铣削加工技术要点探析

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  摘要:在我国的铣加工的过程中主要的大局就有两种,它们分别是铣削刀具和孔加工的刀具,但是伴随着工业的发展,现在的刀具都朝着标准化、通用化等方向进行发展。目前,难切削材料的种类还在增多,使用范围日益广泛。另外,人们对材料铣削加工的精度、效率、质量以及表面完整性的要求也不断提高,从而使得铣削加工的难度不断增加。
  关键词:铣削;加工;技术;刀具;
  铣削是将毛坯固定,用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀,切出需要的形状和特征,是以铣刀的旋转运动为主运动,以铣刀或工件作进给运动的一种切削加工方法。近年来,加工中心应用日趋广泛,而铣削是加工中心最常见的加工方式。
  一、铣削加工的工艺特点
  (一)断续加工。铣削加工时,切削力较大,又是断续切削,振动较大,因此铣床夹具的夹紧力要求较大,夹具刚度、强度要求都比较高。其相比较于车削加工,有切削冲击,因而需要考虑刀具承受冲击载荷的问题。45°主偏角铣刀的径向切削力大幅度减小,约等于轴向切削力,切削载荷分布在较长的切削刃上,具有很好的抗振性,适用于镗铣床主轴悬 伸较长的加工场合。用该类刀具加工平面时,刀片破损率低,耐用度高; 在加工铸铁件时,工件边缘不易产生崩刃。
  (二)铣削加工生产效率高,加工范围广。和普通加工相比可以缩短加工时间,提高生产效率和机床利用率。工件热变形小加工精度高,表面质量好加工工艺范围广,适合加工薄壁、刚性较差、容易产生热变形的零件。在普通铣床上使用各种不同的铣刀可以完成加工平面、台阶、沟槽、特形面等加工任务。加上分度头等铣床附件的配合运用,还可以完成花键轴、螺旋轴、齿式离合器等工件的铣削。采用多刃刀具加工,刀刃轮替切削,刀具冷却效果好,耐用度高。
  (三)刀齿散热条件较好。铣刀刀齿在离工件的一段时间内,可以得到一定的冷却,散热条件好,刀具寿命长。因此,铣削时,若采用切削液对刀具进行冷却,則必须连续浇注,以免产生较大的热应力。有利于减少铣刀的磨损,延长了使用寿命。
  (四)容易产生振动。铣削时震动大会造成不能按常规的铣削用量加工,铣削时容易打刀,加工零件表面粗糙度值大,不能采用顺铣。刀齿在开始切入时,由于切削刃钝圆半径的影响,刀齿在工件表面上打,产生挤压和摩擦,使这段表面产生严重的冷硬层。
  二、铣削加工技术要点
  (一)刀具材料的选择。刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定,此外,对所选择的刀具,在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据,并由操作者将这些数据输入数据系统,经程序调用而完成加工过程,从而加工出合格的工件。铣刀直径的选择通常以工件宽度和机床的有效功率为基础。特别是在进行面铣时,工件的铣削宽度将直接决定铣刀直径的确定,因为这样有助于保证良好的切屑形成和适当的切削刃负载。铣削刀具在进行车削加工的时候可以分为粗车车削加工和精车车削加工两种,但是粗车车削加工可以说是外圆粗最经济有效的方法了,而精加工是为了保证零件所要求的加工精度和表面质量。选择合适的铣削刀具,在面铣加工中采用滚动切入法,以及在条件适合时用铣刀进行孔加工,制造商可以在无需投资购买新设备的情况下,大幅提高生产能力,提高加工效率而节省大量时间和成本。总的来说,整个车床加工里刀具是最重要的,务必要有针对性的使用才能达到相应的效果。
  (二)合理刀具几何参数。要考虑具体的加工条件 选择合理几何参数,也要考虑加工条件,这就是机床、夹具的情况,工艺系统刚度及功率大小,切削用量和切削液性能等。在刀具切削时,材料的硬度、强度、塑性等因素是选择刀具角度的主要因素。一般来说,刀具的前角越大,切削力就越小。在刀具的后角一定时,刀具的前角越大,刀具的楔角就越小。切削力也就越小。合理的刀具几何参数是提高刀具切削性能的重要因素,传统的刀具合理几何参数的研究方法一般是先设计并选择不同的刀具几何参数及工艺参数, 在保证加工质量的前提下,能够满足刀具使用寿命长、生产效率高、加工成本低的刀具几何参数,称为刀具的合理几何参数。 一般地说,选定刀具几何参数的合理值问题,本质上是多变量函数针对某一目标计算求解最佳值的问题。
  (三)背吃刀量的确定。在我们的工业领域中,背吃刀量也就是我们经常所说的侧吃刀量。背吃刀量指主刀刃与工件切削表面接触长度在主运动方向和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值。要根据加工余量,其次要考虑加工材料的切削性能,还要考虑到要求的表面光洁度。相对于车刀而言,还要考虑到车刀的断削槽的宽度等因素。对于圆柱体工件的切削加工,指是的已加工表面和待加工表面的直径差的1/2,即单边切削深度。 在进给运动方向测量。把“每分钟进给量”换算成“每转进给量”得到的是进刀量。
  (四)合适的铣削方式。合理的铣削方式有利于改善铣削过程中的硬化、黏刀等现象,能显著地提高刀具寿命和加工质量;优化的切削用量可以提高生产率、降低生产成本,可以保证零件的加工精度与表面质量。目前较好的进刀方式是采用滚动切入法,即在不降低进给率和切削速度的情况 下,铣刀滚动切入工件。这意味着铣刀必须顺时针旋转,确保其以顺铣方式进行加 工。这样形成的切屑由厚到薄,从而可以减 小振动和作用于刀具的拉应力。
  三、结束语
  通过选择合适的刀具材料、几何参数、背吃刀量的确定等方式,使刀具以振动和拉应力最小的方式切入工件材料,我们就能高效率、低成本地将工件毛坯加工成精美的零件。随着加工技术的快速发展,铣削加工在机械加工中的作用越来越重要,尤其是在各种特形曲面的加工中,有着其他加工方法无法比拟的优势。因此,随着机械制造业大规模技术升级的到来,我们应以积极的态度主动迎接制造新技术革命的挑战。
  参考文献
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