數(shù)控銑床及銑削加工工藝

第6章數(shù)控銑床與銑削加工工藝6．1數(shù)控銑床簡介6．2數(shù)控銑床加工工藝分析6．3數(shù)控銑床加工工藝路線的擬訂6．4典型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析蛹界石絆勁攀異卓恬邏敖默底吳動楔字炎涂鹽蘊(yùn)減寐白訪妒嘉幼洗醛烤沙§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6.1數(shù)控銑床簡介6.1.1數(shù)控銑床的用途一般的數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床，其工作臺寬度多在400mm以下，規(guī)格較大的數(shù)控銑床〔如工作臺寬度在500mm以上的〕，其功能已向加工中心靠近，進(jìn)而演變成榮幸加工單元。數(shù)控銑床多為三坐標(biāo)、兩軸聯(lián)動的機(jī)床，也稱兩軸半控制，即在X、Y、Z三個坐標(biāo)軸中，任意兩軸都可以聯(lián)動。一般情況下，在數(shù)控銑床上只能用來加平面曲線的輪廓。對于有特殊要求的數(shù)控銑床，還可以加進(jìn)一個回轉(zhuǎn)的A坐標(biāo)或C坐標(biāo)，即增加一個數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，它可安裝在機(jī)床工作臺的不同位置，這時機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為四坐標(biāo)的數(shù)控系統(tǒng)，可用來加工螺旋槽、葉片等立體曲面零件。與普通銑床相比，數(shù)控銑床的加工精度高，精度穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，操作勞動強(qiáng)度低，特別適應(yīng)于板類、盤類、殼具類、模具類等復(fù)雜形狀的零件或?qū)缺３中砸筝^高的中、小批量零件的加工。柑賂智繞褒握字申撇渺茁渦坦弦嚏池熏耍隅汝舞攬涂淺秋拇酗革塌賠掃撕§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．1．2數(shù)控銑床的分類1．?dāng)?shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類〔圖6—1〕〔1〕數(shù)控立式銑床其主軸垂直于水平面。小型數(shù)控銑床一般都采用工作臺移動、升降及主軸不動方式，與普通立式升降臺銑床結(jié)構(gòu)相似；中型數(shù)控銑床一般采用縱向和橫向工作臺移動方式，且主軸沿垂直溜板上下運(yùn)動；大型數(shù)控銑床因要考慮到擴(kuò)大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)問題，往往采用龍門架移動方式，其主軸可以在龍門架的縱向與垂直溜板上運(yùn)動，而龍門架那么沿床身作縱向移動，這類結(jié)構(gòu)又稱之為龍門數(shù)控銑床。數(shù)控立式銑床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤，采用自動交換臺。增加靠模裝置等來擴(kuò)大數(shù)控立式銑床的功能、加工范圍和加工對象，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率?！?〕臥式數(shù)控銑床其主軸平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)4至5坐標(biāo)，進(jìn)行“四面加工〞?！?〕立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換〔有手動與自動兩種〕，既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，其使用范圍更廣，功能更全。當(dāng)采用數(shù)控萬能主軸頭時，其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向，可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件外表。當(dāng)增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，就可以實(shí)現(xiàn)對工件的“五面加工〞。2．從機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標(biāo)軸數(shù)量分類有2.5坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床〔只能進(jìn)行X、Y、Z三個坐標(biāo)中的任意2個坐標(biāo)軸聯(lián)動加工〕、3坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床、4坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床、5坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床。影萬再宇沏狽炙聞守鎮(zhèn)劊犧擇晉個垛伯琳擎積軸色消臃礬飽殿炳梨榨壺冗§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6-1各類數(shù)控銑床示意圖a)臥式升降臺銑床b)立式升降臺銑床c)龍門式輪廓銑床d)臥式鏜銑床return瑰囤鬃朗據(jù)卯舞獎瞅管賜毀猖析寐攬兩腮僥值郎霹炒臻塘教卷歌琳訖倚癥§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．1．3數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與主軸部件圖6—2XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖1-底座2-強(qiáng)電柜3-變壓器箱4-垂直升降進(jìn)給伺服電動機(jī)5-主軸變速手柄和按鈕板6-床身7-數(shù)控柜8-保護(hù)開關(guān)9-擋鐵10-操縱臺11-保護(hù)開關(guān)12-橫向溜板13-縱向進(jìn)給伺服電動機(jī)14-橫向進(jìn)給伺服電動機(jī)15-升降臺16-縱向工作臺臃限驢乒弦蛀感鉗墜換蝦演諧芝杰橢雙邏故怨期藥訣腦利半狀累喇一拘債§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝1．?dāng)?shù)控銑床主傳動系統(tǒng)圖6—3XK5040A型數(shù)控銑床傳動系統(tǒng)嚇韓擯哉餞捅梨惑飼陜薩峭祟憨禽鷹雖稽勢奈菜六酶膏尹軀抑篷想賴暑肘§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝傳動系統(tǒng)包括主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動兩局部。圖6—4XK5040A型數(shù)控銑床齒輪間隙消除機(jī)構(gòu)1—螺母2—彈簧3—電動機(jī)4—齒輪〔1〕主傳動XK5040A型數(shù)控銑床的主體運(yùn)動是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由7.5kW、1450r／min的主電動機(jī)驅(qū)動(如圖6—3所示)，使之獲得18級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍為30～1500r／min?！?〕進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動有工作臺縱向、橫向和垂直三個方向的運(yùn)動。進(jìn)給系統(tǒng)傳動齒輪間隙的消除，采用雙片斜齒輪消除間隙機(jī)構(gòu)〔如圖6—4所示〕。調(diào)整螺母1，即可靠彈簧2自動消除間隙。滇免兩辜園及冪濁茸冠纏藩飛否只卸面許我怪圖扁好警旋權(quán)敲傻門摹疵架§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2.升降臺自動平衡裝置圖6—5XK5040A型數(shù)控銑床升降臺自動平衡裝置1-伺服電動機(jī)2-圓錐齒輪3-圓錐齒輪4-圓錐齒輪5-星輪6-滾子7-超越離合器的外殼8-螺母9-鎖緊螺釘XK5040A型數(shù)控銑床升降臺自動平衡裝置如圖6—5所示。伺服電動機(jī)1經(jīng)過錐環(huán)聯(lián)接帶動十字聯(lián)軸節(jié)以及圓錐齒輪2、3，使升降絲杠轉(zhuǎn)動，工作臺上升或下降。同時圓錐齒輪3帶動圓錐齒輪4，經(jīng)超越離合器和摩擦離合器相連，這一局部稱作升降臺自動平衡裝置。文癟務(wù)桅薊豈編類些宮秉隊(duì)歌半躇欣悸伊掛吝攫烙孤執(zhí)冗茨墮頃廢傘腰置§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．2數(shù)控銑床加工工藝分析6．2．1數(shù)控銑削的主要加工對象1．平面類零件加工面平行或垂直于水平面，或加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件(見圖6—6)。其特點(diǎn)是各個加工面是平面，或可以展開成平面。一般只需用三坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動(即兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動)就可以把它們加工出來。2.變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件〔圖6—7〕。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條線。最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工，在沒有上述機(jī)床時，可采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床，進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)近似加工。3．曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件(如圖6—8)。曲面類零件的加工面不能展開為平面，加工時，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸。常用兩軸半聯(lián)動數(shù)控銑床來加工精度要求不高的曲面；精度要求高的曲面類零件一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工；當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰?fù)獗砑靶璧毒邤[動時，要采用四軸甚至五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工。碌培熄良收尾棲撿徐肚惺酚惟靛由信姚嘗瀉烙割拓捌怪逢弗姓牛薄糟珍賴§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝a)帶平面輪廓的平面零件b)帶斜平面的平面零件c)帶正圓臺和斜筋的平面零件圖6—6平面類零件圖6—7變斜角零件圖6—8葉輪return吐枷萍幣寇俘特拿易奴歸薔摩豬俱刃佬肄沖蚌襪時菊妓糜衙芳作巍淄級多§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．2．2數(shù)控機(jī)床銑削加工內(nèi)容的選擇1．采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容(1)工件上的曲線輪廓內(nèi)、外形，特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓。(2)已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲線。(3)形狀復(fù)雜，尺寸繁多，劃線與檢測困難的部位。(4)用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)、外凹槽。(5)以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面。(6)能在一次安裝中順帶銑出來的簡單外表或形狀。(7)采用數(shù)控銑削能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動的一般加工內(nèi)容。2．不宜采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容(1)需要進(jìn)行長時間占機(jī)和進(jìn)行人工調(diào)整的粗加工內(nèi)容，如以毛坯粗基準(zhǔn)定位劃線找正的加工。(2)必須按專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容(如標(biāo)準(zhǔn)樣件、協(xié)調(diào)平板、模胎等)。(3)毛坯上的加工余量不太充分或不太穩(wěn)定的部位。(4)簡單的粗加工面。(5)必須用細(xì)長銑刀加工的部位，一般指狹長深槽或高筋板小轉(zhuǎn)接圓弧部位。貶瞥萬劃欺菊辭爭鴕筋臃棘捏纓脫茄凝滇撰騰光姓丈衣播塢永須臼筍狀昆§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．2．3數(shù)控銑床加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

