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1、第 5章 數(shù) 控 銑 削 加 工 工 藝 案 例 引 入 典 型 平 面 輪 廓 零 件 如 圖 5-1所 示 ， 材 料 為 45鋼 ， 單 件 生 產(chǎn) ， 在 前 面 的 工 序 中已 完 成 零 件 底 面 和 側(cè) 面 的 加 工 （ 尺 寸 為 80mm 80mm 19mm） ， 試 對(duì) 該 零 件的 頂 面 和 內(nèi) 外 輪 廓 進(jìn) 行 數(shù) 控 銑 削 加 工 工 藝 分 析 。 任 務(wù)制 訂 該 零 件 的 頂 面和 內(nèi) 外 輪 廓 的 數(shù) 控銑 削 加 工 工 藝 本 章 知 識(shí) （ 或 技 能 ） 要 點(diǎn)1.數(shù) 控 銑 削 加 工 的 主 要 對(duì) 象 ；2.數(shù) 控 銑 削 加 工

2、 工 藝 的 主 要 內(nèi) 容 ；3.數(shù) 控 銑 削 加 工 工 藝 文 件 編 制 ；4.制 訂 數(shù) 控 銑 削 加 工 工 序 。 圖 5-1 帶 型 腔 的 凸 臺(tái) 零 件 5.1 數(shù) 控 銑 削 簡(jiǎn) 介 5.1.1 數(shù) 控 銑 床 的 分 類 數(shù) 控 銑 床 的 種 類 很 多 ， 常 用 的 分 類 方 法 有 以 下 三 種 方 式 ： 1.按 其 主 軸 的 布 置 形 式 分 類（ 1） 立 式 數(shù) 控 銑 床 立 式 數(shù) 控 銑 床 的 主 軸 軸 線 垂 直 于 水 平 面 ， 如 圖 5-2所 示 ， 它 是 數(shù) 控 銑 床 中 數(shù) 量 最 多的 一 種 ， 應(yīng) 用 范 圍

3、 也 最 廣 。 其 各 坐 標(biāo) 的 控 制 方 式 有 以 下 幾 種 。 工 作 臺(tái) 縱 向 、 橫 向 及 上 下 向 移 動(dòng) ， 主 軸 不 動(dòng) 。 工 作 臺(tái) 縱 向 、 橫 向 移 動(dòng) ， 主 軸 上 下 移 動(dòng) 。 龍 門(mén) 式 數(shù) 控 銑 床 。 圖 5-2 立 式 數(shù) 控 銑 床 圖 5-3 龍 門(mén) 式 數(shù) 控 銑 床 為 了 擴(kuò) 大 立 式 數(shù) 控 銑 床 的 使 用 功 能 和 加 工 范 圍 ， 可 增 加 數(shù) 控 轉(zhuǎn) 盤(pán) 來(lái)實(shí) 現(xiàn) 四 、 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 加 工 ， 如 圖 5-4所 示 。 圖 5-4 立 式 數(shù) 控 銑 床 配 備 數(shù) 控 轉(zhuǎn) 盤(pán) 實(shí) 現(xiàn) 四 軸 聯(lián)

4、 動(dòng) 加 工 （ 2） 臥 式 數(shù) 控 銑 床 臥 式 數(shù) 控 銑 床 的 主 軸 軸 線 平 行 于 水 平 面 ， 如 圖 5-5所 示 。 圖 5-5 臥 式 數(shù) 銑 床 （ 3） 立 臥 兩 用 數(shù) 控 銑 床 如 圖 5-6所 示 ， 也 稱 萬(wàn) 能 式 數(shù) 控 銑 床 ， 主 軸 可 以 旋 轉(zhuǎn) 90或 工 作 臺(tái) 帶 著 工 件 旋轉(zhuǎn) 90。 圖 5-6 配 萬(wàn) 能 數(shù) 控 主 軸 頭 可 任 意 方 向 轉(zhuǎn) 換 的 立 臥 兩 用 數(shù) 控 銑 床 2.按 數(shù) 控 系 統(tǒng) 控 制 的 坐 標(biāo) 軸 數(shù) 量 分 類 （ 1） 兩 軸 半 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 銑 床 （ 2） 三

5、坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 銑 床 （ 3） 四 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 銑 床 （ 4） 五 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 銑 床 3.按 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 功 能 分 類按 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 功 能 分 為 經(jīng) 濟(jì) 型 、 全 功 能 型 和 高 速 銑 削 數(shù) 控 銑 床 。 5.1.2 數(shù) 控 銑 削 的 主 要 加 工 對(duì) 象 數(shù) 控 銑 床 加 工 內(nèi) 容 與 加 工 中 心 加 工 內(nèi) 容 有 許 多 相 似 之 處 ， 都 可 以 對(duì) 工 件進(jìn) 行 銑 削 、 鉆 削 、 擴(kuò) 削 、 鉸 削 、 锪 削 、 鏜 削 以 及 攻 螺 紋 等 加 工 ， 但 從 實(shí) 際 應(yīng)用 效 果 看

6、 ， 數(shù) 控 銑 床 更 多 地 用 于 復(fù) 雜 曲 面 的 加 工 ， 而 加 工 中 心 更 多 地 用 于 有多 工 序 內(nèi) 容 零 件 的 加 工 。 適 合 數(shù) 控 銑 床 加 工 的 零 件 主 要 有 以 下 幾 種 。 （ 1） 平 面 曲 線 輪 廓 類 零 件 平 面 曲 線 輪 廓 類 零 件 是 指 有 內(nèi) 、 外 復(fù) 雜 曲 線 輪 廓 的 零 件 ， 特 別 是由 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 式 等 給 出 其 輪 廓 為 非 圓 曲 線 或 列 表 曲 線 的 零 件 。 平 面 曲 線輪 廓 零 件 的 加 工 面 平 行 或 垂 直 于 水 平 面 ， 或 加 工 面 與

7、 水 平 面 的 夾 角 為一 定 值 ， 各 個(gè) 加 工 面 是 平 面 ， 或 可 以 展 開(kāi) 為 平 面 ， 如 圖 5-7所 示 。 平 面 類 零 件 是 數(shù) 控 銑 削 加 工 中 最 簡(jiǎn) 單 的 一 類 零 件 ， 一 般 只 需 用 三 坐標(biāo) 數(shù) 控 銑 床 的 兩 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) （ 兩 軸 半 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) ） 就 可 以 把 它 們 加 工 出 來(lái) 。 a） b） c） 圖 5-7 平 面 類 零 件a） 帶 平 面 輪 廓 的 平 面 零 件 b） 帶 斜 平 面 的 平 面 零 件 c） 帶 正 圓 臺(tái) 和 斜 筋 的 平 面 零 件 （ 2） 曲 面 類 （ 立

8、體 類 ） 零 件 曲 面 類 零 件 一 般 指 具 有 三 維 空 間 曲 面 的 零 件 ， 曲 面 通 常 由 數(shù) 學(xué) 模 型 設(shè)計(jì) 出 ， 因 此 往 往 要 借 助 于 計(jì) 算 機(jī) 來(lái) 編 程 ， 其 加 工 面 不 能 展 開(kāi) 為 平 面 。 加 工時(shí) ， 銑 刀 與 加 工 面 始 終 為 點(diǎn) 接 觸 ， 一 般 用 球 頭 銑 刀 采 用 兩 軸 半 或 三 軸 聯(lián) 動(dòng)的 三 坐 標(biāo) 數(shù) 控 銑 床 加 工 。 當(dāng) 曲 面 較 復(fù) 雜 、 通 道 較 狹 窄 、 會(huì) 傷 及 毗 鄰 表 面 及需 刀 具 擺 動(dòng) 時(shí) ， 要 采 用 四 坐 標(biāo) 或 五 坐 標(biāo) 數(shù) 控 銑 床

