数控铣削过程中过切现象原因分析及解决方法探究

虞国军

摘 要：《数控铣削编程与操作训练》课程的教学重点任务是引导学生掌握专业基础课程知识，并且学会应用自动编程软件。这是一门理论兼实践的课程，掌握理论知识的同时也必须进行实践操作。随着科学技术的进步，目前很多企業数控机床增添了自动化，提高了加工流程内的精准度，同时这也意味着数控铣削操作要求提高了，工作人员必须审慎编排数控之下的铣削步骤。如若编程出现细小偏差，都可能产生过切现象。为了提高学生这一应用能力，避免实践操作中出现类似问题，我们教师在教学过程中就应该让学生重点掌握造成铣削过程过切现象的原因以及解决对策。

关键词：铣削工艺;过切现象;对策

《数控铣削编程与操作训练》乃是中职学校模具专业必须课程之一，这门课程所涉及的教学内容包括图纸分析、工件定位和装夹、刀具的选择与安装以及编制数控加工程序等课程。其教学宗旨在于培养更多具有实践操作能力的企业人。为了达成这一教学目标，不仅需要教师具备专业的理论知识，同时也必须具备相应的实践能能力，既要传授理论知识给学生，也要严格规范学生的日常操作，对学生加强实训，提高学生的应用实践能力。本文笔者就以铣削这一教学知识点为例，探讨铣削过程中过切现象产生的原因以及规避策略，让学生从生产现象的角度掌握和理解知识。

1 解析铣削过程中过切现象的成因

过切现象可以说是铣削过程中最难以规避的现象之一，因为刀具半径补偿很难彻底回避过切。尽管我们无法完全杜绝这一现象的产生，但是我们依然可以探究产生此类现象的原因，进而针对下药，在实践操作中尽可能规避，做到预防为主，谨慎预设数控流程，辨识现有的过切状态，适当着手补偿。对于铣削过程中过切现象的产生原因，笔者结合教学经验和实践操作来看，具体分为如下：

一是铣削内侧的弧形。当我们在铣削编程控制中给定程序指令后，如果圆弧被测得了偏小了，没能超出固有的刀具半径，则可能产生过切现象。一般而言，产生过切会直接引发预设的数控报警，机床会自动停止运行。需要强调时，我们在设定程序时，如果程序编排是单段独立的，那么通常是很难提前读出数值的，程序一旦被终结，刀具会挪动至预设的终端，这就带来了过切。

二是铣削配件沟槽。数控铣削也是含有沟槽设计的，如果我们在设计编程数据时，刀具自带的半径小于槽底，那么也会带来过切现象。随着刀具的深入，刀具自带的重心会快速深入槽底，切削至某一点的时候，槽底就会被过切。通常在程序预设时，编程会拟定一个反向运动轨迹，只要发生此类过切现象，机床会被停下来突发报警。对于这样的过切，最简单直接的方式就是在设定刀具半径数据时注意数据与槽底宽度的匹配性，尽可能确认槽底宽度课超越刀具的直径。

三是铣削台阶类的配件。在一些特殊情形下也会产生过切现象，比如加工台台阶小于预设的刀具半径。除此之外铣削加工的工件刚性比较差，铣削时容易受切削力的拉动，也会产生过切现象。

四是由于由机床本身引起的。在铣削过程中，如果机床工作台控制切削余量的方向没有锁紧、摇把方向有间隙都可能产生过切现象。

五是由铣削方法与铣削方式引起的。不同铣削方式操作工艺不同，过程现象也会不同，我们在教学过程中必须让学生明确不同操作工艺的操作方法，编程数据设定以及实际操作结果。比如采用立铣刀周刃铣削台阶两侧面，机床的进给方向发生改变，若按照预定计算值控制台阶宽度，可能产生过切。再比如采用铣刀周刃铣削、精铣采用顺铣方式、半精铣用逆铣方式、也可能产生过切。除此之外，铣削过程中产生任何不恰当的铣削停顿都可能导致过切现象。

2 规避铣削过程中过切现象的策略

由此可见，铣削过程中产生过切现象的原因很多，作为教师，我们应该让学生尽可能结合理论知识和实践操作，分析出更多产生此类现象的原因，并且学会自主学习，尝试探索规避和消除此类现象的策略。笔者认为我们可以采用如下方法：

一是提高工艺系统的刚性。增大机床以及其他零件的刚性，目的在于避免刀具、夹具、机床、工件因刚性不足而产生的弹性偏让和拉动现象，只要规避弹性偏向和拉动现象，铣削过程就可以正常进行，既可以消除欠切现象，也可以规避过切现象。

二是选择恰当的加工余量。加工余量过大可能出现欠切现象，一旦继续追加余量则会造成过切现象。所以，合理的控制加工余量是避免过切现象的又一保障。

三是选择合适的刀具。刀具经过反复操作后会产生不同程度的磨损，而磨损后的刀具会直接影响加工质量，铣削过程中，如果需要控制加工精度且加工余量比较小，我们就可以选用进入正常磨损阶段初期的铣刀。

四是选择不同的铣削工艺。教学需要因材施教，铣削加工也是一样，不同阶段，操作过程也必须结合实际情况而定，合理的选择铣削工艺也是避免过切现象的有效途径。

3 结语

一言蔽之，要想教好数控铣削加工，不仅需要我们教学者具备丰富的专业知识，同时也需要引导学生从实践中总结问题和方法，不能光让学生看图纸，看电脑数据，也需要从实践中总结和反思。因为即便有好的专业知识但是缺乏实际操作能力，即使学生在车间没出事，有一天也会砸了自己的饭碗或专业招牌。

参考文献：

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