數(shù)控銑削加工中順銑和逆銑對(duì)加工表面粗糙度的影響分析

1、數(shù)控銑削加工中順銑和逆銑對(duì)加工表面粗糙度的影響分析technologyandtesf工j宣;與檢測(cè)數(shù)控銑削加工中順銑和逆銑對(duì)加工表面粗糙度的響分析郭寶珍(深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東深圳5i8055)摘要:順銑和逆銑作為銑削加工中的兩種銑削方法被廣泛地使用,兩種方法的加工特點(diǎn)好像已經(jīng)被默認(rèn)在大家的腦海中.但是,隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,順銑和逆銑的選擇對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率更顯示出它們的重要性.文章通過數(shù)控銑削加工中采用順銑和逆銑兩種方法對(duì)加工表面粗糙度的對(duì)比以及數(shù)據(jù)分析,得出一些新的結(jié)論,供大家借鑒.關(guān)鍵詞:順銑逆銑表面粗糙度數(shù)控銑削加工中圖分類號(hào):th161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ainfluen

2、cefactorsanalysisofclimbmillingandconventionamillingonsurfaceroughnessincncmillinggu0baozhen(shenzhenpolytechnic,shenzhen518055,chn)abstract:climbmillingandconventionalmillingservingastwomillingmethodsarewildlyusedintheindustd.fabricatingcharacteristicsofthesetwomethodsareacceptedwithnodoubtinpeople

3、smind.however,choiceofthetwomethodsactsmoreimportantinprovingthequalityofproductandproductivitybythedevelopmentofcncmillingtechnology.inthispaper,comparisonofeffectofclimbmillingandconventionalmillingonsurfaceroughnessisanalyzedbyexperimentdata,andnewresultsareconcludedforapplication.keywords:climbm

4、illing;conventionalmilling;surfaceroughness;cncmilling順銑和逆銑無論在臥式銑床還是立式銑床上,無論是采用周銑還是端銑都是在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常采用的兩種銑削方法,順銑時(shí)切削點(diǎn)的切削速度方向(或刀具作用在工件上的切削力方向)在進(jìn)給方向上的分量與進(jìn)給速度方向一致,逆銑則相反.在銑削加工中,工件已加工表面的粗糙度是產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),主要表現(xiàn)在零,部件的配合性,密封性,耐磨性以及耐腐蝕性和抗疲勞性等方面.影響工件已加工表面粗糙度的因素可分為幾何因素和非幾何因素兩個(gè)方面,幾何因素主要表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度等,這個(gè)方面可以通過一定的幾何關(guān)系求出其理論值,

5、這個(gè)值是相對(duì)穩(wěn)定的.非幾何因素主要表現(xiàn)為刀具的性能,被加工材料的性能,冷卻液的性能以及工藝系統(tǒng)剛性等,它的影響是不確定的,隨機(jī)的,但通過采取一定的措施又是相對(duì)可控的,生產(chǎn)實(shí)際中可以找到很多這樣的實(shí)例.實(shí)際加工中采用順銑還是逆銑是每一個(gè)數(shù)控編程工作人員在編程時(shí)必須考慮的工藝問題,因?yàn)樗苯泳?;.ul平弗朋影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和已加工表面的粗糙度.根據(jù)數(shù)控銑削加工中順銑和逆銑的加工特點(diǎn)以及業(yè)界的共識(shí),普遍認(rèn)為粗加工時(shí)采用逆銑較好,精加工時(shí)采用順銑較好,順銑是為獲得良好的表面質(zhì)量而經(jīng)常采用的加工方法.在常規(guī)的切削加工條件下,實(shí)際情況究竟如何,下面通過一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析說明.1表面粗糙度數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)條

6、件:刀具采用高速鋼立銑刀+16mm;工件采用普通碳素鋼材料,尺寸為100ltlln100mmx30mm;儀器采用北京時(shí)代的tr210手持式表面粗糙度儀;設(shè)備采用協(xié)鴻850三軸立式加工中心.加工實(shí)驗(yàn)中,采用背吃刀量為30mm,通過改變不同的切削參數(shù),獲得數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)方法一:改變徑向切深(側(cè)吃刀量)o=0.30.7mm,以轉(zhuǎn)速n=600r/rain,進(jìn)給量f_-200mm/rnin的方法切削工件,對(duì)每一個(gè)加工面都采集兩?1o9?工藝與檢測(cè)techn0iogyandtest端和中間三個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù),并計(jì)算出平均值如表1.表1改變a時(shí)的表面粗糙度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)m側(cè)吃刀量前端區(qū)域中間區(qū)域后端區(qū)域平均值/mi

