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1、第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 數(shù)控銑削加工工藝一、銑削加工的特點(diǎn)和方式1. 銑削特點(diǎn) 銑削是銑刀旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工件或銑刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。數(shù)控銑削是一種應(yīng)用非常廣泛的數(shù)控切削加工方法，能完成數(shù)控銑削加工的設(shè)備主要是數(shù)控銑床和加工中心。 數(shù)控銑削與數(shù)控車(chē)削比較有如下特點(diǎn)： （1）多刃切削。銑刀同時(shí)有多個(gè)刀齒參加切削，生產(chǎn)率高。 （2）斷續(xù)切削。銑削時(shí)，刀齒依次切入和切出工件，易引起周期性的沖擊振動(dòng)。 （3）半封閉切削。銑削的刀齒多，使每個(gè)刀齒的容屑空間小， 呈半封閉狀態(tài)，容屑和排屑條件差。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 2周銑與端銑 銑刀對(duì)平面的加工，存在周銑與端
2、銑兩種方式，如圖3-23所示。周銑平面時(shí)，平面度的好壞主要取決于銑刀的圓柱素線的直線度。因此，在精銑平面時(shí)，銑刀的圓柱度一定要好。用端銑的方法銑出的平面，其平面度的好壞主要取決于銑床主軸軸線與進(jìn)給方向的垂直度。同樣是平面加工，其方法不同對(duì)質(zhì)量影響的因素也不同。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 圖3-23 銑刀平面加工的周銑與端銑(a)圓柱形銑刀的周銑；(b)端銑刀的端銑；(c)立銑刀同時(shí)周、端銑；(d)鍵槽銑刀的周、端銑 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 3順銑與逆銑 在周銑時(shí)，因?yàn)楣ぜc銑刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不同，就會(huì)有順銑和逆銑。周銑時(shí)的順銑與逆銑如圖3-24所示，二者之間有所差
3、異。順銑與逆銑的比較如下。 圖3-24 周銑時(shí)的順銑和逆銑 (a)順銑；(b)逆銑 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 1)順銑 切削處刀具的旋向與工件的送進(jìn)方向一致。通俗地說(shuō)，是刀齒追著材料“咬”，刀齒剛切入材料時(shí)切得深，而脫離工件時(shí)則切得少。順銑時(shí)，作用在工件上的垂直銑削力始終是向下的，能起到壓住工件的作用，對(duì)銑削加工有利，而且垂直銑削力的變化較小，故產(chǎn)生的振動(dòng)也小，機(jī)床受沖擊小，有利于減小工件加工表面的粗糙度值，從而得到較好的表面質(zhì)量，同時(shí)順銑也有利于排屑，數(shù)控銑削加工一般盡量用順銑法加工。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 2）逆銑 切削處刀具的旋向與工件的送進(jìn)方向相反。
4、通俗地說(shuō)，是刀齒迎著材料“咬”，刀齒剛切入材料時(shí)切得薄，而脫離工件時(shí)則切得厚。這種方式機(jī)床受沖擊較大，加工后的表面不如順銑光潔，消耗在工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的動(dòng)力較大。由于銑刀刀刃在加工表面上要滑動(dòng)一小段距離，刀刃容易磨損。但對(duì)于表面有硬皮的毛坯工件，順銑時(shí)銑刀刀齒一開(kāi)始就切削到硬皮，切削刃容易損壞，而逆銑時(shí)則無(wú)此問(wèn)題。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 二、進(jìn)給路線的確定 確定進(jìn)給路線時(shí)，要在保證被加工零件獲得良好的加工精度和表面質(zhì)量的前提下，力求計(jì)算容易，走刀路線短，空刀時(shí)間少。進(jìn)給路線的確定與工件表面狀況、零件表面質(zhì)量、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙、刀具耐用度以及零件輪廓形狀等有關(guān)。 確定銑削進(jìn)給
5、路線應(yīng)考慮的主要問(wèn)題 1.銑削零件表面時(shí)，要正確選用銑削方式。 2.進(jìn)給路線盡量短，以減少加工時(shí)間，提高效率。 3.進(jìn)刀、退刀位置應(yīng)選在零件不太重要的部位，并且使刀具沿零件的切線方向進(jìn)刀、退刀，以避免產(chǎn)生刀痕。當(dāng)銑削內(nèi)表面輪廓時(shí)，切入、切出無(wú)法外延，銑刀只能沿法線方向切入和切出，此時(shí)，切入點(diǎn)、切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓合適的位置（一般用圓弧過(guò)度）。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 銑削外輪廓的進(jìn)給路線 為避免因切削力變化在加工表面產(chǎn)生刻痕，當(dāng)用立銑刀銑削外輪廓平面時(shí)，應(yīng)避免刀具沿零件外輪廓的法向切入、切出，而應(yīng)沿切削起始點(diǎn)延伸線或切線方向逐漸切入、切離工件，圖3-25所示。 銑削內(nèi)輪廓的進(jìn)
6、給路線 銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，為避免沿輪廓曲線的法向切入、切出，刀具可以沿一過(guò)渡圓弧切入和切出工件輪廓。圖3-26所示為銑削內(nèi)輪廓的進(jìn)給路線。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 圖3-25 銑削外輪廓的進(jìn)給路線 圖3-26 銑削內(nèi)輪廓的進(jìn)給路線 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 三、銑削用量的選擇 1吃刀量的選擇 背吃刀量的選取主要由工件的加工余量、精度要求及工藝系統(tǒng)的剛度決定。若工件的精度要求不高，工藝系統(tǒng)的剛度又足夠，則最好一次切凈加工余量，若工件的精度和表面粗糙度要求較高，或工藝系統(tǒng)的剛度較差，則只能按先多后少的原則，采用多次走刀加工。 (1)當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra
7、12.525m時(shí)，如果圓周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，則粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分兩次走刀完成。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) (2)當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra3.212.5m時(shí)，銑削可分粗銑和半精銑兩個(gè)階段進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑時(shí)留0.51.0mm余量，在半精銑時(shí)切除。 (3)當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra0.83.2m時(shí)，銑削可分粗銑、半精銑、精銑三個(gè)階段進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.52.0 mm；精銑時(shí)圓周銑的側(cè)吃刀量取0.30.5 mm，面銑刀的背吃刀量取0.51.0
8、 mm。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 2.選擇切削速度 單從理論上講，確定背吃刀量、進(jìn)給量后，為提高生產(chǎn)率，切削速度應(yīng)該是越大越好因?yàn)檫@樣可以避開(kāi)積屑瘤生成的速度，獲得較低的表面粗糙度。但實(shí)際上，由于機(jī)床、刀具等的限制，切削速度一般只能控制在100200m/min的范圍內(nèi)。在銑削加工時(shí)，切削線速度Vc也稱為單齒切削量。提高Vc值也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施，但Vc與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著Vc的增大，刀具耐用度急劇下降，故Vc的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度Vc值還要根據(jù)工件的材料硬度來(lái)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ) 3.選擇進(jìn)給速度 進(jìn)給速度分快進(jìn)(空行程進(jìn)給速度)、工進(jìn)(包括切入、切出和切削時(shí)的工作進(jìn)給速度)的進(jìn)給速度。為提高工效，減少空行程時(shí)間，快進(jìn)的進(jìn)給速度盡可能高一些，一般為機(jī)床允許的最大進(jìn)給速度。工進(jìn)的進(jìn)給速度V與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量f (單位為mm/齒)的關(guān)系為V=fzn 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎(chǔ)
數(shù)控銑削加工工藝
