铣削原理及切削参数计算

高速铣削推荐
ok
切削力小而稳定 切削热量少
大
切削力波动大 切削热量大
小
• 小切削深度 • 大进给步距
大
大
• 大切削深度 • 小进给步距
球刀粗加工推荐条件表
材料硬度
软材料（S55C) HRC <35
预硬钢（NAK80/P20) 35-45 HRC
热处理材料（S136/STAVAX) 45-52 HRC
ED = 2 * Ad * ( D -Ad )
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• P－与加工面平行的步距 预期的表面光洁度决定 精加工中的步距=径向进给量
h
2
P = h * 8r
P
残留高度与步距
平坦表面
2
P = h * 8r
步距
•平坦表面: 斜度在10～15°以内, •在平坦表面上,为得到理论表面残留高度，步距须略小于P值, 具体应视斜度而定.
残留高度与步距
大角度斜面
o
A
热处理材料（SKD11) 52-60 HRC
推荐切削条件 (球刀直径x %)
Rd: 50% Ad: 10%
Rd: 45% Ad: 6~8%
Rd: 40% Ad: 5~6%
Rd: 35~40% Ad: 3~5%
注:刀具长径比 L/D = 5以内
表面残留高度与步距
• h-表面残留高度 预期的表面光洁度
A = 加工斜面的角度 (相对于水平面)
A:与X－Y的夹角
球刀有效直径的计算
球刀有效直径:球刀实际参与切削部分的直径. 在选择切削用量时以其有效直径来进行转速的计算.
刀具直径
Ad
有效直径
(ED)
直径Ø20mm,如Ad= 2 ⇒ ED=Ø12mm 直径Ø20mm,如Ad= 1 ⇒ ED=Ø8.7mm 直径Ø20mm,如Ad= 0.3 ⇒ ED=Ø4.86mm 直径Ø20mm,如Ad= 0.1 ⇒ ED=Ø2.82mm
进给 = 转速 × 刃数 × 每刃切削量
F = 转速 × 刃数 × 每刃进给量
平刀
F = 转速 × 每转进给量
钻头
F = 转速 × 丝攻螺距
攻丝
问题2
直径10mm平刀加工紫铜电极线速度多少 ？ 转速/进给怎么指定？
切削深度
径向切削深度 ：Rd 轴向切削深度 ：Ad
径向加工量 ( Rd )
轴向加工深度 ( Ad )
Defining Solutions, Enriching Partnership
铣削原理及切削参数计算
牧野机床技术应用部
技术热线：400-881-2282
铣削原理
铣削加工 = 主轴回转运动＋工作台进给运动 （铣床Milling/铣刀Mill)
铣削原理
• 铣削加工是断续切削（刀具切削刃数）
孔加工
切削速度 Vc 举例
刀具材料
推荐切削速度Vc
•HSS(高速钢):
20~40m/min
•硬制合金:
50~100m/min
•硬制合金（表面涂层）: 100~300m/min
•CBN(立方氮化硼): 700~1000m/min
•单晶金刚石:
2000~5000m/min
进给速度F
F= S × Z × fZ
切削速度Vc:
D (mm)
指加工过程中刀具刃口在切削工件 时，两者之间相对速度.即刃口的线 速度.
V (m/min)
不同刀具材料,工件材料, Vc不同 Vc 决定刀具的转速
S= Vc * 1000
π*D
S = 主轴速度 (min-1)
切削速度 Vc 与刀具寿命
积屑瘤
塑性变形
刀具寿命
切削速度vc
•切削速度太慢⇒ 产生热量少，容易生成积屑瘤 •切削速度太快⇒ 残留热量多⇒ 刀具材料容易塑性变形
铣削加工的
• 车削加工是连续切削
高速铣削
高速铣的起源
高速切削理论是1931年4月德国物理学家Carl.J.Salomon提出的 在常规切削速度范围内，切削温度随着切削速度的提高而升高. 但切削速度提高到一定值后，切削温度不但不升高反会降低, 且该切削速度值与工件材料的种类有关 .
高速铣的优势
提高加工效率 提高加工精度 提高加工表面粗糙度
高速铣削是系统工程
模型CAD系统
高速加工工艺及编程
HSM的要素
-HSM 系统
机 床
控制系统 及数据通讯
刀具技术
高速铣的应用领域
航空航天类
发动机行业
汽车行业
模具行业
3C电子产品
其它
切削方向
逆铣
顺铣
进给方向
进给方向
问题1
高速铣削时推荐何种切削方向？ 为什么？
基本切削参数
基本的参数
（1) 切削速度
: Vc
（2) 每刃切削量 : fz
（3) 转速与进给速度 : S & F
（4) 切削深度
: Rd, Ad
D (mm)
F(mm/min
) Vc (m/min)
Ad
(mm)
Rd
(mm)
材料切除率MRR = F ＊ Ad ＊ Rd (mm3/min)
切削速度Vc (Velocity, m /min)
P值 步距
Z轴进给量
1.大角度斜面是指斜度大于45° 2.步距与P值相差较大 3.通常以Z轴的进给量
作为步距来计算. 4. Z轴的进给量须小于P值,
具体应视角度而定.
残留高度
步距的精确计算
平坦面上的步距( XY平面 )
步距= (h x 8r ) x cos A
h = 残留高度
r = 球刀半径
步距 ( Z向 ) 步距= (h x 8r ) x sin A
切削方向
☆ 逆铣 • 切入量由少变多 • 切削产生拉应力 • 入切点易加工硬化，产生
滑动摩擦
☆ 顺铣 • 切入量由多变少 • 切削产生压应力 • 延长刀具寿命（切出点载荷
无突变） • 减少切削热量产生
高速铣削时推荐用顺铣加工
铣削加工切削参数
1.基本切削参数的确定(转速S、进给F） 2.切削深度 3.表面残留高度与步距 4.加工深度和与步距的经验公式