电子机械论文铣削加工过程中过切与欠切现象的形成原因及控制方法

　　摘要：铣削加工过程中,控制过切与欠切是提高加工质量的难点,本文主要介绍铣削加工中过切与欠切现象形成的原因及控制方法。

　　关键词：期刊杂志发表,电子机械论文,铣削过程,过切现象,欠切现象

　　铣削加工的生产效率越来越高,这标志着强力铣削已经成为铣削加工的发展方向,但是,提高铣削加工的加工精度更为重要。影响铣削加工精度的因素有:铣削振动的影响、铣床本身精度的影响、铣刀及其安装精度的影响等等。实践证明,若能有效地控制铣削加工中过切与欠切现象,将大大提高铣削加工的加工精度。

　　一、铣削过切现象及形成的原因

　　1.过切现象

　　铣削过切现象是指在铣削过程中,由于各种原因使得实际切削的金属层超过预定加工位置的现象。例如:用圆柱铣刀进行平面铣削时,由于铣削振动的存在使得实际加工完的平面产生起伏,若其高处符合预定位置的加工要求,而低处则超过了预定的位置要求,形成过切;用立铣刀周刃精铣盘形凸轮轮廓的型面时,经过测量加工余量为0.15mm,按照加工余量将工作台精确移位,但发现实际铣削了0.20mm,此时过切了0.05mm。

　　过切与表面粗糙度微观几何精度的概念不一样,过切可以在局部发生,也可以在全部加工表面出现;局部过切可能是连续发生,也可能是间隔断续出现。

　　2.过切现象形成的原因

　　(1)由刀具引起的。铣刀刃磨的精度差,安装精度差,加工时将产生切削刃的回转跳动,从而导致铣削时切除余量过多,产生过切现象。

　　当铣刀使用磨损变钝后,换用锋利的铣刀加工,会出现余量控制不当的情况,即将刀具磨损后铣刀避让的余量一同铣掉而造成过切。

　　在仿形铣削过程中,选用的铣刀切削部分形状和工件型面形状不匹配,如指状铣刀球头直径大于型面最小圆弧直径,可能产生过切。

　　(2)由被加工工件引起的。若铣削加工的工件刚性比较差,铣削时容易受切削力的拉动,而产生过切。

　　(3)由机床本身引起的。铣削过程中,若机床工作台控制切削余量的方向没有锁紧、摇把方向有间隙等,均能产生过切。

　　(4)由铣削方法与铣削方式引起的。如采用立铣刀周刃铣削台阶两侧面,机床的进给方向发生改变,若按照预定计算值控制台阶宽度,可能产生过切。又如采用铣刀周刃铣削,半精铣用逆铣方式,精铣采用顺铣方式,此时就可能产生过切。另外,在连接部位或铣削中途发生不恰当的铣削停顿,也会产生过切现象。可见,铣削方法和铣削方式发生改变,易产生过切。

　　二、铣削欠切现象及形成原因

　　1.欠切现象

　　铣削欠切现象是指在铣削过程中,由于各种原因使得实际切削的金属层未达到预定加工位置,仍留有余量的现象。如在铣削过程中,由于金属表面硬化,使得较少余量的铣削未能达到预定的位置要求,即工作台虽然已经实际移动了预定铣削的余量,但实际铣削后,余量并没有铲除。

　　欠切与过切不一样,不可能在全部加工表面出现,只能是间隔断续出现。

　　2.欠切现象形成的原因

　　(1)由系统刚性不足引起的。铣削过程中,铣刀或刀轴、刀杆支撑系统刚性比较差,致使铣削过程中铣刀发生偏让而形成欠切;铣削过程中,工件的刚性较差,受切削力的推动工件发生偏让而导致欠切。

　　(2)由机床本身引起的。铣削过程中,若机床工作台控制切削余量的方向没有锁紧、摇把方向有间隙等能引起实际切削位置变动而引起欠切。

　　(3)由铣削方式引起的。铣削进给方向变换能产生欠切,如采用铣刀周刃铣削平面,已加工表面有加工硬化层,采用顺铣容易切入,而采用逆铣则可能产生欠切。

　　(4)由切削用量选用不恰当引起的。铣削加工时,若铣削余量很小,而进给速度却很大,极易产生欠切。

　　(5)由刀具引起的。铣刀锋利程度不同可能引起欠切,如铣刀使用后磨损变钝,会影响实际切除的金属层厚度,造成切入逐渐困难,使铣刀产生避让而造成欠切。另外,在仿形铣削过程中,选用的铣刀切削部分形状和工件型面形状不匹配,如指状铣刀球头直径小于型面最小圆弧直径,可能产生欠切。

　　三、控制铣削过程欠切与过切的方法

　　根据过切现象和欠切现象产生的原因,应采用下列方法加以控制。

　　1.提高工艺系统的刚性。刚性增大,可以避免刀具、夹具、机床、工件因刚性不足而产生的弹性偏让和拉动现象,从而消除欠切和过切。

　　2.选择恰当的加工余量。加工余量过大,易出现拉动过切和偏让欠切;加工余量过少,因切入困难易造成欠切,一旦再追加余量后,又造成过切。因此,要根据加工的实际要求,选择合适的加工余量。

　　3.根据需要,选择合适的刀具。刀具的磨损程度不同,对加工质量的影响不同。铣削加工中,若需要控制加工精度且加工余量比较小,此时应该使用进入正常磨损阶段初期的铣刀。

　　4.在铣削过程中,要考虑工件形状、刚性、材料、切削用量、铣削方式等相关因素之间的关系,选择最恰当的铣削方案进行加工。

　　5.过切是无法消除的,但欠切可以消除,通常采用在原预定位置多次铣削的方法来消除欠切余量,从而达到铣削加工尺寸和形位精度的要求。

　　四、结束语

　　以提高加工精度为目的的精密铣削是铣削加工发展的方向。过切现象和欠切现象的存在,将严重阻碍加工精度的提高,因此,只有明确过切和欠切现象产生的原因,才能找到有效的控制方法,提高工件的加工质量。

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