简述在数控铣削过程中顺铣与逆铣的定义与特点

数控铣削加工中顺铣和逆铣对加工表面粗糙度的影响分析顺铣和逆铣无论在卧式铣床还是立式铣床上，无论是采用周铣还是端铣都是在牛产实践中经常采用的两种铣削方法，顺铣时切削点的切削速度方向(或刀具作用在工件上的切削力方向)在进给方向上的分量与进给速度方向一致，逆铣则相反。

在铣削加工中，工件已加工表面的粗糙度是产品质量的一项重要指标，主要表现在零、部件的配合性、密封性、耐磨性以及耐腐蚀件和抗疲劳性等方面。

影响工件已加工表面粗糙度的因素可分为几何要素和非几何要素两个方面，几何因素主要表现为转速和进给速度等，这个方面可以通过一定的几何关系求出其理论值，这个值是相对稳定的。

非几何因素主要表现为刀具的性能、被加工材料的性能、冷却液的性能以及工艺系统刚性等，它的影响是不确定的、随机的，但通过采取一定的措施义是相对可控的，生产实际中可以找到很多这样的实例。

实际加工中采用顺铣还是逆铣是每一个数控编程工作人员在编程时必须考虑的工艺问题，因为它直接影响到产品的质量和已加工表面的粗糙度。

根据数控铣削加工中顺铣和逆铣的加工特点以及业界的共识，普遍认为粗加工时采用逆铣较好，精加丁时采用顺铣较好，顺铣是为获得良好的表面质量而经常采用的加工方法。

在常规的切削加工条件下，实际情况究竟如何，下面通过一些实验数据进行分析说明。

1 表面粗糙度数据采集实验条件：刀具采用高速钢立铣刀Φ 16 mm；工件采用普通碳素钢材料，尺寸为100 mm×100 mm×30mm；仪器采用北京时代的TR210手持式表面粗糙度仪；设备采用协鸿850了轴立式加工中心。

加工实验中，采用背吃刀量为a p30 mm，通过改变不同的切削参数，获得数据。

(1)实验方法一：改变径向切深(侧吃刀量)a e=0.3～0.7 mm，以转速，n=600 r/min，进给量∫=200m/min的方法切削工件，对每一个加工面都采集两端和中间三个区域的数据，并计算出平均值如表1。

数控铣削中顺铣与逆铣如何进行选取在多年的数控铣实习指导教学中，我发现学员（尤其是初学者）经常对铣削加工中顺铣与逆铣的概念及合理选择技巧模棱两可，不利于实习。

基于此，特作以下简略分析，希望有助于学员在实习中对其熟练理解、掌握：1.顺铣与逆铣概念顺铣与逆铣是针对铣刀旋转方向与进给方向而言的，当铣刀旋转方向与工件进给方向相同，即为顺铣，当铣刀旋转方向与工件进给方向相反，称为逆铣。

在实际学习与应用中，大部分人把顺铣与逆铣理解为数控铣床面板上的主轴正转和反转，即主轴正转实现顺铣，主轴反转实现逆铣。

实际上，主轴正转与反转是受刀具旋向影响的（与顺铣和逆铣没有直接关联）。

要完全理解顺铣与逆铣，必须搞清旋转方向与进给方向。

①铣刀旋转方向。

数控铣床上可通过指令或按钮实现主轴正转与反转，主轴正转与反转受铣刀旋向限制，而不是主轴正转就是顺铣，反之就是逆铣。

如一般立铣刀，由于大部分是右旋的，主轴只能正转；又如左旋螺纹刀和右旋螺纹刀，主轴为反转和正转。

②进给方向。

由于铣刀是旋转的，故必须对进给方向在顺时针与逆时针上进行定义。

沿着刀具的进给方向看，刀具在工件左侧，那么进给方向称为顺时针。

反之，当刀具在工件右侧时，进给方向定义为逆时针。

2.对于同一把刀具，同样走刀路线，其铣削方式可能不一样若用直径20右旋立铣刀加工一长宽高为100×80×5的外形和加工一长宽深为100×80×5的槽，若进给方向相同，刀补方向不同，其铣削方式不同。

加工外形时，沿刀具进给方向看去，刀具在工件左侧，进给方向为顺时针，对右旋立铣刀主轴只能正转，故为顺铣；沿刀具进给方向看去，刀具在工件右侧，进给方向为逆时针，铣刀旋转方向与进给方向相反，故为逆铣。