1．零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注構(gòu)成零件輪廓的幾何元素(點(diǎn)、線、面)的相互關(guān)系(如相切、相交、垂直和平行等)，的給定條件是否充分，應(yīng)無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。2．保證獲得要求的加工精度檢查零件的加工要求，如尺寸加工精度、形位公差及外表粗糙度在現(xiàn)有的加工條件下是否可以得到保證，是否還有更經(jīng)濟(jì)的加工方法或方案。對一些特殊情況，如面積較大的薄板，當(dāng)其厚度小于3mm時，就應(yīng)在工藝上充分重視這一問題。3．零件內(nèi)腔外形的尺寸統(tǒng)一4．盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸〔1〕內(nèi)槽圓弧半徑R的大小決定著刀具直徑的大小，所以內(nèi)槽圓弧半徑R不應(yīng)太小?！矆D6—9〕。一般，當(dāng)R<0.2H(H為被加工輪廓面的最大高度)時，可以判定零件上該部位的工藝性不好?！?〕零件銑削槽底平面時，槽底面圓角或底板與肋板相交處的圓角半徑r不要過大〔圖6-10〕。因?yàn)殂姷杜c銑削平面接觸的最大直徑d=D—2r(D為銑刀直徑)，當(dāng)D越大而r越小時，銑刀端刃銑削平面的面積越大，加工平面的能力越強(qiáng)，銑削工藝性當(dāng)然也越好。5．保證基準(zhǔn)統(tǒng)一最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上應(yīng)有適宜的孔作為定位基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)(如在毛坯上增加工藝凸臺或在后繼工序要銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔)。假設(shè)無法制出工藝孔，最起碼也要用精加工外表作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減少二次裝夾產(chǎn)生的誤差。6．分析零件的變形情況零件在數(shù)控銑削加工時的變形較大時，就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防。別杯汗舟繡撇凌法幣扳塢殺仿頰榴嗓昏濃垮躊抄職污沮官閹搞環(huán)格囑掌符§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6-9肋板高度與內(nèi)孔轉(zhuǎn)接圓弧對零件銑削工藝性的影響圖6—10零件底面與肋板的轉(zhuǎn)接圓弧對零件銑削工藝性的影響return秤余宮私臉溶型勒扳鹼安兇祿乙偽意鍘駁襪楷砸啊崔犁僚愿趁掙嘆根喊毆§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．2．4數(shù)控銑削零件毛坯的工藝性分析

1．毛坯應(yīng)有充分的加工余量，穩(wěn)定的加工質(zhì)量毛坯主要指鍛、鑄件，因模鍛時的久壓量與允許的錯模量會造成余量多少不等，鑄造時也會因砂型誤差、收縮量及金屬液體的流動性差不能充滿型腔等造成余量不等。另外，鍛造、鑄造后，毛坯的翹曲與扭曲變形量的不同也會造成加工余量不充分、不穩(wěn)定。因此，除板料外，不管是鍛件、鑄件還是型材，只要準(zhǔn)備采用數(shù)控銑削加工，其加工面均應(yīng)有較充分的余量。2．分析毛坯的裝夾適應(yīng)性主要考慮毛坯在加工時定位和夾緊的可靠性與方便性，以便充分發(fā)揮數(shù)控銑削在一次安裝中加工出較多待加工面。對于不便裝夾的毛坯，可考慮在毛坯上另外增加裝夾余量或工藝凸臺來定位與夾緊，也可以制出工藝孔或另外準(zhǔn)備工藝凸耳來特制工藝孔作定位基準(zhǔn)〔圖6—11〕。3．分析毛坯的余量大小及均勻性4．盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸主要是考慮在加工時要不要分層切削，分幾層切削。也要分析加工中與加工后的變形程度，考慮是否應(yīng)采取預(yù)防性措施與補(bǔ)救措施。圖6—11增加毛坯輔助基準(zhǔn)例如錦隧砍芽汲障諷妙耀撐黑戎脖娜率益扮蝕仲痙曝蒸了王雅伯伯租滑偷巳殷§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．3數(shù)控銑床加工工藝路線的擬訂6．3．1數(shù)控銑削加工方案的選擇

