凸轮盘类零件数控铣削 - 图文(6)

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RD?(0.8~0.9)Rmin。

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(2)零件的加工高度H?(1/6~1/4)RD，以保证刀具有足够的刚度。 (3)粗加工内轮廓时，铣刀最大直径D可按下(2.1)计算：

???2??sin??1?2??D (2.1) D??1?1?sin2式中 D1——轮廓的最小凹圆角半径；

?——圆角邻边夹角等分线上的精加工余量； ?1——精加工余量；

?——圆角两邻边的最小夹角。

(4)用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半径Re?R?r，即直径为d?2Re?2(R?r)，编程时取刀具半径为

Re?0.95(R?r)。

对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。

2.6.2 刀具材料应该满足零件的加工要求

如今所使用的金属切削材料主要有五类：高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）、聚晶金刚石。

(1)根据数控加工对刀具的要求，选择刀具材料的一般原则是尽可能选用硬质合金刀具。只要加工情况允许则选用硬质合金刀具，就不用高速钢刀具。

(2)陶瓷刀具不仅用于加工各种铸铁和不同钢材料，也适用于加工有色金属和非金属材料。使用陶瓷刀片，无论什么情况都要用负前角。为了不易崩刃，必要时可将刃口倒钝。陶瓷刀具在下列情况下使用效果欠佳：短零件的加工；冲击大的断续切削和重切削；铍、镁、铝和钛等的单质材料及其合金的加工(易产生亲合力，导致切削刃剥落或崩刃)。

(3)金刚石和立方氮化硼都属于超硬刀具材料，它们可用于加工任何硬度的工件材料，具有很高的切削性能，加工精度高，表面粗糙度值小。一般可用切削液。聚晶

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金刚石刀片一般仅用于加工有色金属和非金属材料。立方氮化硼刀片一般适用加工硬度?450HBW的冷硬铸铁、合金结构钢、工具钢、高速钢、轴承钢以及硬度?350HBS的镍基合金、钴基合金和高钴粉末冶金零件。

(4)从刀具的结构应用方面，数控加工应尽可能采用镶块式机夹可转位刀片，以减少刀具磨损后的更换和预调时间。

(5)选用涂层刀具，以提高耐磨性和寿命。

2.7 铣削用量的确定

在铣削过程中，如果能在同一时间内切除较多的工件材料，就会有较高的生产效率。可见较高的背吃刀量、进给量、切削速度均能增加工件材料的切除量。但是，影响铣刀使用寿命最显著是切削速度，其次是进给量，而背吃刀量的影响最小。所以，为了保证铣刀较长的使用寿命，应当优先采用较大的吃刀量，其次是选择较大的进给量，最后才是选择适宜的铣削速度。 2.7.1 吃刀量的选择

当刀具铣削加工时，刀具切入工件包括两个方向和深度，即铣削深度ap和铣 削宽度aw。

(1)切削深度ap(背吃刀量)

切削深度也称为背吃刀量，在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap可以等于加工余量，即尽量做到一次进给铣去全部的加工余量，这是提高生产效率的一个有效措施。只有当表面粗糙度要求Ra小于6.3μm时，为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，才需要考虑保留一定的余量后进行精加工。 (2)切削宽度aw(侧吃刀量)

在编程软件中称为步距，一般切削宽度aw与刀具直径d成正比。在粗加工中，取较大的步距有利于提高加工效率。使用平底刀进行切削时，一般L的取值范围为：

aw?(0.6~0.9)d。而使用圆鼻刀进行加工，刀具直径应扣除刀尖的圆角部分，即

d?D?2r (D为刀具直径，r为刀尖圆角半径)，而aw可以取到(0.8~0.9)d。而在使

用球头刀进行精加工时，步距的确定应首先考虑所能达到的精度和表面粗糙度。 (3)背吃刀量或侧吃刀量与表面质量的要求

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a.在工件表面粗糙度Ra要求为12.5μm~25μm时，如果圆周铣削的加工余量小于

5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。当余量较大、工

艺系统刚性较差或机床动力不足时，可以分两次进给完成。

b.在工件表面粗糙度Ra要求为3.2μm~12.5μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量应尽量做到一次进给去除全部的加工余量，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分两次进给完成。粗铣后留0.5mm~1.0mm加工余量，然后在半精铣时切除。

c.在工件表面粗糙度Ra要求为0.8μm~3.2μm时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5mm~2.0mm；精铣时，圆周铣削的侧吃刀量取0.3mm~0.5mm，面铣刀背吃刀量取0.5mm~1.0mm。 2.7.2 每齿进给量的选择

粗铣时，切削力是限制提高进给量的主要因素，进给量主要是根据铣床进给机构的强度，刀杆的刚度，刀齿的强度及铣床、夹具、工件的工艺系统刚度综合来确定的。在强度和刚度许可的条件下，进给量可以选取得较大一些。精加工时，表面粗糙度是限制进给量提高的主要因素。为了减少工艺系统的振动，减小已加工表面的残留面积高度，一般选取较小的进给量。每齿进给量的选择方法总结如下： (1)一般情况下，粗铣取大值，精铣取小值。

(2)对刚性较差的工件，或所用的铣刀强度较低时，铣刀每齿进给量应适当减小。 (3)在铣削加工不锈钢等冷硬倾向较大的材料时，应适当增大铣刀每齿进给量，以免刀刃在冷硬层上切削，最后导致加速刀刃的磨损。

(4)精铣时，铣刀安装后的径向及轴向圆跳动量越大，则铣刀每齿进给量应相应适当地减小。

(5)用带修光刃的硬质合金铣刀进行精铣时，只要工艺系统的刚性好，铣刀每齿进给量可适当增大，但修光刃必须平直，并与进给方向保持较高的平行度，这就是所谓的大进给量强力铣削，可以充分发挥铣床和铣刀的加工潜力，提高铣削加工效率。 确定铣刀每齿进给量正后，进给速度F可按下(2.2)计算：