9、加 工 ， 如 模 具 類 零 件 、 葉片 類 零 件 、 螺 旋 槳 類 零 件 等 。 （ 3） 變 斜 角 類 零 件 加 工 面 與 水 平 面 的 夾 角 呈 連 續(xù) 變 化 的 零 件 稱 為 變 斜 角 類 零 件 。 這 類零 件 特 點(diǎn) 是 加 工 面 不 能 展 開(kāi) 為 平 面 ， 但 在 加 工 中 ， 銑 刀 圓 周 與 加 工 面 接觸 的 瞬 間 為 一 條 直 線 。 圖 5-8所 示 是 飛 機(jī) 上 的 一 種 變 斜 角 梁 椽 條 ， 該 零件 在 第 2肋 至 第 5肋 的 斜 角 從 310均 勻 變 化 為 232， 從 第 5肋 至 第 9肋再 均

10、 勻 變 化 為 120， 從 第 9肋 至 第 12肋 又 均 勻 變 化 至 0。 變 斜 角 類 零件 一 般 采 用 4軸 或 5軸 聯(lián) 動(dòng) 的 數(shù) 控 銑 床 加 工 ， 也 可 以 在 第 3軸 數(shù) 控 銑 床 上通 過(guò) 兩 軸 聯(lián) 動(dòng) 用 鼓 形 銑 刀 分 層 近 似 加 工 ， 但 精 度 稍 差 。 圖 5-8 變 斜 角 類 零 件 （ 4） 其 他 在 普 通 銑 床 上 難 加 工 的 零 件 形 狀 復(fù) 雜 ， 尺 寸 繁 多 ， 劃 線 與 檢 測(cè) 均 較 困 難 ， 在 普 通 銑 床 上 加 工 又難 以 觀 察 和 控 制 的 零 件 。 高 精 度 零 件

11、 一 致 性 要 求 好 的 零 件 雖 然 數(shù) 控 銑 床 加 工 范 圍 廣 泛 ， 但 是 因 受 數(shù) 控 銑 床 自 身 特 點(diǎn) 的 制 約 ， 某些 零 件 仍 不 適 合 在 數(shù) 控 銑 床 上 加 工 。 如 簡(jiǎn) 單 的 粗 加 工 面 ， 加 工 余 量 不 太 充分 或 很 不 均 勻 的 毛 坯 零 件 ， 以 及 生 產(chǎn) 批 量 特 別 大 ， 而 精 度 要 求 又 不 高 的 零件 等 。 5.1.3 數(shù) 控 銑 削 加 工 內(nèi) 容 的 選 擇 一 般 情 況 下 ， 一 個(gè) 零 件 并 非 全 部 的 銑 削 表 面 都 要 采 用 數(shù) 控 銑 床 加 工 ，應(yīng) 根

12、 據(jù) 零 件 的 加 工 要 求 和 企 業(yè) 的 生 產(chǎn) 條 件 來(lái) 確 定 適 合 于 數(shù) 控 銑 床 加 工 的表 面 和 內(nèi) 容 。 通 常 選 用 以 下 內(nèi) 容 進(jìn) 行 數(shù) 控 銑 削 加 工 ： 由 直 線 、 圓 弧 、 非 圓 曲 線 及 列 表 曲 線 構(gòu) 成 的 平 面 輪 廓 ； 空 間 的 曲 線 和 曲 面 ； 形 狀 雖 然 簡(jiǎn) 單 ， 但 尺 寸 繁 多 ， 劃 線 與 檢 測(cè) 均 較 困 難 得 部 位 ； 用 普 通 銑 床 加 工 時(shí) 難 以 觀 察 、 控 制 及 檢 測(cè) 的 內(nèi) 腔 、 箱 體 內(nèi) 部 等 ； 有 嚴(yán) 格 位 置 尺 寸 要 求 的 孔

13、或 平 面 ； 能 夠 在 一 次 裝 夾 中 順 帶 加 工 出 來(lái) 的 簡(jiǎn) 單 表 面 或 形 狀 ； 采 用 數(shù) 控 銑 削 加 工 能 有 效 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 減 輕 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 的 一 般 加 工 內(nèi) 容 。而 像 一 些 加 工 余 量 大 且 又 不 均 勻 的 表 面 ， 在 機(jī) 床 上 占 機(jī) 調(diào) 整 和 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 較 長(zhǎng)的 加 工 內(nèi) 容 ， 簡(jiǎn) 單 粗 加 工 表 面 ， 毛 坯 余 量 不 充 分 或 不 太 穩(wěn) 定 的 部 位 等 則 不 宜 采 用 數(shù) 控 銑 削 加 工 。 5.2 數(shù) 控 銑 削 加 工 工 藝 的 主 要 內(nèi) 容 4.2.1

14、零 件 圖 的 工 藝 性 分 析 關(guān) 于 數(shù) 控 加 工 的 零 件 圖 和 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 分 析 ， 在 前 面 3.2.2中 已 作 介 紹 ，下 面 結(jié) 合 數(shù) 控 銑 削 加 工 的 特 點(diǎn) 作 進(jìn) 一 步 說(shuō) 明 。1.零 件 圖 分 析 零 件 的 形 狀 與 結(jié) 構(gòu) 。 檢 查 零 件 的 形 狀 、 結(jié) 構(gòu) 在 加 工 中 是 否 會(huì) 產(chǎn) 生 干 涉 或 無(wú)法 加 工 ， 是 否 妨 礙 刀 具 的 運(yùn) 動(dòng) 。 零 件 的 尺 寸 標(biāo) 注 。 檢 查 零 件 的 尺 寸 標(biāo) 注 是 否 正 確 且 完 整 ， 零 件 各 幾 何 要 素的 關(guān) 系 是 否 明 確 且 充

15、 分 ， 是 否 有 利 于 編 程 ， 尺 寸 標(biāo) 注 是 否 有 矛 盾 ， 各 項(xiàng) 公 差 是否 符 合 加 工 條 件 等 。 零 件 的 技 術(shù) 要 求 。 分 析 零 件 的 尺 寸 精 度 、 形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 等 ， 確 保在 現(xiàn) 有 的 加 工 條 件 下 能 達(dá) 到 零 件 的 加 工 要 求 。 零 件 的 材 料 。 了 解 零 件 材 料 的 牌 號(hào) 、 切 削 性 能 及 熱 處 理 要 求 ， 以 便 合 理 地 選 擇 刀 具 和 切 削 參 數(shù) ， 并 合 理 地 制 定 出 加 工 工 藝 和 加 工 順 序 等 。 2.零 件 結(jié) 構(gòu)

16、 工 藝 性 分 析 零 件 的 內(nèi) 型 和 外 形 最 好 采 用 統(tǒng) 一 的 幾 何 類 型 和 尺 寸 ， 這 樣 可 以 減 少 刀 具規(guī) 格 和 換 刀 、 對(duì) 刀 次 數(shù) ， 提 高 生 產(chǎn) 率 。 內(nèi) 槽 圓 角 和 內(nèi) 輪 廓 圓 弧 不 應(yīng) 太 小 a） b）圖 5-9 內(nèi) 槽 圓 角 對(duì) 加 工 工 藝 的 影 響 a） 工 藝 性 不 好 （ b） 工 藝 性 好 銑 槽 底 平 面 時(shí) ， 槽 底 圓 角 半 徑 r不 要 過(guò) 大 圖 5-10 槽 底 圓 角 對(duì) 加 工 工 藝 的 影 響 有 關(guān) 數(shù) 控 銑 削 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 圖 例 見(jiàn) 表 5-1

