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銑削曲面時必須注意的8個問題

銑削曲面時必須注意的8個問題

1.刀具的選擇

數控機床在加工模具時所采用的刀具多數與通用刀具相同。經常也使用機夾不重磨可轉位硬質合金刀片的銑刀。由于模具中有許多是由曲面構成的型腔，所以經常需要采用球頭刀以及環形刀（即立銑刀刀尖呈圓弧倒角狀）。

2.裝配銑床夾具需要注意的事項

按照銑削時的進給方式通常將銑床夾具分為直線進給式、圓周進給式、及靠模銑夾具。那么給銑床裝配這些夾具時需要注意什么問題呢？

一、為了提高銑床夾具在機床上安裝的穩定性和動態下的抗振性能，各種裝置的結構應緊湊，夾具的要盡可能低，夾具體與機床工作臺的接觸面積要大。

第二、利用銑床銑削加工生產率高（切削時間短），設計夾具時要考慮如何快速地安裝工件以縮短輔助時間，一般在夾具卜．還設置有確定位置及方向的元件，以便于迅速地調整好夾具、機床的相對位置。

第三、裝配銑床夾具時還要考慮切屑流出及清理方便。銑削加工時產生大量切屑，應有足夠的排屑空間，大型夾具應考慮排屑口、出屑槽；對不易清除切屑的部位和空間應加防護罩。加工時采用切削液時，夾具體設計要考慮切削液的流向和回收。對于重型銑床夾具，為便于搬運，還應在夾具體上設置吊環等。

3.銑削曲面時應注意的問題

(1) 粗銑 粗銑時應根據被加工曲面給出的余量，用立銑刀按等高面一層一層地銑削，這種粗銑。粗銑后的曲面類似于山坡上的梯田。臺階的高度視粗銑精度而定。

(2) 半精銑 半精銑的目的是銑掉“梯田”的臺階，使被加工表面更接近于理論曲面，采用球頭銑刀一般為精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。半精加工的行距和步距可比精加工大。

(3) 精加工 終加工出理論曲面。用球頭銑刀精加工曲面時，一般用行切法。對于開敞性比較好的零件而言，行切的折返點應選在曲表的外面，即在編程時，應把曲面向外延伸一些。對開敞性不好的零件表面，由于折返時，切削速度的變化，很容易在已加工表面上及阻擋面上，留下由停頓和振動產生的刀痕。所以在加工和編程時，一是要在折返時降低進給速度，二是在編程時，被加工曲面折返點應稍離開阻擋面。對曲面與阻擋面相貫線應單作一個清根程序另外加工，這樣就會使被加工曲面與阻擋面光滑連接，而不致產生很大的刀痕。

(4) 球頭銑刀在銑削曲面時，其刀尖處的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面銑削比較平緩的曲面時，球刀刀尖切出的表面質量比較差，所以應適當地提高主軸轉速，另外還應避免用刀尖切削。

(5) 避免垂直下刀。平底圓柱銑刀有兩種，一種是端面有尖孔，其端刃不過中心。另一種是端面無尖孔，端刃相連且過中心。在銑削曲面時，有尖孔的端銑刀對不能像鉆頭似的向下垂直進刀，除非預先鉆有工藝孔。否則會把銑刀頂斷。如果用無尖孔的端刀時可以垂直向下進刀，但由于刀刃角度太小，軸向力很大，所以也應盡量避免。好的辦法是向斜下方進刀，進到一定深度后再用側刃橫向切削。在銑削凹槽面時，可以預鉆出工藝孔以便下刀。用球頭銑刀垂直進刀的效果雖然比平底的端銑刀要好，但也因軸向力過大、影響切削效果的緣故，好不使用這種下刀方式。

(6) 銑削曲面零件中，如果發現零件材料熱處理不好、有裂紋、組織不均勻等現象時，應及時停止加工，以免浪費工時。

(7) 在銑削模具型腔比較復雜的曲面時，一般需要較長的周期，因此，在每次開機銑削前應對機床、夾具、刀具進行適當的檢查，以免在中途發生故障，影響加工精度，甚至造成廢品。

(8) 在模具型腔銑削時，應根據加工表面的粗糙度適當掌握修銼余量。對于銑削比較困難的部位，如果加工表面粗糙度較差，應適當多留些修銼余量；而對于平面、直角溝槽等容易加工的部位，應盡量降低加工表面粗糙度值，減少修銼工作量，避免因大面積修銼而影響型腔曲面的精度。

