在數(shù)控鏜、銑加工中，刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象，同時(shí)，該現(xiàn)象也是機(jī)床操作者必須著手解決的重要問(wèn)題，若不注意解決，則會(huì)影響到工件的加工品質(zhì)(特別是鏜削內(nèi)孔表面時(shí)的加工質(zhì)量)、刀具的壽命和生產(chǎn)率。由于引起刀具徑向跳動(dòng)的原因比較多，我們根據(jù)鏜、銑加工的工藝特點(diǎn)，著重從以下幾方面來(lái)分析、研究刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)的原因及其解決辦法。

1 機(jī)床主軸部件的原因及其解決辦法

　　無(wú)論是普通鏜、銑床，還是數(shù)控鏜、銑床，其主軸部件的制造誤差和使用中的磨損、變形，都將造成刀具軸線(xiàn)和主軸理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間漂移和偏心，這是刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)的主要原因之一。由于主軸部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其主要由支承的軸承、主軸和傳動(dòng)零件等組成，因此，歸納起來(lái)影響因素及其解決辦法主要有：

　　(1)主軸本身的制造誤差和使用中的磨損、變形帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　主軸在加工中各個(gè)軸頸的同軸度誤差、徑向跳動(dòng)誤差以及使用中的磨損和變形，會(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)軸心線(xiàn)徑向漂移，如果傳遞到刀具(已安裝在主軸錐孔內(nèi))上，則使刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。為此，在加工制造中，采取提高主軸同軸度和徑向跳動(dòng)精度。在使用中，采取減小與修復(fù)主軸軸頸的磨損、主軸彎曲變形(撓度)等措施，可以有效防止刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。當(dāng)然，對(duì)于在機(jī)床的加工和裝配等過(guò)程中形成的原因，作為機(jī)床的操作者很難避免它們帶來(lái)的影響。

　　(2)主軸支承的軸承帶來(lái)的影響及其解決辦法主軸支承的軸承本身的加工和裝配誤差，軸承之間的同軸度誤差，使用中因磨損造成的徑向間隙等，同樣會(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)軸心線(xiàn)徑向漂移，從而則使刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。為此，提高軸承本身的加工和裝配精度，定期調(diào)整軸承徑向間隙，選用高精度軸承(特別是前支承軸承)等措施，可以有效防止刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。

　　(3)其它因素帶來(lái)的影響及其解決辦法此外，主軸軸承支承孔的制造誤差，高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)件存在不平衡，也將造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)軸心線(xiàn)徑向漂移，從而則使刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。為此，提高主軸軸承支承孔的同軸度和徑向跳動(dòng)精度，對(duì)傳動(dòng)零件(特別是高速旋轉(zhuǎn)件)進(jìn)行動(dòng)平衡等，也是有效防止刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)的措施。

2 刀具方面的原因及其解決辦法

　　由于刀具安裝、剛度、強(qiáng)度、幾何角度、前刀面質(zhì)量等方面的原因，也將造成刀具軸線(xiàn)和主軸理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間漂移和偏心，這是刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)的主要原因之二。

　　(1)刀具安裝時(shí)其中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)不重合帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　刀具在安裝到主軸錐孔內(nèi)的過(guò)程中，如果其中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)不重合，則必然也會(huì)帶來(lái)刀具的徑向跳動(dòng)。其具體影響因素有：刀柄定心面的質(zhì)量問(wèn)題、刀具與夾頭或過(guò)渡套的配合面質(zhì)量問(wèn)題、裝刀前的清理不干凈、裝刀方法不正確以及刀具自身的質(zhì)量問(wèn)題等。

　　針對(duì)直接裝刀，是依靠刀柄定心面(即刀柄外圓錐面)與主軸內(nèi)錐孔的緊密貼合來(lái)保證刀具中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)重合；針對(duì)采用夾頭、或者過(guò)渡套、或者鏜桿裝刀，除了依靠它們的定心面與主軸內(nèi)錐孔的緊密貼合來(lái)保證軸心線(xiàn)重合外，還要受到夾頭、或者過(guò)渡套與刀具接觸的定心面質(zhì)量的影響。如果這些工作表面磨損不均勻，或者表面有劃痕、碰痕和凹凸，或者安裝前因主軸錐孔、刀柄與刀具定心面沒(méi)有清理干凈，或者裝刀方法不正確，或者因定心面自身的質(zhì)量問(wèn)題等，這些現(xiàn)象都將會(huì)導(dǎo)致刀具中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)重合，使刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。因此，在安裝刀具時(shí)，一定要處理好這些問(wèn)題，尤其是機(jī)床操作者要注意刀具安裝前定心面必須仔細(xì)清理干凈的問(wèn)題，不能有灰塵和工件加工時(shí)產(chǎn)生的殘屑。

　　(2)刀具剛度、強(qiáng)度不足所引起其中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)不重合及其解決辦法

　　如果刀具強(qiáng)度、剛性不足，則也將導(dǎo)致刀具中心線(xiàn)與主軸軸心線(xiàn)重合，使刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。生產(chǎn)實(shí)際中，主要可以通過(guò)兩種方式增大刀具的強(qiáng)度和剛性：