17、. 5.2.2 加 工 方 法 的 選 擇 數(shù) 控 銑 削 加 工 對(duì) 象 的 主 要 加 工 表 面 一 般 可 采 用 表 5-2所 列 的 加 工 方 案 。 表 5-2 加 工 表 面 的 加 工 方 案 序號(hào) 加 工 表 面 加 工 方 案 所 使 用 的 刀 具1 平 面 內(nèi) 外 輪廓 X、 Y、 Z方 向 粗 銑 內(nèi) 外 輪廓 方 向 分 層 半 精 銑 輪 廓高 度 方 向 分 層 半 精 銑 內(nèi)外 輪 廓 精 銑 整 體 高 速 鋼 或 硬 質(zhì) 合 金 立 銑 刀 ；機(jī) 夾 可 轉(zhuǎn) 位 硬 質(zhì) 合 金 立 銑 刀2 空 間 曲 面 X、 Y、 Z方 向 粗 銑 曲 面 Z方

18、向 分 層 粗 銑 曲 面 半 精銑 曲 面 精 銑 整 體 高 速 鋼 或 硬 質(zhì) 合 金 立 銑 刀 、球 頭 銑 刀 ； 機(jī) 夾 可 轉(zhuǎn) 位 硬 質(zhì) 合金 立 銑 刀 、 球 頭 銑 刀 3 孔 定 尺 寸 刀 具 加 工銑 削 麻 花 鉆 、 擴(kuò) 孔 鉆 、 鉸 刀 、 鏜 刀整 體 高 速 鋼 或 硬 質(zhì) 合 金 立 銑 刀； 機(jī) 夾 可 轉(zhuǎn) 位 硬 質(zhì) 合 金 立 銑 刀4 外 螺 紋 螺 紋 銑 刀 銑 削 螺 紋 銑 刀5 內(nèi) 螺 紋 攻 絲螺 紋 銑 刀 銑 削 絲 錐螺 紋 銑 刀 1.平 面 加 工 方 法 的 選 擇 在 數(shù) 控 銑 床 上 加 工 平 面 主 要 采

19、用 面 銑 刀 和 立 銑 刀 。 經(jīng) 粗 銑 的 平 面 ， 尺 寸精 度 可 達(dá) IT10 IT12級(jí) ， 表 面 粗 糙 度 Ra值 可 達(dá) 6.3 25m； 經(jīng) 粗 銑 精 銑 或粗 銑 半 精 銑 精 銑 的 平 面 ， 尺 寸 精 度 可 達(dá) IT7 IT9級(jí) ， 表 面 粗 糙 度 Ra值 可達(dá) 1.6 6.3m； 需 要 注 意 的 是 ， 當(dāng) 零 件 表 面 粗 糙 度 要 求 較 高 時(shí) ， 應(yīng) 采 用 順 銑方 式 。 2.平 面 輪 廓 加 工 方 法 的 選 擇 平 面 輪 廓 多 由 直 線 和 圓 弧 或 各 種 曲 線 構(gòu) 成 ， 通 常 采 用 三 坐 標(biāo) 數(shù)

20、 控 銑 床 進(jìn) 行 兩 軸半 坐 標(biāo) 加 工 。 圖 5-11所 示 為 由 直 線 和 圓 弧 構(gòu) 成 的 零 件 平 面 輪 廓 ABCDEA， 采 用 半 徑 為R的 立 銑 刀 沿 周 向 加 工 ， 虛 線 ABCDEA為 刀 具 中 心 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 。 為 保 證 加 工 面 光滑 ， 刀 具 沿 PA切 入 ， 沿 AK切 出 。 圖 5-11 平 面 輪 廓 銑 削 3.固 定 斜 角 平 面 的 加 工 方 法 固 定 斜 角 平 面 是 指 與 水 平 面 成 一 固 定 夾 角 的 斜 面 。 當(dāng) 零 件 尺 寸 不 大 時(shí) ，可 用 斜 墊 板 墊 平 后 加

21、 工 ； 如 果 機(jī) 床 主 軸 可 以 擺 角 ， 則 可 以 擺 成 適 當(dāng) 的 定 角 ，用 不 同 的 刀 具 來(lái) 加 工 （ 如 圖 5-12） 。 圖 5-12 主 軸 擺 角 加 工 固 定 斜 角 平 面 a） 主 軸 垂 直 端 刃 加 工 b） 主 軸 擺 角 后 側(cè) 刃 加 工 c） 主 軸 擺 角 后 端 刃 加 工 d） 主 軸 水 平 側(cè) 刃 加 工 4. 變 斜 角 面 的 加 工 （ 1） 對(duì) 曲 率 變 化 較 小 的 變 斜 角 面 ， 用 4坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 的 數(shù) 控 銑 床 ， 采 用 立 銑 刀 (但 當(dāng)零 件 斜 角 過(guò) 大 ， 超 過(guò) 機(jī) 床 主

22、軸 擺 角 范 圍 時(shí) ， 可 用 角 度 成 型 銑 刀 加 以 彌 補(bǔ) )以 插 補(bǔ)方 式 擺 角 加 工 ， 如 圖 5-13a） 所 示 。 （ 2） 對(duì) 曲 率 變 化 較 大 的 變 斜 角 面 ， 用 4坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 加 工 難 以 滿 足 加 工 要 求 ， 最 好 用 5坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 銑 床 ， 以 圓 弧 插 補(bǔ) 方 式 擺 角 加 工 ， 如 下 圖 5-13b） 所 示 。 a） b）圖 5-13 數(shù) 控 銑 床 加 工 變 斜 角 面a） 四 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) b） 五 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) （ 3） 采 用 3坐 標(biāo) 數(shù) 控 銑 床 兩 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) ， 利

23、用 球 頭 銑 刀 和 鼓 形 銑 刀 ， 以 直線 或 圓 弧 插 補(bǔ) 方 式 進(jìn) 行 分 層 銑 削 加 工 ， 加 工 后 的 殘 留 面 積 用 鉗 修 方 法 清除 ， 如 圖 5-14所 示 是 用 鼓 形 銑 刀 分 層 銑 削 變 斜 角 面 。 圖 5-14 用 鼓 形 銑 刀 分 層 銑 削 變 斜 角 面 5.曲 面 輪 廓 的 加 工 方 法 （ 1） 對(duì) 曲 率 變 化 不 大 和 精 度 要 求 不 高 的 曲 面 粗 加 工 ， 常 采 用 兩 軸 半 坐 標(biāo) 行 切 法 加 工 。 圖 5-15 行 切 法 加 工 曲 面 圖 5-16 兩 軸 半 坐 標(biāo) 行

24、切 法 加 工 曲 面 （ 2） 對(duì) 曲 率 變 化 較 大 和 精 度 要 求 較 高 的 曲 面 精 加 工 ， 常 用X、 Y、 Z三 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 插 補(bǔ) 的 行 切 法 加 工 ， 如 圖 5-17所 示 。圖 5-17 三 軸 聯(lián) 動(dòng) 行 切 法 加 工 曲 面 的 切 削 點(diǎn) 軌 跡 （ 3） 對(duì) 于 葉 輪 、 螺 旋 槳 這 樣 的 零 件 ， 因 其 葉 片 形 狀 復(fù) 雜 ， 刀 具 容 易 與相 鄰 表 面 發(fā) 生 干 涉 ， 常 用 五 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 加 工 ， 其 加 工 原 理 如 圖 5-18所 示 。 圖 5-18 曲 面 的 五 坐 標(biāo) 聯(lián) 動(dòng) 加 工

25、5.2.3 刀 具 的 選 擇 1.數(shù) 控 銑 削 刀 具 的 基 本 要 求 銑 刀 剛 性 要 好 銑 刀 的 耐 用 度 要 高 2.典 型 數(shù) 控 銑 削 加 工 刀 具 數(shù) 控 銑 削 常 用 的 刀 具 有 面 銑 刀 、 立 銑 刀 、 鍵 槽 銑 刀 、 模 具 銑 刀 、 鼓 形 銑 刀和 成 形 銑 刀 等 ， 在 第 一 章 中 已 對(duì) 面 銑 刀 、 普 通 立 銑 刀 、 鍵 槽 銑 刀 和 成 形 銑 刀 進(jìn)行 了 介 紹 ， 下 面 僅 對(duì) 幾 種 典 型 數(shù) 控 銑 削 刀 具 進(jìn) 行 說(shuō) 明 。 （ 1） 硬 質(zhì) 合 金 螺 旋 齒 立 銑 刀 如 圖 5-1

