銑削刀具走刀路線的最基本原則.pps

1、從零件方面的影響或從刀具路徑的觀點(diǎn)來看，銑削主要的工序類型包括：,8.切斷 9.高進(jìn)給銑削 10. 插銑 11. 坡走銑 12. 螺旋插補(bǔ)銑 13.圓弧插補(bǔ)銑 14. 擺線銑削,面銑 方肩銑 仿形銑削 型腔銑削 槽銑 車銑 螺紋銑削,7.4 銑刀的主偏角,銑刀的主偏角是指刀片刃口和工件的加工表面之間的夾角。主偏角會(huì)影響切屑的厚度、切削力的大小和方向，從而影響刀具壽命。在相同的進(jìn)給速度下，減小主偏角，則切屑厚度變薄，切屑與切削刃的接觸長度更長，較小的主偏角也可使刀具更為平緩地進(jìn)入切口，這有助于減小徑向壓力和保護(hù)切削刃口。但是軸向力太大，會(huì)增加對工件和錐孔的壓力?，F(xiàn)在銑刀常用的主偏角是：45、90

2、、10以及圓刀片,90度主偏角可以銑削具有臺(tái)肩要求的工件，可以獲得直角邊。但是會(huì)產(chǎn)生絕大部分的徑向力，同時(shí)也意味著被切的表面承受的軸向壓力較小。這對于低強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的工件、薄壁工件的加工很有積極意義。 45度主偏角的刀具，加工時(shí)同存在大小值接近的軸向和徑向力，這會(huì)產(chǎn)生更為平穩(wěn)的壓力，并且對機(jī)床功率的要求相對較小。為平面銑削的首選刀具。 10度主偏角銑刀，主要用于插銑，并且也是小切深，大走刀量面銑刀。常用于模具寬大型腔加工時(shí)，大量快速去除余量。因?yàn)閺较蚯邢髁苄。蚨梢越档鸵虻稐U懸伸過長而產(chǎn)生的振動(dòng)趨勢。 69度、75度主偏角銑刀，主要用于冷硬鑄鐵和鑄鋼的表面粗加工。 圓刀片刀具意味著連續(xù)可變的主

3、偏角，范圍從090度，其具體值取決于切深的情況。此刀片半徑具有非常堅(jiān)固的切削刃，并且由于產(chǎn)生薄屑，切削力會(huì)順著長長的切削刃均勻分布。因而適合于高進(jìn)給速率的加工。常用于模具型腔的快速去除余量。薄切屑效應(yīng)，適合加工耐熱合金和鈦合金。因?yàn)槠渚哂衅椒€(wěn)切削、對機(jī)床功率、穩(wěn)定性的要求低。如今，它已不是非標(biāo)準(zhǔn)刀具，而是作為高效且具有高金屬去除率的粗加工刀具。,7.3 面銑刀的直徑和位置,銑刀直徑比切削寬度大很多，并且刀具中心完全在工件寬度之外，此情形多發(fā)生在三面刃銑、卡刀銑和立銑。 對于此種切削，我們發(fā)現(xiàn)可以在1、2兩種情況的基礎(chǔ)上，大大提高銑刀的進(jìn)給速度。假設(shè)3這種情況下，銑刀的直徑為Dc=25mm，ae

4、=0.5mm，如果情況2下的每齒進(jìn)給的推薦值為fz2=0.2mm/z，那么3這種情況的fz3=ac/aefz2=25/0.50.2=1.414mm/z，注意此時(shí)情況2和情況3的切屑厚度都是0.2mm，刀具壽命是一樣的。,銑刀直徑比工件稍寬，此情形的面銑削是比較理想的切削狀態(tài)，一般面銑刀的直徑選擇，推薦大于工件寬度20%，最大不超過50%。面銑刀銑削時(shí)，刀具中心總是要求稍微偏離工件中心，此時(shí)，每個(gè)刀片形成的切口非常小。如果使面銑刀中心完全與工件中心一致，就會(huì)出現(xiàn)非常不利的情況，當(dāng)切削刃進(jìn)入和退出時(shí)，大小平均的徑向切削力會(huì)在方向上左右不斷變化，引起機(jī)床主軸振動(dòng)，從而導(dǎo)致?lián)p壞；還可能導(dǎo)致刀片破碎，形