7、ti順銑逆銑順銑逆銑順銑逆銑順銑逆銑0.32.0070.6461.03504112.1650.5l917250.5250.42.1660.5322.5l50.3781.9210.5452.2010.485o.52.3180.3712.0070.4472.6780.4662.1190.4280.62.1740.39l2.2l70.27520320.4592.1410.375o.72.3250.3962.3140.32921690.4762.269o.400按照不同的徑向切深,順銑和逆銑表面粗糙度測(cè)量的平均值如圖1.g遙翼一2.5/2.o廣151.o逆銑曲線/).5:一側(cè)吃7jla/ram圖1ae

8、與r對(duì)niit圖2ae=o.5ram時(shí)的逆銑圖片圖3ae=o.5ram時(shí)的順銑圖片徑向切深(側(cè)吃刀量)o為0.5mm,轉(zhuǎn)速n為600r/min,進(jìn)給量_廠為200mm/min,以逆銑方法切削工件表面微觀圖如圖2所示;以順銑方法切削工件表面微觀圖如圖3所示.(2)實(shí)驗(yàn)方法二:改變進(jìn)給量.廠=100500mm/rain,以轉(zhuǎn)速n=600r/rain,徑向深切(側(cè)吃刀量)0=0.5mm的方法切削工件,對(duì)每一個(gè)加工面都采集前后兩端和中間三處區(qū)域的數(shù)據(jù),并計(jì)算出平均值如表2.表2改變進(jìn)給量,時(shí)的表面粗糙度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)ixm進(jìn)給量前端區(qū)域中間區(qū)域后端區(qū)域平均值f/(mm/min)順銑逆銑順銑逆銑順銑逆銑順銑逆

9、銑10o0.9830.4221.233o.1731.8060.2081.3410.2552oh01.32304301.5830.55719250.4581.61oo.8l300】.7540.7231.3970.6291.8220.6951.6570.6854002.5800.8572.2650.7202.8610.9622.5680.846-5003.2090.9862.9580.8963.0291.0733.0650.985按表2采用不同的進(jìn)給量,順銑和逆銑表面粗糙度測(cè)量的平均值如圖4.3l22霎簍0進(jìn)給量f/(ram/rain)圖4f與r對(duì)照?qǐng)D進(jìn)給量l廠為300mm/min,轉(zhuǎn)速n為600

10、r/min,徑向切深(側(cè)吃刀量)o為0.5mm,以逆銑方法切削工件表面微觀圖如圖5所示;以順銑方法切削工件表面微觀圖如圖6所示.圖5f=3oomm/min時(shí)的逆銑圖片整蘭2011年第2期圖6f=3oomm/min時(shí)的順銑圖片(3)實(shí)驗(yàn)方法三:改變轉(zhuǎn)速凡:6001400r/min,以進(jìn)給量l廠=200mm/min,徑向深切(側(cè)吃刀量)0=0.5itlm的方法切削工件,對(duì)每一個(gè)加工面都采集前后兩端和中間三處區(qū)域的數(shù)據(jù),并計(jì)算出平均值如表3.表3改變轉(zhuǎn)速lrl時(shí)的表面粗糙度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)m轉(zhuǎn)速前端區(qū)域中間區(qū)域后端區(qū)域平均值n/(r/rain)順銑逆銑順銑逆銑順銑逆銑順銑逆銑6o01.556l_2552.2

11、3906862.3970.6092.0580.8508001.7310.42l1.6280.4731.9330.5241.7640.47310001.122o.3121.08604631.6430.3621.2840.379l2000.9250.2960.7470.3270.67802970.7830.30614000.8360.2870.6930.3080.59802560.6l20.2833l22囂簍0圖7n與r.對(duì)照?qǐng)Dn/(r/rain)1(m/min)圖8n=1o00r/min時(shí)的逆銑圖片lu0techn0iogyandtest1藝與檢測(cè)按表3在不同轉(zhuǎn)速下順銑和逆銑表面粗糙度測(cè)量的平均

12、值如圖7.進(jìn)給量.廠為200mm/min,轉(zhuǎn)速n為1000r/min,徑向切深(側(cè)吃刀量).為0.5mm,以逆銑方法切削工件表面微觀圖如圖8所示;以順銑方法切削工件表面微觀圖如圖9所示.圖9n=1000r/min時(shí)的順銑圖片2數(shù)據(jù)分析通過以上三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,在通常的銑削條件下,逆銑加工的表面粗糙度要優(yōu)于順銑加工的表面粗糙度.在實(shí)驗(yàn)方法一中,通過改變刀具的徑向切深獲得數(shù)據(jù),從圖1順銑和逆銑各自的曲線中可以看出,=o.3mill時(shí),順銑1j線略低,逆銑曲線略高,隨后趨于平穩(wěn),但隨著切深數(shù)據(jù)的加大,曲線又出現(xiàn)上升的趨勢(shì);在實(shí)驗(yàn)方法二中,通過改變進(jìn)給量獲得數(shù)據(jù),從圖4順銑和逆銑各自的曲線中可以看