26、9所 示 ， 通 常 這 種 刀 具 的 硬 質(zhì) 合 金 刀 刃 可 做 成 焊接 、 機(jī) 夾 及 可 轉(zhuǎn) 位 三 種 形 式 ， 它 具 有 良 好 的 剛 性 及 排 屑 性 能 ，可 對(duì) 工 件 的 平 面 、 階 梯 面 、 內(nèi) 側(cè) 面 及 溝 槽 進(jìn) 行 粗 、 精 銑 削 加工 ， 生 產(chǎn) 效 率 可 比 同 類 型 高 速 鋼 銑 刀 提 高 2 5倍 。 a） b）圖 5-19 硬 質(zhì) 合 金 螺 旋 齒 立 銑 刀a） 每 齒 單 條 刀 片 b） 每 齒 多 個(gè) 刀 片 當(dāng) 銑 刀 的 長(zhǎng) 度 足 夠 時(shí) ， 可 以 在 一 個(gè) 刀 槽 中 焊 上 兩 個(gè) 或 更 多 的

27、硬 質(zhì) 合 金 刀 片 ，并 使 相 鄰 刀 齒 間 的 接 縫 相 互 錯(cuò) 開(kāi) ， 利 用 同 一 刀 槽 中 刀 片 之 間 的 接 縫 作 為 分 屑 槽 ，如 圖 5-19b） 所 示 。 這 種 銑 刀 俗 稱 “ 玉 米 銑 刀 ” ， 通 常 在 粗 加 工 時(shí) 選 用 。（ 2） 波 形 刃 立 銑 刀 波 形 刃 立 銑 刀 與 普 通 立 銑 刀 的 最 大 區(qū) 別 是 其 刀 刃 為 波 形 ， 如 圖 5-20所 示 。 采用 這 種 立 銑 刀 能 有 效 降 低 銑 削 力 ， 防 止 銑 削 時(shí) 產(chǎn) 生 振 動(dòng) ， 并 顯 著 地 提 高 銑 削 效率 ， 適 合

28、 于 切 削 余 量 大 的 粗 加 工 。 a） b）圖 5-20 波 形 刃 立 銑 刀 a） 齒 形 b） 波 形 （ 3） 模 具 銑 刀 模 具 銑 刀 由 立 銑 刀 發(fā) 展 而 成 ， 它 是 加 工 金 屬 模 具 型 面 的 銑 刀 的 通 稱 。 模 具銑 刀 分 為 圓 錐 形 立 銑 刀 （ 圓 錐 半 角 、 2=3、 5 、 7 、 10 ） 、 圓 柱 形 球 頭 立銑 刀 和 圓 錐 形 球 頭 立 銑 刀 三 種 ， 其 柄 部 有 直 柄 、 削 平 型 直 柄 和 莫 氏 錐 柄 。 主 要用 于 空 間 曲 面 、 模 具 型 腔 等 曲 面 的 加 工

29、 。 圖 5-21 高 速 鋼 模 具 銑 刀 a） 圓 錐 形 立 銑 刀 b） 圓 柱 形 球 頭 立 銑 刀 c） 圓 錐 形 球 頭 立 銑 刀 圖 5-22 硬 質(zhì) 合 金 模 具 銑 刀 模 具 銑 刀 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 是 球 頭 或 端 面 上 布 滿 了 切 削 刃 、 圓 周 刃 與 球頭 刃 圓 弧 連 接 ， 可 以 作 徑 向 和 軸 向 進(jìn) 給 。 它 的 的 工 作 部 分 用 高 速鋼 或 硬 質(zhì) 合 金 制 造 ， 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 直 徑 d=4 63mm。 圖 5-21為高 速 鋼 制 造 的 模 具 銑 刀 ， 圖 5-22為 硬 質(zhì) 合 金 制

30、 造 的 模 具 銑 刀 。 直徑 較 小 的 硬 質(zhì) 合 金 銑 刀 多 制 成 整 體 式 結(jié) 構(gòu) ， 直 徑 在 16mm上 的制 成 焊 接 式 或 機(jī) 夾 式 刀 片 結(jié) 構(gòu) 。 （ 4） 鼓 形 銑 刀 如 圖 5-23所 示 ， 它 的 切 削 刃 分 布 在 半 徑 為 R的 圓 弧 面 上 ， 端 面 無(wú) 切 削 刃 ， 加 工時(shí) 控 制 刀 具 上 下 位 置 ， 相 應(yīng) 改 變 刀 刃 的 切 削 部 位 ， 可 以 在 工 件 上 切 出 從 負(fù) 到 正 的 不同 斜 角 。 R越 小 ， 鼓 形 銑 刀 所 能 加 工 的 斜 角 范 圍 越 廣 ， 但 所 獲 得

31、的 表 面 質(zhì) 量 也 越 差 。這 種 刀 具 的 缺 點(diǎn) 是 刃 磨 困 難 ， 切 削 條 件 差 ， 而 且 不 適 于 加 工 有 底 的 輪 廓 表 面 。 圖 5-23 鼓 形 銑 刀 3.銑 刀 的 選 擇 銑 刀 類 型 應(yīng) 與 工 件 的 表 面 形 狀 和 尺 寸 相 適 應(yīng) 。 加 工 較 大 的 平 面 應(yīng) 選 擇 面 銑 刀 ；加 工 凹 槽 、 較 小 的 臺(tái) 階 面 及 平 面 輪 廓 應(yīng) 選 擇 立 銑 刀 ； 加 工 空 間 曲 面 、 模 具 型 腔 或 凸模 成 形 表 面 等 多 選 用 模 具 銑 刀 ； 加 工 封 閉 的 鍵 槽 選 擇 鍵 槽

32、銑 刀 ； 加 工 變 斜 角 零 件 的變 斜 角 面 應(yīng) 選 用 鼓 形 銑 刀 ； 加 工 各 種 直 的 或 圓 弧 形 的 凹 槽 、 斜 角 面 、 特 殊 孔 等 應(yīng) 選用 成 形 銑 刀 。 數(shù) 控 銑 床 上 使 用 最 多 的 是 可 轉(zhuǎn) 位 面 銑 刀 和 立 銑 刀 ， 下 面 介 紹 這 兩 種 銑刀 參 數(shù) 的 選 擇 。 （ 1） 面 銑 刀 主 要 參 數(shù) 的 選 擇 面 銑 刀 主 要 參 數(shù) 的 選 擇 包 括 面 銑 刀 的 直 徑 、 齒 數(shù) 和 刀 刃 的 幾 何 角 度 等 。 面 銑 刀 直 徑 的 選 擇對(duì) 于 單 次 平 面 銑 削 ， 面 銑

33、 刀 的 直 徑 可 參 照 下 式 選 擇 ： D=(1.3 1.6)B式 中 ： D面 銑 刀 直 徑 ， mm； B銑 削 寬 度 ， mm。 對(duì) 于 面 積 太 大 的 平 面 ， 由 于 受 到 多 種 因 素 的 限 制 ， 如 機(jī) 床 的 功 率 等級(jí) 、 刀 具 和 可 轉(zhuǎn) 位 刀 片 幾 何 尺 寸 、 安 裝 剛 度 、 每 次 切 削 的 深 度 和 寬 帶 以及 其 他 加 工 因 素 等 ， 面 銑 刀 的 直 徑 不 可 能 比 平 面 寬 帶 更 大 ， 這 時(shí) 可 選 擇直 徑 教 小 的 面 銑 刀 ， 采 用 多 次 銑 削 平 面 。 面 銑 刀 齒 數(shù)