　　一是，增加刀桿的直徑。實(shí)驗(yàn)表明：在相同的徑向切削力的條件下，如果刀桿直徑增加20％，則刀具的徑向跳動(dòng)量就可以減小50％。

　　二是，減小刀具的伸出長(zhǎng)度。如果刀具伸出的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則加工時(shí)刀具產(chǎn)生的彎曲變形就越大，刀具的徑向跳動(dòng)就越大。就鏜削加工來(lái)說(shuō)，鏜桿受徑向切削力與重力的合力作用，其彎曲變形的大小是處在不斷的變化中，當(dāng)然刀具的徑向跳動(dòng)就會(huì)隨之不斷變化，從而影響到工件加工表面尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。實(shí)驗(yàn)表明：在相同的徑向切削力的條件下，如果刀具伸出長(zhǎng)度減小20％，則刀具的徑向跳動(dòng)量也會(huì)減小50％。

　　(3)刀具幾何角度帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　在切削加工中，對(duì)刀具的徑向跳動(dòng)影響較大的幾何角度主要是前角、后角和主偏角。在切削加工時(shí)，如果選用較大的刀具前角，則會(huì)使刀刀具更鋒利，這樣可以減小切削變形，減小切削力和振動(dòng)；在銑削加工時(shí)，如果選用較大的銑刀后角，則可以減小刀具主后刀面與工件過(guò)渡表面的彈性恢復(fù)層之間的摩擦，從而可以減輕振動(dòng)；在鏜削加工時(shí)，如果選用較大的主偏角，則可以減小徑向切削力，從而可以鏜桿彎曲變形和振動(dòng)。

　　值得注意的是：為了減小刀具的徑向跳動(dòng)，刀具的前角、后角和主偏角也不能選得過(guò)大，否則會(huì)導(dǎo)致刀具的強(qiáng)度和散熱面積不足。在實(shí)際生產(chǎn)中，要結(jié)合具體情況選用不同的幾何角度。具體說(shuō)來(lái)，粗加工時(shí)，這些角度可以取小一些，但在精加工時(shí)，為了減小刀具徑向跳動(dòng)，則應(yīng)該取得大一些。

　　(4)刀具的前刀面質(zhì)量帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　在加工時(shí)，刀具的前刀面如果不光滑，則切屑流過(guò)時(shí)對(duì)刀具的摩擦增大。因此，要使前刀面光滑，這樣既可以減小切屑對(duì)刀具的摩擦，也可以減小了刀具受到的切削力，從而減小了刀具的徑向跳動(dòng)。

3 加工工藝方法和工藝條件方面的原因及其解決辦法

　　具體加工工藝方法和工藝條件也是影響刀具徑向跳動(dòng)重要原因，具體受工件毛坯質(zhì)量、切削用量、切削方式、潤(rùn)滑條件等因素的影響。

　　(1)工件毛坯質(zhì)量帶來(lái)的影響及其解決辦法

如果工件毛坯材質(zhì)不均勻，硬度不均，有硬質(zhì)點(diǎn)，或者毛坯精度較低，加工余量不均勻等，這都將導(dǎo)致切削力變化，從而使刀具在加工時(shí)徑向跳動(dòng)量的不斷變化。因此，控制工件毛坯質(zhì)量，加工時(shí)細(xì)心觀(guān)察、操作，可以有效減小刀具的徑向跳動(dòng)。

　　(2)切削用量帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　在切削加工時(shí)，刀具產(chǎn)生的徑向跳動(dòng)的另外一個(gè)主要原因是受徑向切削力作用。徑向切削力是總切削力在徑向的分力，它會(huì)使刀具產(chǎn)生彎曲變形和加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，但是在切削用量三要素中，對(duì)徑向切削力影響最大的是背吃刀量。如果背吃刀量過(guò)大，則徑向切削力會(huì)隨之增大，從而導(dǎo)致刀具變形增大，徑向跳動(dòng)量增大；如果背吃刀量過(guò)小，則會(huì)出現(xiàn)加工打滑的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致刀具在加工時(shí)徑向跳動(dòng)量的不斷變化，使加工出的面粗糙度增大。因此，加工時(shí)必須合理選擇切削用量。

　　(3)銑削方式帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　根據(jù)加工性質(zhì)，正確選擇銑削方式。粗加工時(shí)采用順銑，這是因?yàn)轫樸姇r(shí)，絲杠和螺母之間的間隙位置是變化的，會(huì)造成工作臺(tái)的進(jìn)給不均勻，從而產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，影響機(jī)床、刀具的壽命和工件的表面粗糙度；而精加工時(shí)應(yīng)采用逆銑，這是因?yàn)槟驺姇r(shí)，切削厚度由小變大，刀具的負(fù)荷也由小變大，刀具在加工時(shí)更加平穩(wěn)。因此，加工時(shí)必須正確選擇銑削方式。

　　(4)冷卻、潤(rùn)滑條件帶來(lái)的影響及其解決辦法

　　切削液的種類(lèi)比較多。加工時(shí)如果采用以冷卻作用為主的水溶液，則對(duì)切削力影響很??；如果以潤(rùn)滑作用為主的切削油，則可以顯著地降低切削力。這是因?yàn)榍邢饔偷臐?rùn)滑作用，可以減小刀具前刀面與切屑之間、以及后刀面與工件過(guò)渡表面之間的摩擦，從而減小刀具徑向跳動(dòng)。因此，加工時(shí)必須合理使用切削液。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，我們對(duì)鏜、銑削加工中刀具產(chǎn)生徑向跳動(dòng)的原因進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析與研究，一方面，為操作者提供了解決問(wèn)題的具體辦法與措施，有效解決地了這個(gè)普遍感到棘手和傷腦筋的問(wèn)題，確保了零件