在銑削加工過程中機(jī)械負(fù)荷受多方因素的影響，這里分析銑削中刀具位置和走刀路徑對機(jī)械負(fù)荷的影響。車削過程中，每次僅有一個刃口參與切削且切削載荷穩(wěn)定，而銑削過程中，多個切削刃參與切削且承受快速變化的間歇式負(fù)荷。因此，要成功地進(jìn)行銑削加工就需要針對銑削做出大量選擇和考慮。
 

　　進(jìn)行銑削加工zui基本的一步就是選擇銑刀類型、切削刀片及刃口類型。刀具供應(yīng)商能提供具備粗加工或精加工幾何槽型的面銑刀、立銑刀、三面刃銑刀和其他刀具來滿足所需零件加工特性。無論在加工中使用哪種刀具，刀具的切削刃都會反復(fù)地切進(jìn)切出工件材料。作用在各個銑刀齒上的切削載荷從切入前的零值達(dá)到切削過程中的峰值，然后在切出時恢復(fù)零值。通過緩和銑削工藝中的間歇式負(fù)荷，從而可以zui大限度地提高刀具壽命、生產(chǎn)率和工藝可靠性。
 

　　刀具位置、切入切出策略以及切屑厚度控制是促進(jìn)該目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。
 

　　切入工件策略
 

　　在銑削中，刀具上的負(fù)荷很大程度上取決于刀具和切削刃切入工件的方式。在傳統(tǒng)銑削或逆銑中，刀具的旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反。在順銑中，刀具旋向與工件進(jìn)給方向相同。
 

 

　　在逆銑中，切削刃以zui小切屑厚度切入工件并以zui大切屑厚度切出。相反，在順銑中，切削刃以zui大切屑厚度切入工件，而在切出時切屑厚度可減小至零。不論哪種情況，銑削加工都會產(chǎn)生變厚度的切屑。
 

　　在大多數(shù)情況下，建議順銑，因為可以zui大限度地減少傳統(tǒng)銑削中由于切屑太薄而導(dǎo)致的切屑與刃口的摩擦。在順銑中，切入時切屑的厚度zui大這有助于熱量傳遞到切屑中，從而保護(hù)工件和刀具。切屑將會排出，降低了二次切削切屑的風(fēng)險。
 

 

　　在某些情況下，逆銑是。采用順銑方法銑面會產(chǎn)生向下的力，在破舊的手動機(jī)床上會引起反向間隙位移。在逆銑中刀具從工件上拉起，因而對于較不穩(wěn)定的機(jī)床，特別是重型切削，是更好的選擇。銑削粗表面或薄壁材料時，逆銑也非常有效。
 

　　退刀策略
 

　　在選擇刀具位置和進(jìn)刀策略時，機(jī)床操作工應(yīng)注意，將刀具放置到工件中心線的任一側(cè)始終是。中心定位會同時產(chǎn)生逆銑和順銑的作用力，可導(dǎo)致加工不穩(wěn)并出現(xiàn)振動。側(cè)面定位工況穩(wěn)定。
 

　　切削刃如何切出工件與如何切入同等重要。退刀的位置與刀具切削刃壽命之間有明確的關(guān)系。如果退刀過于突然或不均勻，切削刃將會微崩或斷裂。另一方面，注意合理退刀會使刀具壽命延長多達(dá) 10 倍。關(guān)鍵值便是退刀角，退刀角是指銑刀中心線與切削刃退刀點(diǎn)之間的夾角。退刀角可以是負(fù)值(高于刀具中心線)，也可以是正值(低于中心線)。當(dāng)退刀角大約介于- 30 °和+30 °之間時，刀具切削刃的失效更加明顯。(這些退刀角包圍的工件區(qū)域的寬度大致是銑刀直徑的一半)。
 

 

　　另一個改善銑刀切削刃負(fù)荷間歇性質(zhì)的方法：zui大限度地增加任何時候與工件嚙合的切削刃的數(shù)量。使用更小的直徑、密齒刀具和更大的徑向切深會使更多的切齒與工件接觸，并使切削力分布更加均勻。
 

　　切屑厚度
 

　　銑削中產(chǎn)生的切屑厚度極大地影響著切削力、切削溫度、刀具壽命和切屑形成及排屑。如果切屑過厚，會產(chǎn)生過大的負(fù)荷，導(dǎo)致切削刃微崩或斷裂。如果切削過薄，切削過程只在切削刃較少部分上進(jìn)行，而摩擦增加會產(chǎn)生熱量，繼而加速磨損。
 

　　切屑厚度通過垂直于有效切削刃測量得出。如上所述，銑削過程中形成的切屑會隨切削刃切過工件時不斷變化厚度。出于編程目的，刀具制造商采用“平均切屑厚度”的概念。平均厚度是zui厚和zui薄切屑尺寸的平均值。
 

　　刀具制造商為特定刀具槽型提供了平均切屑厚度，如果應(yīng)用和維護(hù)得當(dāng)，將產(chǎn)生*的刀具壽命和生產(chǎn)率。
 

　　機(jī)床操作工利用該平均切屑厚度值來確定刀具進(jìn)給率，以保持建議的平均切屑厚度。刀具徑向嚙合量、刀具直徑、刀具位置和切削刃主偏角是確定合適進(jìn)給率的因素。徑向嚙合量是徑向切深 (ae) 與銑刀直徑 (Dc) 之比。刀具徑向嚙合量越大，產(chǎn)生所需切屑厚度需要的進(jìn)給率就越低。同樣，刀具的嚙合量越小，獲得相同的切屑厚度就需要越高的進(jìn)給率。切削刃主偏角也會影響進(jìn)給要求。當(dāng)主偏角為 90 度時，切屑厚度zui大，因此為了達(dá)到相同的切屑厚度，減小主偏角就需要提高進(jìn)給率。
 

 

　　相比研磨刃口或倒角刃口，鋒利的切削刃可產(chǎn)生更小的切削力，但也更容易碎裂。為了防止微崩和斷裂，必須限制切削刃上的機(jī)械負(fù)荷，因此在應(yīng)用鋒利的切削刃時，建議采用更小的平均切屑厚度。在這種情況下，所用切削刃槽型決定著如何選擇正確的平均切屑厚度，反之亦然。
 

　　機(jī)床操作工可利用基本銑削應(yīng)用中的這些原則和方法來控制銑削刀具上的間歇應(yīng)力。然而，隨著零件要求變得日益復(fù)雜，CAM 軟件和CNC 設(shè)備的制造商已研發(fā)出了擺線銑削和片皮法等加工策略以及具備恒定徑向切深模塊的Dynamic Milling、Volumill、Adaptive Clearing 等軟件編程模塊。這些軟件和機(jī)床控制技術(shù)的進(jìn)步代表了刀具進(jìn)退和切屑厚度管理基本概念取得的高科技發(fā)展，便于控制刀具間歇式銑削過程的效果。
 

　　認(rèn)識到工件和刀具在銑削和加工中*的相互作用可以減少工藝中的間歇應(yīng)力，使得制造商實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)率、質(zhì)量和刀具壽命zui大化這一幾乎難以實(shí)現(xiàn)的三重目標(biāo)。
 

　　(原標(biāo)題：銑削加工中如何通過分析刀具位置和走刀路徑zui大限度地提高刀具壽命和生產(chǎn)率？)
 

　　(本文作者品悅陽光切削刀具，素材來源網(wǎng)絡(luò)，由小編整理)