螺（luó）旋銑削在數控銑（xǐ）加工中的運用（yòng）探究-數控機床市場網

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螺旋銑削在數控銑加工中的運（yùn）用探究

2022-2-8 來源：廣東（dōng）省（shěng）國防（fáng）科技（jì）技（jì）師學院作者：林柔瑄

摘要：在數控（kòng）機床加工行業不斷（duàn）發展的（de）大環境下，數控機床的（de）形式和種類也越來越多樣（yàng）化，其中（zhōng）數控銑床就是常見的一種，在整個（gè）數控加工機床行業（yè）中發揮著（zhe）不（bú）可替代的作用。在數控銑（xǐ）削加工實際（jì）生產操作中，加工的零件產品要求越來越高，對產品的外形邊變化（huà）也（yě）越來越複雜，為了達到越來越嚴（yán）苛的要（yào）求，我們要深入的研究生產加工技術以達到我們預（yù）期（qī）的效果（guǒ），其中螺（luó）旋（xuán）銑削對提高（gāo）數控銑削的加工（gōng）效果有很大的價值。因此，為了更好地實現數控銑削，有效提高加工效率，有必要科學合理地應（yīng）用螺旋（xuán）銑削。

關鍵詞：螺旋銑削；數控銑加工；運用探（tàn）究

0、引言

經（jīng）濟的發展，離不開工業的發展，近年來我國經濟發展迅速，數控加工（gōng）技術的有力推動有著必不可少的因（yīn）素。現（xiàn）如今各行各業隻要涉及到機械加工的企業都離不（bú）開數控的身影，而數控機床的普及，也讓（ràng）加（jiā）工（gōng）生產變得更加（jiā）經濟和效率（lǜ），讓加工產品的精度也在不斷地提高。數（shù）控機床的種類很多，一般（bān）按照工（gōng）藝的形式可分為：數控車床、數控銑床、數控鏜床、數控磨床、數控鑽床、數控線切割機床等（děng）。在這我們就不一一贅述了。本文（wén）隻針對數控銑床中的螺旋銑（xǐ）削進行（háng）深入度探討和研（yán）究。

1、數控銑（xǐ）削加（jiā）工及螺旋銑削

數控銑床是一種可以進行產品外（wài）形加工的一種加工形式，他可（kě）以加工多種複雜樣（yàng）式的產品，能夠完成別（bié）的數控（kòng）機床不能完成的大部分（fèn）工作。它通過電腦計算機（jī）編程與機床自身的操（cāo）作係（xì）統一道，來（lái）完成的很多複雜的操作。

在加工過程中，首先要將準（zhǔn）備加工零件的毛坯件進行在工作台上的固定，然（rán）後選擇合適的銑刀，安裝就位後，通過程序預（yù）先設計好的編程程序，對零件進行加工。數控銑（xǐ）床一般加工產品上的曲線輪廓、直線、圓弧。孔、螺紋以及螺旋（xuán）曲線，尤其是一些人工所不能加工的（de）需要設備（bèi）輔助加（jiā）工的數學表達式給出的非圓曲線、列表曲（qǔ）線、空間曲麵等。這些工件看似（sì）形狀簡單，實則尺寸繁瑣，難以（yǐ）測量和觀（guān）察，有些孔和平麵要（yào）求的加工尺寸和（hé）精度而且還要求很（hěn）高（gāo），這

些數控銑床都能很好的完成。

在數控銑削過程中，就不得不說螺旋銑削，它是數控銑削加工過程中一項重（chóng）要的加工方式（shì），螺旋銑削的加工軌跡就像彈簧，在加工過程中刀具按照編程設計的運動軌跡進行螺旋（xuán）的進給，對加工工件進行逐（zhú）步的切削，已達到預期（qī）的尺寸。對於（yú）螺旋銑削，刀具的選擇很重要，一般來說根據工件的加工銑削（xuē）尺（chǐ）寸及螺旋半徑選擇大於刀具直徑的40%到 60%，當然也要看刀具的中心有（yǒu）多大的位置沒有切削刃，這對於刀具的切割壽命有很大影響，Z 軸也就是進刀尺（chǐ）寸的給定取正常切削的 20%左右，這也要看材料和實際加工確定，一般來說（shuō）螺旋銑削加工在下刀（dāo）的時候和走孔的時候用（yòng）的情況比較多，不過加工鋼件的時候（hòu）能不用就（jiù）不用了，因為對刀磨損太快，嚴（yán）重影（yǐng）響刀具的壽命。

