数控铣削中顺铣与逆铣如何进行选取

摘 要： 顺铣和逆铣不等同于主轴正转与反转，正确选择顺铣与逆铣可有效提高表面加工质量，只有分清顺铣和逆铣，才能合理选择左右刀具半径补偿指令G41和G42。

关键词： 数控铣削 顺铣 逆铣

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。④由于工作台的进给丝杠螺纹间有间隙，顺铣时铣刀切削力会使工件向前窜动，但顺铣比逆铣能减少刀具磨损，提高表面光洁度，保证尺寸精度。⑤当工作台是液压驱动，工件毛坯表面没有硬皮，工艺系统要有足够的刚性。应尽量采用顺铣，特别是对难加工材料的铣削，采用顺铣不仅可以减少切削变形，降低切削力和功率消耗。在同等切削条件下，顺铣的功率消耗要比逆铣时功率消耗要低5%～15%，同时顺铣更加有利于排屑。一般应尽量采用顺铣法加工，以提高被加工零件表面的光洁度（降低粗糙度），保证尺寸精度。

反之，在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆铣。

顺铣时，切削由厚变薄，刀齿从未加工表面切入，对铣刀的使用有利。逆铣时，当铣刀刀齿接触工件后不能马上切入金属层，而是在工件表面滑动一小段距离，在滑动过程中，由于强烈的摩擦，就会产生大量的热量，同时在待加工表面易形成硬化层，降低刀具的耐用度，影响工件表面光洁度，给切削带来不利。另外，逆铣时，由于刀齿由下往上（或由内往外）切削，且从表面硬质层开始切入，刀齿受很大的冲击负荷，铣刀变钝较快，但刀齿切入过程中没有滑移现象。

逆铣和顺铣，因为切入工件时的切削厚度不同，刀齿和工件的接触长度不同，所以铣刀磨损程度不同。实践表明：顺铣时，铣刀耐用度比逆铣时提高2～3倍，表面粗糙度也可降低。

4.数控铣削加工中铣削方式与刀补指令关系

对于普通铣床，由于丝杠自锁性差，不能消除丝杆螺母间隙，顺铣会造成啃刀甚至有可能打刀，故只宜用逆铣，不宜用顺铣；而数控铣床的自锁性好，可以用顺铣，且顺铣的光洁度好。数控铣床上的加工一般都是普通铣床加工基础上进行的，不会遇到加工表面有硬皮的现象，故在数控铣床上加工一般采用顺铣方式。

在切削用量、工艺方法、对刀方法、切削机床、工件材料等相同的情况下，用G41与G42编程加工都能保证尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等要求，但用G41指令编程所加工零件表面粗糙度比用G42指令编程所加工零件表面粗糙度理想，尤其当工件材料为#45钢时，用G42指令编程，进行逆铣加工时，工件有轻微的振动，严重时会出现轻微啃刀现象。编程者在编程时一定要事先选择顺铣与逆铣，而不是孤立运用左右刀补指令。

5.结语

通过分析可知，对于右旋铣刀，数控铣床主轴正转，左刀补为顺铣，右刀补为逆铣，反之，对于左旋铣刀，数控铣床主轴反转，左刀补为逆铣，右刀补为顺铣。顺铣有利于提高刀具的耐用度和工具装夹的稳定性，但容易引起工作台窜动，甚至造成事故。顺铣的加工范围应是无硬皮的工件表面，精加工时，铣削力较小，不易引起工作台窜动，多用顺铣，同时顺铣时无滑行现象，加工后的表面质量比逆铣好，对难加工材料的铣削，采用顺铣可以减小切削变形，降低切削力和功率。逆铣多用于粗加工，在铣床上加工有硬皮的铸件、锻件毛坯时，一般采用逆铣。在实际编程加工中，只有正确选择G41、G42指令实现顺铣与逆铣，才能有效保证加工表面质量。