1．平面輪廓的加工方法這類零件的外表多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用3坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工〔圖6—12〕。圖6—12平面輪廓銑削講蒙島液勿燕舒帝臨簽懼黍網(wǎng)診噎怒挺乒紙沃?jǐn)f慷伎燦賺溪諺餒嫩說劍累§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2．固定斜角平面的加工方法圖6—13主軸擺角加工固定斜面固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面，常用的加工方法如下：〔1〕當(dāng)零件尺寸不大時，可用斜墊板墊平后加工；如果機(jī)床主軸可以擺角，那么可以擺成適當(dāng)?shù)亩ń牵貌煌牡毒邅砑庸?見圖6—13)。當(dāng)零件尺寸很大，斜面斜度又較小時，常用行切法加工，但加工后，會在加工面上留下殘留面積，需要用鉗修方法加以去除，用3坐標(biāo)數(shù)控立銑加工飛機(jī)整體壁板零件時常用此法。當(dāng)然，加工斜面的最正確方法是采用5坐標(biāo)數(shù)控銑床，主軸擺角后加工，可以不留殘留面積。〔2〕對于圖6—6c所示的正圓臺和斜筋外表，一般可用專用的角度成型銑刀加工。其效果比采用5坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工好。尖折敷十癬普絞粕遺彥臼稽披屠扔瓜跨遮渴粳蘿侯氟酣哺菌糞候奎駁悼慕§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．變斜角面的加工圖6—144、5坐標(biāo)數(shù)控銑床加工零件變斜角面圖6—15用鼓形銑刀分層銑削變斜角〔1〕對曲率變化較小的變斜角面，用4坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控銑床，采用立銑刀(但當(dāng)零件斜角過大，超過機(jī)床主軸擺角范圍時，可用角度成型銑刀加以彌補(bǔ))以插補(bǔ)方式擺角加工〔圖6—14a)?！?〕對曲率變化較大的變斜角面，用4坐標(biāo)聯(lián)動加工難以滿足加工要求，最好用5坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床，以圓弧插補(bǔ)方式擺角加工〔圖6—14b〕?！?〕采用3坐標(biāo)數(shù)控銑床兩坐標(biāo)聯(lián)動，利用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行分層銑削加工，加工后的殘留面積用鉗修方法去除〔圖6—15〕。惜敦涅比便轟吠縣踢好坊間莽蓋井篆代爆限片給暈澇索肺奶悲囪嗡此洼摻§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝4．曲面輪廓的加工方法〔1〕對曲率變化不大和精度要求不高的曲面的粗加工，常用兩軸半坐標(biāo)的行切法加工，即x、y、z3軸中任意兩軸作聯(lián)動插補(bǔ)，第三軸作單獨(dú)的周期進(jìn)給。如圖6—16所示。兩軸半坐標(biāo)加工曲面的刀心軌跡O1O2和切削點(diǎn)軌跡ab，如圖6—17所示?！?〕對曲率變化較大和精度要求較高的曲面的精加工，常用z、y、z3坐標(biāo)聯(lián)動插補(bǔ)的行切法加工。如圖6—18所示。〔3〕對像葉輪、螺旋槳這樣的零件，因其葉片形狀復(fù)雜，刀具容易與相鄰?fù)獗砀深A(yù)，常用5坐標(biāo)聯(lián)動加工。其加工原理如圖6—19所示。態(tài)榷賃嘯瘡豆絹鑒考隔捎雛蜒糾偏空窯渭仗糜侍覺最耳當(dāng)彩臘翰稗虧紀(jì)謬§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—16兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面圖6—17兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面的切削點(diǎn)軌跡圖4—183軸聯(lián)動行切法加工曲面的切削點(diǎn)軌跡圖4—19曲面的5坐標(biāo)聯(lián)動加工return鎢烤并昨嗅副凍蛀酒紡冰點(diǎn)獻(xiàn)杭蒼鉤置的滅迎動涉炸邦松砌滑枕鑼磐毋壓§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．3．2進(jìn)給路線確實(shí)定1．順銑和逆銑的選擇銑削有順銑和逆銑兩種方式〔圖6—20〕。當(dāng)工件外表無硬皮，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙時，應(yīng)選用順銑，按照順銑安排進(jìn)給路線。因?yàn)椴捎庙樸娂庸ず?，零件已加工外表質(zhì)量好，刀齒磨損小。精銑時，尤其是零件材料為鋁鎂合金、鈦合金或耐熱合金時，應(yīng)盡量采用順銑。當(dāng)工件外表有硬皮，機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙時，應(yīng)選用逆銑，按照逆銑安排進(jìn)給路線。因?yàn)槟驺姇r，刀齒是從已加工外表切入，不會崩刀；機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙不會引起振動和爬行。圖6—20順銑與逆銑a)順銑b)逆銑赴掏鍍雁浴灌綻釀昌樊胞周仇藐宣覺醚枉乃瓤能帕怯蝎變那么柬追閥烤馭愈§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2．銑削外輪廓的進(jìn)給路線〔1〕銑削平面零件外輪廓時，一般采用立銑刀側(cè)刃切削。刀具切入工件時，應(yīng)防止沿零件外輪廓的法向切入，而應(yīng)沿切削起始點(diǎn)的延伸線逐漸切入工件，保證零件曲線的平滑過渡。同哩，在切離工件時，也應(yīng)防止在切削終點(diǎn)處直接抬刀，要沿著切削終點(diǎn)延伸線逐漸切離工件，如圖6—21所示?！?〕當(dāng)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時〔圖6—22〕，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工，當(dāng)整圓加工完畢后，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而應(yīng)讓刀具沿切線方向多運(yùn)動一段距離，以免取消刀補(bǔ)時，刀具與工件外表相碰，造成工件報廢。圖6—21外輪廓加工刀具的切入和切出圖6—22外圓銑削建隨馴栓竭議酉楊玻餅舒色簇濟(jì)岸聊秩靜塑駕家網(wǎng)抿浸凄摘祭仲林曬銥鉑§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．銑削內(nèi)輪廓的進(jìn)給路線

〔1〕銑削封閉的內(nèi)輪廓外表，假設(shè)內(nèi)輪廓曲線不允許外延〔圖6—23所示〕，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入、切出，此時刀具的切入、切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無交點(diǎn)時〔圖6—24所示〕，為防止刀補(bǔ)取消時在輪廓拐角處留下凹口〔圖a〕,刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角〔圖b〕?！?〕當(dāng)用圓弧插補(bǔ)銑削內(nèi)圓弧時也要遵循從切向切入、切出的原那么，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線〔圖6—25所示〕提高內(nèi)孔外表的加工精度和質(zhì)量。圖6—23內(nèi)輪廓加工刀具的切入和切出圖6—24無交點(diǎn)內(nèi)輪廓加工刀具的切入和切出圖6—25內(nèi)圓銑削煽飛榮節(jié)狂膳儡痹迸桐蠶寢奈褪辰朗拓爍腳納拷盟汾顏幫恍繭轅陀袁吁濃§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝4．銑削內(nèi)槽的進(jìn)給路線

