如何进行铣削加工的准备

如何进行铣削加工的准备

1、加工工艺

1.1常用刀具

用于加工平面的刀具很多，这里只介绍几种在数控机床上常用的铣刀。

(1) 立铣刀：

立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如图1-1-2

所示。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，

也可单独进行切削。

立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削

刃。主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀

端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能做轴向进给，端面刃主要用来

加工与侧面相垂直的底平面。

直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。Φ2~Φ71mm的立铣刀

制成直柄；Φ6~Φ63mm的立铣刀制成莫氏锥柄；Φ25~Φ80mm的立铣刀做成7：24锥柄，内有螺孔用来拉紧刀具。但是由于数控机床要求铣刀能快速自动装卸，所以立铣刀柄部形式也有很大不同，一般是图1-1-2

由专业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式、统一尺寸的刀柄。直径大于Φ40~Φ160mm的立铣刀可做成套式结构。

(2) 面铣刀：

如图1-1-3所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，

端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高

速钢或硬质合金，刀体为40Cr。

高速钢面铣刀按国家标准规定，直径为80 ~250mm，螺旋角

β为10°，刀齿数为10 ~26。

硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工效

率高，加工表面质量也比较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，所以得到了广泛应用。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体焊接式、机夹—焊接式和可转位式3种。图1-1-3

数控加工中广泛使用可转位式面铣刀。目前先进的可转位式数控面铣刀的刀体趋向于用轻质高强度铝、镁合金制造，切削刃采用大前角、负刃倾角，可转位刀片带有三维断屑槽形，便于排屑。

1.2平面铣削加工走刀路线的确定

数控铣削加工中进给路线的确定对零件的加工精度和表面质量有直接的影响，因此，缺确定好进给路线是保证铣削加工精度和表面这里的工艺措施之一。进给路线的确定与工件表面状况、要求的零件表面质量、机床进给机构的间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状等有关。

在平面加工中，能使用的进给路线也是多种多样的，比较常用的有两种。如图1-1-4(a)

和图1-1-4(b)所示分别为平行加工和环绕加工。

图1-4(a) 1-4(b)

1.3铣削参数选择

铣削参数一般包括切削速度V、进给量F、铣削宽度a e、铣削深度a p四个要素。参数的选用由工艺条件决定。

铣削时采用的切削用量，应在保证工件加工精度和刀具耐用度、不超过铣床允许的动力和扭矩前提下，获得最高的生产率和最低的成本。铣削过程中，如果能在一定的时间内切除较多的金属，就有较高的生产率，从刀具耐用度的角度考虑，切削用量选择的次序是：根据侧吃刀量a e先选大的背吃刀量a p(见图1-5)，再选大的进给速度F，最后再选大的铣削速度V（最后转换为主轴转速S）。

对于高速铣床（主轴转速在10000r/min以上），为发挥其高速旋转的特性、减少主轴

的重载磨损，其切削用量选择的次序应是：V→F→a p（a e）。

（1）铣削深度a p,铣削宽度a e的选择

铣削宽度a e＜d/2（d为铣刀直径）时，取a p＝（1/3～1/2）d；铣削宽度d/2≤a e＜d时，取a p＝（1/4～1/3）d；铣削宽度a e＝d（即全径切削）时，取a p＝（1/5～1/4）d。

当机床的刚性较好，且刀具的直径较大时，a p可取得更大。

图1-5立铣刀的铣削深度与铣削宽度

（2）进给量F的选择

粗铣时铣削力大，进给量的提高主要受刀具强度、机床、夹具等工艺系统刚性的限制，根据刀具形状、材料以及被加工工件材质的不同，在强度刚度许可的条件下，进给量应尽量取大；精铣时限制进给量的主要因素是加工表面的粗糙度，为了减小工艺系统的弹性变形，减小已加工表面的粗糙度，一般采用较小的进给量，具体参见表1-1。进给速度F与铣刀每齿进给量f z、铣刀齿数Z及主轴转速S（r/min）的关系为：

F＝fz（mm/r）或F＝S*fz（mm/min）

Φ10 S400 0.03 0.05*15=0.09*400=60

F=20~60 mm/min

表1-1 铣刀每齿进给量f Z推荐值（mm/Z）

（3）铣削速度V的选择

在背吃刀量和进给量选好后，应在保证合理的刀具耐用度、机床功率等因素的前提下确定，具体参见表1-2。主轴转速S（r/min）与铣削速度V（m/min）及铣刀直径d（mm）的关系为：S=1000V/(πd)

Φ10 V=15 m/min S=1000*15/(3.14*10) =400~500 r/min

Φ12 V=15 m/min S=1000*15/(3.14*12) =350~400 r/min

铣削参数的选择是一项经验性极强的技术，一般情况下，下述列举的数据只能作为参考。通常，粗铣时选用较小的数值、精铣是采用较大的数值，具体作业时应该优先考虑采用带班老师建议的数据，再根据实际切削情况进行调整。这样可保证加工的安全、顺利进行，保证较高的加工效率、较高的加工质量、较高的刀具寿命。

表1-2 铣刀的铣削速度V(m/min)

2、指令程序

2.1辅助功能指令

辅助功能指令又称M指令，其主要是用来控制机床各种辅助动作及开关状态的，用地址字符M及两位数字表示的。如主轴的转动与停止、冷却液的开与关闭等等，通常是靠继电器的通断来实现控制过程。程序的每一个程序段中M代码只能出现一次。

常用辅助功能M指令及其说明见表1-1-1所列：

表1- 1-1 M功能代码：

（1）程序控制M代码。

M00――程序停止指令，运行后自动运行暂停，当程序运行停止时，全部现存的模态信息保持不变。重新按下循环启动按键，CNC就继续运行后续程序。此功能便于操作者进行工件的手动测量等操作为模态指令。

M01 ――程序选择性停止，为模态指令。在运行时如已选定机床的选择性停止功能为开启状态，该指令等同于M00，否则该指令无效。通常用于关键尺寸的检验或临时暂停。

M30、M02――都是程序结束指令，使主轴、进给停止，冷却液关闭。在初期的数控系统中，M30会附加一个程序复位（使光标回到程序首）动作，M02则没有，现在的数控