本發(fā)明涉及機加工技術領域，尤其是一種針對冷硬產(chǎn)品的銑削加工方法。

背景技術：

銑削加工包括粗加工和精加工；粗加工是以快速切除毛坯余量為目的，在粗加工時應選用大的進給量和盡可能大的切削深度，以便在較短的時間內切除盡可能多的切屑；粗加工對表面質量的要求不高，刀具的磨鈍標準一般是切削力的明顯增大，即以后刀面的磨損寬度vb為標準；精加工最主要考慮的是工件表面質量而不是切屑的多少，精加工時通常采用小的切削深度，刀具的副切削刃經(jīng)常會有專門的形狀，比如修光刃。根據(jù)所使用的機床、切削方式、工件材料以及所采用的刀具，可使表面粗糙度達到ra1.6μm的水平，在極好的條件下甚至可以達到ra0.4μm；在精加工時刀具后刀面的磨損量不再是主要標準，它將讓位于工件的表面質量。

加工方式包括順銑和逆銑；逆銑時，刀齒的切削厚度從零逐漸增大；刀齒在開始切入時，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在工件表面上打滑，產(chǎn)生擠壓和摩擦，使這段表面產(chǎn)生嚴重的冷硬層；滑行到一定程度時，刀齒方能切下一層金屬層；下一個刀齒切入時，又在冷硬層上擠壓、滑行，使刀齒容易磨損，同時使工件表面粗糙度值增大；因此逆銑方式會產(chǎn)生一些副作用，諸如后刀面磨損加快從而降低刀片耐用度，在加工高合金鋼時產(chǎn)生表面硬化，表面質量不理想等，所以的加工中不常使用；順銑時，刀齒的切削厚度從最大逐漸遞減至零，避免了逆銑時的刀齒擠壓、滑行現(xiàn)象，已加工表面的加工硬化程度大為減輕，表面質量也較高，刀具耐用度也比逆銑時高，垂直方向的切削分力始終壓向工作臺，避免了工件的振動；順銑方式是為獲得良好的表面質量而經(jīng)常采用的加工方法；它具有較小的后刀面磨損、機床運行平穩(wěn)等優(yōu)點，適用于在較好的切削條件下加工高合金鋼。

順銑的功率消耗要比逆銑的小，在同等的切削條件下，順銑消耗功率要低5％-15％，同時順銑更有利于排屑；一般加工盡量采用順銑，以提高被加工零件表面的光潔度，保證尺寸的精度；但是在切削面上有硬質層、積渣、工件表面凹凸不平較顯著時，不宜采用順銑，因為這時的刀刃必須從外部通過工件的硬化表層，從而產(chǎn)生較強的磨損，應采用逆銑。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種針對冷硬產(chǎn)品的銑削加工方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

針對冷硬產(chǎn)品的銑削加工方法，包括對產(chǎn)品首先采用逆銑加工和采用順銑加工的方法，其特征在于：所述逆銑加工包括以下步驟：

步驟a、圓弧進刀，首先以圓弧軌跡垂直于產(chǎn)品的被加工面進刀至加工深度；

步驟b、直線銑削，然后刀具在產(chǎn)品的加工深度內以直線軌跡行走至加工完成。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工包括以下步驟：

步驟a、直線銑削，逆銑加工完成后，使刀具在產(chǎn)品的加工深度內以與逆銑加工方向相反的直線軌跡行走至加工完成。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工的進刀方式包括圓弧進刀，所述圓弧進刀為以圓弧軌跡垂直于產(chǎn)品的被加工面進刀至加工深度。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述圓弧進刀的圓弧半徑為280～570mm。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工的步驟a中，刀具行走速度大于逆銑加工。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述刀具行走速度為90～216mm/min。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工的刀具行走速度為145～216mm/min，所述逆銑加工的刀具行走速度為90～160mm/min。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工的步驟a中，刀具轉速大于逆銑加工。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述刀具轉速為100～240r/min。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述順銑加工的刀具轉速為150～240r/min，所述逆銑加工的刀具轉速為100～180r/min

