铣削属于断续切削,刀齿不断切入切出工件,切屑厚度和切削面积不断变化,冲击载荷较大,易发生振动,切削力在不断变化。切削力处于稳定状态时接刀痕并不明显,粗糙度、平面度都不会有太大变化。通常所指的接刀痕为痕迹明显、肉眼可辨,导致粗糙度、平面度超过工艺技术要求的刀痕。崩边一般发生在铸铁加工中,切削振动大,造成加工部位边缘的掉渣现象(见图1)。
图1
2.接刀痕问题
(1)接刀痕产生的位置。切削力突变造成很大振动,就会产生明显的接刀痕。
接刀痕产生位置:①两次走刀的交接处会产生接刀痕。②刀具沿加工路径进给过程中,刀具再次经过已加工表面区域时,会产生微小的接刀痕迹,造成切削纹路发生些许变化,肉眼觉察不到,不影响加工质量,通常可忽略。③刀齿切入或切出工件的位置也会产生接刀痕。刀齿切入时,载荷突然急剧增大,产生较大振动;刀齿切出工件的瞬间,是一个卸载的过程,整个系统的弹性变形能瞬时释放,产生较大振动。故切入、切出过程均会产生较严重的刀痕,切出过程产生的刀痕比切入过程产生的刀痕严重。
(2)接刀痕产生的条件主要有以下几种:
切削参数:加工余量大、进给速度快,导致被加工表面挤压变形大,容易产生接刀痕。
刀具的安装误差:刀片安装误差较大,会产生接刀痕。由于我厂调刀人员,从未经过专业的调刀培训,专业素养及调刀经验参差不齐,调刀控制手段及标准不足,控制端面跳动的一致性有差别,不是每盘刀都能达到规定的换刀频次。例:新缸体OP210序,精铣前后面,Ra=3.2μm,平面度0.1mm,换刀频次800台,生产线反馈一盘新刀,有时加工1个班200台,接刀痕就很明显,而经验丰富的调刀人员调的端面铣刀确能达到规定的换刀频次,得到生产线工人的认可,既节约了换刀时间,又降低了成本。
主轴跳动很大:机床主轴与刀具系统连接刚性不足,高转速下,产生的巨大离心力会加速主轴轴承的磨损,同时引起机床加过过程中的急剧振动,切削表面会形成特别明显的刀痕。例:1.3缸体OP50序,后油封面加工,粗糙度3.2,平面度0.1,2015年设备改造前,主轴跳动大导致刀痕较深,平面度不符合工艺要求,严重影响了工件的质量。平面度不合格,会导致发动机后油封部位渗漏机油。当时主轴维修困难,我厂为了应对生产,重新匹配了两次走刀的加工余量,同时降低进给速度,暂时以牺牲刀具寿命为代价,完成了剩余的生产