化學銑切

化學銑切是由銑刀、刀夾，刀具以及夾具組成，主要應用于切削零件表面或部分表面。通過化學銑刀可以切削不同材料的零件。化學銑削根據刀具結構不同，分為銑削和刃銑（或刨削）。使用化學銑削時，要根據需要選用合適化學銑刀，盡量選擇高質量化學銑刀；若使用刃銑刀則主要選用高質量刃銑刀或刃鋸；若使用銑削刃鋸時，必須在銑削后對刀刃進行磨削，從而保證切削質量和效率。化學銑切是一種使用化學和物理方法在切削工件表面進行加工的新工藝（包括各種切削方法和工藝）稱為銑切（或銑刀、刃銑）。

化學銑切

銑削指將工件放置在銑床上，對工件進行縱向、橫向及斜向切削，以獲得金屬或非金屬工件中零件內部組織和表面粗糙度達到某種要求的加工工藝。銑切分為磨削、切削和磨削加工。在磨削加工中一般利用磨床來完成，對于銑削時采用銑床銑削以獲得金屬零件的精度要求相對較低；而銑刀一般用于銑削精度較高或表面粗糙度要求達到一定標準的工件，如機床導軌滾輪、軸承等。在數控機床中，切削刀具是數控機床最重要的組成部分，是控制數控機床結構形狀、實現數控機床性能和質量目標的關鍵技術；銑切是數控機床加工工序中最重要的一道程序，對切削工件要求的表面粗糙度要求有高而嚴格的限制，加工出來有缺陷和無毛刺零件。要使復雜工件進行有效銑切，就必須對零件進行精密加工，使零件具有良好整體形象。化學銑切是利用化學材料在加工過程中發生化學反應而生成各種不同屬性的金屬或非金屬工件，包括各種成分的溶液、固體和氣體等。

銑床作為加工機械設備，可分為三種類型：剛性刀片型，剛性銑刀和彈性銑刀；剛性刀片型：由固定刀片和浮動刀片組成；彈性銑刀片型：由刀片組成。剛性刀片型采用剛性銑削結構，能保持較高的機床剛性；而彈性銑刀片型采用彈性銑削結構，具有較高的刀具剛度。另外，剛性刀片型的加工精度較高，而相對來說較差，而彈性刃刀片型具有較高剛度，能實現高精度加工，且具有較高的精度要求，同時其加工精度較一般剛性刀片型好些。根據切削過程可知：刀具摩擦產生熱量使工件表面溫度升高并迅速分解為氣體和水，氣體被冷卻液抽走，水被冷卻后重新氣化為氣體和水蒸汽，形成液態和固態混合物并釋放出熱量。液體會吸收大量熱量，同時由于金屬表面會產生較大面積的熱應力，因此在進行銑削加工時會導致產生許多熱應力且這些熱應力對刀具及加工材料均有較強的負面影響。因此為避免此類情況，銑刀刀具必須具有較強的剛性及抗拉強度、塑性好、可切削性好、剛性與可換形性優良等特點。

根據化學銑削機理，可將其分為化學氧化(NaOH+H2O2+Na2O+NaHCO3)法、酸堿法、固溶法與反應加成法四種化學加工機理。在化學氧化方法中，氧化過程是一個化學反應過程，即基體表面發生變化，發生一系列金屬離子或化合物在一定條件下可以溶解或解離的過程。酸堿法是由酸堿溶液或氣體反應而形成。反應過程中物質分子或離子在溶液和氣體流動中被破壞。據統計，大約有30%的復雜工件在化學氧化中生成，其中以硬質合金、金剛石和納米晶為代表的硬質合金中存在著許多高活性物質，其在氧化條件下形成一系列金屬離子或化合物，在化學氧化過程中破壞了金屬離子對物質中其他元素的溶解和作用；在酸性條件下這些有害離子轉化成酸性物質與工件進行反應后生成新的酸堿溶液，同時釋放出大量氧氣與切削液混合氧化分解成可燃氣體；在堿性條件下這些有害化學品可與切削液中的氫反應生成氫氧化物和水蒸汽，或生成氫離子與其他物質發生氧化反應而生成氧化物和水并釋放出熱量；在酸性條件下化學氧化與酸堿法形成了離子氧化物；酸性條件下這些有害物質發生氧化反應而生成水后或金屬離子與水結合成水合物并釋放出熱量或放出空氣以減少粉塵等顆粒物對工件表面的污染。

常用的銑刀類型有切削刀具（即圓弧形銑刀）、鉆頭銑刀和刀桿（如圖1所示),而主要作用是在普通數控機床上完成工件的銑削加工。切削刀具的作用主要有以下幾個方面：①、在鏜削和鉆孔過程中實現對鉆頭輪廓的有效銑削，同時降低進給速度以減小噪音。②、對主軸或傳動系統結構零件進行粗銑加工，使零件表面的粗糙度達到標準要求。③、對刀具表面質量提出更高的要求。④、可大大降低切削量，減少能耗。

通過以上分析，可得出以下結論：①銑切工藝的自動化程度高，銑削加工效率高，零件合格率高；②表面質量好，不會產生變形，不影響加工質量；③刀具成本較低，耐磨性較好；④刀具的抗磨能力強，可承受較大的切削力，能保持較高的加工精度。

銑切機由傳動系統、刀夾、夾具組成。它由伺服電機驅動，使銑刀運動或刀具夾緊，使銑刀來回運動，形成銑刀與工件間的相對運動。銑切機上有兩個移動軸和兩個移動夾具。兩個移動軸上設有多個方向不同角度的刀架。兩個移動軸上設有可互換的夾具，可以隨時改變刀片的旋轉方向，從而改變銑刀與工件的運動。銑切機可加工直徑為10~200 mm、厚度為3 mm~80 mm、長度為5 m~500 m的各種精密工件。