在數控（kòng）銑（xǐ）削加工過程中，通（tōng）過螺旋銑削的應用，從而提高了設備（bèi）加工使用的優（yōu）化（huà），能夠跟好的滿足加工生（shēng）產的要求，而且在刀具（jù）的使用上，發揮出跟大（dà）的價值。分析研究螺旋銑削的加工工藝（yì）技術，合理的運用螺旋洗（xǐ）對輪廓、孔、螺（luó）紋等進行參（cān）數調（diào）整，研（yán）究出一套適合的加工（gōng）工藝。為數控技術發展，做更深層次的研究。

2、數控銑（xǐ）中螺旋銑削的的應（yīng）用

2.1 螺旋（xuán）銑（xǐ）削對工件外（wài）形輪廓銑（xǐ）削的作用

在數控銑床中，輪廓銑削一直是一項主要（yào）的銑削目的（de），在以往傳統的平麵加工過程中，機械加工的工作效率不是很高，而銑削加工（gōng）大大改善了這個問題，但在銑削過程（chéng）中，有一個重（chóng）要的（de）問題，那就是刀具在加工中，一般來說是旋（xuán）轉（zhuǎn）的刀（dāo）具（jù）相對於靜止的工（gōng）件進行加工（gōng），當銑刀在切削過程中（zhōng），如果刀具在高速（sù）旋轉狀態下，直接垂（chuí）直切削工件時，在進刀的過（guò）程中，會（huì）對工件帶（dài）來一個直接的衝擊（jī）力，這樣的切削方式，會對工件產生一定的損傷，而且直進的加工方（fāng）式對於刀具和機床的損傷也是不可忽視，長此以往，刀具的使用壽命會急劇降低，對機床的加工精度也會產生影響。為了減（jiǎn）少這樣（yàng）的情況的發生（shēng），螺旋銑削的出現也就得到了數控（kòng）銑床的的大量應用。螺旋銑削的應用大（dà）大改善（shàn）

了銑刀在銑削過程中所（suǒ）造成的幹涉問題。優（yōu）化了切削（xuē）路徑，切削的過程刀具進刀形式是一（yī）種沿著工（gōng）件輪廓螺旋（xuán）進給的一種方式進刀，螺旋進刀時刀具以螺旋線的方式運動，以此來避開刀具中心無切削力的的問題，它靠銑刀的側刃逐漸向下切（qiē）削從（cóng）而實現向（xiàng）下進（jìn）刀，這樣的進刀路徑，大大減少了刀具和工件的直接衝擊（jī），也讓加工的效率和加工的精度得到了提高。

螺旋進刀的關鍵是選擇刀具的直徑，切削最（zuì）大螺旋半徑、最小螺旋半（bàn）徑（jìng）、螺旋（xuán）進到角度。刀具的種類很多，外形（xíng）尺寸也很多（duō），根據具體的加工零件、加（jiā）工材料、加工尺寸、加工外形選擇（zé）合適的加（jiā）工刀具，一般有麵銑刀（dāo）、立銑刀、模具銑刀（dāo）等。最大（dà）螺旋半徑和最小（xiǎo）螺旋半徑是一個相對的概念，根據銑削工件形狀尺寸，確定最大（dà）螺旋半徑是為了更快更效率的切削工件，螺旋半（bàn）徑過大會影響切削時工件邊角的切削精度，可能會出現過切或者少切的情況。最小螺旋半徑是為了防止進刀時頂刀的（de），最小螺旋半徑（jìng）不能小於刀具中心無切削力部分的半徑，防止切削受力（lì）過大。進刀角度的確定也是一個很重要的因素，進刀角度過（guò）大會產生過大的端刃切（qiē）削力，角度過小側螺旋圈數又偏多，切削量偏少，切削時間過長，影響效率。所以切削（xuē）角度的確定還需要根據實際（jì）情況（kuàng），在不（bú）影響刀具（jù）使用壽命的情況下，經量增大切（qiē）削（xuē）角度，一般選（xuǎn）擇 5-15 度之間。