金屬材料在切削進程中會遭到刀具的揉捏而發生變形。這一物理現象直接影響切削力、切削溫度、刀具磨損、已加工表面質量及出產功率。因而有必要對其進行研究，了解其基本規律。（一）切削時的三個變形區以切削塑性金屬為例，切削層金屬轉變為切屑而和母體分離的實質，是工件表層材料在加工進程中，遭到刀具切削刃和前刀面的強烈揉捏，連續發生彈性變形——塑性變形—開裂損壞，使切削金屬不斷被變成切屑從前刀面流出，如圖1-9所示。圖1-10為低速切削時的切削層內三個變形區的示意圖。

1. 榜首變形區 當刀具前刀面以切削速度vc揉捏切削層時，切削層中的某點沿OA面開端發生剪切滑移，直至其活動方向開端與刀具前刀面平行，不再沿OM面發生滑移，切削層構成切屑沿刀具前刀面流出。從OA面開端發生塑性變形到OM面的剪切滑移基本完成，這一區域稱為榜首變形區。榜首變形區的主要特征是沿滑移面的剪切滑移變形以及隨之發生的加工硬化。

2. 第二變形區 當剪切滑移構成的切屑在刀具前刀面流出時，切屑底層進一步遭到刀具的揉捏和抵觸，使靠近刀具前刀面處的金屬再次發生剪切變形，稱為第二變形區。

3. 第三變形區 是工件與刀具后刀面接觸的區域，遭到刀具刃口和刀具后刀面的揉捏和抵觸，構成已加工表面變形，稱為第三變形區。這是由于在實踐切削中刀具的刃口不可避免地存在鈍圓半徑rn，使被揉捏層再次遭到刀具后刀面的拉伸、抵觸作用，進一步發生塑性變形，使已加工表層變形加劇。（二）切屑形狀加工材料性質不同，切削條件不同，切削進程中的變形程度不同。根據切削進程中變形程度的不同，構成4種不同微觀形狀的切屑，如圖1-11所示。

1. 帶狀切屑 切屑連續成帶狀，內表面光滑，表面面無明顯裂紋，呈微小鋸齒形。一般加工塑性金屬材料（如低碳鋼、銅、鋁），選用較大的刀具前角γo，較小的切削層公稱厚度hD，較高的切削速度vc時，易構成這種切屑。構成帶狀切屑時，切削力不堅定小，切削進程比較平穩，已加工表面粗糙度值較小，但需采取斷屑辦法，確保正常出產，尤其是主動出產線和主動機床出產。

2. 節狀切屑 這種切屑表面面有較深的裂紋，呈較大的鋸齒形，內表面有時有裂紋。一般加工塑性較低的金屬材料（如黃銅），在刀具前角γo較小，切削層公稱厚度hD較大，切削速度vc較低時，或加工碳素鋼材料在工藝體系剛性缺少時，易構成這種切屑。構成節狀切屑時，切削力不堅定較大，切削進程不態安穩，已加工表面粗糙度值較大。

3. 粒狀切屑 又稱單元切屑。切削塑性材料時，若整個剪切面上的切應力超過了材料開裂強度，所發生的裂紋貫穿切屑斷面時，擠裂呈粒狀切屑。選用小前角或負前角，以極低的切削速度和大的切削層公稱厚度切削時，易構成這種切屑。構成粒狀切屑時，切削力不堅定大，切削進程不平穩，已加工表面粗糙度值大。

4. 崩碎切屑 加工脆硬材料時，切削層通常在彈性變形后未經塑性變形就被擠裂，構成不規則的碎塊狀的崩碎切屑。工件材料越脆硬，刀具前角越小，切削層公稱厚度越大，越易發生崩碎切屑。構成崩碎切屑時，切削力不堅定大，切削進程不平穩，且切削層金屬會集在切削刃口碎斷，易損壞刀具，已加工表面粗糙度值大。（三）切屑形狀在實踐出產中，切屑的處理和運送是需求處理的重要問題。影響切屑的處理和運送的主要因素是切屑的形狀，因而，還需依照切屑微觀的形狀進行分類。工件材料、刀具幾何參數和切削用量不同，所生成的切屑的形狀也會不同。從切屑處理的視點，切屑的形狀大體有帶狀屑、C形屑、崩碎屑、螺卷屑、長緊卷屑、發條狀卷屑、浮屠屑及亂屑等，如表1-1所示。由表1-1可見，切削加工的具體條件不同，要求切屑的形狀也有所改動。脫離具體條件，孤立地點評某一種切屑形狀的好壞是沒有實踐含義的。表1-2標明切削條件對切屑形狀的影響情況。