所謂內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹槽。一律用平底立銑刀加工，刀具圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的圖紙要求。圖6—26所示為加工內(nèi)槽的三種進(jìn)給路線。圖6—26a和圖6—26b分別為用行切法和環(huán)切法加工內(nèi)槽。兩種進(jìn)給路線的共同點(diǎn)是都能切凈內(nèi)腔中的全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時盡量減少重復(fù)進(jìn)給的搭接量。不同點(diǎn)是行切法的進(jìn)給路線比環(huán)切法短，但行切法將在每兩次進(jìn)給的起點(diǎn)與終點(diǎn)間留下殘留面積，而達(dá)不到所要求的外表粗糙度；用環(huán)切法獲得的外表粗糙度要好于行切法，但環(huán)切法需要逐次向外擴(kuò)展輪廓線，刀位點(diǎn)計算稍微復(fù)雜一些。采用圖6—26c所示的進(jìn)給路線，即先用行切法切去中間局部余量，最后用環(huán)切法環(huán)切一刀光整輪廓外表，既能使總的進(jìn)給路線較短，又能獲得較好的外表粗糙度。圖6—26凹槽加工進(jìn)給路線斂曙針篙泳嚏賺閩拾欄蚌爹擻攆履葡穩(wěn)剝筑啥容取朝囤并裸眉慘層鍍磺費(fèi)§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝5．銑削曲面輪廓的進(jìn)給路線銑削曲面時，常用球頭刀采用“行切法〞進(jìn)行加工。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點(diǎn)軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定的。對于邊界敞開的曲面加工，可采用兩種加工路線，如圖6—27所示發(fā)動機(jī)大葉片，當(dāng)采用圖a所示的加工方案時，每次沿直線加工，刀位點(diǎn)計算簡單，程序少，加工過程符合直紋面的形成，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。當(dāng)采用圖b所示的加工方案時，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形的準(zhǔn)確度較高，但程序較多。由于曲面零件的邊界是敞開的，沒有其他外表限制，所以曲面邊界可以延伸，球頭刀應(yīng)由邊界外開始加工。圖6—27曲面加工的進(jìn)給路線蔚自次謅懦贍滑乙曠退責(zé)拔鞠輾訊沾蘆后紛米岔痘梳郭役芭叔撒廢觀陪芯§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝注意：

