機械制造中精密銑削技術的應用分析

吳堯

摘 要：國民經(jīng)濟中機械制造占有極大的比例，而在機械加工中金屬的切削又占有及其重要的地位，依靠精密的切削手段，機械加工才能更加的精準可靠。而切削用量的選擇以及刀具的確定是數(shù)控編程的核心內(nèi)容，其會直接對加工部件的質(zhì)量造成影響，甚至能夠決定車床是否能夠發(fā)揮應有的功效，并影響生產(chǎn)的安全。因此應當合理的選擇切削用量以及刀具，以保證編程加工中加工程序的質(zhì)量。

關鍵詞：銑削技術；刀具；切削用量

1 引言

機械制造是國民經(jīng)濟的支撐產(chǎn)業(yè)之一，而其依賴于精密的加工手段，即金屬的切削。金屬切削工藝在現(xiàn)代化的機械電子制造中發(fā)揮著無可替代的作用。從古至今，工具的制造以及設計都受到了人們的重視，而這里所提到的工具，不僅僅為機械制造中的機床，最重要的應當是直接參與加工切削所使用的刀具。刀具在金屬加工中起到了基礎性的推動作用，其技術發(fā)展對機械制造工藝的發(fā)展來說，基礎而又關鍵，從某方面說，切削加工的發(fā)展以及變革就是刀具的發(fā)展以及變革。

某單位引入了兩臺車銑設備。但是沒有真正的發(fā)揮出該設備在零件加工中的作用，另外在選擇刀具以及加工的路徑規(guī)劃中，對切削用量的確定也沒有到位，需要經(jīng)人工進行輸入，實現(xiàn)了半自動化。但是在加工中還是需要人機交互予以完成，沒有實現(xiàn)數(shù)控加工。不過，同傳統(tǒng)的加工相比較，需要變成人員掌握一定的切削用量原則，在進行變成的過程中需要對數(shù)控加工的相關特點予以充分考慮。在輸入相關參數(shù)后，系統(tǒng)會生成NC程序，并傳輸?shù)綌?shù)控機床中，用以完成加工。只有掌握了車銑加工數(shù)控車床的銑削基本原則，才能掌握其加工功能，對于一些精度要求較高且形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件加工，該種零件要求的是精密加工，因此，對數(shù)控加工技術的提高是十分有必要的。

2 刀具種類

在數(shù)控銑加工中，所能應用到的刀具種類較多，設備在發(fā)展技術在進步的同時，刀具也在努力適應機床的要求，能夠更好的適應高速、高效以及高自動化的方向發(fā)展，因此變得更加通用、標準，模塊化的刀具已經(jīng)成為了現(xiàn)代刀具發(fā)展的主要方向，而根據(jù)刀具的使用不同，可以分為兩類，一種是孔加工刀具，另一種則是銑削刀具。從結構上可以將刀具進一步分為，整體式刀具、鑲嵌式刀具、特殊型刀具等，其中鑲嵌式刀具又能夠分為機夾式刀具以及焊接式刀具，而特殊型刀具總又可分為減震式刀具以及復合式刀具。另外根據(jù)刀具的材料又能進一步進行分類：高速鋼材料、硬質(zhì)合金材料、金剛石材料以及其他材料等一系列刀具。而從切削工藝進行分類，刀具又能夠分成圓角立銑刀、錐度銑刀以及球頭刀和平端立銑刀。

3 刀具的選擇

選擇刀具需要通過人機交互予以完成，在編程控制中，根據(jù)機床的能力以及所需要加工工件的材料性能，進行選擇，另外還需要結合工序、切削用量和其他綜合性的因素，對刀柄以及刀具進行選擇。選擇需要注意的原則包括：需要剛性較好、耐用度較高、精度較為準確的刀具，用以方便安裝調(diào)整。在加工要求可以滿足的前提下，可以盡量縮短刀柄的長度，用以增加剛性。生產(chǎn)時，加工刀具的選擇主要依據(jù)應當是所要生產(chǎn)的零件的形狀。