2.2 螺旋銑削對工（gōng）件螺紋加工的應用

說到螺紋（wén）加工，因為螺紋標準化的確定，所以在傳統的螺紋加工中大多數情況下都是用標準（zhǔn）的刀具對工件進行相對的旋轉切削運動。以此（cǐ）來完成螺紋的加工生產，此種形式生產的螺（luó）紋形狀基本能夠（gòu）達到使用要求，但是如果螺紋精度要求提（tí）高以後，這種傳統的螺紋生產加工方（fāng）法對操作工的技術要求，以及對設備精度的要求都要有明顯的提高，這（zhè）對於（yú）生產效益（yì）的影響還是提出了很高的要求。而且在螺紋加工中如果出現一些非標準的螺（luó）紋形式，這對（duì）傳統的車床（chuáng）就是一項很大的（de）挑戰。而對於應用了數控銑床的螺旋（xuán）銑削來說，這些問題都可以迎刃而解，螺紋銑削加工現對於傳統的螺紋加工（gōng），其加工的工件精度更改更高，加（jiā）工的廢品率更低，而且加工效率也比傳統加工有（yǒu）著明顯優勢。

如圖 1 所示在螺紋結構形狀以及螺紋旋向方麵（miàn）也不受傳統的限製，有時可以利用（yòng）一把螺紋銑削刀具完成多種形式的螺紋加工。在（zài）傳統（tǒng）的（de）螺紋加工中，螺紋（wén）加工件必須有過渡段或者退刀槽的形（xíng）式才能加工情況，在數控銑床中都可以很容易的減少此（cǐ）類工藝（yì）步序，直接加工螺紋，這樣的好處是減少了應力集中。而且螺紋（wén）銑刀加（jiā）工的螺紋工件耐用度也有很大的（de）提高，是（shì）一般絲錐（zhuī）板牙加工的螺紋的數十倍之多。數控螺紋銑削加工的優勢過（guò）於明顯，所以現如今對於很（hěn）多要求較高的工件螺紋式生產中（zhōng）銑削工藝得到（dào）極大的應用。

圖 1 螺紋加工（gōng）

2.3 螺旋銑削對工件孔（kǒng）加工的應用（yòng）

螺旋銑削在鑽孔來說（shuō），有著高效的加工能力，一般螺旋銑削鑽孔需（xū）要三軸同時運動，X 軸、Y 軸平麵運動，Z 軸做垂直旋轉運動，刀具圍（wéi）繞工件孔中心線做（zuò）螺旋運動。這樣的好（hǎo）處是增大了（le）銑削麵積，切削更（gèng）加快速，擴大了鑽孔尺寸，而（ér）且銑削出的孔表麵光滑，加工精度（dù）高，減少了一般鑽孔後精鏜（táng）表麵的工序，他的性能均超出麻花鑽、扁鑽、火焰切割、穿孔等技術。采用螺旋銑削，不（bú）論是在任何情（qíng）況下，加工刀具（jù）與加工工件之前都隻有很小的接觸麵積，所以需要的切削力相對（duì）於其他（tā）鑽孔工藝也小得多，而且螺旋銑削增加了材料切屑的（de）排出空間，減少了（le）碎屑和刀具以及孔壁的摩擦。而且空的尺寸是由數控編程（chéng）程序來確定加工的，所以孔的加工對於受刀具（jù）的選擇減少，從而降低了鑽頭的儲存（cún）要求。