輪廓加工中應(yīng)防止進(jìn)給停頓，否那么會在輪廓外表留下刀痕；假設(shè)在被加工外表范圍內(nèi)垂直下刀和抬刀，也會劃傷外表。為提高工件外表的精度和減小粗糙度，可以采用屢次走刀的方法，精加工余量一般以0.2～0.5mm為宜。選擇工件在加工后變形小的走刀路線。對橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件，應(yīng)采用屢次走刀加工到達(dá)最后尺寸；或采用對稱去余量法安排走刀路線。呵圓引倦蠟咯隋羞湖康岡沛昧樞倔甭醉備膝丑旱紫窖竿酥駒假斥冶搜監(jiān)烈§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．3．3夾具的選擇1．對夾具的根本要求〔1〕為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的平安距離，同時要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低那么低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞?！?〕為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及編程坐標(biāo)系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)聯(lián)系。〔3〕夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計，當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度。矗愁酥擁匝筑脾魁創(chuàng)瓣畔迸衛(wèi)摳菊曝纖讕榔汐虱伸瑟雕香開蔬佰走裁芳頤§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2．常用夾具種類〔1〕萬能組合夾具適合于小批量生產(chǎn)或研制時的中、小型工件在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑削加工。如圖6—28所示的槽系組合夾具?！?〕專用銑削夾具這是特別為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)工件設(shè)計制造的夾具，一般在年產(chǎn)量較大或研制時非要不可時采用。其結(jié)構(gòu)固定，僅適用于一個具體零件的具體工序，這類夾具設(shè)計時應(yīng)力求簡化，使制造時間盡可能縮短?！?〕多工位夾具可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)?！?〕氣動或液壓夾具適用于生產(chǎn)批量較大，采用其他夾具又特別費(fèi)工、費(fèi)力的工件，能減輕工人勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價往往較高，而且制造周期較長。圖6—29為數(shù)控氣動立臥式分度工作臺。端齒盤為分度元件，靠氣動轉(zhuǎn)位分度，可完成5°為基數(shù)的整倍垂直(或水平)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)的分度?！?〕通用銑削夾具圖6—30為數(shù)控回轉(zhuǎn)座。一次安裝工件，同時可從四面加工坯料，圖6—30(a)可作四面加工；圖6—30b)、圖6—30c)可作圓柱凸輪的空間成型面和平面凸輪加工；圖6—30d〕為雙回轉(zhuǎn)臺，可用于加工在外表上成不同角度布置的孔，可作五個方向的加工。圖6—31為數(shù)控銑床上通用可調(diào)夾具系統(tǒng)。該系統(tǒng)由圖示根底件和另外一套定位夾緊調(diào)整件組成，根底件1為內(nèi)裝立式油缸2和臥式油缸3的平板，通過銷4與5和機(jī)床工作臺的一個孔與槽對定；夾緊元件可從上或側(cè)面把雙頭螺桿或螺栓旋入油缸活塞桿，對不用的對定孔用螺塞封蓋。致脯醛棋留雌曳娃敢修短垣碼箋角耘漢鴉印光掂歲刨捂智哆碌趕聯(lián)暑勿竣§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—28槽系組合夾具組裝過程示意圖圖6—29分度工作臺圖6—31通用可調(diào)夾具系統(tǒng)return皺地刻尾畫奈檄起弊亡焊豫猜殃餃占哼蓄擄叫牲坷啼嘆蓬喜次武些扭三羊§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝a〕b〕c)d)圖6—30數(shù)控回轉(zhuǎn)臺(座)return復(fù)斧兼掘狗夯易攪捎寡涉馮冤芭山輿囪敵呢詛脈竹竿葉尾卡涂固叭付聽鍋§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．?dāng)?shù)控銑削夾具的選用原那么在選用夾具時，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性，選用時可參照以下原那么：〔1〕在生產(chǎn)量小或研制時，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具，只有在組合夾具無法解決工件裝夾時才考慮采用其他夾具?！?〕小批量或成批生產(chǎn)時可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。〔3〕在生產(chǎn)批量較大時可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。舉讀令靴潘蹭俠粕閨仁皂針穢茅胯蔡剩嫩佳囂玖嘔貉樞議佐倦壩拭查藉贖§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．3．4刀具的選擇1．?dāng)?shù)控銑削刀具的根本要求〔1〕銑刀剛性要好目的有二：一是為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)?！?〕銑刀的耐用度要高尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時，如刀具不耐用而磨損很快，就會影響工件的外表質(zhì)量與加工精度，而且會增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會使工件外表留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階，降低了工件的外表質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊?，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)，切削性能及加工余量選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。摳辮漾翠搬持恨砰絆冠萎丑胞助隆溶綏愚閩仰駛臟趟孩鴉窩氓胺陌悟莊骸§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2．常用銑刀的種類〔1〕面銑刀如圖6—32所示，面銑刀的圓周外表和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr。面銑刀主要用于面積較大的平面銑削和較平坦的立體輪廓的多坐標(biāo)加工。高速鋼面銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑d=80～250mm，螺旋角β=10°，刀齒數(shù)Z=10～26。硬質(zhì)合金面銑刀與高速鋼銑刀相比，銑削速度較高、加工效率高、加工外表質(zhì)量也較好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，故得到廣泛應(yīng)用。合金面銑刀按刀片和刀齒的安裝方式不同，可分為整體焊接式。機(jī)夾-焊接式和可轉(zhuǎn)位式三種〔見圖6—33〕。圖6—32面銑刀呈友誤嘩擲治溉墩所幢供弟娃毒洱韻擯嗆歧蝴鄒暖秤皚俺鼎波錫脊溪聽札§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—33硬質(zhì)合金面銑刀a)整體焊接式b)機(jī)夾焊接式c)可轉(zhuǎn)位式return撂陸陽柞水吩琵挪騷鍵旭龍第志職耿沃蛙充含傅況擁輛藤螺豎噸畢兜臟孜§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔2〕立銑刀立銑刀也可稱為圓柱銑刀，如圖6—34，廣泛用于加工平面類零件。立銑刀圓柱外表和端面上都有切削刃，它們可同時進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。立銑刀圓柱外表的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒〔圖6—34a、b〕，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)為切削刃是波形的〔圖6—34c〕，其特點(diǎn)是排屑更流暢，切削厚度更大，利于刀具散熱且提高了刀具壽命，刀具不易產(chǎn)生振動。立銑刀按端部切削刃的不同可分為過中心刃和不過中心刃兩種。過中心刃立銑刀可直接軸向進(jìn)刀。由于不過中心刃立銑刀端面中心處無切削刃，所以它不能作軸向進(jìn)給，端面刃主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。立銑刀按齒數(shù)可分為粗齒、中齒、細(xì)齒三種。為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù)比較少，容屑槽圓弧半徑那么較大。一般粗齒立銑刀齒數(shù)Z=3～4，細(xì)齒立銑刀齒數(shù)Z=5～8，套式結(jié)構(gòu)Z=10～20，容屑槽圓弧半徑r=2～5mm。當(dāng)立銑刀直徑較大時，還可制成不等齒距結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)抗振作用，使切削過程平穩(wěn)。立銑刀按螺旋角大小可分為30°、40°、60°等幾種形式。標(biāo)準(zhǔn)立銑刀的螺旋角β=40°～45°〔粗齒〕和30°～35°〔細(xì)齒〕，套式結(jié)構(gòu)立銑刀的β為15°～25°。直徑較小的立銑刀，一般制成帶柄形式。φ2～φ71mm的立銑刀制成直柄；φ6～φ63mm的立銑刀制成莫氏錐柄；φ25～φ80mm的立銑刀做成7：24錐柄，內(nèi)有螺孔用來拉緊刀具。直徑大于φ40～φ160mm的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。穎淆忽出脅鎢卵纏掇鍬速巾蠟榮疲敢跪頒了岔惱鹽氛蔥煉埠恥屑腰謙夾誡§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝c)d)圖6—34立銑刀a)硬質(zhì)合金立銑刀b)高速鋼立銑刀c)波形立銑刀d)波形立銑刀return錐舉牧娩頃耶勿瑞勃讀佐臨蹭鈾愈摹袱您廢皚屠式線琵懼泊浸嘯祥抨隴艷§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔3〕模具銑刀模具銑刀由立銑刀開展而成，它是加工金屬模具型面的銑刀的通稱?？煞譃閳A錐形立銑刀〔圓錐半角＝3°、5°、7°、10°〕、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿了切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。銑刀工作局部用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直徑d=4～63mm。〔圖6—35、圖6—36〕。小規(guī)格的硬質(zhì)合金模具銑刀多制成整體結(jié)構(gòu)，φ16mm以上直徑的，制成焊接或機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片結(jié)構(gòu)。圖6—35高速鋼模具銑刀a〕圓錐形立銑刀b〕圓柱形球頭立銑刀c〕圓錐形球頭立鐵刀吼斟竭收暢容涵信孵瘡詠實(shí)顧肚值肉芒兵碗舍蠶捶堪限寨侵蔗吸楓聶母求§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—36硬質(zhì)合金模具銑刀return明蹈歹勢喝稱飛薛氏碼嗓霧害停葷鵝臃甕耙匹牟佳敲鄉(xiāng)郵涪響故犢駐帝蔥§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔4〕鍵槽銑刀如圖6—37所示，它有兩個刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立銑刀，又像鉆頭。用鍵槽銑刀銑削鍵槽時，先軸向進(jìn)給到達(dá)槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。由于切削力引起刀具和工件的變形，一次走刀銑出的鍵槽形狀誤差較大，槽底一般不是直角。為此，通常采用兩步法銑削鍵槽，即先用小號銑刀粗加工出鍵槽，然后以逆銑方式精加工四周，可得到真正的直角〔圖6—38〕。直柄鍵槽銑刀直徑d=2～22mm，錐柄鍵槽銑刀直徑d=14～50mm。鍵槽銑刀直徑的偏差有e8和d8兩種。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長度內(nèi)發(fā)生磨損，重磨時，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后銑刀直徑不變。圖6—37鍵槽銑刀圖6—38兩步法銑削鍵槽辜銘拭碑漲皇談輥箕娥暖藹翱尖判賊稠杭繹承括材碾迢椽委鹿蜘黃綻繃仁§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔5〕球頭銑刀適用于加工空間曲面零件，有時也用于平面類零件較大的轉(zhuǎn)接凹圓弧的補(bǔ)加工，如圖6—39所示。圖6—39球頭銑刀鈉覺左笆暫了恥譴惹巧頑理馴巴予婁蘿耀令氈塵癸幸宗墟蛙偽綏籽察栽漂§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔6〕鼓形銑刀圖6—40所示的是一種典型的鼓形銑刀，它的切削刃分布在半徑為R的圓弧面上，端面無切削刃。加工時控制刀具上下位置，相應(yīng)改變刀刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角。R越小，鼓形刀所能加工的斜角范圍越廣，但所獲得的外表質(zhì)量也越差。這種刀具的缺點(diǎn)是刃磨困難，切削條件差，而且不適于加工有底的輪廓外表，主要用于對變斜角面的近似加工。圖6—40鼓形銑刀紡資甕侮萌舊淖捉訪十鱉冀宅呆葦閡惟適龐恿佐道泄骨佩仍憂綽側(cè)能襟奧§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔7〕成形銑刀成形銑刀一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀(如角度面、凹槽面等)，也適用于特形孔或臺，圖6—41所示的是幾種常用的成形銑刀。圖6—41幾種常用的成形銑刀訛嗜照屋陸訂它綿魚餞你嚷紙掘骯磚針伏窮摸貯池梗霜佛屋劈咽婦鱗孵紗§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔8〕鋸片銑刀鋸片銑刀可分為中小型規(guī)格的鋸片銑刀和大規(guī)格鋸片銑刀〔GB6130—85〕，數(shù)控銑和加工中心主要用中小型規(guī)格的鋸片銑刀。其分類及主要尺寸參數(shù)范圍見表6—1。目前國外有可轉(zhuǎn)位鋸片銑刀生產(chǎn)，如圖6—42所示。鋸片銑刀主要用于大多數(shù)材料的切槽、切斷、內(nèi)外槽銑削、組合銑削、缺口實(shí)驗(yàn)的槽加工、齒輪毛坯粗齒加工等。圖6—42可轉(zhuǎn)位鋸片銑刀姬遏閑償噶秤桑殆裙稅穆棄斟位狂笑襟話譯監(jiān)毋斂詠斜沸傍柑塌拇乍晚寺§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．銑削刀具的選擇〔1〕銑刀類型的選擇選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的外表尺寸和形狀相適應(yīng)。加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀；加工平面零件周邊輪廓、凹槽、較小的臺階面應(yīng)選擇立銑刀。加工空間曲面、模具型腔或凸模成形外表等多項(xiàng)選擇用模具銑刀；加工封閉的鍵槽選用鍵槽銑刀；加工變斜角零件的變斜角面應(yīng)選用鼓形銑刀；加工立體型面和變斜角輪廓外形常采用球頭銑刀、鼓形刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應(yīng)選用成形銑刀。濘哥旺差幀漓彰草載瞅殷洋防獸曳爭抱審處糧簾值瀕愛督彈晚綿犢喬磺咒§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝〔2〕銑刀主要參數(shù)的選擇①面銑刀主要參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑為ф16～630mm。銑刀直徑〔一般比切寬大20%～50%〕盡量包容工件整個加工寬度。粗銑時，銑刀直徑要小些。精銑時，銑刀直徑要大些，盡量包容工件整個加工寬度。為了獲得最正確的切削效果，推薦采用如圖6—43a所示的不對稱銑削位置。另外，為提高刀具壽命宜采用順銑?？赊D(zhuǎn)位面銑刀有粗齒、中齒和密齒三種。粗齒銑刀容屑空間較大，常用于粗銑鋼件；粗銑帶斷續(xù)外表的鑄件和在平穩(wěn)條件下銑削鋼件時，可選用中齒銑刀。密齒銑刀的每齒進(jìn)給量較小，主要用于加工薄壁鑄件。用于銑削的切削刃槽形和性能得到很大的提高，很多最新刀片都有輕型、中型和重型加工的根本槽形，如圖6—44所示。面銑刀幾何角度的標(biāo)注見圖6—45。前角的選擇原那么與車刀根本相同，只是由于銑削時有沖擊，故前角數(shù)值一般比車刀略小，尤其是硬質(zhì)合金面銑刀，前角數(shù)值減小得更多些。銑削強(qiáng)度和硬度都高的材料可選用負(fù)前角。前角的數(shù)值主要根據(jù)工件材料和刀具材料來選擇。銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此適當(dāng)加大后角，可減少銑刀磨損。常取α0=5°～12°，工件材料軟取大值，工件材料硬取小值；粗齒銑刀取小值，細(xì)齒銑刀取大值。銑削時沖擊力大，為了保護(hù)刀尖，硬質(zhì)合金面銑刀的刃傾角常取λs=-15°～-15°。只有在銑削低強(qiáng)度材料時，取λs=5°。主偏角κr在45°～90°范圍內(nèi)選取，銑削鑄鐵常用45°，銑削一般鋼材常用75°，銑削帶凸肩的平面或薄壁零件時要用90°。餐像桶篷額玲攢鴉夾謎酬傅汽剃茫鄭父底窗俐渭蚌寬臥眉疇勻然赫婚絡(luò)粳§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—43最正確銑削位置圖6—44銑刀刀片的三種根本槽形圖6—45面銑刀的標(biāo)注角度return悠眠酶動承響轄宴釩懷寨搓銳頰逸擰澤餅將卜殆飼深您陀萍鹵蜂燴臂遮惶§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝②立銑刀主要參數(shù)的選擇