34、的 選 擇 可 轉(zhuǎn) 位 面 銑 刀 有 粗 齒 、 中 齒 和 細(xì) 齒 三 種 （ 如 表 5-3） 。 粗 齒 面 銑 刀 容屑 空 間 較 大 ， 適 用 于 鋼 件 的 粗 銑 ， 中 齒 面 銑 刀 適 用 于 銑 削 帶 有 斷 續(xù) 表 面 的鑄 件 或 對(duì) 鋼 件 的 連 續(xù) 表 面 進(jìn) 行 粗 銑 及 精 銑 ， 細(xì) 齒 面 銑 刀 適 宜 于 在 機(jī) 床 功 率足 夠 的 情 況 下 對(duì) 鑄 件 進(jìn) 行 粗 銑 或 精 銑 。 面 銑 刀 刀 刃 幾 何 角 度 的 選 擇 面 銑 刀 幾 何 角 度 的 標(biāo) 注 如 圖 1-36所 示 。 前 角 的 選 擇 原 則 與 車(chē)

35、刀 基 本 相 同 ，只 是 由 于 銑 削 時(shí) 有 沖 擊 ， 故 前 角 數(shù) 值 一 般 比 車(chē) 刀 略 小 ， 尤 其 是 硬 質(zhì) 合 金 面 銑 刀 ，前 角 數(shù) 值 減 小 得 更 多 些 。 銑 削 強(qiáng) 度 和 硬 度 都 高 的 材 料 可 選 用 負(fù) 前 角 。 前 角 的 數(shù) 值主 要 根 據(jù) 工 件 材 料 和 刀 具 材 料 來(lái) 選 擇 ， 其 具 體 數(shù) 值 可 參 見(jiàn) 表 5-4。 銑 刀 的 磨 損 主 要 發(fā) 生 在 后 力 面 上 ， 因 此 適 當(dāng) 加 大 后 角 ， 可 減少 銑 刀 磨 損 。 常 取 0 5 12 ， 工 件 材 料 軟 時(shí) 取 大 值

36、， 工 件 材料 硬 時(shí) 取 小 值 ； 粗 齒 銑 刀 取 小 值 ， 細(xì) 齒 銑 刀 取 大 值 。 銑 削 時(shí) 沖 擊 力 大 ， 為 了 保 護(hù) 刀 尖 ， 硬 質(zhì) 合 金 面 銑 刀 的 刃 傾 角常 取 s -5 15 。 只 有 在 銑 削 低 強(qiáng) 度 材 料 時(shí) ， 取 s 5 。主 偏 角 r對(duì) 徑 向 切 削 力 和 切 削 深 度 影 響 較 大 。 其 值 在 45 90范 圍 內(nèi) 選 取 ， 銑 削 鑄 鐵 常 用 45 ,銑 削 一 般 鋼 材 常 用 75 ,銑 削 帶 凸肩 的 平 面 或 薄 壁 零 件 時(shí) 要 用 90 。 （ 2） 立 銑 刀 主 要 參

37、數(shù) 的 選 擇 立 銑 刀 參 數(shù) 的 選 擇 主 要 是 刀 刃 幾 何 角 度 和 刀 具 尺 寸 的 選 擇 。 立 銑 刀 刀 刃 幾 何 角 度 的 選 擇 立 銑 刀 的 前 、 后 角 都 為 正 值 ， 分 別 根 據(jù) 工 件 材 料 和 銑 刀 直 徑 選 取 ， 其 具 體數(shù) 值 分 別 參 見(jiàn) 表 5-5和 表 5-6。 立 銑 刀 尺 寸 的 選 擇立 銑 刀 的 尺 寸 參 數(shù) ， 如 圖 5-24所 示 ， 可 按 下 述 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 選 取 。 刀 具 半 徑 R應(yīng) 小 于 零 件 內(nèi) 輪 廓 面 的 最 小 曲 率 半 徑 ， 一 般 取 R (0.8 0.

38、9)。 零 件 的 加 工 高 度 H(1/4 1/6)R， 以 保 證 刀 具 具 有 足 夠 的 剛 度 。 對(duì) 不 通 孔 (深 槽 )， 選 取 L H+(5 10)mm(L為 刀 具 切 削 部 分 長(zhǎng) 度 ， H為 零 件 高 度 )。 加 工 外 形 及 通 槽 時(shí) ， 選 取 L=H+r+（ 5 10)mm(r為 端 刃 圓 角 半 徑 )。 粗 加 工 內(nèi) 輪 廓 面 時(shí) (見(jiàn) 圖 5-25)， 銑 刀 最 大 直 徑 D粗 可 按 下 式 計(jì) 算 ：DD 2sin1 )2sin2 1 （粗式 中 D輪 廓 的 最 小 凹 圓 角 直 徑 ； 圓 角 鄰 邊 夾 角 等 分

39、線 上 的 精 加 工 余 量 ； 1精 加 工 余 量 ； 圓 角 兩 鄰 邊 的 夾 角 。 加 工 筋 時(shí) ， 刀 具 直 徑 為 D (5 10)b (b為 筋 的 厚 度 )。 圖 5-24 立 銑 刀 的 尺 寸 參 數(shù) 圖 5-25 粗 加 工 立 銑 刀 直 徑 計(jì) 算 5.2.4 工 序 的 劃 分 和 加 工 順 序 的 安 排 1. 工 序 的 劃 分 在 確 定 完 加 工 內(nèi) 容 和 加 工 方 法 之 后 ， 就 要 根 據(jù) 被 加 工 面 的 特 征 和 要 求 、使 用 的 刀 具 和 現(xiàn) 有 的 加 工 設(shè) 備 、 條 件 進(jìn) 行 工 序 的 劃 分 ， 把

40、加 工 內(nèi) 容 劃 分 為 一個(gè) 或 幾 個(gè) 工 序 。 工 序 的 劃 分 原 則 有 工 序 集 中 和 工 序 分 散 兩 種 原 則 。 在 數(shù) 控 機(jī)床 加 工 中 ， 一 般 按 工 序 集 中 的 原 則 劃 分 工 序 ， 劃 分 方 法 如 下 ： （ 1） 刀 具 集 中 分 序 法 （ 2） 粗 、 精 加 工 分 序 法 （ 3） 加 工 部 位 分 序 法 （ 4） 安 裝 次 數(shù) 分 序 法 2.加 工 順 序 的 安 排 加 工 順 序 的 安 排 應(yīng) 遵 循 下 列 原 則 ： 基 面 先 行 原 則 先 粗 后 精 原 則 先 主 后 次 原 則 先 面 后

41、孔 原 則 先 內(nèi) 后 外 原 則 5.2.5 夾 具 的 選 擇 數(shù) 控 銑 床 上 的 工 件 裝 夾 方 法 與 普 通 銑 床 一 樣 ， 所 使 用 的 夾 具 往 往 并 不 很 復(fù) 雜 ，只 要 求 簡(jiǎn) 單 的 定 位 、 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 就 可 以 了 。 但 要 將 加 工 部 位 敞 開(kāi) ， 不 能 因 裝 夾 工 件而 影 響 進(jìn) 給 和 切 削 加 工 。 一 般 選 擇 順 序 是 ： 單 件 生 產(chǎn) 中 盡 量 選 用 機(jī) 床 用 平 口 虎 鉗 、壓 板 螺 釘 等 通 用 夾 具 ， 批 量 生 產(chǎn) 時(shí) 優(yōu) 先 考 慮 組 合 夾 具 ， 其 次 考 慮 可 調(diào)