鑒（jiàn）於數控銑刀的螺旋切削刃的幾（jǐ）何形（xíng）狀（zhuàng）的特點，銑刀可以切削（xuē）出筆直的側（cè）壁和一（yī）個 90 度角度的底（dǐ）部，這相對傳統的鑽孔（kǒng）工具，是不能夠做到的。對於一些大型模具加工的廠家，在（zài）加工大（dà）型加工件時，機床之間的（de）工件移動也是要消耗（hào）很多時（shí）間的，在一些（xiē）大型工件造打孔後需要對孔進（jìn）行精鏜，而這些工序可以在數控銑床上一次性完成。

不過在螺旋銑削孔加工中，冷卻方式也體現的至關重要（yào），因為（wéi）在（zài）銑削過程中，刀具在完成切削過程之前是沒有抬刀（dāo）動作的，所（suǒ）以切削產生（shēng）的鐵屑如果不能及時的叢孔中排出，就會對孔表麵造成劃傷，而且切削和刀具的（de）摩擦也會使（shǐ）刀具（jù）產（chǎn）生高溫，這會影響刀具的使（shǐ）用壽命，更有甚者會出現崩刀的可能。在孔加工過程中因為是冒孔狀態，故不能使用液冷（lěng），應該優先使用高壓氣體進行冷卻，這（zhè）樣能夠讓鐵屑及時排除，而且也對刀具起到了冷卻的作用。以上闡述都體現出螺旋銑削孔加工在加工產品中的（de）優勢，現（xiàn）如今，一些大型鍛造廠都采用了螺旋銑削來進行打（dǎ）孔加工，這極大提高了生產（chǎn）的工作效率，而且加（jiā）工精度也得到了極大的提高。

3、螺旋銑削在數控銑加工（gōng）中的優化發展（zhǎn）

螺旋銑削的應用讓數控銑削變得越來越不可或缺，它能夠代替很多的傳統的（de）加工工藝來更好地完成加工工件的生產。而為（wéi）了讓螺旋（xuán）銑（xǐ）削（xuē）能夠更好地（dì）服務於實踐生活，我們還需要不斷地加（jiā）強學習（xí）探索（suǒ）和改進。

3.1 選擇合（hé）適的切削方式

在很多銑削方（fāng）式中，螺旋銑削能（néng）夠（gòu）更好地完成加工生產，但是在社會不斷進（jìn）步（bù）發展的過程中，會出（chū）現很多不同形狀各異的加（jiā）工零件，這對於（yú）數（shù）控加工是一個挑戰（zhàn），在日常加（jiā）工中，我們要不斷摸索螺旋銑削中不同刀具選擇對不同材質的工件切削（xuē）過程，還有各種不（bú）同（tóng）工況下，如何合理選擇刀具，進給參數（shù），程序的改進，已達到（dào）用（yòng）最經濟的方式更（gèng）好地完成工件的（de）加工。

3.2 對數控加工螺（luó）旋銑削技術人員的（de）要求

螺旋銑削（xuē）加工在不斷應用和摸索過程中，對於數（shù）控機床的操作人員以及技術（shù）人員，都（dōu）要學會善於總結（jié），善於發現，善於嚐試。而且公司（sī）也要定（dìng）期對員工進行同行業先進技術的專業的培訓，隻有員工能夠充（chōng）分掌握螺（luó）旋銑削的加工方法，讓數控機床能夠充分地得到利用，以促（cù）進公（gōng）司乃至行業更好的發展。

4、結論

在目前（qián）的數控銑削過程中（zhōng），螺旋銑削得到極大的發展，我們要充分利（lì）用好螺旋銑削這一加工方法。在（zài）未來（lái）的數控技術發展的道路中，我們要（yào）不斷探索，積極創新（xīn），努力提升自己的專業技術水平，為（wéi）行業的（de）發展和社會（huì）的進步做出（chū）貢獻。

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