分析螺旋銑削在數(shù)控銑加工中的運(yùn)用

余忠強(qiáng) 陳靜 周曉彬

摘要：站在我國數(shù)控加工領(lǐng)域迅猛發(fā)展的新時(shí)代背景下，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工的形式及類別正趨向多樣化方向穩(wěn)健發(fā)展。其中，效用表現(xiàn)較為突出當(dāng)屬數(shù)控銑床，能夠?yàn)榧庸ぷ鳂I(yè)綜合成效的跨越增長提供有力助推。但因機(jī)械產(chǎn)品日益先進(jìn)，使得所需零件的精度、質(zhì)量隨之增高，這就對(duì)數(shù)控銑加工提出了嚴(yán)苛新挑戰(zhàn)。鑒于此，領(lǐng)域人員應(yīng)將螺旋銑削技術(shù)合規(guī)結(jié)合于輪廓銑削、螺紋加工、孔加工工作中，發(fā)揮技術(shù)特有的積極性應(yīng)用作用。并梳理出確定切削方式、注重銑削人才培養(yǎng)等技術(shù)發(fā)展思考，驅(qū)動(dòng)我國數(shù)控領(lǐng)域飛速發(fā)展。

Abstract： Under the background of the rapid development of China's NC machining field， the forms and categories of NC machine tool production and processing are tending to diversify and develop steadily. Among them， the CNC milling machine with outstanding utility performance can provide a powerful boost for the leap forward growth of the comprehensive effect of processing operations. However， as the mechanical products become more and more advanced， the precision and quality of the required parts will increase， which poses a new challenge to NC milling. In view of this， those in the field should combine the compliance of spiral milling technology with contour milling， thread machining and hole machining， and give full play to the unique positive application role of the technology. It also combs out the technical development thoughts such as determining the cutting mode and paying attention to the cultivation of milling talents， which drives the rapid development of CNC field in China.

關(guān)鍵詞：螺旋銑削;數(shù)控銑加工;運(yùn)用

Key words： spiral milling;NC milling;application

中圖分類號(hào)：TG506.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）20-0104-02

0? 引言

處于我國市場經(jīng)濟(jì)年度增收總量多年穩(wěn)步增收的社會(huì)發(fā)展新形勢下，我國科技領(lǐng)域同樣連續(xù)取得了諸多喜人性發(fā)展新成績，為我國機(jī)械加工領(lǐng)域的健康、持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了基礎(chǔ)保障。在此前提下，機(jī)械加工生產(chǎn)作業(yè)中的核心性數(shù)控技術(shù)的操作標(biāo)準(zhǔn)得到了明顯提升，側(cè)重考驗(yàn)工作人員個(gè)體持有的職業(yè)專業(yè)性。對(duì)此，工作人員應(yīng)主動(dòng)革新自身技術(shù)操作新思想，將數(shù)控工程中的前沿性螺旋銑削技術(shù)科學(xué)整合于機(jī)械生產(chǎn)各環(huán)節(jié)作業(yè)中。在促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)加工任務(wù)高效落實(shí)的前提下，助力我國機(jī)械加工領(lǐng)域早日達(dá)成發(fā)展新突破。

1? 螺旋銑削在數(shù)控銑加工中的運(yùn)用途徑

1.1 輪廓銑削? 在以往傳統(tǒng)機(jī)械平面加工作業(yè)中，工效有限這一問題較為突出。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)銑刀加工工作中，當(dāng)?shù)毒咛幱诟咚傩D(zhuǎn)的運(yùn)行狀態(tài)下，一旦采取垂直切削手段，將在“進(jìn)刀”時(shí)對(duì)機(jī)械工件帶來較大應(yīng)力沖擊，破壞工件主體結(jié)構(gòu)的完整性。且“直進(jìn)”加工方法同樣可對(duì)刀具以及機(jī)床造成負(fù)面損傷，使得刀具使用年限壽命降低，機(jī)床作業(yè)精度大打折扣。而螺旋銑削技術(shù)的正當(dāng)使用可針對(duì)性彌補(bǔ)傳統(tǒng)作業(yè)手段下的缺陷不足，優(yōu)化銑刀的銑削作業(yè)效果。具體來講，螺旋銑削技術(shù)對(duì)切削路徑進(jìn)行了創(chuàng)新改良，推出沿著機(jī)械工件外部輪廓旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀的新型進(jìn)刀方法，可對(duì)應(yīng)解決刀具中心切削力低下的問題。降低刀具與機(jī)械工件發(fā)生直接沖擊的幾率，推動(dòng)工效、加工精度得到了對(duì)比以往的明顯提高。

旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀核心所在在于挑選刀具類別、確定切削最大及最小半徑范圍、設(shè)置螺旋進(jìn)刀具體角度。

一是刀具類型的選擇需參考機(jī)械加工工件、加工材料、加工造型等綜合因素，我國機(jī)械加工領(lǐng)域常用刀具有立銑刀、面銑刀等。二是最小及最大銑削螺旋半徑的科學(xué)確定。最小銑削螺旋半徑的合規(guī)設(shè)計(jì)可避免進(jìn)刀“頂?shù)丁爆F(xiàn)象發(fā)生。且在最小半徑策劃時(shí)，應(yīng)注重半徑數(shù)值大于刀具主體中心無切削作業(yè)力部分的實(shí)際半徑，預(yù)控切削受力超出標(biāo)準(zhǔn)臨界值問題發(fā)生;而最大銑削螺旋半徑的合理制定能夠防止“過切”、“少切”現(xiàn)象的發(fā)生，強(qiáng)調(diào)機(jī)械工件切削作業(yè)的完成質(zhì)量。在半徑參數(shù)確定作業(yè)中，應(yīng)以待銑削機(jī)械工件的外觀形狀、規(guī)模尺寸等有關(guān)條件加以精準(zhǔn)計(jì)算。三是進(jìn)刀角度的正當(dāng)核對(duì)。進(jìn)刀角度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍將隨之引起斷刃切削應(yīng)力過大問題;而角度過小則可導(dǎo)致側(cè)螺旋圈數(shù)異常增長、切削量不足、切削用時(shí)過長等消極現(xiàn)象發(fā)生，使得數(shù)控銑加工作完成效率提升緩慢。設(shè)定切削角度同樣需以機(jī)械加工綜合實(shí)況為立足點(diǎn)，在不對(duì)刀具壽命起到負(fù)面影響的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)切削角度加以恰當(dāng)性增大，保障銑加工作業(yè)落實(shí)實(shí)效性。通常情況下，銑削進(jìn)刀角度常被設(shè)置在5-15°之間。

1.2 螺紋加工? 因傳統(tǒng)數(shù)控作業(yè)中的螺紋加工專有一套標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)程，所以以往數(shù)控螺紋加工作業(yè)均采用了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的刀具，并以此為主要工具進(jìn)行元件的旋轉(zhuǎn)切削處理。在這種作業(yè)形式的指導(dǎo)下，雖然加工完成的螺紋形狀能夠基本達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品使用要求。但在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，螺紋精度同樣隨之被提高了加工標(biāo)準(zhǔn)。加之非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的多樣螺紋形式層出不窮的涌現(xiàn)，均對(duì)傳統(tǒng)車床性能功能提出了作業(yè)新考驗(yàn)。而將前沿性數(shù)控銑床正確整合于螺旋銑削，則可為數(shù)控螺紋難點(diǎn)問題的解決拓展新思路。將螺紋銑削技術(shù)綜合比較傳統(tǒng)螺紋加工工藝，前者制造出的機(jī)械元件精度明顯更高，生產(chǎn)廢品率實(shí)現(xiàn)了顯著降低，正當(dāng)運(yùn)用能夠有效增強(qiáng)數(shù)控加工作業(yè)落實(shí)效果。

螺紋銑削技術(shù)不受螺紋形狀、旋向等因素的約束限制，甚至可僅利用一種銑削刀具實(shí)現(xiàn)各類螺紋的加工任務(wù)。而在以往螺紋加工作業(yè)中，待加工元件必須具備過渡段、退刀槽等載體條件才可有序推進(jìn)加工任務(wù)。如今，在新一代螺紋銑削技術(shù)支撐下的數(shù)控銑作業(yè)，不再需要過渡段、退刀槽的輔助，可直接開展螺紋銑削工作，進(jìn)而強(qiáng)調(diào)作業(yè)應(yīng)力的匯聚集中。此外，依靠新型螺紋銑刀加工制作的螺紋元件，其耐久性能同樣得到了大幅提升，可在常規(guī)性絲錐板牙等刀具加工生產(chǎn)的螺紋耐久度的數(shù)十倍以上。同時(shí)，由于數(shù)控螺紋銑削技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)特征較為突出，驅(qū)使該技術(shù)成為了高精度螺紋元件加工的主要技術(shù)之一。

