在運用數控機床過程中,應對順銑和逆銑,該怎麼做出正確的選擇呢?
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。
順銑和逆銑的特點
對切削力的影響
逆銑時作用於工件上的垂直切削分力始終向上,有將工件抬起的趨勢,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。
順銑時作用於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
採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產生“讓刀”(欠切)現象。
採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內部,刀具的彈性變形使刀具產生“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,粗加工採用順銑時,可少留精加工餘量。粗加工採用逆銑時,須多留精加工餘量,以防“啃刀”產生工件報廢。
對刀具磨損的影響
順銑的垂直銑削分力將工件壓向工作臺,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衝擊力較大,尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮時,會使刀具體產生較大的振動。
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,採用逆銑時,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
採用順銑時,首先要求機床具有間隙消除機構,能可靠地消除工作臺進給絲桿與螺母間的間隙,以防止銑削過程中產生的振動。
工作臺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,應儘量採用順銑,特別是對難加工材料的銑削,採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,通常採用逆銑的切削加工方式;精加工時,為防止“啃刀”,通常採用順銑的加工方式。
與刀具半徑補償的關係
在數控機床上進行輪廓銑削加工時,常採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別方法為:刀具正轉(順時針旋轉),沿刀具的前進方向看,刀具位於加工輪廓的左側。反之,刀具位於加工輪廓的右側,這種補償方式稱為刀具半徑右補償。
因此,不管是內輪廓還是外採輪廓加工,採用刀具半徑左補償編程銑削的加工方式為順銑,而採用刀具半徑右補償編程銑削的加工方式為逆銑。
當採用盤銑刀加工平面輪廓時,當刀具的切削寬度大於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,數控銑削時通常採用順銑的加工方式,即輪廓加工時採用刀具半徑左補償進行編程與加工。
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