3.顺铣与逆铣区别与选用①顺铣工件是受压，逆铣工件是受拉，受压光洁度好，受拉容易过切。

②顺铣有让刀趋势，逆铣有深啃趋势，如内部有拐角最好用顺铣。

③加工一些软材料，如紫铜，最好用逆铣，光洁度会比顺铣好得多。

第一节铣削加工的特点1、效率高由于铣刀是多刃的，相对而言，单位时间内铣削量（即切下的切屑）较多。

特别是随着科学技术的发展，先进的刀具材料和铣削加工设备不断地制造出来，在铣削效率方面都会大副度地提高。

2、加工范围广由于铣削加工的特殊性，它的加工范围非常之广。

它可以加工：1）平面 2）阶台 3）沟槽、键槽、 4）特形面（同时介绍成形铣刀的加工制造和刃磨）5）特形槽（同时介绍特形槽的加工方法） 6）齿轮 7）螺旋槽（简单介绍分度头） 8）离合器9）切断 10）钻、镗孔 11）曲面3、加工精度高经济的加工精度为IT8-IT9，表面粗糙度Ra12.5-1.6。

必要时可达IT5，Ra0.2。

4、振动与噪音较大由于铣刀是多刃刀具，在铣削加工中属不连续切削，会产生一定的冲击和振动，因此噪音较大。

第二节顺铣和逆铣1.顺铣：（以周铣为例，如图2-2）顺铣：down milling图2-2顺铣顺铣是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相同时的铣削，即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力F在进给方向的水平分力Fˊ与工件的进给方向相同时的铣削方式。

2.逆铣逆铣：up milling如图2－3，是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相反时的铣削，即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力F在进给方向的水平分力Fˊ纵与工件的进给方向相反时的铣削方式。

图2-3 逆铣3. 顺铣的优点和缺点1）优点：1. 垂直分量始终向下，有压紧工件的作用，铣削平稳，对加工不易夹紧的细长和薄板形的工件更为适宜。

2. 刀刃切入工件从厚到薄处，刀刃易切入工件，对工件的挤压摩擦小，故刀刃耐用度高，加工出的工件表面质量高。

3. 顺铣时消耗在进给方向的功率较小（约占全功率的6%）2）缺点：A、刀刃从外表面切入，有硬皮或杂质时，刀具易损坏。

B、由于进给方向与水平分力F纵方向相同，当F纵较大时，会拉动工作台，使每齿进给量突然增大，使刀齿拆断或刀轴折弯，造成工件报废或机床损坏。

第二十三期：顺铣与逆铣（2008年5月1日）
在机械加工中，加工精度不仅与材料有关，还与该轮廓是零件的内轮廓还是外轮廓、加工方式是顺铣还是逆铣、刀具半径、加工变形等诸因素有关。

下面介绍一下顺铣与逆铣的区别：
刀具转动方向和加工方向一致为顺铣，反之为逆铣。

逆铣，当切削量较大，而且材料密度较低时（如密度板），刀具切入过程与工件之间产生强烈摩擦，刀具易磨损，并使加工表面相对粗糙，同时逆铣时有一个上台工件的分力，容易使工件振动和工夹松动，影响加工精度。

顺铣，刀具切入前不与零件产生摩擦，有利于提高刀具耐用度、并且加工表面光滑、切割时向下压的分力有利增加工件夹持稳定性。

相比较而言，顺铣可以增加加工表面的光滑度，提高加工精度。

以图为例说明顺铣与逆铣在轮廓加工中的应用：
内轮廓：顺铣时，刀具按逆时针方向运动(主轴正转，下同)(图a)；逆铣时，则刀具按顺时针方向运动(图b)。

a b
外轮廓：顺铣时，刀具顺时针运动(图c)；逆铣时，则刀具逆时针运动(图d)。

c d。

顺铣名词解释顺铣是数控机床加工中的一种重要的加工方式，顺铣的英文名称为Climb Milling。

顺铣与传统的逆铣相比较，其加工方式有所不同，可以在提高工件质量的同时提高加工效率。

本文将详细解释顺铣的相关名词及其含义。

1. 切削进给率切削进给率是指切削刃具在加工时每单位时间内移动的距离，通常以每齿切削进给量来表示，单位是毫米/齿（mm/tooth）或英寸/齿（inch/tooth）。