螺紋加工在機械加工中占有必定方位，特別是對一些管件聯接加工就顯得特別重要，如米、英寸制螺紋加工、石油管螺紋加工、錐度螺紋加工等方面。

特征及選用

（一）螺紋車刀特征及使用范圍

常見的螺紋車刀有：焊接式硬質合金車刀、硬質合金單刃機夾式螺紋車刀、硬質合金機夾可轉位式螺紋車刀及棱體螺紋車刀、圓體螺紋車刀等。

焊接式硬質合金車刀，具有制作簡略、重磨方便等長處，但一起對機床操作者的螺紋刀具修磨水平要求較高，常用于小工廠或單件零件的加工。硬質合金單刃機夾式螺紋車刀與硬質合金機夾可轉位式螺紋車刀，因為刀片裝夾敏捷可靠、重復定位精度高擋特征，具有較高的切削速度及功率，廣泛使用于機械加工企業。常用于車削各類不同的表里螺紋。

棱體型螺紋車刀及圓體型螺紋車刀，一般用于多齒螺紋加工，具有、等特征，但該類螺紋車刀具有結構稍顯凌亂、制作及修磨較困難等缺點，僅使用于環套類零件的大螺孔加工，現在該類螺紋刀具漸漸被梳齒螺紋銑刀代替。

（二）螺紋車刀結構方法及底子標準

1．單刃機夾式螺紋車刀的結構及底子標準國家標準GB/T10954—2006別離規則了機械夾固式硬質合金螺紋車刀的結構。所用的刀片方法如圖所示。

a）外螺紋車刀                b）內螺紋車刀

2.機夾可轉位式螺紋車刀的結構方法及底子標準 機夾可轉位式螺紋車刀現在尚無國家標準，其結構方法及底子標準可參考圖，所用可轉位刀片如圖所示。

典型機夾可轉位螺紋車刀夾緊結構有螺釘式、楔塊式和上壓式等，可根據具體情況自行選用。

螺釘式機夾可轉位螺紋車刀

1－刀墊 2－刀墊夾緊螺釘 3－刀片夾緊螺釘 4、5－扳手

楔塊式機夾可轉位螺紋車刀

1－刀墊 2－中心銷 3、5－扳手 4－楔塊組件

機夾可轉位式螺紋車刀加工如圖所示.

國外企業更側重于對品牌的保護，尤其是那些有著百年歷史的聞名外企，他們在成立伊始，并不苛求銷售贏利的多少，而是把企業發展要點，放在了品牌建設上。他們向客戶宣傳產品的質量，產品怎么進步出產功率，以及能為客戶降低多少出產成本，這種注重品牌的宣傳策略一開始就為企業的發展奠定了良好的根底。

國內企業則正好相反，他們著重以低價招引客戶，注重眼前利益，大打價格戰，導致了刀具商場競爭，而過低的價格，使得產品質量無法保證，終究客戶對國產圓刀片失去了決心。下面是中國品牌分切圓刀片的首要細分商場：

（1）、汽車職業汽車職業的加工特點一是大批量、流水線出產，二是加工條件相對比較固定。為了優化出產，進步質量和功率恒力機械，汽車職業對刀具的加工功率和運用壽命提出了十分苛刻的要求。一起，由于選用流水線作業，為了避免因換刀片導致整條出產線的停機、造成巨大的經濟損失，所以通常選用強制性的統一換刀的方法。這對刀具質量的穩定性也提出了獨衣無二的高要求。

（2）、航空航天職業航空航天業的加工特點一是加工精度要求高，二是材料難加工。該職業所加工的零部件材料大多為耐性和強度都十分高的高溫合金和鎳鈦合金（如INCONEL718等），使得硬質合金圓刀片大有用武之地。

（3）、大型渦輪機、汽輪機、發電機及柴油機出產企業這些企業所要加工的零件大多體積龐大、價值昂貴，在加工時，保證被加工零件的精度和少出廢品是至關重要的，所以在這些職業里也經常選用鎢鋼圓刀片。

（4）、運用數控機床較多的企業俗話說“好馬配好鞍”，為了進步加工功率和產品質量，充分發揮數控機床的運用功率，往往選用硬質合金圓刀片更易達到預期的作用。

（5）、外資企業在這些企業中，往往更注重出產功率和質量的保證。由于外資企業的設備許多是引進國外的機床和設備，選用其進口國的圓刀片也是瓜熟蒂落的事。除此之外，還有許多其它職業，如模具職業、軍公企業等使用硬質合金圓刀片也都十分普遍。