旋风钻加工已经成为螺纹零件加工的趋势

旋风铣削法近年来被广泛应用到不同材质的特殊三维曲面、球面、孔径等复杂轴类、回转体零件的加工，由于其一次走刀就完成全部深度材料去除，减少60%以上工序，加工时间缩短50%以上，是普通铣、磨方法效率的4-5倍，车削加工的7-8倍。在不采用冷却液干切削下，表面光洁度较好，能实现重载切削、高速切削、难加工材料的切削，在批量生产中优势相当明显。当今制造业朝向高速、超高速干切削的方向发展，旋风铣削法开始应用于医学及航空航天设备的精密加工领域，大大提升我国的装备竞争能力，带来巨大的经济和社会效益，慧及整个工业生产和国民经济。

旋风铣削工作原理

旋风铣削加工表面是多颗刀齿旋转形成的互转表面在不同连续位置的包络面，一次走刀完成螺旋面的全部深加工。加工机构包括三个轴向、两个旋转五个自由度复杂复合运动，刀具以螺旋轴向进给，调整螺旋升角和偏心量。刀刃旋转轴线按照给定的偏心量偏离工件工件，铣头应斜置一个螺旋角的角度。它属于一种冲击性的断续切削，会引起工艺系统较大的震动。旋风铣削根据工件和刀具的相对位置分为内旋风铣和外旋风铣。

旋风铣削的刀具

旋风铣削是一个复杂的加工过程，铣刀的数量、转速比、偏心量、旋转半径、工件半径等多个参数都会带来影响，一般铣刀数目越多，每齿切削厚度和进给量越小，工件形变和振动越小，加工精度越高。加工过程，刀刃热脉冲和弯曲应力的冲击，影响铣削刀具寿命的主要原因是崩刃和磨损。为了制造和刃磨方便，刀具刃型采用直线刀具代替理论曲线刃型。刀具尽量采用可转位结构，前角常数0°，顶角取8-12°，后角5-8°，旋风圆直径一般为螺纹标准直径的1.2-1.6倍为佳，旋转轴线与加工螺纹的轴线等高。

旋风铣削的机床

旋风铣削加工精度主要有机床的刀具和工件的空间相对位置误差决定，多轴数控机床由于各运动部件在坐标系能存在位置和方向误差，导致刀尖和理想切削的分离，从而影响到机床的加工精度，机床空间误差补偿则表现尤为重要。具有2个转动副的五轴机床在补偿角度时会出现耦合效应，一个方向发生变化其他方向受到关联。加工过程中，由于运动轴数量与误差补偿的自由度不一定相等，通过误差分析对误差分量补偿，提高加工精度。同时，考虑工件的热胀冷缩的综合误差补偿。

切削参数的优化选择

旋风铣削加工过程材料切除率与刀具的齿数有关，还与切削速度、轴向切削深度、径向切削深度、每齿的进给量有关。在工艺规划及编程过程中，按照事先规划好的变化规律进行编程，并按照计划好的主轴转速变化规律进行切削。

国外德、美、日等国已经将此技术成功应用于精密加工，德国旋风铣床转速高达40000-60000RPM，表面粗糙度可达R0.4um，同时，加工过程中实现螺旋表面的耐磨硬化，取消了磨削过程，也不需要校直。国内旋风铣削的厂商在采用国外先进技术过程，借助于刀具结构参数的调整，一定程度上大大提高了齿轮的几何精度。过切形状误差、细长工件加工变形、螺距累积误差、高速旋铣刀具开发是目前旋风铣削加工过程也解决的问题。