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是：

本發(fā)明針對冷硬產(chǎn)品采用先逆銑、再順銑的加工方式，逆銑時，切削由薄變厚，刀齒從已加工表面切入，對銑刀的使用有利；順銑時，減輕加工表面的加工硬化程度，提高表面質量；并在進行逆銑加工時采用圓弧進刀，使刀具刀刃接觸工件后能夠盡快切入金屬層，緩解刀具切入工件過程中，刀具刀刃和工件的直接沖擊，減低刀具崩刃等非正常磨損，增加刀具的使用壽命。

本發(fā)明在逆銑加工完成后沿逆銑加工方向相反的直線軌跡采用順銑加工，從而不必改變刀具旋轉方向，采用順銑有效提高工件表面質量、減輕加工表面的加工硬化程度。

本發(fā)明在順銑加工的進刀方式中也采用圓弧進刀，緩解刀具切入工件過程中，刀具刀刃和工件的直接沖擊，保護各刀刃不崩刃。

本發(fā)明根據(jù)產(chǎn)品加工深度以及刀具直徑設定采用圓弧進刀的最佳半徑為280～570mm，刀具為軟切入產(chǎn)品，刀具以及機床電機的各傳動機構受沖擊明顯下降，不但利于切削下屑，還能緩解刀刃瞬時受力沖擊。

本發(fā)明在順銑加工中刀具行走速度比在逆銑加工中大，使加工面的精度達到更高標準，并且在經(jīng)過逆銑加工后，能夠滿足使順銑加工的刀具行走速度加快的要求。

本發(fā)明在銑削加工中限定刀具的行走速度為90～216mm/min，在針對冷硬產(chǎn)品的加工中，即保證產(chǎn)品的加工尺寸精度和加工表面的粗糙度，又能有效保護刀具。

本發(fā)明根據(jù)逆銑加工和順銑加工的加工順序，限定各自的刀具行走速度，保證產(chǎn)品加工質量的同時，保護刀具。

本發(fā)明在順銑加工中刀具轉速比在逆銑加工中大，使加工面的精度達到更高標準，并且在經(jīng)過逆銑加工后，能夠滿足使順銑加工的刀具轉速加快的要求。

本發(fā)明在銑削加工中限定刀具的轉速為100～240r/min，在針對冷硬產(chǎn)品的加工中，即保證產(chǎn)品的加工尺寸精度和加工表面的粗糙度，又能有效保護刀具。

