4、外形轮廓铣削加工解析

预留精加工余量值为0.1～0.5mm。
二、工艺知识
切削用量的确定除了遵循 “切削用量 的选择”的有关规定外，还应考虑如下因 素：
1）刀具质量差异 2）机床特性 3）保证加工的连续性 4）生产率 5）断屑问题
三、编程指令
1、半径补偿功能
由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合
刀具半径补偿 刀具补偿 刀具长度补偿
逆铣特点:逆铣时，铣刀刀刃不能立刻切入工件，而是 在工件已加工表面滑行一段距离。刀具磨损加剧， 工件表面产生冷硬现象，垂直分力Fv对工件有一个 上抬作用，不利于工件的装夹。但是水平分力Fh方 向与工件进给方向相反，有利于消除工件台丝杆和 螺母间的间隙，切削平稳，振动小。表面粗糙度较 差，适合粗加工。
编程人员在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具 的耐用度和机床说明书中的规定去选择。在选择切削用量 时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度 不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。
二、工艺知识
合理选择切削用量的原则:
粗加工时:一般以提高生产率为主， 但也应考虑经济性和加工成本；
顺铣
铣刀与工件接触部位的旋转方向 与工件进给方向相同。
二、工艺知识
逆铣
铣刀与工件接触部位的旋转方向 与工件进给方向相反。
顺铣特点：顺铣时，铣刀刀刃的切削厚度由最大到零， 不存在滑行现象，刀具磨损较小，工件冷硬程度较 轻。垂直分力Fv向下，对工件有一个压紧作用，有 利于工件的装夹。但是水平分力Fh方向与工件进给 方向相同，不利于消除工件台丝杆和螺母间的间隙， 切削时振动大。但其表面光洁度较好，适合精加工。
的终点坐标值； (2)通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。 (3)D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两
位数字表示代号。刀具半径值用CRT/MDI方式输入。
❖G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动， 沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半 径补偿，见下图:
❖G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动， 沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半 径补偿，见下图:
顺铣和逆铣的选择原则:
（1）机床精度好、刚性好、精加工，较适应 顺铣。反之较适应逆铣。
（2）零件内拐角处精加工强烈建议要用顺铣。 （3）粗加工：逆铣较好。精加工：顺铣较好
二、工艺知识
立铣刀顺铣让刀
立铣刀逆铣啃刀
“欠切”
“过切”
尽量选大直径刀具，刀杆伸出短
二、工艺知识
4、切削用量的确定
对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、 切削刀具、切削用量是三大要素。经济的、有效的加工方 式，要求必须合理地选择切削条件。
④主轴转速n（r/min）。主轴转速一般根据切削速度v来选 定。计算公式为：n=1000v/dπ。
⑤进给速度F。F应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求 以及刀具和工件材料来选择。计算公式：
车削---F=nf； 铣削--- F=nfz
式中：f-进给量 ； z-铣刀齿数
⑥背吃刀量：主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的 情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以 减少走刀次数，提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求 较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工 余量可比通用机床加工的余量小一些。
刀具磨损补偿
刀具的半径补偿示意图
三、编程指令
2、刀具补偿功能指令
刀具半径左补偿：G41 在刀具前进方向左侧进行补偿，相当于顺铣 刀具半径右补偿：G42 在刀具前进方向右侧进行补偿，相当于逆铣 取消刀具半径补偿：G40
顺铣
逆铣
刀具的补偿方向
1.建立刀具半径补偿（G41、G42）
❖指令格式：
G17 G18 G19
半精加工和精加工时:应在保证加 工质量的前提下，兼顾切削效率、经济 性和加工成本。
切削用量具体数值应根据机床说明 书、切削用量手册，并结合经验而定。
编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、 硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后 选择合适的切削速度。
合理选择切削用量，具体要考虑以下几个因素：
刀具轨迹
Y
工件
X
入刀、出刀轨迹 刀具
二、工艺知识
➢直线切向进、退刀：表面无接痕
刀具轨迹 刀具
Y
工件
X
出刀
入刀、轨迹
二、工艺知识
➢圆弧切向进、退刀：表面无接痕
刀具轨迹
Y
工件
X
出刀
入刀轨迹 刀具
二、工艺知识
铣削外轮廓的切入切出路径
铣削外圆的切入切出路径
二、工艺知识
3、顺铣和逆铣
在加工中，铣刀的旋转方向一般是不变的，但进给方 向是变化的。就出现了铣削加工中常见的两种现象： 顺铣与逆铣。
顺铣与逆铣对比表
项目 切削 滑 刀 工件 对 消除丝 振 损 表面 适
厚度 行 具 表面 工 杆与螺 动 耗 光洁 用
现 磨 冷硬 件 母间隙
能 度场
名称
பைடு நூலகம்
象 损 现象 作 用
量
合
顺铣 从大 无 慢 无 压 否 大 小 好 精
到小
紧
加
工
逆铣 从小 有 快 有 抬
到大
起
是 小大 差 粗
5%
加
至
工
15%
G41 G42
G00 G01
XX

Y Z

Y Z
D_ ；
D—刀具半径补偿号
❖指令功能：数控系统根据工件轮廓和刀具半径
自动计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨
迹移动，加工出所需要的工件轮廓，编程时避免
计算复杂的刀心轨迹。
指令说明: (1)G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段
①切削深度t：为了保证零件的加工精度和表面粗糙 度， 一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量 可略小于普通机床。
②切削宽度b：一般b与刀具直径d成正比，与切削深度成 反比。经济型数控机床的加工过程中，一般b的取值范围 为：b=（0.6～0.9）d。
③切削速度v：v的选择主要取决于刀具耐用度。另外， 切削速度与加工材料也有很大关系。
第四讲 外形轮廓的铣削加工
一、任务描述
加工下图所示零件凸台外轮廓,毛坯为70X50X20长方块 （其余面已加工），45#，单件生产
2xR10
Y
全部3.2
Y
o
X
Z
50±0.1 40±0.1
20
40
5
60±0.1
20
70±0.1
二、工艺知识
1、刀具
立铣刀
2、轮廓铣削的进退刀方式（XY平面）
➢垂直方向进、退刀：进给路线短，表面有接痕