42、 夾 具 ， 最 后考 慮 選 用 成 組 夾 具 和 專 用 夾 具 。 1.平 口 鉗 圖 5-26 虎 鉗 1-底 座 2-固 定 鉗 口 3-活 動(dòng) 鉗 口 4-螺 桿 2.組 合 夾 具 組 合 夾 具 是 由 一 套 結(jié) 構(gòu) 已 經(jīng) 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 尺 寸 已 經(jīng) 規(guī) 范 化 的 通 用 元 件 、 組合 元 件 所 構(gòu) 成 。 可 以 按 工 件 的 加 工 需 要 組 成 各 種 功 用 的 夾 具 。 組 合 夾 具 分 槽 系 組 合 夾 具 和 孔 系 組 合 夾 具 兩 大 類 ， 我 國(guó) 以 槽 系 為 主 。 （ 1） 槽 系 組 合 夾 具 的 規(guī) 格 如 圖 5

43、-27為 一 槽 系 組 合 夾 具 及 其 組 裝 過(guò) 程 。 為 了 適 應(yīng) 不 同 工 廠 、 不 同 產(chǎn) 品的 需 要 ， 槽 系 組 合 夾 具 分 大 、 中 、 小 型 三 種 規(guī) 格 ， 其 主 要 參 數(shù) 如 表 5-7所 示 。 圖 5-27 槽 系 組 合 夾 具 組 裝 過(guò) 程 過(guò) 程 示 意 圖1-緊 固 件 2-基 準(zhǔn) 板 3-工 件 4-活 動(dòng) V形 塊 合 件 5-支 承 板 6-墊 塊 7-定 位 鍵 及 其 緊 定 螺 釘 （ 2） 孔 系 組 合 夾 具 目 前 許 多 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 都 有 自 己 的 孔 系 組 合 夾 具 。 圖 5-28為 德 國(guó)

44、 BIUCO公 司 的 孔系 組 合 夾 具 組 裝 示 意 圖 。 元 件 與 元 件 間 用 兩 個(gè) 銷 釘 定 位 ， 一 個(gè) 螺 釘 緊 固 。 定 位 孔孔 徑 有 10mm、 12mm、 16mm、 24mm四 個(gè) 規(guī) 格 ； 相 應(yīng) 的 孔 距 為 30mm、 40mm、50mm、 80mm； 孔 徑 公 差 為 H7， 孔 距 公 差 為 0.01mm。 圖 5-28 BIUCO孔 系 組 合 夾 具 組 裝 示 意 圖 孔 系 組 合 夾 具 的 元 件 用 一 面 兩 圓 柱 銷 定 位 ， 屬 允 許 使 用 的 過(guò) 定位 ； 其 定 位 精 度 高 ， 剛 性 比 槽

45、系 組 合 夾 具 好 ， 組 裝 可 靠 ， 體 積 小 ，元 件 的 工 藝 性 好 ， 成 本 低 ， 可 用 作 數(shù) 控 機(jī) 床 夾 具 。 但 組 裝 時(shí) 元 件 的位 置 不 能 隨 意 調(diào) 節(jié) ， 常 用 偏 心 銷 釘 或 部 分 開(kāi) 槽 元 件 進(jìn) 行 彌 補(bǔ) 。 5.2.6 加 工 路 線 的 確 定 1.銑 削 方 式 的 確 定 銑 削 過(guò) 程 是 斷 續(xù) 切 削 ， 會(huì) 引 起 沖 擊 振 動(dòng) ， 切 削 層 總 面 積 是 變 化 的 ， 銑 削 均勻 性 差 ， 銑 削 力 的 波 動(dòng) 較 大 。 采 用 合 適 的 銑 削 方 式 對(duì) 提 高 銑 刀 耐 用 度

46、 、 工 件 質(zhì)量 、 加 工 生 產(chǎn) 率 關(guān) 系 很 大 。 銑 削 方 式 有 逆 銑 和 順 銑 兩 種 方 式 ， 當(dāng) 銑 刀 的 旋 轉(zhuǎn) 方 向 和 工 件 的 進(jìn) 給 方 向 相 同時(shí) 稱 為 順 銑 ， 相 反 時(shí) 稱 為 逆 銑 ， 如 圖 5-29所 示 。 a） b） 圖 5-29 銑 削 方 式a） 逆 銑 b） 順 銑 逆 銑 時(shí) ， 刀 具 從 已 加 工 表 面 切 入 ， 切 削 厚 度 從 零 逐 漸 增 大 ， 不 會(huì) 造 成 從 毛 坯 面切 入 而 打 刀 ； 其 水 平 切 削 分 力 與 工 件 進(jìn) 給 方 向 相 反 ， 使 銑 床 工 作 臺(tái) 進(jìn)

47、給 的 絲 杠 與 螺母 傳 動(dòng) 面 始 終 是 抵 緊 ， 不 會(huì) 受 絲 杠 螺 母 副 間 隙 的 影 響 ， 銑 削 較 平 穩(wěn) 。 但 刀 齒 在 剛 切入 已 加 工 表 面 時(shí) ， 會(huì) 有 一 小 段 滑 行 、 擠 壓 ， 使 這 段 表 面 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重 的 冷 硬 層 ， 下 一 個(gè)刀 齒 切 入 時(shí) ， 又 在 冷 硬 層 表 面 滑 行 、 擠 壓 ， 不 僅 使 刀 齒 容 易 磨 損 ， 而 且 使 工 件 的表 面 粗 糙 度 增 大 ； 同 時(shí) ， 刀 齒 垂 直 方 向 的 切 削 分 力 向 上 ， 不 僅 會(huì) 使 工 作 臺(tái) 與 導(dǎo) 軌 間形 成 間 隙

48、 ， 引 起 振 動(dòng) ， 而 且 有 把 工 件 從 工 作 臺(tái) 上 挑 起 的 傾 向 ， 因 此 需 較 大 的 夾 緊 力 。 順 銑 時(shí) ， 刀 具 從 待 加 工 表 面 切 入 ， 切 削 厚 度 從 最 大 逐 漸 減 小 為 零 ， 切 入 時(shí) 沖擊 力 較 大 ， 刀 齒 無(wú) 滑 行 、 擠 壓 現(xiàn) 象 ， 對(duì) 刀 具 耐 用 度 有 利 ； 其 垂 直 方 向 的 切 削 分力 向 下 壓 向 工 作 臺(tái) ， 減 小 了 工 件 上 下 的 振 動(dòng) ， 對(duì) 提 高 銑 刀 加 工 表 面 質(zhì) 量 和 工 件 的夾 緊 有 利 。 但 順 銑 的 水 平 切 削 分 力 與

49、工 件 進(jìn) 給 方 向 一 致 ， 當(dāng) 水 平 切 削 分 力 大 于 工作 臺(tái) 摩 擦 力 （ 例 如 遇 到 加 工 表 面 有 硬 皮 或 硬 質(zhì) 點(diǎn) ） 時(shí) ， 使 工 作 臺(tái) 帶 動(dòng) 絲 杠 向 左 竄動(dòng) ， 絲 杠 與 螺 母 傳 動(dòng) 副 右 側(cè) 面 出 現(xiàn) 間 隙 ， 硬 點(diǎn) 過(guò) 后 絲 杠 螺 母 副 的 間 隙 恢 復(fù) 正 常 ，這 種 現(xiàn) 象 對(duì) 加 工 極 為 不 利 ， 會(huì) 引 起 “ 啃 刀 ” 或 “ 打 刀 ” ， 甚 至 損 壞 夾 具 或 機(jī) 床 。 順 銑 與 逆 銑 的 確 定 ， 當(dāng) 工 件 表 面 有 硬 皮 、 機(jī) 床 的 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 有 間 隙

