在数控加工过程中，金属切削往往会产生毛刺，这些毛刺不仅会减少工件加工的精度和表面光洁度，而且还会对产品的使用性能造成不良影响，甚至可能引发事故。遇到毛刺问题时，人们通常会通过去除毛刺的工艺来加以处理。
在数控加工环节，去除毛刺属于非生产性工序，这一过程不仅会提升产品成本，拉长生产周期，而且若去除毛刺的方法不当，甚至可能直接导致产品报废，从而造成严重的经济损失。本文将探讨端铣过程中毛刺产生的成因及其不同类型。
端铣加工中毛刺的主要形式
在数控加工领域，刀具切削刃上产生的毛刺可细分为以下几种类型：端铣阶段会形成侧边沿切削方向产生的毛刺、主刃两侧方向的毛刺、底边沿切削方向产生的毛刺，以及切入和切出时的进给方向毛刺（详见图1）。
（图1）
在数控加工过程中，端铣加工产生的毛刺往往具有底边切削方向的特点，这类毛刺与其他类型的毛刺相比，其尺寸较大，且清除起来较为困难。因此，本文选取底边切削方向的毛刺作为主要研究目标进行探讨。依据端铣加工中底边切削方向毛刺的尺寸和形状，可以将其分为I型、II型和III型毛刺，其中III型毛刺又称为负毛刺（如图2所示）。
（图2）
铣削时底边切出切削方向毛刺种类
数控加工过程中，毛刺的产生涉及一系列复杂的材料变形环节。这些环节包括工件几何形状、表面处理方式、材料特性、刀具的几何形态与切削路径、切削参数设定、刀具磨损程度，以及冷却液的使用等多个方面。图3展示了影响端铣毛刺形成的因素框图。在数控加工中，端铣毛刺的具体形态和尺寸是由上述各因素共同作用的结果，而不同因素对毛刺的形成有着各自的显著影响。
图3铣削毛刺形成因果控制图
1、刀具进入/退出
在数控加工过程中，当刀具从工件中退出时，所形成的毛刺往往比刀具进入工件时产生的毛刺更为显著。通常情况下，刀具退出工件时形成的毛刺尺寸，相较于刀具进入工件时产生的毛刺，会更大一些。
2、平面切出角
在数控加工过程中，平面切出角和角底边切出切削方向对毛刺的产生有显著影响。所谓平面切出角，是指切削刃从工件末端面旋出时，在垂直于铣刀轴线的平面内，该点的切削速度方向与工件末端面方向所形成的夹角。工件末端面的方向是从刀具旋入点指向刀具旋出点，具体可参考图5。
图5展示了数控加工中进给速度的幅度与方向，这一因素会改变合成速度v的幅度与方向，进而对平面切割角度及毛刺的产生产生影响。因此，当进给速度与退出边偏移角α增大，Ψ值减小，更有利于控制较大毛刺的产生（如图7所示）。
图7 进给方向对毛刺形成的影响
3、刀尖退出顺序EOS
在数控加工过程中，刀尖退出的先后次序对于毛刺的大小有直接影响。如图8所示，A点位于副切削刃上，C点位于主切削刃上，而B点则是刀尖的顶端。若假设刀尖极为锐利，则无需考虑其圆弧半径。当B-C边先于A-B边从工件中退出时，切屑会与已加工表面连接，随着铣削的深入，切屑会被推出工件，从而在切削方向上形成尺寸较大的底边毛刺。当A-B边先行移除工件时，B-C边随后移除工件，在过渡表面处产生的切屑与工件相连，从而在工件底部形成尺寸相对较小的切出方向毛刺。
图8 刀尖退出顺序与毛刺的形成
4、其它因素的影响
在数控加工过程中，铣削的具体参数设置、铣削时的温度控制以及切削环境的状况，这些因素都会对毛刺的产生产生影响。
在数控加工过程中，工件材料的塑性越强，就越可能产生I型毛刺。特别是在对脆性材料进行端面铣削时，若进给速度过高或切削角度过大，则更容易出现III型毛刺，即所谓的欠切现象。
在数控加工过程中，若工件末端面与已加工表面形成的夹角超过直角，则可提升末端面的支撑刚度，从而有效抑制毛刺的产生。
在数控加工过程中，采用铣削液可以提升刀具的耐用度，降低刀具的磨损程度，并且对铣削过程进行润滑，从而有效减小毛刺的尺寸。
在数控加工过程中，毛刺的产生与刀具的磨损状况密切相关。一旦刀具磨损达到一定极限，其刀尖的圆弧便会显著增大。这一变化不仅会导致刀具退出方向上毛刺尺寸的增大，同时还会在刀具切入方向上产生新的毛刺。
在数控加工过程中，除了刀具路径等主要因素外，刀具材质等其他要素亦会对毛刺的产生产生作用。在相同的切削条件下，金刚石刀具相较于其他刀具，更能有效抑制毛刺的形成。
