技術(shù)中心2024-12-21
什么是余擺線銑削？
立銑刀多用于平面、槽和復(fù)雜型面的加工，與車(chē)削不同，在這些零件的槽和復(fù)雜型面的加工中，銑削的路徑設(shè)計(jì)與選擇也非常重要。如一般方法的銑槽，同時(shí)加工的圓弧接觸角最大可達(dá)到180o，散熱條件差，加工中溫度急劇上升。而如果改變切削路徑，讓銑刀一面自轉(zhuǎn)一面公轉(zhuǎn)，這樣就減少了接觸角和每轉(zhuǎn)切除量，可使切削力和切削溫度下降，刀具壽命延長(zhǎng)。從而可以較長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)進(jìn)行切削，如（圖1）就稱為余擺線銑削。
其優(yōu)點(diǎn)在于降低了切削難度，保證了加工質(zhì)量，合理選擇切削參數(shù)尚可提高效率并降低成本，尤其在耐熱合金、高硬材料等難加工材料的加工時(shí)，更可顯著發(fā)揮其作用，并具有很大的發(fā)展?jié)撃?，這或許也是業(yè)界越來(lái)越重視和選擇余擺線銑加工方法的原因。
余擺線銑削的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
余擺線亦稱次擺線、延長(zhǎng)外擺線，即動(dòng)圓延一定直線作無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)時(shí)，動(dòng)圓外或內(nèi)一點(diǎn)的軌跡。它又可稱長(zhǎng)（短）幅旋輪線。余擺線加工就是用直徑比槽寬小的立銑刀，以其側(cè)面將一半圓弧的槽加工變?yōu)樾〔糠謭A弧進(jìn)行的側(cè)面加工，可加工各種槽和型面型腔等。這樣，理論上一把立銑刀可以加工比它大的任意尺寸的槽和型面，還可方便地進(jìn)行一系列產(chǎn)品的加工。
隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，銑削路徑的可控、切削參數(shù)的優(yōu)選，以及余擺線銑削存在的多方面潛力，正被更多地采用和發(fā)揮。并得到航空航天、交通運(yùn)輸設(shè)備和工模具制造業(yè)等零部件加工業(yè)的考慮和重視。特別在航空航天業(yè)，常用的鈦合金和鎳基耐熱合金零部件具有諸多難加工特點(diǎn)，包括：
高的熱強(qiáng)度硬度使加工中的刀具難以承受甚至發(fā)生變形；
高的抗剪切強(qiáng)度，使刀刃易于損傷；
低的熱傳導(dǎo)率，使高熱不易導(dǎo)出切削區(qū)，該處溫度常超過(guò)1000oC，加劇了刀具磨損；
加工時(shí)材料常熔焊在刀刃上，生成積屑瘤。加工表面質(zhì)量差；
奧氏體基體的鎳基耐熱合金材料加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重；
鎳基耐熱合金微結(jié)構(gòu)中的碳化物會(huì)使刀具產(chǎn)生磨料磨損；
鈦合金具有化學(xué)活性大，化學(xué)反應(yīng)也使損傷加劇等等。
高的抗剪切強(qiáng)度，使刀刃易于損傷；
低的熱傳導(dǎo)率，使高熱不易導(dǎo)出切削區(qū)，該處溫度常超過(guò)1000oC，加劇了刀具磨損；
加工時(shí)材料常熔焊在刀刃上，生成積屑瘤。加工表面質(zhì)量差；
奧氏體基體的鎳基耐熱合金材料加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重；
鎳基耐熱合金微結(jié)構(gòu)中的碳化物會(huì)使刀具產(chǎn)生磨料磨損；
鈦合金具有化學(xué)活性大，化學(xué)反應(yīng)也使損傷加劇等等。
這些難點(diǎn)可以借助余擺線銑削技術(shù)，使加工持續(xù)且順利地進(jìn)行。
由于刀具的材料、涂層、幾何形狀、結(jié)構(gòu)不斷地優(yōu)化，智能化的控制系統(tǒng)、編程技術(shù)以及高速高效多功能機(jī)床等的迅速進(jìn)步，高速（HSC）和高效（HPC）切削加工也達(dá)到了一個(gè)新的高度。高速加工主要考慮速度的提高。高效加工則不僅要考慮切削速度方面的提高，且要考慮減少輔助時(shí)間，合理的配置各切削參數(shù)、切削路徑，進(jìn)行復(fù)合加工減少工序，提高在單位時(shí)間的金屬切除率，同時(shí)延長(zhǎng)刀具壽命，降低成本，考慮環(huán)保。
余擺線銑削的技術(shù)前景
余擺線銑削在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用數(shù)據(jù)資料顯示（如下表），加工鈦合金Ti6242時(shí)，單位體積刀具成本能夠下降接近50%，加工鎳基耐熱合金因可耐爾718制零件上的槽，工時(shí)則能下降63%，刀具的總體需求數(shù)量可下降72%，刀具成本能夠下降61%。而加工X17CrNi16-2的工時(shí)可減少約70%。由于這些良好的經(jīng)驗(yàn)和成果，先進(jìn)的余擺線銑削方法被應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域中，在一些微細(xì)精密加工的領(lǐng)域也得到關(guān)注，并開(kāi)始應(yīng)用。
