郭浩
【摘要】数控铣床加工是高精加工，主要用于加工平面、槽和轮廓，是利用铣刀的侧刃和端面刃对毛坯进行加工。在加工过程中，机床、刀具、装夹工具等诸多因素都会影响其加工精度，其中刀具尤为重要。笔者利用立铣刀通过对试件的多次加工，以及加工后精度和粗糙度的检测，得出一些影响立铣刀加工精度和表面粗糙度的因素，经过不断的实验，总结出了一些改进的方法。
【关键词】数控铣床；立铣刀；加工精度
中图分类号：TG547文献标识码：A文章编号：2095-2457（208）05-024-002
【Abstrt】CNCllhshh-prshprss，lyusdfrhpls，rvsdtursItsthusfsduttrsdfdsflluttrstprssblsIthhprss，yftrs，suhshtls，tls，dlptls，fftthhury，hhthutttlsrprtulrlyprttThuthrusdthdlltpssthruhthultplprssfthtstp，sllsthprsdruhssftrprss，tbtsftrsthtfftthhurydsurfruhssfthdllAftrtuusxprts，sprvtsrsurzdMthds
【Kyrds】CNCllh；Edll；Mhury
数控铣刀主要采用高速钢或硬质合金制造而成，常见的立铣刀主要为三刃和四刃，采用右旋。圆柱面上的刃为主切削刃，具有一定螺旋角；端面上的刃为副切削刃，分为有中心刃和无中心刃两种，有中心刃的立铣刀可以做轴向加工，多以四刃常见。
立铣刀螺旋角对加工精度的影响
立铣刀的螺旋角主要有30°、45°和60°三種，如图2所示。不同螺旋角的立铣刀用于不同的加工形态，30°螺旋角加工，主切削刃的进给抗力一般，排屑性能良好，多用于孔、槽铣削；45°螺旋角立铣刀主要适合沟槽和侧面铣削，60°螺旋角主要适合侧面铣削。
随着螺旋的增大主切削刃进给抗力随螺旋角的增大而变好，副切削刃的切削阻力随螺旋角的增大而增大。螺旋角越大，刃口越锋利，因而在加工硬度低的材料时用大螺旋的立铣刀，在加工硬度高的材料时用小螺旋角的立铣刀。
2每齿进给量对加工精度的影响
立铣刀在加工零件时，主切削刃交替切削工件，形成很多凹圆弧拼接而成的纹路，刀具的旋转速度和进给速度不同会使加工形成的“凹圆弧拼接而成的纹路”大小不一。相同的刀具转速下，使用不同的进给速度，加工形成的三层侧面。
图中我们发现提高主轴转速或降低进给速度都可以提高表面粗糙度。因此每齿进给量越小，表面粗糙度越好。
在实际加工中，我们发现侧面的加工纹路存在深浅不一的现象，在正常的进给速度下，表面纹路高低都在0u以内，这是由于主轴的径向跳动，锥柄和刀具同轴度误差等原因造成的。我们把使用程度不用的普通BT40的锥柄和配套的弹簧夹头、四刃立铣刀安装好，通过百分表记录下相同转速下最大的径向误差。从图中我们不难发现装夹错误的刀具最大径向误差达到53u，远远大于加工所需要达到的理论残留面高度，直接影响到工件的表面质量。
因此在刀具安装注意过程中，不仅要正确安装刀具，而且要及时对加工后的刀柄锥面ER卡簧、ER螺母螺纹部分及定位面、夹套锥面以及主轴锥孔面清理干净。
3刃口损坏对加工精度的影响
刀具磨损包括切削刃磨损、塑性变形、崩刃等。刃口磨损主要是轻微崩刃或严重磨损，主要由机械交变应力引起的出现在立铣刀主切削刃的损坏，它会对零件的表面粗糙度有着明显影响。
加工后的半成品零件我们时常会发，其表面上沿着加工方向有拉丝或灰色毛刺痕迹，这些一般是由刀具主切削刃刃口破损导致，主要采取更换刀具处理或加大切削液的流量和浓度。
4机械震动对加工精度的影响
4数控铣床震动产生的原因
数控铣床在加工过程中或多或少会产生震动，原因也比较复杂是非常复杂的，经分析主要有以下几个方面：
（）零件装夹不合理带来的震动：零件外形复杂、装夹部位过小、外形结构不规则等因素导致工件装夹过松，在加工中容易产生松动，随着切削力的变化而发生相应震动。
（2）刀具选择不合理带来的震动：刀具的刚性差，加工过硬的材料时，及容产生震动。若选错了刀具类型，加工侧面时选用的键槽铣刀等都会产生震动。
（3）单位时间内切削量过大：加工中刀具线速度应该与待加工表面宽度和进给速度成正比。刀具转速越快，切削速度越快，刀具的切削阻力越大，刀具越容易产生震动。刀具转速与进给速度不匹配也会产生震动。
（4）数控铣床本身机械传动带来的震动也是产生震动的一个因素，长期保养不够，润滑系统故障等都会导致硬件磨损，从而产生震动。
（5）同一台数控铣床，由于机械传动存在着误差，在不同转速下主轴震动不一，在个别转速下有较明显的震动，它会导致立铣刀的每个主切削刃跳动不一，从而出现不均匀切削，使得零件表面粗糙度变差。一台数控铣床使用0四刃立铣刀，背吃刀量为4，侧吃刀量为0，顺铣加工，主轴从000rp～23000rp时的震动幅度。
42数控铣床震动对加工精度的影响
机床机械震动过大不仅会对床体本身带来损害，还会影响零件的加工精度。主要表现在以下几个方面：
（）加工过程中的震动使加工后产生波形波振纹，降低了加工表面精度，使工件表面粗糙度加大。它还会使工件和刀具之间产生相对位移，加剧工件的塑性变形，降低加工表面粗糙度和尺寸精度。
（2）机械震动极大的缩减铣刀的使用寿命，影响刀具的正常切削，加快刀具的磨损，极易使立铣刀主切削刃产生崩裂，加剧零件表面粗糙度和尺寸精度的恶化。
43防止和减小震动的措施
（）正确装夹工件：工件夹紧时，夹持部位要选在零件刚性好，且形变相对较小的部位，减小工件受到切削力作用引起变形而产生震动。
（2）选用刚性好的铣刀：加工塑性材料可选用钨钴钛类硬质合金刀具，加工脆性材料可选用钨钴类硬质合金刀具。如钨钴钛类和YT5钨钴类YG8，抗振性强，分别适用于铸铁、有色金属和钢件的粗加工；而YG3和YT5则适用于精加工。
（3）我们可以利用缩短铣刀的伸出长度，采用强力刀柄等方法增加刀具刚度，降低因弹刀产生的刀具震动。
（4）合理选择螺旋角和刃数的铣刀，适当增加螺旋角和刃数，减小侧吃刀量与背吃刀量，可以减小铣刀切削时的侧向力，减小震动。
（5）在采用CAM软件自动编程时，勾选“拐角降速”选项，适当降低圆弧切削和拐角处进给速度也可以有效减小拐角处的震动。
5结束语
提高数控铣床的加工精度，主要体现在降低机床震动，合理选擇刀具的切削参数这两个方面。机床的不同、刀具的差异会使我们提高加工精度的方法不尽相同，这就需要我们在加工过程中不段的实验总结，开拓创新。
【参考文献】
[]李家杰数控铣床培训教材机械工业出版社究，200，0（）：56
[2]刘玉辉机械加工中的振动[J]工程索引，205（9）：39
文章来源于：科技视界