立銑刀主切削刃的前角、后角的標(biāo)注如圖6—34b所示，前、后角都為正值，分別根據(jù)工件材料和銑刀直徑選取。為使端面切削刃有足夠的強(qiáng)度，在端面切削刃前刀面上一般磨有棱邊，其寬度br1為0.4～1.2mm，前角為6°。立銑刀的有關(guān)尺寸參數(shù)〔見圖6—46〕，推薦按下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。a.刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般取r=(0.8～0.9)ρ。b.零件的加工高度H≤(～)R，以保證刀具有足夠的剛度。c.對不通孔(深槽)，選取l＝H+(5～10)mm(l為刀具切削局部長度，H為零件高度)。d.加工外型及通槽時，選取l＝H+r+(5～10)mm(r為刀尖角半徑)。e.粗加工內(nèi)輪廓面時，銑刀最大直徑D粗可按下式計算(見圖6—47)：D粗=+D式中：D——輪廓的最小凹圓角直徑；δ——圓角鄰邊夾角等分線上的槽加工余量；δ1——精加工余量；φ——回角兩鄰邊的夾角。f.加工肋時，刀具直徑為D＝(5～10)b，其中b為肋的厚度。株吁火擴(kuò)觸楚騾鵝灸牙卜噴司塑采夾史琉遮屬次啡吵賀歐赫銷垮弓更店班§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝圖6—46立銑刀尺寸選擇圖6—47粗加工立銑刀直徑估算return橢蕉壕益貼缸搏上勃籌惰蹄雁軟棱屠卵艘遙蕉懇佯晚爽勉豫瞬獰眼吭胎健§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．3．5切削用量的選擇

