數控龍門銑床（chuáng）加工中順銑、逆銑的選擇與編程指（zhǐ）令（lìng）的應用

數（shù）控龍門銑床銑削過程中，順、逆（nì）兩種（zhǒng）銑削方向的選取是一（yī）項重要的（de）技術問題，它的選取（qǔ）對零件的精度及表麵質量有很大的影（yǐng）響。

周銑加工也可劃分為順銑削加工和反銑（xǐ）削加工。在銑削過程中，當銑刀以與工件（jiàn）進給方向相同的速度和方向切入工件中時，就是順銑削；在（zài）銑削過程中，刀具以與進給方向相反的速度和方向切入工件，這（zhè）樣的銑削方法叫做逆向銑削。

圖 1 順銑和逆銑

1 數控（kòng）龍門（mén）銑床順銑和逆銑的銑削過程（chéng）分（fèn）析

1.1 順銑加工的特點

順銑（xǐ）的優點是：從最大切削量到最小切削（xuē）量為0，刀片不打滑，刀具壽（shòu）命長，加工表麵光（guāng）潔度好；在順銑時（shí），豎直銑削分力（在圖1中順銑中為 FN）總是被按壓在工作台上，這有利於將工件定位和夾持在一起，從而可（kě）以更可靠（kào）地夾持工件；機床在順銑時功耗小。

順銑（xǐ）的缺點是：對有硬表麵的（de）零件無法進行銑（xǐ）削；在機床的進給絲杠與螺母之間存在間隙的情況下，數（shù）控龍門銑床的進（jìn）給絲杠會在機床運行中產生擺（bǎi）動。

1.2 逆銑加工的特（tè）點

逆（nì）銑加工的不足之（zhī）處在於，切削厚度由零至最大值變化，刀（dāo）片與工件接觸後不會立即進入金屬層內，而是會在工件表麵上滑動（dòng）一（yī）段較短的距離，在此期間，劇烈的摩擦會產生較高的熱量，且容（róng）易在被加工（gōng）表麵上形成硬化層，使（shǐ）刀具的耐久性下降，進而影響被加工表麵（miàn）的加工品質；-在反向銑削時，產生豎直向上銑削分力（在圖1中反向銑削的力（lì） FN)，該銑削分力具有將工件抬起並破壞其定位的傾向，該銑削分力包括：機床在（zài）逆銑時功耗很高。

逆銑的優（yōu）點是：可以對有硬表麵的工件進行逆（nì）銑；當工作台絲杆螺母進給機構存（cún）在間（jiān）隙時（shí），數控龍門銑床工作（zuò）台在加工時不會產生擺動。

1.3 順銑（xǐ）與逆銑時工具的（de）應（yīng）力分析在圖2中示出，在順銑時，在工具上的工件（jiàn）作用力是這（zhè）樣的，即，在工具上（shàng）的作用力是這樣的，即，在順銑時，在工具上的作用力是這樣的：

在數控龍門銑床逆銑過程中，由於刀具上的螺（luó）旋槽（cáo），工件在刀具上（shàng）的作用（yòng）力（lì）使刀具有向工件接近的傾（qīng）向。

圖2銑削時刀（dāo）具的受力分析（xī）

2 數控（kòng）龍門銑（xǐ）床加工時順銑與逆銑的選擇分析

滾珠絲杠傳動的 CNC機床，其間隙可（kě）通過預加載（zǎi）的方法完全消除。在 CNC機床及具備順銑機構的（de）數控龍門銑（xǐ）床中，優選順銑時的工具耐久性（xìng）高、表麵加工品質好、且動力消耗少。但是，在一些特（tè）殊的切削條件下，需要進行反向切削。因此在選擇順、逆銑削加工方（fāng）式前，必須對其進行相關性分析。

在普通銑（xǐ）床上，由於絲杠、螺（luó）母副存在橫向間隙，為避免工作台偏移，確保銑削加工的順利進行（háng），普遍采用反向銑削加工。但對切削用量少，表麵質量要求好的Al-Mg合金，可以采用順銑工藝。