2. 切削速度切削速度是指切削刃具的线速度，即每分钟切削刃具转数乘以它的直径，单位是米/分钟（m/min）或英尺/分钟（ft/min）。

3. 切削深度切削深度是指在一次切削中，刀具切入工件的深度，通常用刀具直径的比例来表示，即切削深度与刀具直径的比值。

4. 侧向轴向侧向和轴向是刀具相对于工件的位置，侧向指的是切削刃具的旋转轴线与工件的侧向距离，轴向则指刀具旋转轴线与工件表面的距离。

在顺铣中，刀具的侧向和轴向的变化与进给方向相反。

5. 进给角进给角是指切削刃具与工件进给方向之间的夹角，通常用正负数值来表示，正值表示切削刃具与工件进给方向相反，负值表示切削刃具与工件进给方向相同。

在顺铣中，进给角通常取正值。

6. 切削铣床切削铣床是一种用来加工金属零件的机械设备，其主要特点是采用可旋转的刀具来加工工件，切削铣床主要分为立式切削铣床和卧式切削铣床两种。

7. 铣削加工铣削加工是一种将机床上的切削刀具和工件进行相对运动，由刀具切削空间中的金属，以便得到所需要的形状和尺寸的金属件的生产方法。

8. 刀具进给刀具进给是指通过机床的进给机构来控制刀具在加工工件时的在轴向上的移动。

9. 数控铣床数控铣床是一种可编程控制系统的机床，其操作方式通过计算机编程来完成，能够实现高精度铣削加工。

10. 数控加工中心数控加工中心是一种可以在任意方向上进行高精度铣削加工的机床，其操作由计算机控制系统来完成，包括刀具进给、工件进给、旋转速度等。

总之，顺铣的加工方式可大大提高加工效率和工件质量，在数控加工中具有广泛的应用，而以上所述的顺铣相关名词，掌握它们的含义，有助于加深我们对顺铣加工的理解，提高加工的技术水平。

顺铣优缺点：铣刀与工件接触部位的旋转方向与工件进给方向相同叫顺铣
1）优点
1、容易欠切
2、铣刀刀刃的切削厚度由最大到零，刀刃易切入工件，对工件的挤压摩擦小，造成较高的
表面质量、刀具磨损小
3、顺铣消耗在进给方向的功率小（约占全功率的6%）
2）缺点
1、刀具从外表面切入，有硬皮或杂质时，容易损坏刀具
2、由于进给方向与水平分力Fh相同，当Fh较大时，会拉动工作台，使没吃进给量突然增
大，使刀齿折断或刀轴折弯，造成工件或机床损坏
逆铣优缺点：铣刀与工件接触部位的旋转方向与工件进给方向相反叫逆铣
1）优点
1、当铣刀中心进入工件端面后，刀刃不再从工件的外表面进入，故表面有硬皮的毛坯件对
刀齿影响不大
2、水平分力Fh与进给方向相反，不会拉动工作台
2）缺点
1、垂直分力FV变化较大，在开始切削时，FV是向上的，当铣刀中心进入工件后，刀刃开
始切削工件时铣削层厚度接近零，由于刀刃口都带圆弧，所以滑动一小段距离后才能切入，此时FV是向下的，当切入工件后，FV又是向上的，因此铣刀和工件会产生周期性的振动，影响加工表面的粗糙度；
2、由于滑行，加剧刀具的磨损，并使已加工表面受到冷挤压和摩擦，影响其表面质量；
3、逆铣消耗的进给功率加大（约占全功率的20%）
选用原则：
（1）机床精度好、刚性好、精加工，较适应顺铣。

反之较适应逆铣。

（2）零件内拐角处精加工强烈建议要用顺铣。

（3）粗加工：逆铣较好。

精加工：顺铣较好。

逆铣
铣削时，铣刀每一刀齿在工件切入处的速度方向与工件进给方向相反，这种
铣削方式称为逆铣。逆铣具有以下几个方面的特点。
（1）刀具磨损较大。刀齿的切削厚度从零逐渐增大至最大，这使得刀齿在
开始切入时，由于刀齿刃口有圆弧，刀齿在工件表面打滑，产生挤压与摩擦，使
这段表面产生冷硬，至滑行一定程度后，刀齿方能切下一层金属层。下一个刀齿
切入时，又在冷硬层上挤压、滑行，这样不仅加速了刀具磨损，同时也使工件表
面粗糙值增大。
（2）铣削过程平稳。
由于铣床工作台纵向进给运动是用丝杠螺母副来实现的，螺母固定，丝杠带
动工作台移动。逆铣时，铣削力FR的纵向铣削分力FH与驱动工作台移动的纵向
力方向相反，这样使得工作台丝杠螺纹的左侧与螺母齿槽左侧始终保持良好接触，
工作台不会发生窜动现象，铣削过程水平方向平稳。但在刀齿切离工件的瞬时，
铣削力FR的垂直铣削分力FV是向上的，对工件夹紧不利，易引起竖直方向上的
一些振动。