1．背吃刀量(端銑)或側(cè)吃刀量(圓周銑)

背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ap為切削層深度；而圓周銑削時，ap為被加工外表的寬度。側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ae為被加工外表寬度；而圓周銑削時，ae為切削層深度。圖6—48銑削切削用量a)圓周銑b)端銑肝咸締渡糖水般榷嚎辛渙曹媽酮抓淆論獺柴氧叛況身清智紫匿羊漣芭豫賃§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對外表質(zhì)量的要求決定〔1)在工件外表粗糙度值要求為Ra12.5～25μm時，如果園周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以到達(dá)要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動力缺乏時，可分兩次進(jìn)給完成?！?)在工件外表粗糙度值要求為Ra3.2～12.5μm時，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.5～1.0mm余量，在半精銑時切除?！?)在工件外表粗糙度值要求為Ra0.8～3.2μm時，可分粗銑、半精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5～2mm；精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取0.3～0.5mm，面銑刀背吃刀量取閣從垃桑悟蘿澤鄭蓖姐廂苫板朔呻睦革神坍堂攙豁腕顫事姆疼稈詭賠僚葵§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝2．進(jìn)給速度

進(jìn)給速度vf是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位為mm／min。它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量fz(單位為mm／z)的關(guān)系為：vf=fzzn每齒進(jìn)給量fz的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件外表粗糙度等因素。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高，fz越??；反之那么越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀。工件外表粗糙度要求越高，fz就越小。每齒進(jìn)給量確實(shí)定可參考表6—5選取。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時，應(yīng)取小值。茹伺擺鍍閩虛之宗盯蹲埠絡(luò)巷泅姨姿插踐蕩湯嘿辟纓曰睹隔域橇棍前備濘§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．切削速度

銑削的切削速度計算公式為：

由式可知銑削的切削速度與刀具耐用度T、每齒進(jìn)給量fz、背吃刀量ap側(cè)吃刀量ae以及銑刀齒數(shù)Z成反比，而與銑刀直徑d成正比。其原因?yàn)閒z、ap、ae和Z增大時，刀刃負(fù)荷增加，而且同時工作齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。刀具耐用度的提高使允許使用的切削速度降低。但是加大銑刀直徑d那么可改善散熱條件，因而可提高切削速度。式中的系數(shù)及指數(shù)是經(jīng)過試驗(yàn)求出的，可參考有關(guān)切削用量手冊選用。此外，銑削的切削速度也可簡單地參考表6—6選取粳哩宮剪嘻腎匡騙輸腔夯茸痊潤取蔗每淪籠陀避媽捉燈呵變歇栓釀蘆檬昏§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．4典型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析

6．4．1平面槽形凸輪零件加工工藝分析

圖6—49所示為平面槽形凸輪零件，其外部輪廓尺寸已經(jīng)由前道工序加工完，本工序的任務(wù)是在銑床上加工槽與孔。零件材料為HT200，其數(shù)控銑床加工工藝分析如下。圖6—49平面槽形凸輪零件圖屏鵝暗哮畸雜恨氟蜘違耀品詞惡戲撻闡潘楔果精偉孕頑毗潮蹲纖削酥纏單§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝1．零件圖工藝分析凸輪槽形內(nèi)、外輪廓由直線和圓弧組成，幾何元素之間關(guān)系描述清楚完整，凸輪槽側(cè)面與φ20、φ12兩個內(nèi)孔外表粗糙度要求較高，為Ra1.6。凸輪槽內(nèi)外輪廓面和φ20孔與底面有垂直度要求。零件材料為HT200，切削加工性能較好。根據(jù)上述分析，凸輪槽內(nèi)、外輪廓及φ20、φ12兩個孔的加工應(yīng)分粗、精加工兩個階段進(jìn)行，以保證外表粗糙度要求。同時以底面A定位，提高裝夾剛度以滿足垂直度要求。2．確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工φ20、φ12兩個孔時，以底面A定位(必要時可設(shè)工藝孔)，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊。加工凸輪槽內(nèi)外輪廓時，采用“一面兩孔〞方式定位，即以底面A和φ20、φ12兩個孔為定位基準(zhǔn)。為此，設(shè)計一“一面兩銷〞專用夾具，在一墊塊上分別精鏜φ20、φ12兩個定位銷安裝孔，孔距為35mm，墊塊平面度為0.04mm。裝夾示意如圖6—50所示。采用雙螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時振動。圖6—50凸輪槽加工裝夾示意圖l-開口墊圈2-帶螺紋圓柱銷3-壓緊螺母4-帶螺紋削邊銷5-墊圈6-工件7-墊塊岳朔靴您豁繼貴憶戰(zhàn)臀躬淺碟痰日肌雹蘇距連液遷怒綽摻瑰魔享拖呆交芥§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3．確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原那么確定。因此應(yīng)先加工用作定位基準(zhǔn)的φ20、φ12兩個孔，然后再加工凸輪槽內(nèi)外輪廓外表。為保證加工精度，粗、精加工應(yīng)分開，其中φ20、φ12兩個孔的加工采用鉆孔-粗鉸-精鉸方案。進(jìn)給路線包括平面進(jìn)給和深度進(jìn)給兩局部。平面進(jìn)給時，外凸輪廓從切線方向切入，內(nèi)凹輪廓從過渡圓弧切入。為使凸輪槽外表具有較好的外表質(zhì)量，采用順銑方式銑削，對外凸輪廓，按順時針方向銑削，對內(nèi)凹輪廓逆時針方向銑削，圖6—51所示即為銑刀在水平面內(nèi)的切入進(jìn)給路線。深度進(jìn)給有兩種方法：一種是在XOZ平面(或YOZ平面)來回銑削逐漸進(jìn)刀到既定深度；另一種方法是先打一個工藝孔，然后從工藝孔進(jìn)刀到既定深度。圖6—51平面槽形凸輪的切入進(jìn)給路線a〕直線切入外凸輪廓b〕過度圓弧切入內(nèi)凹輪廓目來芳焦億塞難漱崖靛階謬柜序樸獻(xiàn)振貧眺墮劈姻另級熏昌第勵焉擲猛炭§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝4．刀具選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，銑削凸輪槽內(nèi)、外輪廓時，銑刀直徑受槽寬限制，取為φ6mm。粗加工選用φ6高速鋼立銑刀，精加工選用φ6硬質(zhì)合金立銑刀。所選刀具及其加工外表見表6—7平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片。表6—7平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱平面槽形凸輪零件圖號××序號刀具號刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量刀長／mm1T01φ5中心鉆

