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1、第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 數(shù)控銑削加工工藝一、銑削加工的特點和方式1. 銑削特點 銑削是銑刀旋轉作主運動，工件或銑刀作進給運動的切削加工方法。數(shù)控銑削是一種應用非常廣泛的數(shù)控切削加工方法，能完成數(shù)控銑削加工的設備主要是數(shù)控銑床和加工中心。 數(shù)控銑削與數(shù)控車削比較有如下特點： （1）多刃切削。銑刀同時有多個刀齒參加切削，生產(chǎn)率高。 （2）斷續(xù)切削。銑削時，刀齒依次切入和切出工件，易引起周期性的沖擊振動。 （3）半封閉切削。銑削的刀齒多，使每個刀齒的容屑空間小， 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 2周銑與端銑 銑刀對平面的加工，存在周銑與端
2、銑兩種方式，如圖3-23所示。周銑平面時，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，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給方向的垂直度。同樣是平面加工，其方法不同對質(zhì)量影響的因素也不同。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 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)立銑刀同時周、端銑；(d)鍵槽銑刀的周、端銑 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 3順銑與逆銑 在周銑時，因為工件與銑刀的相對運動不同，就會有順銑和逆銑。周銑時的順銑與逆銑如圖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 周銑時的順銑和逆銑 (a)順銑；(b)逆銑 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 1)順銑 切削處刀具的旋向與工件的送進方向一致。通俗地說，是刀齒追著材料“咬”，刀齒剛切入材料時切得深，而脫離工件時則切得少。順銑時，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)生的振動也小，機床受沖擊小，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 2）逆銑 切削處刀具的旋向與工件的送進方向相反。
4、通俗地說，是刀齒迎著材料“咬”，刀齒剛切入材料時切得薄，而脫離工件時則切得厚。這種方式機床受沖擊較大，加工后的表面不如順銑光潔，消耗在工件進給運動上的動力較大。由于銑刀刀刃在加工表面上要滑動一小段距離，刀刃容易磨損。但對于表面有硬皮的毛坯工件，順銑時銑刀刀齒一開始就切削到硬皮，切削刃容易損壞，而逆銑時則無此問題。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 二、進給路線的確定 確定進給路線時，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，力求計算容易，走刀路線短，空刀時間少。進給路線的確定與工件表面狀況、零件表面質(zhì)量、機床進給機構的間隙、刀具耐用度以及零件輪廓形狀等有關。 確定銑削進給
5、路線應考慮的主要問題 1.銑削零件表面時，要正確選用銑削方式。 2.進給路線盡量短，以減少加工時間，提高效率。 3.進刀、退刀位置應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刀、退刀，以避免產(chǎn)生刀痕。當銑削內(nèi)表面輪廓時，切入、切出無法外延，銑刀只能沿法線方向切入和切出，此時，切入點、切出點應選在零件輪廓合適的位置（一般用圓弧過度）。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 銑削外輪廓的進給路線 為避免因切削力變化在加工表面產(chǎn)生刻痕，當用立銑刀銑削外輪廓平面時，應避免刀具沿零件外輪廓的法向切入、切出，而應沿切削起始點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
6、給路線 銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時，為避免沿輪廓曲線的法向切入、切出，刀具可以沿一過渡圓弧切入和切出工件輪廓。圖3-26所示為銑削內(nèi)輪廓的進給路線。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 圖3-25 銑削外輪廓的進給路線 圖3-26 銑削內(nèi)輪廓的進給路線 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 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)當工件表面粗糙度要求為Ra
7、12.525m時，如果圓周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，則粗銑一次進給就可以達到要求。但在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分兩次走刀完成。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 (2)當工件表面粗糙度要求為Ra3.212.5m時，銑削可分粗銑和半精銑兩個階段進行。粗銑時背吃刀量或側吃刀量選取同前。粗銑時留0.51.0mm余量，在半精銑時切除。 (3)當工件表面粗糙度值要求為Ra0.83.2m時，銑削可分粗銑、半精銑、精銑三個階段進行。半精銑時背吃刀量或側吃刀量取1.52.0 mm；精銑時圓周銑的側吃刀量取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 2.選擇切削速度 單從理論上講，確定背吃刀量、進給量后，為提高生產(chǎn)率，切削速度應該是越大越好因為這樣可以避開積屑瘤生成的速度，獲得較低的表面粗糙度。但實際上，由于機床、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，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)率的一個有效措施，但Vc與刀具耐用度的關系比較密切。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)工件的材料硬度來做適當?shù)恼{(diào)整。 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎 3.選擇進給速度 進給速度分快進(空行程進給速度)、工進(包括切入、切出和切削時的工作進給速度)的進給速度。為提高工效，減少空行程時間，快進的進給速度盡可能高一些，一般為機床允許的最大進給速度。工進的進給速度V與銑刀轉速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進給量f (單位為mm/齒)的關系為V=fzn 第 1章 數(shù) 控 加 工 編 程 基 礎
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