3 數控龍（lóng）門銑床實例分析

如圖3所示，是表示一道工序的加工內容的（de）說明圖，坯料是（shì）正方形的，現在要用 CNC銑床加工出圖中的粗實線外（wài）形，請對（duì）該加工內容的加工模式進行（háng）分析，並指出工具的移動方向。基於前麵的分析，在 CNC機床中（zhōng）優（yōu）選順銑削法。該零件的加工，如果采用順銑法，其（qí）銑刀路徑為 D→ C→ B→ A。但（dàn）是，在實際生產中，經常（cháng）會發生（shēng）“打刀”現象（xiàng），這是為什麽？。對其產生的原因進行了分析。

圖3加工實例

(1)當工（gōng）具從點 D到 C並沿上述圓弧運動時，工具從點 D運動到 C。

在加工期間（jiān），工具進給從零逐步增加，直到整個工具周邊被切（qiē）割。

(2)在刀具的（de）整周（zhōu）上進行切削的情況下，該部分為順銑加工，但該部分為逆銑加工。

對（duì）於要被切（qiē）斷的部件（jiàn）的坯料的一部分（在圖（tú）3中（zhōng）用 E表示），進行逆銑削加工，在進行逆銑削加（jiā）工時，根據前述（shù）的（de）分析，刀具趨向於接近工件，同樣地，要被切斷的坯料的一部分（在圖3中用 E表示），根（gēn）據力和（hé）反力的特性，也趨向於接近刀具。

(3)當工具繼續進行加工而圖3中 E所示的部分即（jí）將被切掉時（shí），由（yóu）於 E沒有被支（zhī）承而趨向（xiàng）於接近工具，因（yīn）此，在 E被切掉的時刻， E緊密地接近工具，而工具被夾緊（jǐn），從（cóng）而產（chǎn）生撞（zhuàng）刀。

綜合（hé）以上分析，本工藝不（bú）應優先使用順銑加工（gōng），而應先（xiān）使（shǐ）用（yòng）反銑留餘量（liàng）加工（A→ B→ C→ D)，然後再使用順銑加（jiā）工（D→ C→ B→ A)，以確保在加工中不會產生刀具磨損，並（bìng）確保工（gōng）件的表麵質量。

4 數控龍門銑床編程中順銑和逆銑的選擇

在 NC編程中，通過使用G41 （與選擇順（shùn）銑削模式時的工具半徑向左補償相對（duì）應）和G42 （與選（xuǎn）擇逆銑削模式時的工具半徑向右（yòu）補償相對（duì）應）代（dài）碼，能夠容易地設置（zhì）這些（xiē）代碼。但編程時應考慮不同的銑削方式對加工（gōng）餘量的實際影響，以保（bǎo）證工（gōng）件（jiàn）的尺寸精度（dù）。立銑刀在切削阻力的（de）作（zuò）用下，由於刀體、刀柄和主軸等部件的剛度不（bú）同（tóng），會出現不同程度的彎曲變形。在順（shùn）銑（xǐ）過程中（zhōng），由於刀具與（yǔ）工件之間存在一定的距離（lí），使刀具的實際加工餘量（liàng）比理論餘量要大，這就是所謂的“讓刀”和“欠切”；逆銑（xǐ）過（guò）程中，刀具傾向於接（jiē）近工件，使實際（jì）加（jiā）工的餘（yú）量比理論餘量（liàng）小，從而導致“啃刀（dāo）”和“過切”。當刀具直徑較小（xiǎo），刀杆長度較長，剛度（dù）較小時，這種效應更為顯（xiǎn）著。因此（cǐ），實際加工過程中（zhōng），采用G41、G42指令進行編（biān）程時，必須對刀具（jù）半徑補償值進行理論上的校正。在G41數控係統中，采用較小的刀具半徑補償值來消除“讓刀”餘（yú）量；在G42數控係統中，采用（yòng）較大的刀具半徑補償值來消除“啃刀”餘量。5 結束語

金屬切削加（jiā）工是一個複雜的切（qiē）削過程，切削刀（dāo）具和被切削材料之間存在（zài）著複雜的相（xiàng）互作用，切削用量、刀具材料（liào）、刀具（jù）幾何角（jiǎo）度（dù）、刀具夾具、切削（xuē）用量以（yǐ）及（jí）切削（xuē）液都會對切削加工過（guò）程造成不同程度的影響。在特定的數（shù）控龍門銑床加工過程中，采用不同（tóng）的銑削方法可以獲得不同的結果。深入了解順、逆銑（xǐ）削加工方式的特（tè）點，對數控（kòng）加工（gōng）和編程有著十分重要的意義。