鉆φ5mm中心孔

2T02內(nèi)19.6鉆頭145φ20孔粗加工

3T03φ11.6鉆頭130φ12孔粗加工

4T04φ20鉸刀145φ20孔精加工

5T05φ12鉸刀130φ12孔精加工

6T0690°倒角銑刀1

φ20孔倒角1.5×45°

7T07φ6高速鋼立銑刀120粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓底圓角RO.58T08φ6硬質(zhì)合金立銑刀120精加工凸化槽內(nèi)外輪廓

編制××審核×××批××年月日共頁第頁柄困鈞酸爪很敘羌狀瘸狀優(yōu)膳遲嫩必俱亭馭苯屠玩姚哼喊春穴戊?；\藥堵§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝5．切削用量的選擇凸輪槽內(nèi)、外輪廓精加工時留0.1mm銑削余量，精鉸φ20、φ12兩個孔時留0.lmm鉸削余量。選擇主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后按式vc=лdn/1000，vf=nZfz計算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度(計算過程從略)。6．填寫數(shù)控加工工序卡片將各工步的加工內(nèi)容、所用刀具和切削用量填入表6—8平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片。肖鞭丈瑚訪仿妥湃譜筆渺輛凜考枕滬閡稱限磺旬祥捆父釉霄鹿癬蠕婦餅幟§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝表6—8平面槽形巴輪數(shù)控加工工序卡片單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××卡子×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間××××××螺旋壓板XK5025／4數(shù)控中心工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格／mm主軸轉(zhuǎn)速／r·min-1進(jìn)給速度／mm·min1背吃刀量/mm備注1

A面定位鉆φ5中心孔(2處)T01φ5755

手動2鉆φ19.6孔T02φ19.640240

自動3鉆φ11.6孔T03φ11.640240

自動4鉸φ20孔T04φ20130200.2自動5鉸φ12孔T05φ12130200.2自動6φ20孔倒角1.5×45°T0690°40220

手動7一面兩孔定位，粗銑凸輪槽內(nèi)輪廓T07φ6l100404自動8粗銑凸輪槽外輪廓T07φ61100404自動9精銑凸輪槽內(nèi)輪廓T08φ614952014自動10精銑凸輪槽外輪廓T08φ614952014自動11翻面裝夾，銑φ20孔另一側(cè)倒角1.5×45°T0690°40220

手動編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁斑華湊巋方羅鉚胖慈攪蔫位猙煮去凜賭灘習(xí)陪媳騁痊鑒抿宜皖壓譽(yù)恫茄輯§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝6．4．2箱蓋類零件

圖6—52所示的泵蓋零件，材料為HT200，毛坯尺寸(長×寬×高)為170mm×110mm×30mm，小批量生產(chǎn)，試分析其數(shù)控銑床加工工藝過程。圖6—52泵蓋零件圖乎錄存掉翼髓九截倘檢隊(duì)椅琺鼠哭允走浴筆伸殉悸裕稱仟臆壤愉餅礎(chǔ)埠么§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝1.零件工藝分析該零件主要由平面、外輪廓以及孔系組成。其中φ32H7和2-φ6H8三個內(nèi)孔的外表粗糙度要求較高，為Ra1.6；而φ12H7內(nèi)孔的外表粗糙度要求更高，為Ra0.8；φ32H7內(nèi)孔外表對A面有垂直度要求，上外表對A面有平行度要求。該零件材料為鑄鐵，切削加工性能較好。根據(jù)上述分析，φ32H7孔、2-φ6H8孔與φ12H7孔的粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行，以保證外表粗糙度要求。同時以底面A定位，提高裝夾剛度以滿足φ32H7內(nèi)孔外表的垂直度要求。2．選擇加工方法(1)上、下外表及臺階面的粗糙度要求為Ra3.2，可選擇“粗銑-精銑〞方案。(2)孔加工方法的選擇①孔φ32H7，外表粗糙度為Ra1.6，選擇“鉆-粗鏜-半精鏜-精鏜〞方案。②孔φ12H7，外表粗糙度為Ra0.8，選擇“鉆-粗鉸-精鉸〞方案。③孔6-φ7，外表粗糙度為Ra3.2，無尺寸公差要求，選擇“鉆-鉸〞方案。④孔2-φ6H8，外表粗糙度為Ral.6，選擇“鉆-鉸〞方案。⑤孔φ18和6-φ10，外表粗糙度為Ra12.5，無尺寸公差要求，選擇“鉆孔-锪孔〞方案。⑥螺紋孔2-M16-H7，采用先鉆底孔，后攻螺紋的加工方法。抄吵鉚甚悔橇斑優(yōu)鐮科迸娶栓笑曼框鍍嘶住舞賊瑞市左秧陰侵鋸膿那階輛§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝3.確定裝夾方案該零件毛坯的外形比較規(guī)那么，因此在加工上下外表、臺階面及孔系時，選用平口虎鉗夾緊；在銑削外輪廓時，采用“一面兩孔〞定位方式，即以底面A、φ32H7孔和φ12H7孔定位。4.確定加工順序及走刀路線按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原那么確定加工順序，詳見表6—10泵蓋零件數(shù)控加工工序卡。外輪廓加工采用順銑方式，刀具沿切線方向切入與切出。5.刀具選擇〔1〕零件上、下外表采用端銑刀加工，根據(jù)側(cè)吃刀量選擇端銑刀直徑，使銑刀工作時有合理的切入／切出角；且銑刀直徑應(yīng)盡量包容工件整個加工寬度，以提高加工精度和效率，并減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡?！?〕臺階面及其輪廓采用立銑刀加工，銑刀半徑只受輪廓最小曲率半徑限制，取R=6mm?！?〕孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定。該零件加工所選刀具詳見表6—9泵蓋零件數(shù)控加工刀具卡片。繹錨懶銷臆評史薯趣胯俘永盤魂琢垂寅書傻漠出謙剮寢矯欽湊拄寨棄猖盅§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝§6.數(shù)控銑床及銑削加工工藝表6—9泵蓋零件數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱泵蓋零件圖號×××序號刀具編號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥T01φ125硬質(zhì)合金端面銑刀1銑削上、下表面

2T02φ12硬質(zhì)合金立銑刀1銑削臺階面及其輪廓

3T03φ3中心鉆1鉆中心孔

4T04φ27鉆頭1鉆φ32H7底孔

5T05內(nèi)孔鏜刀1粗鏜半精鏜和精鏜φ32H7

6T06φ11.8鉆頭1鉆φ12H7底孔

7T07φ8×11锪鉆l锪φ18孔

8T08φ12鉸刀l鉸φ12H7孔

9T09φ14鉆頭1鉆2-M16螺紋底孔

10T1090°倒角銑刀l2-M16螺孔倒角

11T11M16機(jī)用絲錐1攻2-M16螺紋孔

12T12