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在运用数控机床过程中,应对顺铣和逆铣,该怎么做出正确的选择呢?

如何定义顺铣和逆铣?

如下图所示,刀具切削速度与工件移动方向相同的为顺铣,刀具切削速度与工件移动方向相反的为逆铣

顺铣和逆铣的特点

1、对切削力的影响

逆铣时作用于工件上的垂直切削分力始终向上,有将工件抬起的趋势,易引起振动,影响工件的夹紧,这种情况在铣削薄壁和刚度差工件时表现得尤为突出。

顺铣时作用于工件上的垂直切削分力始终压下工件,这对工件的夹紧有利。

2、对刀具弹性变形的影响

采用立铣刀顺铣切削工件轮廓时,工件对刀具的反作用力指向刀具方向,刀具的弹性变形使刀具产生“让刀”(欠切)现象。

采用立铣刀逆铣切削工件轮廓时,工件对刀具的反作力指向轮廓内部,刀具的弹性变形使刀具产生“啃刀”(过切)现象。刀具直径越小、刀杆伸得越长时,“让刀”和“啃刀”现象越明显。

因此,粗加工采用顺铣时,可少留精加工余量。粗加工采用逆铣时,须多留精加工余量,以防“啃刀”产生工件报废。

3、对刀具磨损的影响

顺铣的垂直铣削分力将工件压向工作台,刀齿与已加工面滑行、摩擦现象小,对减小刀齿磨损、减少加工硬化现象和减小表面粗糙度均有利。

另外,顺铣时刀齿的切削厚度是从最大到零,使刀齿切入工件时的冲击力较大,尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮时,会使刀具体产生较大的振动。

但顺铣时刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短,平均切削厚度大。因此,在相同的切削条件下,采用逆铣时,刀具易磨损,消耗的切削功率要多些。

顺铣和逆铣如何选择呢?

1、选择原则

采用顺铣时,首先要求机床具有间隙消除机构,能可靠地消除工作台进给丝杆与螺母间的间隙,以防止铣削过程中产生的振动。

工作台是由液压驱动则最为理想。其次,要求工件毛坯表面没有硬皮,工艺系统要有足够的刚性。如果以上条件能够满足时,应尽量采用顺铣,特别是对难加工材料的铣削,采用顺铣可以减少切削变形,降低切削力和切削功率。

零件粗加工时,通常采用逆铣的切削加工方式;精加工时,为防止“啃刀”,通常采用顺铣的加工方式。

2、与刀具半径补偿的关系

在数控机床上进行轮廓铣削加工时,常采用刀具半径补偿进行编程与加工。而刀具半径补偿又分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。

刀具半径左补偿的判别方法为:刀具正转(顺时针旋转),沿刀具的前进方向看,刀具位于加工轮廓的左侧。反之,刀具位于加工轮廓的右侧,这种补偿方式称为刀具半径右补偿。

因此,不管是内轮廓还是外采轮廓加工,采用刀具半径左补偿编程铣削的加工方式为顺铣,而采用刀具半径右补偿编程铣削的加工方式为逆铣。

当采用盘铣刀加工平面轮廓时,当刀具的切削宽度大于50%的刀具直径时,切削过程既存在顺铣,又存在逆铣。

3、数控铣床顺铣与逆铣的选择

数控机床普遍具有消隙机能,传动机构的反向间隙较小,而且数控机床大多进行零件精加工。因此,数控铣削时通常采用顺铣的加工方式,即轮廓加工时采用刀具半径左补偿进行编程与加工。

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