1.3 孔加工? 對(duì)于鉆孔工作而言，螺旋銑削技術(shù)可在其中充分發(fā)揮自身積極效用，收獲到高質(zhì)的銑加工作業(yè)成效。一般情況下，以螺旋銑削技術(shù)為主的鉆孔工作需依靠“三軸”的協(xié)同運(yùn)動(dòng)。其中，X、Y軸為平面運(yùn)動(dòng)，Z軸搭配施以垂直性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而刀具則以元件孔的準(zhǔn)確中心線進(jìn)行螺旋運(yùn)動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn)銑削面積、鉆孔尺寸的明顯擴(kuò)大，驅(qū)使切削作業(yè)效率逐步加強(qiáng)。且通過銑削處理的元件孔可呈現(xiàn)出表層光滑的良好加工形態(tài)，做工精細(xì)度更高。

將螺旋銑削技術(shù)正當(dāng)引進(jìn)于孔加工作業(yè)各環(huán)節(jié)有序推進(jìn)中，注意事項(xiàng)及優(yōu)勢作用在于：一是因加工刀具與待加工元件的直接接觸面積較為有限。所以，切削力的參數(shù)確定需小于他類鉆孔技術(shù);二是螺旋銑削技術(shù)具備擴(kuò)展材料切屑逐一排出空間的能力，可降低碎屑、孔壁、刀具間的摩擦力;三是在螺旋銑削作業(yè)中，元件孔的規(guī)格尺寸設(shè)計(jì)可交由數(shù)控程序輔助完成，能夠隨之減少對(duì)刀具的客觀限制，完成鉆頭儲(chǔ)備條件的降低。

對(duì)于模具加工企業(yè)來講，在執(zhí)行大型元件生產(chǎn)加作業(yè)中，各機(jī)床間的拼接挪動(dòng)具有一定難度。且“精鏜”需大量時(shí)間的消耗，直接制約了銑加工效率的穩(wěn)步增長。因數(shù)控螺旋切削刀具刀刃獨(dú)有的幾何造型特征明顯，銑刀可一次性切割出筆直側(cè)壁，以及呈現(xiàn)出90°的底部，而這也是傳統(tǒng)鉆孔器具望塵莫及的性能能力。對(duì)此，在進(jìn)行規(guī)模較大的元件加工作業(yè)時(shí)，可通過正確引用數(shù)控銑床，兼顧科學(xué)操作銑削技術(shù)。高效落實(shí)加工作業(yè)，維護(hù)企業(yè)主體正當(dāng)性利益效益的收獲。

除此之外，冷卻形式的選擇確定也是螺旋銑削鉆孔作業(yè)中的關(guān)鍵一環(huán)。由于銑刀在執(zhí)行切削動(dòng)作前處于靜置狀態(tài)，并未抬刀。致使隨切削作業(yè)推進(jìn)伴生出的碎屑難以通過孔完成實(shí)時(shí)排出，則發(fā)生元件空表層損傷、劃傷等不良問題將持有較高可能性。且刀具在操作切削動(dòng)作中，元件與刀具的接觸摩擦同樣可引起銑刀異常升溫。不利于刀具主體的年限壽命，甚至突發(fā)“崩刀”的危險(xiǎn)現(xiàn)象，可對(duì)工作人員人身安全帶來侵害危機(jī)。而因孔加工作業(yè)需處于“冒孔”狀態(tài)中，液冷相對(duì)不適用。在此情況下，應(yīng)優(yōu)先使用高壓氣體實(shí)現(xiàn)銑加工冷卻。可在對(duì)刀具切實(shí)起到冷卻作業(yè)的前提下，完成切屑的及時(shí)排出。

2? 螺旋銑削在數(shù)控銑加工中的發(fā)展思考

螺旋銑削作為當(dāng)前數(shù)控銑加工領(lǐng)域中的核心技術(shù)，能夠替代諸多傳統(tǒng)銑加工工藝高效落實(shí)機(jī)械元件的生產(chǎn)加工任務(wù)。而為了進(jìn)一步強(qiáng)化螺旋銑削技術(shù)的適用性，拓展其技術(shù)應(yīng)用覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)大眾日常生活的周全服務(wù)。還需加強(qiáng)對(duì)螺旋銑削技術(shù)的深層次探究、學(xué)習(xí)，助推技術(shù)逐步完善成熟。