5、成很差的表面質(zhì)量。,上面所示的平面銑削編程方式，告訴我們在編程時(shí)要盡量減少刀具的切入切出次數(shù)，避免對刀具刃口的沖擊。加工面上如有孔或槽，盡可能安排在后續(xù)工序中完成，這在耐熱合金鋼材料的面銑加工時(shí)尤其重要。此外面銑削加工刀具走刀編程時(shí)，當(dāng)加工到孔、槽區(qū)域上方時(shí)，將推薦的進(jìn)給速率降低25%。 當(dāng)切削大平面時(shí)，選擇刀具路徑以保持銑刀完全與其接觸，而不是在執(zhí)行幾次平行走刀。當(dāng)銑刀進(jìn)給需變換走刀方向時(shí)，應(yīng)用執(zhí)行小直徑圓弧轉(zhuǎn)彎路徑，以保持刀具是持續(xù)運(yùn)動(dòng)的。從而避免出現(xiàn)停頓和振顫。,7.5.1 型腔粗加工,首先在型腔的四個(gè)角鉆孔，或在型腔中心鉆大孔，然后用立銑刀從孔處下刀，將余量去除。此方法編程簡單，但立銑

6、刀在切削過程中，多次切入、切出工件，振動(dòng)較大，對刃口的安全性有負(fù)面作用。對于深型腔，立銑刀通常為長刃玉米銑刀，要求機(jī)床功率較大，且工藝系統(tǒng)剛性要好。,3、二軸坡走銑。要求銑刀有坡走功能。使用具有坡走功能的立銑刀和面銑刀，在X/Y或Z軸方向進(jìn)行線性坡走，可以達(dá)到刀具在軸向的最大切深，這種方法尤其適用模具型腔開粗，適當(dāng)考慮是從內(nèi)向外，還是從外向內(nèi)可以通暢排出切屑。如在連續(xù)切削的情況下應(yīng)采用順銑。坡走的簡潔編程方式是代替“啄銑”來達(dá)到每一層新的徑向切深，坡走角度與刀具的設(shè)計(jì)有關(guān)，主要是刀具直徑、刀片、刀體下面的間隙刀片尺寸及切削深度有關(guān)。,三軸坡走銑-螺旋插補(bǔ) 在主軸的軸向以螺旋線方式下刀破孔，常用

7、于模具加工，相對于直線坡走下刀方式，螺旋線插補(bǔ)下刀，切削更穩(wěn)定、更適合小功率機(jī)床和窄深型腔。 特別是在非模具加工的大直徑孔的粗加工，相對于鏜削有許多優(yōu)點(diǎn)。通常沒有斷屑、排屑或振動(dòng)的問題。因?yàn)榈毒叩闹睆叫∮诩庸た椎闹睆?，對于一個(gè)設(shè)計(jì)定型的具有螺旋插補(bǔ)破孔功能的銑刀，其可加工孔的直徑范圍不是沒有限定的，請參考刀具應(yīng)用的說明書，當(dāng)沒有底孔時(shí)，圓刀片銑刀、球頭立銑刀進(jìn)行螺旋插補(bǔ)銑孔的能力最強(qiáng)。,三、銑加工型腔之過角加工的方法（圓角的粗加工）,在型腔的粗加工中，大直徑銑刀可獲得高金屬去除率，但是會(huì)在角落處殘留很多材料，這將給后續(xù)的工序造成影響。在圓角處的半粗加工時(shí)，不能使用與圓角半徑相等的銑刀直接切入，