3.1 選擇銑削刀具

在曲面類工件的加工中，為了使得刀具同所要加工的零件的輪廓能夠在切削處相切，則應當避免其二者之間出現(xiàn)干涉，一般都會采用球頭刀，精加工的時候變選擇四刃銑刀、粗加工則只需要選擇兩刃銑刀；在進行較大平面的銑加工時，為了增大加工表現(xiàn)的粗糙程度以及提高效率，一般都會采用盤形的鑲嵌式刀具；通用銑刀可以被應用在臺階面的加工以及小平面的加工中；而鍵槽的加工則需要保證高精的尺寸，所以兩刃的鍵槽銑刀是最佳的選擇。

3.2 選擇孔加工刀具

在數(shù)控機床的應用中，一般沒有鉆模，另外考慮到切削條件以及鉆頭的剛性，應當選擇直徑滿足條件：鉆孔深度同直徑的比小于5.在鉆孔前應當進行孔的中心定位，保證可以將孔定位到相當精確的位置；選用浮動絞刀進行精絞錢的加工，前孔應當?shù)菇?；而在切削鏜孔的過程中應當選擇對稱的鏜刀進行加工，用以平衡切削振動；刀桿應當盡可能選擇短而粗的，用以降低切削振動的不利影響。在進行數(shù)控加工時，由于刀具的測量以及更換和刃磨都是由人工進行的，因此額外占用的時間較長，所以應當將刀具的使用順序進行合理的安排。一般刀具的使用應當遵循以下原則：盡可能的將刀具使用的數(shù)量予以減少；安裝刀具后，盡可能的發(fā)揮其在加工中的最大效果；即便是尺寸相同、規(guī)格相同的刀具在粗加工中也應當分開；先進行銑削加工后進行鉆孔加工；精加工中應當先曲面加工后二維輪廓加工；盡可能使用數(shù)控機床自身的自動換刃功能，以對生產(chǎn)效率進行提高。刀具的精度以及耐用度會影響到刀具的價格，但是，使用好的刀具在加工過程中提高了效率以及零件的質(zhì)量，由此所帶來的利益完全可以覆蓋刀具增加的成本，以此降低了生產(chǎn)的總成本?？傊?，在加工銑削工件中應當充分對工件的熱處理狀態(tài)、加工余量以及切削性能進行考量，對銑刀進行正確選擇，在生產(chǎn)中發(fā)揮數(shù)控銑床最大的效率，從而獲得令人滿意的加工質(zhì)量。

3.3 切削速度的確定

進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。在輪廓加工中，在接近拐角處應適當降低進給量，以克服由于慣性或工藝系統(tǒng)變形在輪廓拐角處造成“超程”或“欠程”現(xiàn)象。確定進給速度的原則：首先當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。其次在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。第三當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。最后刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以選擇該機床數(shù)控系統(tǒng)給定的最高進給速度。

3.4 確定背吃刀量

背吃刀量又被稱作為側吃刀量。在加工過程中應當在對工件表面質(zhì)量予以保證的前提下，以最低的剛度要求使得側吃刀量同工件加工余量相等，從本質(zhì)上講，側吃刀量是由刀具剛度、工件以及機床的性質(zhì)所決定。因此同加工余量想比較能夠大大減少刀具走刀的次數(shù)，提高了效率。

4 結束語

在數(shù)控銑床的應用中，可以通過軸向動力頭以及頸相動力頭實現(xiàn)三坐標聯(lián)動。通過圓柱插補以及極坐標插補等指令開發(fā)、優(yōu)化程序，并有效補償了機床加工過程中工位的重復，對回轉(zhuǎn)體側面精加工予以實現(xiàn)，提高了所需加工零件的表面質(zhì)量以及整體精度。

參考文獻

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