30度斜面加工实验研究

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摘要：近来发展的机床加工技术，要求刀具能在各种表面上进行粗精加工。本实验将介绍用球头铣刀对30度倾角的斜面精加工进行加工分析。

主题词：精加工 顺铣 逆铣 30°斜面 切削力

在工件的精加工中，为了追求切削的表面质量，大部分用的都是顺铣，因为顺铣的切削力是比较小的，而且振动也小。然后在工件的斜面加工中，切削情况与普通的平面铣削差别很大，甚至同是在顺铣状况下，路径和切削方向的不同，都会对加工产生比较大的影响。

在斜面上，选择的加工路径方案如下：

1、水平方向顺铣

2、水平方向逆铣

3、沿斜面方向顺铣

4、沿斜面方向逆铣

其中1、2两种方式主要看顺铣、逆铣斜面时，切削力的变化情况。在斜面加工中，切削刃的每一部分的加工速度是不一样的，铣削方式的改变对切削力有一定的影响。3、4两种加工方式，不仅仅体现了顺逆铣的变化，因为在斜面上，往上走刀和往下走刀所用的切削刃的加工段是不一样的。

4.刀具运行轨迹有四种方式，具体的见图1

在实验过程中，采用刀具半径R2，切深0.1mm，加工实验材料为硬度为HRC51的模具钢，粗糙度值达到Ra0.6m。加工步距为0.05mm。最大的每次进给量为0.083mm。而铣刀加工时候的切削部分如图2的黑色部分所示。

如图所示,刀具在图(a)中，随着斜面的角度的加大，刀具的切削部分会上移，而且切削速度也会随着斜面角度的增加而增加，而刀具在从斜面往下切的过程中(b)，切削部分是比较接近刀具的刀位点，切削速度降低。这对加工的影响很大。具体见图3：

从受力图上也可以看出，由于刀具在下刀过程中，轨迹没有作处理，碰刀时产生了碰撞，特别是Z方向的瞬时受力非常大。在平行加工的过程中(c)、(d)，刀具圆弧的加工段几乎不怎么变化，但是在加工过程中，会有顺逆铣的影响。在平行加工过程中，由于铣削方式的改变，刀具顺铣和逆铣力相差很多。逆铣的所受的力大于顺铣时刀具受的力。而且顺铣的时候，X方向的力上升的最快，Z方向的力几乎不变化。

刀具加工后的轨迹线条如图4：

参考文献：

《高速切削加工技术》作者：艾兴 国防工业出版社