2.1 正當(dāng)確定切削方式? 在眾多銑削形式中，螺旋銑削技術(shù)的正確運(yùn)用即使能夠輔助機(jī)械元件生產(chǎn)加工作業(yè)效率實(shí)現(xiàn)明顯提升。然而在我國社會(huì)持續(xù)性的長足進(jìn)步中，各類形狀各異的元件、零部件已隨之大量涌現(xiàn)，需數(shù)控加工領(lǐng)域加以有效應(yīng)對(duì)。對(duì)此，在數(shù)控銑加工日常作業(yè)中，應(yīng)摸索出對(duì)應(yīng)契合不同材質(zhì)、規(guī)格、加工標(biāo)準(zhǔn)等要素的機(jī)械元件的銑刀刀具。針對(duì)多樣工況實(shí)情，確定最佳刀具類別、銑削參數(shù)、數(shù)控程序等內(nèi)容，在安全加工、經(jīng)濟(jì)化原則指導(dǎo)下高質(zhì)完成機(jī)械元件加工任務(wù)。

2.2 注重銑削人才培養(yǎng)? 處于前沿性螺栓銑削數(shù)控銑加工技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、摸索完善進(jìn)程中，工作人員應(yīng)強(qiáng)調(diào)自身職業(yè)專業(yè)性，保障銑加工任務(wù)能夠在預(yù)定工期內(nèi)保質(zhì)保量順利完成。對(duì)此，企業(yè)主體一方面應(yīng)主動(dòng)踐行自身領(lǐng)導(dǎo)職能，為銑加工工作人員提供定期性、專業(yè)化、系統(tǒng)性的螺旋銑削技術(shù)教育培訓(xùn)。極力邀請(qǐng)數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域權(quán)威及優(yōu)秀的一線工作人員圍繞技術(shù)操作規(guī)程解讀、技術(shù)操作技巧傳授、銑加工安全防護(hù)措施、安全生產(chǎn)重要性等主題展開深度講解，確保工作人員職業(yè)素養(yǎng)不斷增強(qiáng)，促進(jìn)其技術(shù)操作能力能夠高度匹配數(shù)控銑加工作業(yè)，為企業(yè)生產(chǎn)效益的增收創(chuàng)造價(jià)值;另一方面，企業(yè)主體應(yīng)合規(guī)提高銑加工崗位人員招聘聘用門檻，開通福利待遇吸引銑加工人才，加強(qiáng)數(shù)控加工隊(duì)伍建設(shè)。多方位保障加工隊(duì)伍技術(shù)操作實(shí)力，確保數(shù)控機(jī)床可得到充分、正當(dāng)?shù)氖褂?，促進(jìn)企業(yè)主體健康成長。

3? 結(jié)語

綜上所述，基于我國機(jī)械加工領(lǐng)域迅猛發(fā)展的良好勢頭驅(qū)動(dòng)下，螺旋銑削這一先進(jìn)性技術(shù)的應(yīng)用范圍、發(fā)展前景逐漸拓展遼闊，可在數(shù)控工程銑加工作業(yè)中多角度發(fā)揮技術(shù)獨(dú)有的積極性應(yīng)用價(jià)值，保障日常機(jī)械加工工作完成成效，維護(hù)企業(yè)主體合法性效益收益的最大化獲取。對(duì)此，工作人員應(yīng)以時(shí)下銑加工工作綜合實(shí)況為根本落腳點(diǎn)，針對(duì)性選用與之相契合的具體螺旋銑削技術(shù)。并主動(dòng)通過多渠道深度學(xué)習(xí)螺旋銑削領(lǐng)域最新推出的技術(shù)操作新主張、新技巧，逐步強(qiáng)化自身綜合專業(yè)素養(yǎng)能力，為我國機(jī)械加工領(lǐng)域健康、長遠(yuǎn)發(fā)展提供有效助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘強(qiáng)，馬海波.基于UG10.0的圓孔高速螺旋銑削技術(shù)應(yīng)用研究[J].湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，32（04）：73-76.

[2]張?jiān)?機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019，4（01）：52，55.

[3]劉崇智，郭輝.基于UG的一種類螺旋銑削編程方法[J].裝備制造技術(shù)，2019，4（08）：208-210.