種指標也最為顯著。另外，削切速率還必須符合數控銑床的進給量，最后一個要素則是被工作物的削切深度和厚度。數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系，技術工人在選擇數控銑床的加工方式時，必定會對其削切用量進行評估，因此，一些技術工人也會對刀具的耐用度也評估一遍。在評估過程中，技術人員必定會選擇運轉速率大的、刀具耐用度時間長的以及削切量大的數控銑床進行作業。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給量，最后會考慮的因素則是適合的削切運轉速率。如果技術工人在進行精加工的過程中，所用的刀具出現磨損的問題，通常會對加工的精確度產生極大的影響。因此，數控銑床每次工作之前，技術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。除此之外，還應該在作業時盡量使削切保持在最好的運動速率內，選擇合適削切用量。

4內角交接處

在銑削零件的過程中，輪廓內角極易出現過切的情況，原因主要體現在兩方面。一方面，銑刀運動到內角交接處時，隨著銑與工件之間的接觸面積的增加，切削力也會出現相應的增大，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，此時的面積會出現相繼減小，然后，工藝系數的彈性會發生變形并逐漸恢復，與此同時，會導致刀具向工件加工表面的內側變形，最終引發過切現象。另一方面，通常，大慣性和大增益系統的作用以及高進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量，從整體上降低加工成本。其二，充分利用進給速度的分級編程。

結語

在數控銑削加工過程中引起過切的原因不僅僅是一兩個方面，零件設計時其結構工藝應該依據加工工藝的條件限定做適當優化，否則難免會造成過切等加工質量不好的因素出現。刀具選擇不恰當會發生過切，編寫的數控加工程序結構不合理也會形成過切，并且步進電機的抱閘剎車制動參數或其電氣系統出現問題也會出現過切，包括滾珠絲杠副的軸向間隙過大也會造成過切。因此，對需要進行數控銑削加工的零件，在編制其數控加工程序時，必須綜合考慮零件結構工藝、刀具選擇和數控加工程序結構等各方面的影響因素才能得到規定的工件形狀。而且，平時對機床的正確操作，避免機床受到過大沖擊力或長期滿負荷工作，定期保養機床對機械加工業和產品的合格率起到至關重要的作用。

參考文獻

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