數(shù)控加工中心平面銑削加工效率的影響

一、冷卻和涂層：

1)平面銑削是否要冷卻，存在爭(zhēng)議。當(dāng)用一個(gè)大直徑面銑刀銑削時(shí)，冷卻液難以噴到整個(gè)銑刀。特別是銑削屬于斷續(xù)加工。刀片在頻繁地切入、切出，實(shí)際上冷卻液達(dá)不到刀尖，而是刀尖切入時(shí)被加熱，切出時(shí)被冷卻。這種很快地加熱、冷卻，極易引起熱裂紋。如果刀片出現(xiàn)裂紋，并且在切削時(shí)從刀片座中落下，刀體將會(huì)受到嚴(yán)重的損壞。

2)現(xiàn)代的刀具涂層能使溫度裂紋產(chǎn)生的概率大大降低，更加促進(jìn)了干式切削的發(fā)展。特別是TiAlN涂層刀具很適合于干式切削。因?yàn)楫?dāng)切入金屬時(shí)，切削的熱量使TiAlN表面發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生了更硬的物質(zhì)。

3)干式切削的優(yōu)點(diǎn)是，操作者可以看清切屑實(shí)際的形狀和顏色，為操作者提供了評(píng)定切削過(guò)程的信息，由于工件的化學(xué)成分不同，發(fā)出的信息也不一樣：當(dāng)加工碳鋼時(shí)，形成暗褐色切屑，說(shuō)明采用切削速度適當(dāng);當(dāng)速度進(jìn)一步提高，褐色切屑將變成藍(lán)色。如果切屑變黑，表明切削溫度過(guò)高，此時(shí)應(yīng)降低切削速度。

4)不銹鋼的導(dǎo)熱率較低，其熱量不能很好地傳至切屑，所以加工不銹鋼應(yīng)選用適當(dāng)?shù)那邢魉俣龋骨行紟в械淖睾稚Ｈ绻行甲兂缮詈稚砻髌淝邢魉俣纫堰_(dá)高限度。有時(shí)，為避免刀瘤，加工不銹鋼切削熱又是需要的。另外，冷卻液會(huì)使切屑冷卻太快而熔合在刀片上，導(dǎo)致刀具壽命降低。

5)過(guò)高的進(jìn)給量會(huì)引起材料的堆積，而進(jìn)給量過(guò)低又會(huì)使刀具與工件發(fā)生摩擦，也會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱。

6)干切的目標(biāo)是調(diào)整切削速度與進(jìn)給量，使熱傳到切屑而不是工件或銑刀上。因此，應(yīng)避免使用冷卻液，以便觀察飛濺的切屑，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整主軸速度和進(jìn)給量。熱切屑意味著熱量沒(méi)有傳到零件和刀具上，不會(huì)發(fā)生熱裂紋，從而延長(zhǎng)了刀具壽命。但當(dāng)加工易燃性的材料(如鎂和鈦)時(shí)，應(yīng)注意冷卻并備好滅火設(shè)施。

7)值得一提的是，當(dāng)干切時(shí)，在螺紋/銑刀體的結(jié)合面應(yīng)涂少量防止“咬死”(難以拆卸)的化合物也很重要，但要注意不要帶進(jìn)污物，否則會(huì)影響銑刀的安裝精度。

二、順銑和逆銑：

1)大多數(shù)平面銑削都是在帶有絲杠或滾珠絲杠的輕型機(jī)床上用逆銑方式來(lái)完成。但是，應(yīng)盡量采用順銑，這樣會(huì)取得更好的加工效果。因?yàn)槟驺姇r(shí)，刀片切入前產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，造成加工表面硬化，使下一個(gè)刀齒難以切入。當(dāng)順銑時(shí)，應(yīng)使銑削寬度大約等于2/3銑刀直徑，這可保證刀刃一開(kāi)始就能立即切入工件，幾乎沒(méi)有摩擦。如果小于1/2銑刀直徑，則刀片又開(kāi)始“摩擦”工件，因?yàn)榍腥霑r(shí)切削厚度變小，每齒進(jìn)給量也將因徑向切削寬度的變窄而減小。“摩擦”的結(jié)果使刀具壽命縮短，對(duì)于硬質(zhì)合金刀具，增加每齒進(jìn)給量和減小切削深度是比較有利的。所以粗銑時(shí)，若徑向切削寬度小于銑刀半徑時(shí)，增加走刀量，其刀具壽命將會(huì)提高，加工時(shí)間隨之縮短。當(dāng)然，精銑需要工件表面光潔，所以應(yīng)限制走刀量。

2)試調(diào)這一徑向銑削寬度，確定銑刀直徑與徑向銑削寬度之比的工作，在高精度機(jī)床上進(jìn)行，以便在調(diào)整比率的同時(shí)，觀察其工件表面粗糙度的變化。

三、銑削效率的評(píng)價(jià)：

面銑工作效率可以用多種方式衡量，一種是通過(guò)確定每分鐘金屬切除量，即：WOC(切削寬度)×DOC(切削深度)×FR(走刀量)。如：3(WOC)×0.150英寸(DOC)×3.5英寸/minFR=15.75立方英寸/分。金屬切除率表示的是切下的金屬體積，所用的機(jī)床功率能否達(dá)到這個(gè)切除率要取決于被加工金屬的硬度。因而有另外一種衡量方法，就是直接計(jì)算銑削所需動(dòng)率。它等于：金屬切除率×材料硬度系數(shù)。如：鋁硬度系數(shù)約為0.3，則所需功率為15.75×0.3=4.725(**);4140鋼硬度系數(shù)約為0.7，所需功率為15.75×0.7=11(**)，硬度系數(shù)可查有關(guān)手冊(cè)、資料。

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