在淬硬工件上銑槽一直是切削加工中的難題之一床佳，其原因有三：①加工時(shí)蔓彩，刀具的大部分切入工件中，會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和較多的切削熱峦耘；②每個(gè)刀齒上切屑的載荷不均勻剔蹋，切入工件最多的刀齒載荷最大，其它位置的刀齒載荷較懈ㄋ琛泣崩；③隨著容屑槽逐漸被切屑填滿，排屑空間變小洛口，切屑的重切機(jī)率增大矫付。

　　如果工件上槽的深度相對(duì)于其寬度比較深凯沪，則排屑更為困難；如果是曲線槽洞歼，則排屑難度更大卫削；如果是在淬硬鋼上銑槽，更是難上加難宣验。這些困難迫使人們只能采用較小的進(jìn)給量和切深進(jìn)行加工赌矩，以避免打刀。但即使采用小的進(jìn)給量桶眠，刀具壽命仍然較短彭倡。

　　擺線銑削

　　擺線銑削或螺旋線銑削提供了一種很好的銑槽解決方案看群，其基本原理是通過編程沦煤，使刀具的走刀路徑為圓周，并使該圓向前滾動(dòng)切入工件涯锅。擺線銑削的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是：刀具在每一時(shí)刻只有一小部分參與切削寇祈，并且進(jìn)給量保持不變。此外漱南，由于采用直徑小于槽寬的立銑刀勋崇，因此留有排屑空間。

　　但是笔喉，為了實(shí)現(xiàn)擺線銑削取视，還必須解決一些相關(guān)問題：①擺線銑削的走刀路徑較復(fù)雜，超出了普通CNC系統(tǒng)的軟件編程能力常挚；②擺線銑削要求機(jī)床剛性好作谭、運(yùn)動(dòng)速度快；③所用刀具應(yīng)能適應(yīng)高速切削奄毡，耐磨性好折欠。其它相關(guān)因素還包括刀具的直徑、工件材料吼过、切削深度等锐秦。

　　三家公司的技術(shù)合作

　　大隈（美國(guó)）機(jī)床公司、美國(guó)聯(lián)合刀具公司和CNC軟件開發(fā)商DP技術(shù)公司三家企業(yè)攜手合作盗忱，共同開發(fā)擺線銑削技術(shù)酱床。首先，為了解決排屑困難的問題趟佃，它們有意設(shè)計(jì)了一個(gè)特別難加工的零件斤葱，要求加工其上的波形槽，槽寬12mm揖闸，槽深20mm帮廉；工件材料為P20鋼徽榄，硬度35HRC∠泄ⅲ“采用一般的方法加工這個(gè)槽將非常困難胰薪。”美國(guó)聯(lián)合刀具公司營(yíng)銷與市場(chǎng)副總裁Jonathan Hay如是說减组。

　　擺線銑削的基本理念是要顯著提高切削速度和進(jìn)給率蓄士。為此，采用了大隈公司一臺(tái)帶托盤交換的OKK VM5Ⅲ高性能立式加工中心哆卓，根據(jù)配置的主軸結(jié)構(gòu)肋漏，機(jī)床轉(zhuǎn)速可達(dá)20000轉(zhuǎn)/分。

　　接下來是選擇刀具岂苏。選用了一把美國(guó)聯(lián)合刀具公司的CZS 10mm茶黄、4槽、方頭限禀、鉻基UT涂層刀具崔败。CZS系列立銑刀可加工硬度達(dá)50HRC的淬硬鋼，并有過中心的端刃姥芥，可直接開始銑槽或窩兔乞。

　　DP技術(shù)公司提供了該公司加工模具用的Esprit Mold CNC軟件包，其中包括20種2.5－5軸的銑削策略凉唐，以創(chuàng)建最佳走刀路徑庸追，包括尖角的做圓、在任何情況下的順銑台囱，以實(shí)現(xiàn)刀具切入時(shí)具有最大切屑厚度淡溯，然后逐步減小。用戶選擇“擺線銑削”選項(xiàng)后玄坦，屏幕上就會(huì)提示輸入前進(jìn)步距和滾動(dòng)圓直徑血筑，然后由軟件自動(dòng)生成加工程序，只需30分鐘即可完成工件的加工編程煎楣。

　　效率明顯提高

　　擺線銑削可顯著提高銑槽效率豺总。通常，銑槽時(shí)所用進(jìn)給速度為銑側(cè)面時(shí)所用進(jìn)給速度的20％择懂，如果使用擺線銑削喻喳，則可將進(jìn)給速度提高至80％。此外蝶映，一般銑槽時(shí)的軸向切深為2－3mm巍坦，切出20mm深的槽至少需要走6刀，而擺線銑削的軸向切深可達(dá)10mm擦斑，只需走2刀就能切出20mm深的槽腿若。采用擺線銑削后驼牵，零件波形槽的加工時(shí)間只需37分42秒，比常規(guī)加工方法快了12倍谓蹂。

　　通過對(duì)工件的加工蛮昭，顯示出擺線銑削對(duì)減小切削力和切削熱的明顯效果：盡管采用了比常規(guī)銑槽加工高得多的切削速度和進(jìn)給速度，但刀具的磨損卻很輕微漠恰，在切削了幾個(gè)工件以后腋积，幾乎還看不出切削刃的磨損，刀具和夾頭摸上去溫度也未升高蹲自。這是因?yàn)閿[線銑削的切削載荷非常均勻平敏，且排屑順暢。如果采用普通銑槽方法颗介，切削溫度要高得多愤惰，會(huì)使刀具壽命縮短50％。在普通的銑槽切削中谈跛，立銑刀直徑的50％位于切削區(qū)內(nèi)羊苟，而在擺線銑削時(shí)塑陵，只有5％位于切削區(qū)感憾，其切削力和切削熱可減少90％。由于只需采用空氣冷卻就足夠了令花，因此可避免冷卻液澆注不勻所造成的打刀現(xiàn)象阻桅。

　　在此次試驗(yàn)中，用一把刀具加工了6個(gè)工件兼都，而刀具基本上沒有磨損嫂沉，用擺線銑削法銑槽的優(yōu)越性和應(yīng)用潛力得到了充分體現(xiàn)。

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