13、出,隨著進(jìn)給量的增大,兩曲線各自呈上升態(tài)勢(shì),進(jìn)給量越大,殘留面積越大,表面粗糙度值越大,主要表現(xiàn)為幾何因素的影響;在實(shí)驗(yàn)方法三中,通過改變主軸轉(zhuǎn)速獲得數(shù)據(jù),從圖7順銑和逆銑各自的曲線中可以看出,隨著轉(zhuǎn)速的提高曲線呈下降的趨勢(shì),這個(gè)趨勢(shì)也是由于幾何因素的殘留面積造成的.轉(zhuǎn)速越高曲線越平緩,兩條曲線的走向趨于接近,但對(duì)于尺值還是逆銑小于順銑.通過計(jì)算和作圖可以知道,在順銑和逆銑加工中,如果兩種方法的切削參數(shù)一致,已加工表面微觀不平度的殘留幾何高度值是一樣的.可以得出這樣的結(jié)論,在數(shù)控銑削加工中,順銑和逆銑兩種不同的加工方法對(duì)已加工表面粗糙度的影響屬于非幾何因素,而且逆銑的表面粗糙度值要小于順銑的表

14、面粗糙度值.3順銑和逆銑的特點(diǎn)刀具切削金屬的過程是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,切削層在主切削刃和前刀面的擠壓作用下,發(fā)生剪切滑工藝與檢測(cè)techn0iogyand數(shù)控加工刀具半徑補(bǔ)償矢量算法的研究與實(shí)現(xiàn)趙玉剛張健于光偉李海洋(山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,山東淄博255049)摘要:刀具半徑補(bǔ)償是數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)基本功能,使得不同半徑的刀具編程軌跡具有通用性.采用矢量算法實(shí)現(xiàn)編程軌跡的轉(zhuǎn)接,并對(duì)插入轉(zhuǎn)接類型在原來基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,縮短刀具路徑.提高/j-r效率.關(guān)鍵詞:刀具半徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)接類型矢量算法中圖分類號(hào):th161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:astudyandimplementofvectoralgorithminncc

15、utterradiuscompensationzhaoyugang,zhangjian,yuguangwei,lihaiyang(schoolofmechanicalengineering,shandonguniversityoftechnology,zibo255049,chn)abstract:thecutterradiuscompensationisabasicfunctionincncsystem,anditisusedtouniversalprogramruingtracktowarddifferentradiustools.thispaperutilizesvectoralgori

16、thmtorealizethetransfersofprogrammingtrack,andmodifiestheinserttypebaseontheoriginalbasewhichshoensthetoolpathandraisesprocessingefficiency.keywords:cutterradiuscompensation;transfertype;vectoralgorithm工件加工中,刀具半徑的存在使得刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡并不等于所要加工工件的輪廓軌跡,依據(jù)輪廓特性,向內(nèi)或向外偏移一個(gè)刀具半徑的距離,這種偏移習(xí)慣上稱為刀具半徑補(bǔ)償.刀具半徑補(bǔ)償作為數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)基本功

17、能,其功能的好壞直接影響數(shù)控機(jī)床加工工件的質(zhì)量.由于b功能刀補(bǔ)采用讀一段,算一移和塑性變形,影響著切削加工的穩(wěn)定性和工件的表面質(zhì)量.順銑和逆銑由于切屑厚度的變化不同,直接影響著切屑的塑性變形,同時(shí)影響著切削力,切削溫度以及刀具與工件和切屑之問的摩擦特性.根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出順銑和逆銑的特點(diǎn)如下:順銑的特點(diǎn):(1)每齒切削厚度從大到小,較厚的切屑變形較大;(2)切人工件時(shí)造成的沖擊力較大;(3)由于絲杠和軸承有間隙,造成切削過程不穩(wěn)定;(4)立銑時(shí)徑向切削分力遠(yuǎn)離工件;(5)與逆銑比較,已加工表面粗糙度值較大.逆銑的特點(diǎn):(1)切人工件時(shí)切削從薄到厚,但不是從零開始;(2)因?yàn)榍谐鰰r(shí)切屑最厚,所以較厚處的切屑塑性變形較小;(3)立銑時(shí)徑向分力拉向工件,當(dāng)徑向切削尺寸較大時(shí)容易產(chǎn)生過切;(4)由于可以排除絲杠和軸承的間隙,并且切屑變形較小,因此切削過程較平穩(wěn);(5)與順銑比較,已加工表面粗糙度值較/i,.4結(jié)語刀具在切削過程中,參加切削的主要部分包括前?112?刀面,后刀面,刀具的圓弧半徑和刀具的刃口半徑,它們的不同組合都會(huì)對(duì)加工質(zhì)量,刀具耐用度和切削功率產(chǎn)生不同的影響.隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展,高速加工,超硬加工,精密加工等各項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)正在被業(yè)界突破和應(yīng)用.以上一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不能充分說明順銑和逆銑在加工過程中的一些現(xiàn)象和特點(diǎn)