铣削切割的精确度分析论文

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[摘要]铣削加工过程中，控制过切与欠切是提高加工质量的难点，本文主要介绍铣削加工中过切与欠切现象形成的原因及控制方法。

[关键词]铣削过程过切现象欠切现象

铣削加工的生产效率越来越高，这标志着强力铣削已经成为铣削加工的发展方向，但是，提高铣削加工的加工精度更为重要。影响铣削加工精度的因素有：铣削振动的影响、铣床本身精度的影响、铣刀及其安装精度的影响等等。实践证明，若能有效地控制铣削加工中过切与欠切现象，将大大提高铣削加工的加工精度。

一、铣削过切现象及形成的原因

1.过切现象

铣削过切现象是指在铣削过程中，由于各种原因使得实际切削的金属层超过预定加工位置的现象。例如：用圆柱铣刀进行平面铣削时，由于铣削振动的存在使得实际加工完的平面产生起伏，若其高处符合预定位置的加工要求，而低处则超过了预定的位置要求，形成过切；用立铣刀周刃精铣盘形凸轮轮廓的型面时，经过测量加工余量为0.15mm，按照加工余量将工作台精确移位，但发现实际铣削了0.20mm，此时过切了0.05mm。

过切与表面粗糙度微观几何精度的概念不一样，过切可以在局部发生，也可以在全部加工表面出现；局部过切可能是连续发生，也可能是间隔断续出现。

2.过切现象形成的原因

(1)由刀具引起的。铣刀刃磨的精度差，安装精度差，加工时将产生切削刃的回转跳动，从而导致铣削时切除余量过多，产生过切现象。

当铣刀使用磨损变钝后，换用锋利的铣刀加工，会出现余量控制不当的情况，即将刀具磨损后铣刀避让的余量一同铣掉而造成过切。

在仿形铣削过程中，选用的铣刀切削部分形状和工件型面形状不匹配，如指状铣刀球头直径大于型面最小圆弧直径，可能产生过切。

(2)由被加工工件引起的。若铣削加工的工件刚性比较差，铣削时容易受切削力的拉动，而产生过切。

(3)由机床本身引起的。铣削过程中，若机床工作台控制切削余量的方向没有锁紧、摇把方向有间隙等，均能产生过切。

(4)由铣削方法与铣削方式引起的。如采用立铣刀周刃铣削台阶两侧面，机床的进给方向发生改变，若按照预定计算值控制台阶宽度，可能产生过切。又如采用铣刀周刃铣削，半精铣用逆铣方式，精铣采用顺铣方式，此时就可能产生过切。另外，在连接部位或铣削中途发生不恰当的铣削停顿，也会产生过切现象。可见，铣削方法和铣削方式发生改变，易产生过切。

二、铣削欠切现象及形成原因

1.欠切现象

铣削欠切现象是指在铣削过程中，由于各种原因使得实际切削的金属层未达到预定加工位置，仍留有余量的现象。如在铣削过程中，由于金属表面硬化，使得较少余量的铣削未能达到预定的位置要求，即工作台虽然已经实际移动了预定铣削的余量，但实际铣削后，余量并没有铲除。

欠切与过切不一样，不可能在全部加工表面出现，只能是间隔断续出现。

2.欠切现象形成的原因

(1)由系统刚性不足引起的。铣削过程中，铣刀或刀轴、刀杆支撑系统刚性比较差，致使铣削过程中铣刀发生偏让而形成欠切；铣削过程中，工件的刚性较差，受切削力的推动工件发生偏让而导致欠切。

(2)由机床本身引起的。铣削过程中，若机床工作台控制切削余量的方向没有锁紧、摇把方向有间隙等能引起实际切削位置变动而引起欠切。

(3)由铣削方式引起的。铣削进给方向变换能产生欠切，如采用铣刀周刃铣削平面，已加工表面有加工硬化层，采用顺铣容易切入，而采用逆铣则可能产生欠切。

(4)由切削用量选用不恰当引起的。铣削加工时，若铣削余量很小，而进给速度却很大，极易产生欠切。

(5)由刀具引起的。铣刀锋利程度不同可能引起欠切，如铣刀使用后磨损变钝，会影响实际切除的金属层厚度，造成切入逐渐困难，使铣刀产生避让而造成欠切。另外，在仿形铣削过程中，选用的铣刀切削部分形状和工件型面形状不匹配，如指状铣刀球头直径小于型面最小圆弧直径，可能产生欠切。

三、控制铣削过程欠切与过切的方法

根据过切现象和欠切现象产生的原因，应采用下列方法加以控制。

1.提高工艺系统的刚性。刚性增大，可以避免刀具、夹具、机床、工件因刚性不足而产生的弹性偏让和拉动现象，从而消除欠切和过切。

2.选择恰当的加工余量。加工余量过大，易出现拉动过切和偏让欠切；加工余量过少，因切入困难易造成欠切，一旦再追加余量后，又造成过切。因此，要根据加工的实际要求，选择合适的加工余量。

3.根据需要，选择合适的刀具。刀具的磨损程度不同，对加工质量的影响不同。铣削加工中，若需要控制加工精度且加工余量比较小，此时应该使用进入正常磨损阶段初期的铣刀。

4.在铣削过程中，要考虑工件形状、刚性、材料、切削用量、铣削方式等相关因素之间的关系，选择最恰当的铣削方案进行加工。公务员之家

5.过切是无法消除的，但欠切可以消除，通常采用在原预定位置多次铣削的方法来消除欠切余量，从而达到铣削加工尺寸和形位精度的要求。

四、结束语

以提高加工精度为目的的精密铣削是铣削加工发展的方向。过切现象和欠切现象的存在，将严重阻碍加工精度的提高，因此，只有明确过切和欠切现象产生的原因，才能找到有效的控制方法，提高工件的加工质量。