過切與欠切形成的原因及控制措施論文

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[摘要]銑削加工過程中，控制過切與欠切是提高加工質(zhì)量的難點(diǎn)，本文主要介紹銑削加工中過切與欠切現(xiàn)象形成的原因及控制方法。

[關(guān)鍵詞]銑削過程過切現(xiàn)象欠切現(xiàn)象

銑削加工的生產(chǎn)效率越來越高，這標(biāo)志著強(qiáng)力銑削已經(jīng)成為銑削加工的發(fā)展方向，但是，提高銑削加工的加工精度更為重要。影響銑削加工精度的因素有:銑削振動的影響、銑床本身精度的影響、銑刀及其安裝精度的影響等等。實(shí)踐證明，若能有效地控制銑削加工中過切與欠切現(xiàn)象，將大大提高銑削加工的加工精度。

一、銑削過切現(xiàn)象及形成的原因

1.過切現(xiàn)象

銑削過切現(xiàn)象是指在銑削過程中，由于各種原因使得實(shí)際切削的金屬層超過預(yù)定加工位置的現(xiàn)象。例如:用圓柱銑刀進(jìn)行平面銑削時(shí)，由于銑削振動的存在使得實(shí)際加工完的平面產(chǎn)生起伏，若其高處符合預(yù)定位置的加工要求，而低處則超過了預(yù)定的位置要求，形成過切;用立銑刀周刃精銑盤形凸輪輪廓的型面時(shí)，經(jīng)過測量加工余量為0.15mm，按照加工余量將工作臺精確移位，但發(fā)現(xiàn)實(shí)際銑削了0.20mm，此時(shí)過切了0.05mm。

過切與表面粗糙度微觀幾何精度的概念不一樣，過切可以在局部發(fā)生，也可以在全部加工表面出現(xiàn);局部過切可能是連續(xù)發(fā)生，也可能是間隔斷續(xù)出現(xiàn)。

2.過切現(xiàn)象形成的原因

(1)由刀具引起的。銑刀刃磨的精度差，安裝精度差，加工時(shí)將產(chǎn)生切削刃的回轉(zhuǎn)跳動，從而導(dǎo)致銑削時(shí)切除余量過多，產(chǎn)生過切現(xiàn)象。

當(dāng)銑刀使用磨損變鈍后，換用鋒利的銑刀加工，會出現(xiàn)余量控制不當(dāng)?shù)那闆r，即將刀具磨損后銑刀避讓的余量一同銑掉而造成過切。

在仿形銑削過程中，選用的銑刀切削部分形狀和工件型面形狀不匹配，如指狀銑刀球頭直徑大于型面最小圓弧直徑，可能產(chǎn)生過切。

(2)由被加工工件引起的。若銑削加工的工件剛性比較差，銑削時(shí)容易受切削力的拉動，而產(chǎn)生過切。

(3)由機(jī)床本身引起的。銑削過程中，若機(jī)床工作臺控制切削余量的方向沒有鎖緊、搖把方向有間隙等，均能產(chǎn)生過切。

(4)由銑削方法與銑削方式引起的。如采用立銑刀周刃銑削臺階兩側(cè)面，機(jī)床的進(jìn)給方向發(fā)生改變，若按照預(yù)定計(jì)算值控制臺階寬度，可能產(chǎn)生過切。又如采用銑刀周刃銑削，半精銑用逆銑方式，精銑采用順銑方式，此時(shí)就可能產(chǎn)生過切。另外，在連接部位或銑削中途發(fā)生不恰當(dāng)?shù)你娤魍ｎD，也會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。可見，銑削方法和銑削方式發(fā)生改變，易產(chǎn)生過切。

二、銑削欠切現(xiàn)象及形成原因

1.欠切現(xiàn)象

銑削欠切現(xiàn)象是指在銑削過程中，由于各種原因使得實(shí)際切削的金屬層未達(dá)到預(yù)定加工位置，仍留有余量的現(xiàn)象。如在銑削過程中，由于金屬表面硬化，使得較少余量的銑削未能達(dá)到預(yù)定的位置要求，即工作臺雖然已經(jīng)實(shí)際移動了預(yù)定銑削的余量，但實(shí)際銑削后，余量并沒有鏟除。

欠切與過切不一樣，不可能在全部加工表面出現(xiàn)，只能是間隔斷續(xù)出現(xiàn)。

2.欠切現(xiàn)象形成的原因

(1)由系統(tǒng)剛性不足引起的。銑削過程中，銑刀或刀軸、刀桿支撐系統(tǒng)剛性比較差，致使銑削過程中銑刀發(fā)生偏讓而形成欠切;銑削過程中，工件的剛性較差，受切削力的推動工件發(fā)生偏讓而導(dǎo)致欠切。

(2)由機(jī)床本身引起的。銑削過程中，若機(jī)床工作臺控制切削余量的方向沒有鎖緊、搖把方向有間隙等能引起實(shí)際切削位置變動而引起欠切。

(3)由銑削方式引起的。銑削進(jìn)給方向變換能產(chǎn)生欠切，如采用銑刀周刃銑削平面，已加工表面有加工硬化層，采用順銑容易切入，而采用逆銑則可能產(chǎn)生欠切。

(4)由切削用量選用不恰當(dāng)引起的。銑削加工時(shí)，若銑削余量很小，而進(jìn)給速度卻很大，極易產(chǎn)生欠切。

(5)由刀具引起的。銑刀鋒利程度不同可能引起欠切，如銑刀使用后磨損變鈍，會影響實(shí)際切除的金屬層厚度，造成切入逐漸困難，使銑刀產(chǎn)生避讓而造成欠切。另外，在仿形銑削過程中，選用的銑刀切削部分形狀和工件型面形狀不匹配，如指狀銑刀球頭直徑小于型面最小圓弧直徑，可能產(chǎn)生欠切。

三、控制銑削過程欠切與過切的方法

根據(jù)過切現(xiàn)象和欠切現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，應(yīng)采用下列方法加以控制。

1.提高工藝系統(tǒng)的剛性。剛性增大，可以避免刀具、夾具、機(jī)床、工件因剛性不足而產(chǎn)生的彈性偏讓和拉動現(xiàn)象，從而消除欠切和過切。公務(wù)員之家

2.選擇恰當(dāng)?shù)募庸び嗔俊＜庸び嗔窟^大，易出現(xiàn)拉動過切和偏讓欠切;加工余量過少，因切入困難易造成欠切，一旦再追加余量后，又造成過切。因此，要根據(jù)加工的實(shí)際要求，選擇合適的加工余量。

3.根據(jù)需要，選擇合適的刀具。刀具的磨損程度不同，對加工質(zhì)量的影響不同。銑削加工中，若需要控制加工精度且加工余量比較小，此時(shí)應(yīng)該使用進(jìn)入正常磨損階段初期的銑刀。

4.在銑削過程中，要考慮工件形狀、剛性、材料、切削用量、銑削方式等相關(guān)因素之間的關(guān)系，選擇最恰當(dāng)?shù)你娤鞣桨高M(jìn)行加工。

5.過切是無法消除的，但欠切可以消除，通常采用在原預(yù)定位置多次銑削的方法來消除欠切余量，從而達(dá)到銑削加工尺寸和形位精度的要求。

四、結(jié)束語

以提高加工精度為目的的精密銑削是銑削加工發(fā)展的方向。過切現(xiàn)象和欠切現(xiàn)象的存在，將嚴(yán)重阻礙加工精度的提高，因此，只有明確過切和欠切現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，才能找到有效的控制方法，提高工件的加工質(zhì)量。