數(shù)控銑削加工工藝

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)?！?〕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。

2．周銑與端銑銑刀對(duì)平面的加工，存在周銑與端銑兩種方式，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。

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)那么切得少。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外表的粗糙度值，從而得到較好的外表質(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。2〕逆銑切削處刀具的旋向與工件的送進(jìn)方向相反。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)那么切得厚。這種方式機(jī)床受沖擊較大，加工后的外表不如順銑光潔，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外表上要滑動(dòng)一小段距離，刀刃容易磨損。但對(duì)于外表有硬皮的毛坯工件，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)那么無(wú)此問(wèn)題。二、進(jìn)給路線確實(shí)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外表質(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)給路線確實(shí)定與工件外表狀況、零件外表質(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)給路線應(yīng)考慮的主要問(wèn)題1.銑削零件外表時(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，以防止產(chǎn)生刀痕。當(dāng)銑削內(nèi)外表輪廓時(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)選在零件輪廓適宜的位置〔一般用圓弧過(guò)度〕。銑削外輪廓的進(jìn)給路線為防止因切削力變化在加工外表產(chǎn)生刻痕，當(dāng)用立銑刀銑削外輪廓平面時(shí)，應(yīng)防止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)給路線銑削封閉的內(nèi)輪廓外表時(shí)，為防止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。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。假設(shè)工件的精度要求不高，工藝系統(tǒng)的剛度又足夠，那么最好一次切凈加工余量，假設(shè)工件的精度和外表粗糙度要求較高，或工藝系統(tǒng)的剛度較差，那么只能按先多后少的原那么，采用屢次走刀加工。(1)當(dāng)工件外表粗糙度要求為Ra12.5～25μm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，那么粗銑一次進(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(dòng)力缺乏時(shí)，可分兩次走刀完成。(2)當(dāng)工件外表粗糙度要求為Ra3.2～12.5μm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0.5～1.0mm余量，在半精銑時(shí)切除。(3)當(dāng)工件外表粗糙度值要求為Ra0.8～3.2μm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1.5～2.0mm；精銑時(shí)圓周銑的側(cè)吃刀量取0.3～0.5mm，面銑刀的背吃刀量取0.5～1.0mm。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，獲得較低的外表粗糙度。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100～200m/min的范圍內(nèi)。在銑削加工時(shí)，切削線速度Vc也稱(chēng)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。。

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)(