5.1概述5.2

常用刀具的選擇5.3

數(shù)控銑削加工工藝的制定5.4

型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析第5章數(shù)控銑削加工工藝5.1概述數(shù)控銑削加工是數(shù)控加工中最常用的方法之一，數(shù)控銑削加工工藝是以普通銑床加工工藝為基礎(chǔ)，并結(jié)合數(shù)控銑床的特點，綜合處理數(shù)控銑削加工工藝的工藝方法。數(shù)控銑削加工除了能銑削普通銑床所能加工的各種零件外，還能銑削普通銑床不能加工的平面輪廓和曲面零件，如凸輪、殼類、模具型腔和葉片等。本章主要介紹數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計中所涉及的基礎(chǔ)知識和基本原則，以便合理設(shè)計加工工藝，達(dá)到加工要求。5.1.1數(shù)控銑削加工的主要對象

1.平面類零件此類零件的加工面平行或垂直于定位面，或與定位面的夾角為固定角度，如凸輪、各種殼、蓋、盒類零件等，如圖5-1所示。平面類零件是數(shù)控銑削加工對象中最簡單的一類零件，目前在數(shù)控銑床上加工的絕大多數(shù)零件都屬于此類零件。由于平面類零件的各個加工面都是平面，或可以展開成平面，因此一般只需用三坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動（即兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動）就可以把它們加工出來。圖5-1平面類零件

2.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。如飛機上的整體梁、框、椽條與肋等，如圖5-2所示為飛機變斜角梁椽條。雖然變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條直線，故采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工效果最好，若沒有上述機床，也可以采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半近似加工。圖5-2變斜角類零件

3.曲面類零件曲面類零件的加工面為空間曲面，如圖5-3所示的模具、鼠標(biāo)蓋等。曲面類零件的加工面不能展開為平面。加工時，加工面與銑刀始終為點接觸，一般采用球頭銑刀在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上加工。但當(dāng)曲面復(fù)雜、通道狹窄、加工時會傷及相鄰表面以及需要刀具擺動時，就要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床加工，如整體葉輪的加工。圖5-3曲面類零件

4.孔孔及孔系也可以在數(shù)控銑床上加工，如鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等。由于孔的加工多采用定尺寸刀具，因此如果加工孔的數(shù)量較多、需要頻繁換刀時，就不宜在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工，應(yīng)采用加工中心或數(shù)控鉆床加工。5.1.2數(shù)控銑削加工工藝的基本特點數(shù)控銑床加工的全過程是按程序指令自動進(jìn)行的。因此，數(shù)控銑床加工的工藝規(guī)程是零件加工工藝過程的全面體現(xiàn)，它與普通銑床工藝規(guī)程有較大的差別，涉及的內(nèi)容也更廣泛、更復(fù)雜，很多本來可由操作者靈活掌握、隨時調(diào)整和自行選定的內(nèi)容，諸如工步、切削用量以及走刀路線等，在數(shù)控銑床加工中都必須事先規(guī)定和安排好。為了編制出合理實用的加工程序，編程人員不僅要了解數(shù)控銑床的工作原理、性能特點及結(jié)構(gòu)，熟悉編程指令及應(yīng)用格式，還必須對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，正確地選擇刀具、夾具、量具及檢測方法，確定合理的切削用量和走刀路線。數(shù)控銑削加工工藝方案的好壞將直接影響數(shù)控銑床的加工質(zhì)量和工作效率。5.1.3數(shù)控銑削加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控銑床加工工藝主要包括以下內(nèi)容。

(1)選擇并確定適合在數(shù)控銑床上加工的零件及工序內(nèi)容。(2)對零件圖樣進(jìn)行數(shù)控銑削加工的工藝性分析，明確加工內(nèi)容及精度要求。

(3)確定零件的加工方案，制定數(shù)控銑削加工工藝路線。其中包括確定機床型號、劃分工序、安排加工順序、確定數(shù)控加工與普通加工工序的銜接等。

(4)進(jìn)行數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計。其中包括選取零件的定位基準(zhǔn)、確定夾具方案及其調(diào)整方法、確定工步、選擇刀具以及確定走刀路線和切削用量等。

(5)編制、調(diào)試數(shù)控銑削加工程序。包括選取工件原點和對刀點、確定刀具補償、編寫加工程序、首件試切、加工程序的校驗與修改及最后確定等。5.2常用刀具的選擇5.2.1常用銑刀的類型

1.對銑刀的基本要求數(shù)控銑削用刀具要剛性好、精度高、耐用度高、安裝調(diào)試方便。其剛性好是為了用大切削量進(jìn)行加工，以提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)數(shù)控銑床加工的特點；精度高是為了保證零件的加工精度和質(zhì)量；耐用度高是為了提高刀具的使用壽命，保證在加工內(nèi)容較多、時間較長時，不會影響零件的加工精度和表面質(zhì)量，同時減少換刀、對刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。除上述因素外，銑刀切削刃幾何角度參數(shù)的選擇和排屑性能也很重要?？傊?，要保證加工質(zhì)量、充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率，就要根據(jù)零件材料的力學(xué)和切削性能、加工余量等具體情況，選擇尺寸合理、剛性好、精度高、耐用度高、安裝調(diào)整方便的銑刀。