8、那會(huì)因?yàn)殂姷队芍本€進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)的切寬在圓角處突然增大而引起刀具振顫。解決方法有： 方法一、采用一個(gè)更小直徑的立銑刀過角，在圓角處銑刀的可編程半徑應(yīng)比刀具半徑大15%，例如加工半徑為10mm的過角圓弧，使用刀具為(10/2)x0.85=4.25，故刀具選擇為直徑為8mm（半徑為4mm）的立銑刀。,方法二、仍采用大直徑的銑刀，但是不將圓角靠滿，而是預(yù)留余量，給下面的刀具做插銑或擺線銑。尤其對于較深型腔要求過角銑刀較長的時(shí)候。,方法三、插銑加工工件過角處。用具有插銑功能的銑刀可以講過角處的余量去除，如圖所示。當(dāng)采用楔塊式接口的刀具，可以按照不同的需要組合刀具的長度來實(shí)現(xiàn)最大的生產(chǎn)效率。 如上圖所示，對

9、于一個(gè)銳角過角處，可以采用同一小直徑刀具進(jìn)行5次插銑完成。編程的步距越小，側(cè)壁的表面質(zhì)量越接近輪廓銑削。也可入左圖，采用幾把由大至小的直徑的插銑刀完成余量去除。但是需要更多刀具并導(dǎo)致?lián)Q刀頻繁。插銑一般用于半粗加工。,7.5.2 型腔的半精銑加工 一、仿形銑削copy milling,仿形銑削走刀方式，常用刀具和數(shù)控語句中走刀量的倍率調(diào)整。,仿形銑削中刀具在進(jìn)出工件和觸及型腔根部時(shí)，余量變化對刀具的沖擊,球頭銑刀在進(jìn)行水平方向進(jìn)刀時(shí)的零切削速度點(diǎn) 仿形銑削是傳統(tǒng)的型腔精銑與半精銑加工方式,刀具一般使用球頭立銑刀，采用圖中所示的編程方法進(jìn)行加工。這種銑削方式來自于液壓仿形銑床的靠模銑削方式。如果照

10、搬到數(shù)控機(jī)床上來使用，有如下的缺點(diǎn) 刀具頻繁地切入與切出工件，造成刀具刃口容易因振動(dòng)而崩刃。 如果采用往復(fù)式走刀，那么來程和去程各自為順銑和逆銑方式切削，造成刀具彈變刀痕及表面質(zhì)量的差異，并且逆銑對刃口壽命有負(fù)作用。 需要更長的數(shù)控程序語句和較長的切削時(shí)間。 刀具在到達(dá)型腔底部時(shí)因?yàn)橛嗔客蝗蛔兓瑢?dǎo)致刀具彈變產(chǎn)生過切或讓刀，使腔底形狀產(chǎn)生誤差，為了減少這種影響，需要在此處減小刀具進(jìn)給速度，這又造成編程復(fù)雜。,球頭銑刀在進(jìn)行水平方向進(jìn)刀時(shí)的零切削速度點(diǎn),二、輪廓銑削contouring,輪廓銑削走刀方式和常用刀具,在四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上使用球頭銑刀進(jìn)行水平方向進(jìn)刀,使用大圓弧刀尖角的整體硬質(zhì)合金立銑刀進(jìn)行淬硬鋼的型腔粗銑削，高速銑削HSM,輪廓加工方式是推薦的型腔半精銑或精銑的數(shù)控編程方式，此種方式有如下優(yōu)點(diǎn)： 刀具的切削速度是穩(wěn)定而持續(xù)的，并且避免了球頭銑刀頂端的零切削速度點(diǎn)，最大發(fā)揮刀具大直徑點(diǎn)切削速度高的優(yōu)勢。并且特別適合在四軸以上聯(lián)動(dòng)機(jī)床上使用，有效利用球頭立銑刀大直徑加工；以及高速銑削