两种常用铣削加工工艺的比较

两种常用铣削加工工艺的比较摘要：本文主要是对传统槽铣和高进给侧铣这两种铣削方式在槽加工中的优缺点进行了比较，并给出了在一定加工条件下的解决方案。关键词：传统槽铣；高进给侧铣；槽铣削铣削是金属加工中常见的加工方式，其中以槽铣削最为普遍。评判一个加工工艺的优劣，主要是在满足加工质量的前提下，有快速高效的金属去除率，即在安全稳定的工作环境中快速有效的去除大量材料。在本文中，对传统槽铣和高进给侧铣这两种铣削工艺进行了比较。一、工作原理1.传统槽铣在传统槽铣中，铣刀以整个直径对材料进行铣削（图1），这意味着吃刀使用整个铣刀，吃刀孤长达到最大值（图2）。可以使用传统的三轴数控铣，而且只需要基本的数控编程就能实行。图1铣削加工示意图图2铣削吃刀孤长示意图图1铣削加工示意图图2铣削吃刀孤长示意图2.高进给侧铢采用高进给侧铣策略进行铣削时，最重要的是使最大切屑厚度保持不变，高进给侧铣的径向切深较小（图3），使用螺旋进给，可控制接触孤长。

图3高进给侧铣径向切深示意图制约刀具进给速度的关键是在切削过程中总会产生一个垂直于刀具轴线的径向力，进给速度越快，产生的径向力越大，直至刀具破损或折断（图4）。要实现高进给加工，目前的主要方法是改变传统铣削加工中刀具主偏角为0°的设计，通过改变切削加工中的主偏角，使加工中产生的主切削力经过刀具和刀柄系统的传递直接作用于主轴，从而在高进给切削时保证刀具的稳定性（图5）。一般情况下主偏角设计为10°左右。基于此种技术为依托，在加工不同材质和硬度的钢件时，每齿进给量可达F=0.5-3mm/齿,金属去除率QN1000cm3/min。二、优缺点图4高进给侧铣径向力示意图图5主偏角改善刀具稳定性示意图二、优缺点图4高进给侧铣径向力示意图图5主偏角改善刀具稳定性示意图在进行窄槽铣削时，每种方法都安全可靠，但各有千秋。1.传统槽说传统槽铣在粗加工中，效率非常高，并且在稳定的环境下，具有较高的材料去除率，但因为铣刀以整个直径对材料进行铣削，使刀具和工件产生较高温度。传统铣削所使用的加工时间比高进给铣削短，对机床功率要求较高，产生的径向切削力也比较大，容易导致刀具偏斜，产生振动。受到轴向切深的影响，在进行深槽铣削时，不可能一次加工，需要减小轴向切深，增加走刀次数（图6）。|PASS]PASS^3加工深度加工深度iFAiS7图6传统槽铣增加走刀次数示意图2.高进给侧饨高进给侧铣技术使用了整个切削刃，确保了热量和磨损的均匀分布，易于散热，提高了刀具的使用寿命。通过采用大轴向切深和小径向切深以及可控最大切削厚度，可以控制切削力，实现平稳切削。高进给侧铣可使切削力保持在较低水平，且允许较高的轴向切深，加上比较小的径向切削深度，这样可以提升铣削的稳定性，还可以使用更高的进给率来提高生产率和刀具使用寿命。此外，小径向切削深度和经过优化的刀具路径还使进给率和切削速度得到提升［1］。三、结论总之，高进给侧铣是一项稳定且可靠的加工方法，在对密闭腔、深槽或者硬质材料以及耐热合金进行粗铣时，高进给侧铣更是最佳之选。由于高进给侧铣允许使用立铣刀的整个切削刃，因此与传统铣削相比，高进给侧铣可以以更小的直径实现更高的金属去除率。这不仅可以降低刀具成本，还可以提高整体生产率。高进给侧铣能取得比传统方法快3倍的加工效率。能取得这个效果的关键在于高进给并没有在切削时采用更大的切深，而是把浅的切削深度和高的每齿进给量成对使用，这样不仅保护了刀具，还获得了更高的金属加工切除率。每分钟可以去除超过1000cm3的工件材料。而在实际操作中有时能把进给速度提高到常规值的10倍⑵。小切深、高进给粗加工已经生成一个接近最终需求形状的外形，固即使采用粗加工方法，仍能获得接近成品的外形；半精加工通常就能被取消，数控编程因此被简化,同时并不要求机床提高转速，如此一来就可以跳过半精加工直接进行最终的精加工，在单位时间内，每台机床也就能生产更多零件。参考文献洪惠良.数控加工技术(第二版)[M].中国劳动社会保障出版社，2019(07)展迪优.UGNX8.0数控加工教程[M]