50、 時(shí) ， 應(yīng) 選 用逆 銑 。 因 逆 銑 時(shí) ， 刀 齒 從 已 加 工 表 面 切 入 的 ， 不 會(huì) 崩 刃 ， 機(jī) 床 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 間 隙 不會(huì) 引 起 振 動(dòng) 和 爬 行 ， 因 此 粗 銑 時(shí) 盡 量 采 用 逆 銑 。 當(dāng) 工 件 表 面 無(wú) 硬 皮 、 機(jī) 床 進(jìn) 給 機(jī)構(gòu) 無(wú) 間 隙 時(shí) ， 應(yīng) 選 用 順 銑 。 因 為 順 銑 加 工 后 ， 零 件 表 面 質(zhì) 量 好 ， 刀 齒 磨 損 小 ， 刀具 耐 用 度 高 （ 試 驗(yàn) 表 明 ， 順 銑 時(shí) 刀 具 的 耐 用 度 比 逆 銑 時(shí) 提 高 2 3倍 ） ， 因 此 精 銑時(shí) ， 應(yīng) 盡 量 采 用 順

51、 銑 。 另 外 ， 對(duì) 于 鋁 鎂 合 金 、 鈦 合 金 和 耐 熱 合 金 等 材 料 ， 為 了 降低 表 面 粗 糙 度 值 ， 提 高 刀 具 耐 用 度 ， 盡 量 采 用 順 銑 加 工 。 2.走 刀 路 線 的 確 定（ 1） 平 面 銑 削 路 線 1） 單 次 平 面 銑 削 的 刀 具 路 線 單 次 平 面 銑 削 的 刀 具 路 線 中 ， 可 用 面 銑 刀 進(jìn) 入 材 料 時(shí) 的 銑 刀 切 入 角來(lái) 討 論 。 面 銑 刀 的 切 入 角 由 刀 心 位 置 相 對(duì) 于 工 件 邊 緣 的 位 置 決 定 。 如 圖 5-30a）所 示 刀 心 位 置 在

52、工 件 內(nèi) （ 但 不 跟 工 件 中 心 重 合 ） ， 切 入 角 為 負(fù) ； 如 圖 5-30b） 所 示 刀 具 中 心 在 工 件 外 ， 切 入 角 為 正 。 刀 心 位 置 與 工 件 邊 緣 重 合 時(shí) ，切 入 角 為 零 。 a） b） 圖 5-30 切 削 切 入 角 （ W為 切 削 寬 度 ）a） 負(fù) 切 入 角 b） 正 切 入 角 如 果 工 件 只 需 一 次 切 削 ， 應(yīng) 該 避 免 刀 心 軌 跡 與 工 件 中 心 線 重 合 。 刀 具 中心 處 于 工 件 中 間 位 置 時(shí) 將 容 易 引 起 顫 振 ， 從 而 加 工 質(zhì) 量 較 差 ， 因

53、此 ， 刀 具 軌跡 應(yīng) 偏 離 工 件 中 心 線 。 當(dāng) 刀 心 軌 跡 與 工 件 邊 緣 線 重 合 時(shí) ， 切 削 鑲 刀 片 進(jìn) 人 工 件 材 料 時(shí) 的 沖 擊 力最 大 ， 是 最 不 利 刀 具 加 工 的 情 況 。 因 此 應(yīng) 該 避 免 刀 具 中 心 線 與 工 件 邊 緣 線 重合 。 如 果 切 入 角 為 正 ， 剛 剛 切 人 工 件 時(shí) ， 刀 片 相 對(duì) 于 工 件 材 料 的 沖 擊 速 度 大 ，引 起 碰 撞 力 也 較 大 。 所 以 正 切 入 角 容 易 使 刀 具 破 損 或 產(chǎn) 生 缺 口 ， 基 于 此 ， 擬定 刀 心 軌 跡 時(shí) ，

54、 應(yīng) 避 免 正 切 入 角 。 使 用 負(fù) 切 入 角 時(shí) ， 已 切 入 工 件 材 料 鑲 刀 片 承 受 最 大 切 削 力 ， 而 剛 切 入(撞 入 )工 件 的 刀 片 受 力 較 小 ， 引 起 碰 撞 力 也 較 小 ， 從 而 可 延 長(zhǎng) 鑲 刀 片 壽 命 ，且 引 起 的 振 動(dòng) 也 小 一 些 。 因 此 使 用 負(fù) 切 入 角 是 首 選 的 方 法 。 通 常 盡 量 應(yīng) 該 讓 面 銑 刀 中 心 在 工 件區(qū) 域 內(nèi) ， 這 樣 就 可 確 保 切 入 角 為 負(fù) ， 且 工 件 只 需 一 次 切 削 時(shí) 避 免 刀 具 中 心線 與 工 件 中 心 線 重

55、 合 。 比 較 如 圖 5-35所 示 兩 個(gè) 刀 路 ， 雖 然 都 使 用 負(fù) 切 入 角 ， 但 圖 5-35(a)面銑 刀 整 個(gè) 寬 度 全 部 參 與 銑 削 ， 刀 具 容 易 磨 損 ； 圖 5-35 (b)所 示 的 刀 削 路 線是 正 確 的 。 圖 5-31 負(fù) 切 入 角 的 兩 種 刀 路 的 比 較 2） 多 次 平 面 銑 削 的 刀 具 路 線 銑 削 大 面 積 工 件 平 面 時(shí) ， 銑 刀 不 能 一 次 切 除 所 有 材 料 ， 因 此 在 同 一 深 度 需 要 多次 走 刀 。 分 多 次 銑 削 的 刀 路 有 多 種 ， 每 一 種 方 法

56、 在 特 定 環(huán) 境 下 具 有 各 自 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 最為 常 見(jiàn) 的 方 法 為 同 一 深 度 上 的 單 向 多 次 切 削 和 雙 向 多 次 切 削 （ 圖 5-36所 示 ） 。 a） b） c） d）圖 5-32 平 面 銑 削 的 多 次 刀 路 a) 粗 加 工 b) 精 加 工 c) 粗 加 工 d) 精 加 工 單 向 多 次 切 削 時(shí) ， 切 削 起 點(diǎn) 在 工 件 的 同 一 側(cè) ， 另 一 側(cè) 為 終 點(diǎn) 的 位 置 ， 每 完 成 一次 切 削 后 ， 刀 具 從 工 件 上 方 回 到 切 削 起 點(diǎn) 的 一 側(cè) ， 如 圖 5-32a） 、 b） 所 示

57、 ， 這 是 平面 銑 削 中 常 見(jiàn) 的 方 法 ， 頻 繁 的 快 速 返 回 運(yùn) 動(dòng) 導(dǎo) 致 效 率 很 低 ， 但 它 能 保 證 面 銑 刀 的 切削 總 是 順 銑 。 雙 向 多 次 切 削 也 稱 為 Z形 切 削 ， 如 圖 5-32 c)、 d） 所 示 ， 它 的 應(yīng) 用 也 很 頻 繁 。 它的 效 率 比 單 向 多 次 切 削 要 高 ， 但 銑 削 中 順 銑 、 逆 銑 交 替 ， 從 而 在 精 銑 平 面 時(shí) 影 響 加工 質(zhì) 量 ， 因 此 平 面 質(zhì) 量 要 求 高 的 平 面 精 銑 通 常 并 不 使 用 這 種 刀 路 。 不 管 使 用 哪 種

58、切 削 方 法 ， 起 點(diǎn) S和 終 點(diǎn) E與 工 件 都 有 安 全 間 隙 ， 確 保 刀 具 安 全 和加 工 質(zhì) 量 。 （ 2） 輪 廓 銑 削 路 線 對(duì) 于 外 輪 廓 銑 削 ， 一 般 按 工 件 輪 廓 進(jìn) 行 走 刀 。 若 不 能 去 除 全 部 余 量 ， 可 以先 安 排 去 除 輪 廓 邊 角 料 的 走 刀 路 線 。 在 安 排 去 除 輪 廓 邊 角 料 的 走 刀 路 線 時(shí) ， 以保 證 輪 廓 的 精 加 工 余 量 為 準(zhǔn) 。 在 確 定 輪 廓 走 刀 路 線 時(shí) ， 應(yīng) 使 刀 具 切 向 切 入 和 切 向 切 出 ， 如 圖 5-33所 示

