一個多世紀以來,制造商利用銑床和刀具大批量生產了不計其數的高品質零件。在此期間,基本銑削工藝保持不變,即在工件上使用旋轉刀具來加工表面,工藝的間歇切削性質也未發生變化。
銑床和銑刀的發展已達到一個令人難以置信的程度,但在很多情況下,它們的用戶都沒有充分利用該技術進步。認識到工件和刀具在銑削和加工中*的相互作用可以減少工藝中的間歇應力,使得制造商實現了生產率、質量和刀具壽命zui大化這一幾乎難以實現的三重目標。
進行銑削加工的*步也是zui基本的一步,就是選擇銑刀類型和切削刀片或刃口類型,以滿足零件獲得所需特性。刀具供應商提供了具備粗加工或精加工幾何槽型的面銑刀、立銑刀、三面刃銑刀和其他刀具,幾乎可以滿足任何所需的零件特性。
無論在加工中使用哪種刀具,刀具的切削刃都會反復地切進切出工件材料。作用在各個銑刀齒上的切削載荷從切入前的零值達到切削過程中的峰值,然后在切出時恢復零值。通過緩和銑削工藝中的間歇式負荷,從而可以zui大限度地提高刀具壽命、生產率和工藝可靠性。刀具位置、切入切出策略以及切屑厚度控制是促進該目標得以實現的關鍵因素。
在銑削中,刀具上的負荷很大程度上取決于刀具和切削刃切入工件的方式。在傳統銑削或逆銑中,刀具的旋轉方向工件進給方向相反。在順銑中,刀具旋向與工件進給方向相反。
其結果是,在傳統銑削中,切削刃以zui小切屑厚度切入工件并以zui大切屑厚度切出。相反,在順銑中,切削刃以zui大切屑厚度切入工件,而在切出時切屑厚度可減小至零。不論哪種情況,銑削加工都會產生變厚度的切屑。在大多數情況下,刀具供應商會建議順銑,因為可以zui大限度地減少傳統銑削中由于切屑太薄而導致的切屑與刃口的摩擦。在順銑中,切入時切屑的厚度zui大這有助于熱量傳遞到切屑中,從而保護工件和刀具。切屑將會排出,降低了二次切削切屑的風險。
然而,在某些情況下,傳統銑削卻是。采用順銑方法銑面會產生向下的力,在破舊的手動機床上會引進反向間隙位移。在傳統銑削中刀具從工件上拉起,因而對于較不穩定的機床,特別是重型切削,傳統銑削可能是更好的選擇。銑削粗表面或薄壁材料時,傳統銑削也非常有效,而刀具逐漸切入工件材料可以防止較脆的超硬刀具材料發生沖擊損壞。另一方面,傳統銑削的切入時切屑薄特性所產生的過度摩擦和過多熱量可能會對刀具造成有害影響。刀具切削刃受力不均會導致刃口微崩并增大拉伸應力。表面粗糙度可能會受到影響,因為切屑會掉入刀具前部并造成切屑二次切削。
在順銑中,刀具以zui大的切屑厚度切入會使刀具承受較大的機械負荷,但對于大部分刀具材料而言,這并不是主要問題。包括硬質合金、陶瓷和高速鋼在內的現代刀具材料都是粉末型產品,具有良好的抗壓強度。