铣削加工时,有顺铣和逆铣之分,二者各有什么特点,在使用时又该如何进行选择?本文中,我们将讨论一下这个话题。
什么是顺铣和逆铣
铣削时,铣刀与工件接触的部分会做旋转运动,当旋转的方向与工件进给方向相同时称为顺铣,旋转方向与工件进给方向相反时称为逆铣。二者各有各的特点和优势。
刀具的切削厚度变化趋势不同
采用顺铣时,每个刀的切削厚度都是由小到大逐渐增加的;而逆铣每个刀的些小厚度则是由大到小变化的。顺铣过程中,当刀具刚刚与工件发生接触时,切削厚度为零,随着刀齿划动的距离增加,切削厚度也缓慢增加。换句话说,只有当刀齿沿着沿着前一刀齿切削留下的表面划过一段距离以后,才真正开始切削。
而逆铣则恰恰相反,刀齿一上来就承受最大的切削厚度,随着滑动距离的增加,切削厚度缓慢减小。而且,它的滑动距离也明显小于顺铣。我们知道,让刀齿循序渐进、由浅入深的切削方法更有利于延长刀具的使用寿命,所以从这个角度讲,在其他切削条件均相同的情况下,顺铣比逆铣更有利于保护刀具不发生磨损。
工作台丝杆与螺母贴合度不同
铣床的丝杠与螺母之间总会存在或大或小的间隙,这是不可避免的。为了使工作台不至于向间隙方向窜动,就应该尽量保持丝杠与螺母良好的贴合性,在这一点上,逆铣比顺铣更有优势。顺铣过程中,铣刀作用在工件上的水平铣削力方向与公件的进给方向相同,当水平铣削力过大时,工作台就会向间隙方向窜动,破坏了加工的精确性,影响加工质量,甚至有可能损坏刀具。
而逆铣就不存在这样的问题,由于水平铣削力与工件运动方向相反,从而可以将工作台牢牢压在螺母上,使丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。无论铣削力多大,工作台都不会发生窜动,这对工件和刀具都是一种保护。
硬皮、冷硬现象及功率消耗不同
铸锻件工件表面往往会生成一层由金属氧化物或碳化物构成的,非常致密坚硬的硬皮。顺铣时,刀齿每次都是由工件表面开始切削,每次都会首先接触到硬皮,这样容易加剧刀齿的磨损。因此对铸锻件来说,采用逆铣的方式更加适合。
但是采用逆铣时,由于铣削的垂直分力的作用效果是将工件上抬,这样会加大刀齿与工件之间的摩擦。因此,逆铣容易在已加工表面形成冷硬现象。另外,顺铣时的平均切削厚度大,切削变形较小,与逆铣相比较功率消耗要小一些。数据统计,在铣削碳钢材料时,采用顺铣所需的功率消耗要比逆铣少5%,而在铣削难加工材料时,这一顺铣比逆铣少消耗的功率差值提升到了14%,这一差距还是非常明显的。