59、。同 時(shí) ， 切 入 點(diǎn) 的 選 擇 應(yīng) 盡 量 選 在 幾 何 元 素 相 交 的 位 置 。 X工 件刀 具 軌 跡出 刀刀 具 入 刀 軌 跡Y a） b） 圖 5-33 輪 廓 加 工 走 刀 路 線 a） 刀 具 以 走 直 線 的 方 式 切 向 切 入 和 切 向 切 出 b） 刀 具 以 走 圓 弧 的 方 式 切 向 切 入 和 切 向 切 出 （ 3） 型 腔 銑 削 路 線1） 下 刀 方 法 的 確 定 在 型 腔 銑 削 中 ， 由 于 是 把 坯 件 中 間 的 材 料 去 掉 ， 刀 具 不 可 能 象 銑外 輪 廓 一 樣 從 外 面 下 刀 切 入 ， 而 要

60、 從 坯 件 的 實(shí) 體 部 位 下 刀 切 入 ， 因 此在 型 腔 銑 削 中 下 刀 方 式 的 選 擇 很 重 要 ， 常 用 以 下 三 種 方 法 ： 使 用 鍵 槽 銑 刀 沿 Z向 直 接 下 刀 ， 切 入 工 件 。 先 用 鉆 頭 鉆 下 刀 工 藝 孔 ， 立 銑 刀 通 過(guò) 下 刀 工 藝 孔 垂 向 進(jìn) 入 再 用 圓周 銑 削 。 使 用 立 銑 刀 螺 旋 下 刀 或 者 斜 插 式 下 刀 。 螺 旋 下 刀 ,即 在 兩 個(gè) 切 削 層 之 間 ,刀 具 從 上 一 層 的 高 度 沿 螺 旋 線 以漸 近 的 方 式 切 入 工 件 ,直 到 下 一 層

61、的 高 度 ,然 后 開(kāi) 始 正 式 切 削 。 2） 型 腔 銑 削 路 線 的 確 定 對(duì) 于 型 腔 加 工 的 走 刀 路 線 常 有 行 切 、 環(huán) 切 和 綜 合 切 削 三 種 方 法 ，如 圖 5-34所 示 。 三 種 加 工 方 法 的 特 點(diǎn) 是 ： 共 同 點(diǎn) 是 都 能 切 凈 內(nèi) 腔 中 的 全 部 面 積 ， 不 留 死 角 ， 不 傷 輪 廓 ，同 時(shí) 盡 量 減 少 重 復(fù) 進(jìn) 給 的 搭 接 量 。 不 同 點(diǎn) 是 行 切 法 （ 圖 5-34a） )的 進(jìn) 給 路 線 比 環(huán) 切 法 短 ， 但 行 切法 將 在 每 兩 次 進(jìn) 給 的 起 點(diǎn) 與 終 點(diǎn)

62、 間 留 下 殘 留 面 積 ， 而 達(dá) 不 到 所 要 求 的表 面 粗 糙 度 ； 用 環(huán) 切 法 （ 圖 8-34b） )獲 得 的 表 面 粗 糙 度 要 好 于 行 切 法 ，但 環(huán) 切 法 需 要 逐 次 向 外 擴(kuò) 展 輪 廓 線 ， 刀 位 點(diǎn) 計(jì) 算 稍 微 復(fù) 雜 一 些 。 采 用 圖 8-34c） 所 示 的 進(jìn) 給 路 線 ， 即 先 用 行 切 法 切 去 中 間 部 分 余量 ， 最 后 用 環(huán) 切 法 光 整 輪 廓 表 面 ， 既 能 使 總 的 進(jìn) 給 路 線 較 短 ， 又 能 獲得 較 好 的 表 面 粗 糙 度 。 a） b） c） 圖 5-34 型

63、腔 加 工 走 刀 路 線a） 行 切 法 b） 環(huán) 切 法 c） 綜 合 法 （ 4） 曲 面 銑 削 路 線 銑 削 曲 面 時(shí) ， 常 用 球 頭 銑 刀 采 用 “ 行 切 法 ” 進(jìn) 行 加 工 。 對(duì) 于 邊 界 敞開(kāi) 的 曲 面 加 工 ， 可 采 用 兩 種 加 工 路 線 。 如 圖 5-39所 示 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 大 葉 片 ， 當(dāng)采 用 圖 5-35a） 所 示 的 加 工 方 案 時(shí) ， 每 次 沿 直 線 加 工 ， 刀 位 點(diǎn) 計(jì) 算 簡(jiǎn) 單 ，程 序 少 ， 加 工 過(guò) 程 符 合 直 紋 面 的 形 成 ， 可 以 準(zhǔn) 確 保 證 母 線 的 直 線 度 。 當(dāng)采

64、用 圖 5-35b） 所 示 的 加 工 方 案 時(shí) ， 符 合 這 類 零 件 數(shù) 據(jù) 給 出 情 況 ， 便 于 加工 后 檢 驗(yàn) ， 葉 形 的 準(zhǔn) 確 度 較 高 ， 但 程 序 較 多 。 由 于 曲 面 零 件 的 邊 界 是 敞開(kāi) 的 ， 沒(méi) 有 其 他 表 面 限 制 ， 所 以 曲 面 邊 界 可 以 延 伸 ， 球 頭 銑 刀 應(yīng) 由 邊 界外 開(kāi) 始 加 工 。 a） b） 圖 5-35 直 紋 曲 面 的 進(jìn) 給 路 線a） 沿 直 線 進(jìn) 給 b） 沿 曲 線 進(jìn) 給 如 圖 4-36所 示 ， 銑 削 加 工 的 切 削 參 數(shù) 包 括 切 削 速 度 、 進(jìn) 給

65、速 度 、 背 吃 刀 量 、和 側(cè) 吃 刀 量 。 切 削 用 量 的 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 是 ： 保 證 零 件 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 的 前 提 下 ，充 分 發(fā) 揮 刀 具 切 削 性 能 ， 保 證 合 理 的 刀 具 耐 用 度 并 充 分 發(fā) 揮 機(jī) 床 的 性 能 ， 最 大 限度 的 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 成 本 。 5.2.7 切 削 用 量 的 選 擇a) b)圖 4-36 銑 削 用 量a) 圓 周 銑 ； b) 端 銑 從 保 證 刀 具 耐 用 度 的 角 度 出 發(fā) ， 銑 削 切 削 用 量 的 選 擇 方 法 是 先 選 擇 背 吃刀

66、量 （ 或 側(cè) 吃 刀 量 ） ， 其 次 確 定 進(jìn) 給 速 度 ， 最 后 確 定 切 削 速 度 。（ 1） 背 吃 刀 量 ap（ 端 銑 ） 或 側(cè) 吃 刀 量 ae（ 圓 周 銑 ） 的 選 擇背 吃 刀 量 或 側(cè) 吃 刀 量 的 選 取 主 要 由 加 工 余 量 和 對(duì) 表 面 質(zhì) 量 的 要 求 決 定 。 粗 銑 時(shí) 一 般 一 次 進(jìn) 給 應(yīng) 盡 可 能 切 除 全 部 余 量 ， 在 中 等 功 率 機(jī) 床 上 ， 背 吃刀 量 可 達(dá) 8 10mm。 在 工 件 表 面 粗 糙 度 值 要 求 為 Ra12.5 25m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， 粗 銑 一 次 進(jìn) 給 就 可以 達(dá) 到 要 求 。 但 在 余 量 較 大 ， 工 藝 系 統(tǒng) 剛 性 較 差 或 機(jī) 床 動(dòng) 力 不 足 時(shí) ， 應(yīng) 分 兩次 進(jìn) 給 完 成 。 半 精 銑 時(shí) ， 端 銑 的 背 吃 刀 量 或 周 銑 的 側(cè) 吃 刀 量 一 般 在 0.5 2mm內(nèi) 選 取 ，加 工 工 件 的 表 面 粗