在運用數控機床過程中,應對順銑和逆銑,該怎麼做出正确的選擇呢?
如何定義順銑和逆銑?
如下圖所示,刀具切削速度與工件移動方向相同的為順銑,刀具切削速度與工件移動方向相反的為逆銑。
銑刀的種類和用途
銑刀的類型按刀齒結構可分為尖齒銑刀和鏟齒銑刀。按刀齒和銑刀的軸線的相對位置可分為圓柱形銑刀、角度銑刀、面銑刀、成形銑刀等。按刀齒形狀可分為直齒銑刀、螺旋齒銑刀、角形齒銑刀曲線齒銑刀。按刀具結構可分為整體銑刀、組合銑刀、成組或成套銑刀、鑲齒銑刀、機夾焊接銑刀、可轉位銑刀等。但通常還是以切削刀齒背加工形式來分。
尖齒銑刀可分為下列種類:
(1)面銑刀 有整體面銑刀、鑲齒面銑刀、機夾可轉位面銑刀等,用于粗、半精、精加工各種平面、台階面等。(2)立銑刀 用于銑削台階面、側面、溝槽凹、工件上各種形狀的孔及内外曲線表面等。(3)鍵槽銑刀 用于銑削鍵槽等。(4)槽銑刀和鋸片銑刀 用于銑削各種槽、側、台階面及鋸斷等。(5)專用槽銑刀 用于銑削各種特殊槽形,有形槽銑刀、半月鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀等。(6)角度銑刀 用于銑削刀具的直槽、螺旋槽等。(7)模具銑刀 用于銑削各種模具的凸、凹成形面等。(8)成組銑刀 将數把銑刀組合成一組銑刀,用于銑削複雜的成形面、大型零件不同部位的表面和寬平面等。鏟齒銑刀:一些要求重磨前面後仍保持原有截形的銑,它們的後面用鏟齒形式,包括圓盤槽銑刀、凸半圓、凹半圓銑刀、雙角度銑刀、成形銑刀等。
順銑和逆銑的特點對切削力的影響
逆銑時作用于工件上的垂直切削分力始終向上,有将工件擡起的趨勢,易引起振動,影響工件的夾緊,這種情況在銑削薄壁和剛度差工件時表現得尤為突出。
順銑時作用于工件上的垂直切削分力始終壓下工件 ,這對工件的夾緊有利。
對刀具彈性變形的影響
采用立銑刀順銑切削工件輪廓時,工件對刀具的反作用力指向刀具方向,刀具的彈性變形使刀具産生“讓刀”(欠切)現象。
采用立銑刀逆銑切削工件輪廓時,工件對刀具的反作力指向輪廓内部,刀具的彈性變形使刀具産生“啃刀”(過切)現象。刀具直徑越小、刀杆伸得越長時,“讓刀”和“啃刀”現象越明顯。
因此,粗加工采用順銑時,可少留精加工餘量。粗加工采用逆銑時,須多留精加工餘量,以防“啃刀”産生工件報廢。
對刀具磨損的影響順銑的垂直銑削分力将工件壓向工作台,刀齒與已加工面滑行、摩擦現象小,對減小刀齒磨損、減少加工硬化現象和減小表面粗糙度均有利。
另外,順銑時刀齒的切削厚度是從最大到零,使刀齒切入工件時的沖擊力較大,尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮時,會使刀具體産生較大的振動。
但順銑時刀齒在工件上走過的路程也比逆銑短,平均切削厚度大。因此,在相同的切削條件下,采用逆銑時,刀具易磨損,消耗的切削功率要多些。
順銑和逆銑如何選擇呢?選擇原則:
采用順銑時,首先要求機床具有間隙消除機構,能可靠地消除工作台進給絲杆與螺母間的間隙,以防止銑削過程中産生的振動。
工作台是由液壓驅動則最為理想。其次,要求工件毛坯表面沒有硬皮,工藝系統要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時,應盡量采用順銑,特别是對難加工材料的銑削,采用順銑可以減少切削變形,降低切削力和切削功率。
零件粗加工時,通常采用逆銑的切削加工方式;精加工時,為防止“啃刀”,通常采用順銑的加工方式。
與刀具半徑補償的關系
在數控機床上進行輪廓銑削加工時,常采用刀具半徑補償進行編程與加工。而刀具半徑補償又分為刀具半徑左補償和刀具半徑右補償。
刀具半徑左補償的判别方法為:刀具正轉(順時針旋轉),沿刀具的前進方向看,刀具位于加工輪廓的左側。反之,刀具位于加工輪廓的右側,這種補償方式稱為刀具半徑右補償。
因此,不管是内輪廓還是外采輪廓加工,采用刀具半徑左補償編程銑削的加工方式為順銑,而采用刀具半徑右補償編程銑削的加工方式為逆銑。
當采用盤銑刀加工平面輪廓時,當刀具的切削寬度大于50%的刀具直徑時,切削過程既存在順銑,又存在逆銑。
數控銑床順銑與逆銑的選擇數控機床普遍具有消隙機能,傳動機構的反向間隙較小,而且數控機床大多進行零件精加工。因此,數控銑削時通常采用順銑的加工方式,即輪廓加工時采用刀具半徑左補償進行編程與加工。
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