本發(fā)明根據(jù)逆銑加工和順銑加工的加工順序，限定各自的刀具轉速，保證產(chǎn)品加工質量的同時，保護刀具。

附圖說明

圖1是本發(fā)明逆銑加工中的刀具初始位置示意圖；

圖2是本發(fā)明逆銑加工中的刀具行走路線示意圖；

圖3是本發(fā)明逆銑加工中的刀具終止位置示意圖；

圖4是本發(fā)明順銑加工中的刀具初始位置示意圖；

圖5是本發(fā)明順銑加工中的刀具行走路線示意圖；

圖6是本發(fā)明順銑加工中的刀具終止位置示意圖；

其中，1、產(chǎn)品，2、刀具。

具體實施方式

針對冷硬產(chǎn)品的銑削加工方法，首先對產(chǎn)品采用逆銑加工，然后采用順銑加工的方法。

如圖1、圖2、圖3所示，采用逆銑加工包括：

步驟a、圓弧進刀，刀具2以圓弧軌跡垂直于產(chǎn)品1的被加工面進刀至加工深度。

步驟b、直線銑削，刀具2在產(chǎn)品1的加工深度內以直線軌跡行走至加工完成。

如圖4、圖5、圖6所示，采用順銑加工包括在逆銑加工完成后采用以下步驟：

步驟a、圓弧進刀，刀具2以圓弧軌跡垂直于產(chǎn)品1的被加工面進刀至加工深度；同時刀具也可以采用直接直線進刀的方式。

步驟b、直線銑削，刀具2在產(chǎn)品1的加工深度內以與逆銑加工方向相反的直線軌跡行走至加工完成。

如圖1～6所示，刀具2采用圓弧進刀時的圓弧半徑為280～570mm。

如圖2、圖5所示，順銑加工的刀具2直線行走速度大于逆銑加工的直線行走速度。

順銑加工和逆銑加工的刀具2行走速度設定為90～216mm/min。

其中順銑加工的刀具2行走速度為145～216mm/min，逆銑加工的刀具2行走速度為90～160mm/min。

如圖2、圖5所示，順銑加工的刀具2轉速大于逆銑加工的刀具2轉速。

順銑加工和逆銑加工的刀具2轉速設定為100～240r/min。

其中順銑加工的刀具2轉速為150～240r/min，逆銑加工的刀具2轉速為100～180r/min。

采用本發(fā)明冷硬產(chǎn)品的銑削加工方法，其先進性和創(chuàng)新性有以下幾點：進刀方式上采用圓弧進刀有緩解了刀具切入工件過程中，刀具刀刃和工件的直接沖擊，保護各刀刃不崩刃，減低了刀具崩刃等非正常磨損，增加了刀具使用壽命；由原來的硬切入改為軟切入，刀具以及機床電機與刀具之間的各傳動機構，受沖擊均明顯下降，該進刀方式不但有效提高了刀具是使用壽命，也在無形之中提高了機床的使用壽命，對于價格昂貴的大型設備來說，在延長設備使用壽命方面，具有較明顯的現(xiàn)實意義；有效降低了刀刃崩刃現(xiàn)象的出現(xiàn)，在最后一刀加工時，保證了各切削刃的完整，使得每個刀刃均勻切削，有效保證了工件的加工尺寸精度和加工表面的粗糙度等表面質量。

圓弧進刀的刀具切入工件是刀具一個刃的一部分或是多個刃的一部分，不但利于切削下屑，還能緩解刀刃瞬時受力沖擊，對刀刃是雙向保護，綜合效果評價可以提高刀具使用壽命約10％；切削工件時切削力更小，約降低15％，阻力減小，切削更輕快，同等工件去除量時，降低機床電機能耗約5％。

圓弧進刀的刀具瞬間切削是部分刀刃的部分段在切削，接觸面積更為分散，便于排屑，避免了鐵屑排出不暢對已加工面的劃傷，對工件最終表面質量有更好的保護作用；在切入或切出工件時，刀刃瞬間接觸面積較分散，切削力較小，切削時產(chǎn)生的切削熱量較少，同時切削液可以充分降低切削部位的溫度，再加上排屑效果好，鐵屑可帶走更多的切削熱，大大降低了工件的溫升，對消除熱脹冷縮不利影響，保證高精密工件最終尺寸極為有利通過對數(shù)控鏜銑機床切削方式的改進，提高了刀具使用壽命約10％，而且對于扁面尺寸及對稱度等形位公差也有了明顯的提高，有效降低了因表面質量不合格引起的質量意義和返工返修，節(jié)約鏜銑加工綜合成本約3％～5％。

圓弧進刀還可以運行刀各鏜銑床加工，只要具備數(shù)控加工條件，可以將進刀方式進行優(yōu)化；此外，還可以將圓弧進刀方式拓展至數(shù)控車削加工，特別是一些高精度車削加工等情況，更具有明顯的效果

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

實施例1，針對hb350硬度的冷硬產(chǎn)品1進行銑削加工，加工深度150mm。

步驟a、選取刀具2直徑，本實施例選用直徑為200mm的刀具。

步驟b、設置逆銑加工時采用圓弧進刀的圓弧半徑，本實施例設置為280mm的圓弧半徑。

步驟c、設置逆銑加工時刀具2轉速，本實施例設置逆銑加工采用100r/min的刀具轉速。

步驟d、設置逆銑加工時刀具2的行走速度，本實施例設置逆銑加工時刀具采用90mm/min的行走速度。

步驟e、進行產(chǎn)品的逆銑加工。

步驟f、設置順銑加工2進刀方式，本實施例選用圓弧半徑為280mm的圓弧進刀方式。

步驟g、設置順銑加工2時刀具轉速，本實施例設置順銑加工時刀具采用150r/min的轉速。

步驟h、設置順銑加工時刀具2行走速度，本實施例設置順銑加工時刀具采用145mm/min的行走速度。

步驟i、測試加工完成后產(chǎn)品表面粗糙度為2.5μm。

實施例2～5的步驟與實施例1相同，不同之處如下表：