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端铣加工产生毛刺的原因

发布时间:2021-03-25 人气:396
   金属切削过程常常伴随着毛刺的生成。毛刺的存在不仅降低了工件的加工精度和表面质量,影响到产品的使用性能,有时甚至会引发事故。对于产生的毛刺问题,人们通常用去毛刺工序来解决。去毛刺是一个非生产性过程,它不仅增加产品成本,延长产品生产周期 ,而且毛刺去除不当还会导致整个产品报废,造成经济损失。下面就端铣毛刺形成的主要因素进行分析,并从结构设计到制造加工全过程出发,探讨了减小和控制铣削毛刺的方法和技术。

 1、端铣加工中毛刺的主要形式

 按照切削运动——刀具切削刃毛刺分类体系,端铣过程中产生的毛刺主要有主刃两侧方向毛刺、侧边切出切削方向毛刺、底边切出切削方向毛刺及切入和切出进给方向毛刺五种形式。

 一般而言 ,底边切出切削方向毛刺与其它毛刺相比具有尺寸大、去除困难的特点。为此,本文以底边切出切削方向毛刺作为主要研究对象开展研究。根据端铣中底边切出切削方向毛刺尺寸和形态的不同,又可将其分为如下三种:I型毛刺(尺寸较大,去除困难,去除费用较高),II型毛刺(尺寸较小,可以不去除或去除容易)和III型毛刺即负毛刺(如图2所示)。

 2、影响端铣毛刺形成的主要因素

 毛刺的形成是一个非常复杂的材料变形过程。工件材料特性、几何形状、表面处理、刀具几何形状、刀具切削轨迹、刀具磨损、切削参数及冷却液的使用等多种因素都直接影响毛刺的形成。图3为端铣毛刺影响因素框图。在具体的铣削条件下,端铣毛刺的形态和尺寸取决于各影响因素的综合作用,但不同的因素对毛刺的形成具有不同的影响。

 01刀具进入/退出

  一般情况下,刀具旋出工件时所产生的毛刺比刀具旋入工件时所产生的毛刺大。如图4所示, 图4a为刀具旋出工件的终端面,易产生尺寸较大的I型毛刺,中刀具旋入工件,所产生的毛刺通常为II型毛刺。

 02平面切出角

 平面切出角对底边切出切削方向毛刺的形成有很大的影响。平面切出角的定义为当切削刃旋出工件终端面时,在过切削刃上一点垂直铣刀轴线的平面内,该点的切削速度(刀具转速与进给速度的矢量合成)的方向与工件终端面方向之间的夹角。工件终端面的方向为从刀具旋入点指向刀具旋出点。如图5所示,Ψ为平面切出角,其范围0°<Ψ≤180°。

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