化學銑切

1、銑切機是以刀具作為運動參數的機床，它必須能在規定的范圍內銑取和銑切工件。

由于銑切機一般是用來加工平面、槽和其他形狀的工件，所以它一般只能加工平面，而不能加工槽形，因此需要對銑切機中夾具進行改進以適應加工平面或槽的需要。目前，在一些發達國家已將夾具改進到了更適合于加工復雜形狀工件的程度。在我國，隨著機械制造技術的發展，銑切加工要求也越來越高，尤其是機械制造行業和機械加工產品已向大型化、自動化和智能化方向發展。因此，銑切機的結構和使用方法也有了很大提高。隨著加工精度和加工速度不斷提高，加工效率也會不斷提高；在這種條件下，采用銑切機加工復雜形狀的工件比用其他機床加工簡單形狀和復雜形狀的工件要經濟得多。

2、銑切機在工作時不能產生切屑。

銑切機的進給量很小，一般在200~500 ml/min。每分鐘進給量為0.5 ml/min,因此，加工表面不會產生切屑。對于銑削粗加工，進給量小是不可避免的。而且，由于銑切零件與刀具之間存在著相對運動，因此，銑切機切削工件時，將產生很大強度和振動。因此，銑刃在切削時不能移動，必須不斷更換新銑刃。

3、銑削時，要在一定的速度下進行切削，因此銑刀的壽命很大程度上取決于刀具使用期間。

由于刀具和夾具之間的摩擦力較大，在銑削高速工件時，有時還會出現斷裂現象，故刀具使用壽命一般不長。為了提高銑切機在高速切削中的運行可靠性，必須采用較高的耐磨性和高強度合金材料。目前，一些公司還研制出用鈦合金制成的新型銑刀。這種新型銑刀片對高速、高剛性要求，切削性能優良（一般在100~500 r/min下),在高速、高扭矩狀態下使用可靠（即使在停機狀態下也不會發生斷裂),且切削噪音小（一般在20~30 dB之間）等優點，所以深受用戶青睞。。鈦合金銑刀性能優越，適用于銑削各種材料，如碳鋼等。如果要提高銑切質量，就要選用較高牌號的硬質合金銑刀。

4、銑切機一般要求工件在銑刀和刀片之間保持一定的間隙。

這是為了保證銑削的切削深度，保證加工表面的粗糙度，同時也為了防止振動產生。通過機床調節軸夾緊量，可以在工作過程中隨時調整主軸的夾緊角度或增加一次移動量。這樣，可以保證銑刀和刀片間不發生互相摩擦和夾緊。而且，一般情況下，銑刀的進給量不能太大。因此，為了保證銑切精度，切削用量必須相對較小，刀具的進給量也不宜太大，否則，就會產生刀具疲勞現象，從而降低了切削速度和效率。

銑切刀的選擇：切削刀具的性能、切削刃的形狀和切削刃與工件之間是否配合是影響化學銑切加工效率的主要因素。同時，還要考慮由于使用材料不同而導致刀具磨損、斷裂，以及刀片之間產生較大應力和剪切作用等，所以選擇時要綜合考慮這些因素后進行選擇。選擇刀具時應注意以下幾點：?選擇較大的銑刀直徑；?盡量選用高質量化學銑刀；?保證加工質量和效率。

1、通常選用大直徑的銑刀，這樣既可保證較大的進給，又可保證良好的加工效率，還可降低切削溫度，保證零件加工質量。

常用的鉆頭和刀具直徑都可選擇大一些，但通常選用較大直徑的刀具進行加工。因為在一般情況下，直徑為200~400 mm的鉆頭適合于大進給、小切速或采用夾頭自動定位等工藝。常用的銑刀直徑一般為500 mm~600 mm。采用自動定位數控銑床時，數控控制柜還可根據現場實際情況自動加工，通過調節刀具與工件之間的夾角可控制進給，還可控制進給速度，減少刀具磨損等多方面的功能。因此，選用大直徑銑刀也是非常必要的。

2、化學銑刀的型式應與銑削刀具的結構相適應，同時應注意使用性能是否滿足要求，如在切削時要避免切屑從齒形內漏出進入切屑，而應選擇刀齒與鋸齒等幾何形狀相同而結構復雜的刀齒來保證刀具的切削效率與加工質量，還要選擇能承受各種應力（包括剪切）并能有良好密封性能的合金刀齒。

化學銑切性能

銑削刀具的種類：銑刀種類是影響銑切效率的一個重要因素，不同種類的銑刀其價格也不同。常見的多是單刃和雙刃銑刀。單刃銑刀使用時間較長，效率較低；雙刃銑刀使用時間較短，效率較高。根據銑削刀具制造工藝要求，一般可選用雙刃銑刀。

注意生產廠家所生產的單刃銑齒刀具是否符合所切削加工工件材料的要求，如是否符合GB6901-1988標準，單刃和雙刃銑刀是否適用于不同刀具規格等。

注意生產的每把刀其質量是否符合 GB/T1361-1988規定:

(1)硬度大于HRC60;

(2)切削刃有無裂縫現象;

(3)耐磨性是否能滿足所使用工件的材料;

(4)表面粗糙度等級是否大于10μ m;

(5)刀片間有無互相摩擦;

(6)使用壽命是否有保證;

(7)涂層是否能滿足涂層質量規定和防腐要求等要素。

3、化學銑刀的使用方法與其他切削方法一樣，在使用時應掌握以下兩點：

?盡量采用大直徑刀具；

?在銑削過程中要始終保持刀具中心線與工件中心線一致，避免發生夾夾現象。