2.常用銑刀的種類銑刀的類型很多，這里只介紹數(shù)控銑床常用的幾種銑刀。1)面銑刀面銑刀主要用于加工較大的平面。面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，圓周表面方向上的切削刃為主切削刃，端面切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr，高速鋼面銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑為d=80～250mm，螺旋角β=10°，刀齒數(shù)z=10～26。目前數(shù)控銑床上使用的面銑刀基本都是硬質(zhì)合金面銑刀，因為與高速鋼面銑刀相比，硬質(zhì)合金面銑刀的銑削速度、加工效率和加工表面質(zhì)量都較高，并且可加工帶有硬皮和淬硬層的工件。按刀片和刀齒的安裝調(diào)整方式，可把硬質(zhì)合金面銑刀分為整體焊接式（見圖5-4(a)）、機夾焊接式（見圖5-4(b)）和可轉(zhuǎn)位式（見圖5-4(c)）。由于整體焊接式和機夾焊接式面銑刀難以保證焊接質(zhì)量，刀具耐用度較低，重磨調(diào)整較費時，所以目前可轉(zhuǎn)位式面銑刀最為常用。三種硬質(zhì)合金面銑刀如圖5-4所示。圖5-4硬質(zhì)合金面銑刀(a)整體焊接式；(b)機夾焊接式；(c)可轉(zhuǎn)位式可轉(zhuǎn)位式面銑刀是將可轉(zhuǎn)位刀片通過夾緊元件夾固在刀體上，當(dāng)?shù)镀囊粋€切削刃用鈍后，直接將刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片。使用這種銑刀，調(diào)整安裝方便，可提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低成本，已被廣泛使用。可轉(zhuǎn)位式面銑刀的直徑已標(biāo)準(zhǔn)化（參見GB5342-85），采用公比1.25的標(biāo)準(zhǔn)直徑（mm）系列：16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630。粗銑時，銑刀直徑要小些，因粗銑切削力大，銑刀直徑小可減小切削扭矩。精銑時，銑刀直徑要大些，盡量包容整個加工面，以提高加工效率和精度，減少相鄰刀次的接刀痕跡。

2)立銑刀立銑刀是數(shù)控銑床上加工最常用的一種銑刀，如圖5-5所示。立銑刀主要用于加工臺階面、凹槽以及平面輪廓等，其圓柱表面和端面上都有切削刃，切削刃可同時切削也可單獨切削。立銑刀圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒，這樣可使切削平穩(wěn)，從而提高加工精度。端面刃主要用于加工與側(cè)面垂直的底平面，由于普通立銑刀的端面中心處一般無切削刃，因此立銑刀不能作軸向進(jìn)給。圖5-5立銑刀(a)硬質(zhì)合金立銑刀；(b)高速鋼立銑刀為了能加工較深的溝槽，并保證有足夠的備磨量，立銑刀的軸向長度一般較長。為了改善切削性能，切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，立銑刀的刀齒數(shù)較少，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑刀螺旋角β40°～45°，刀齒數(shù)z=3～4；細(xì)齒立銑刀螺旋角β=30°～35°，刀齒數(shù)z=5～8；套式結(jié)構(gòu)z=10～20。容屑槽圓弧半徑r=2～5mm。立銑刀一般有直柄、莫氏錐柄、7∶24的錐柄和套式結(jié)構(gòu)。直徑25mm以下的立銑刀通常為直柄，而直柄立銑刀的柄部還有直柄和削平柄之分，直柄立銑刀采用彈簧夾頭與刀柄夾緊，削平柄銑刀用螺釘直接夾于削平刀柄內(nèi)。直徑25mm以上的立銑刀通常為錐柄，刀具錐柄尾部內(nèi)有螺紋孔，靠螺釘在刀柄上拉緊刀具。

3)模具銑刀模具銑刀主要應(yīng)用于加工空間曲面、模具型腔等曲面類零件，是由立銑刀發(fā)展而來的，可分為圓柱形球頭銑刀、圓錐形球頭銑刀和圓錐形立銑刀（圓錐半角α/2=3°、5°、7°、10°）三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄，如圖5-6所示。圖5-6模具銑刀(一)(a)圓柱形球頭銑刀；(b)圓錐形球頭銑刀；(c)圓錐形立銑刀；(d)硬質(zhì)合金模圖5-6模具銑刀(二)(a)圓柱形球頭銑刀；(b)圓錐形球頭銑刀；(c)圓錐形立銑刀；(d)硬質(zhì)合金模模具銑刀因球頭和端面上布滿了切削刃，切削刃經(jīng)過刀尖，圓周刃與球頭刃圓弧相連，故可以作徑向和軸向進(jìn)給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定刀柄直徑d=4～63mm。直徑較小的硬質(zhì)合金模具銑刀多制成整體式結(jié)構(gòu)，直徑在16mm以上的制成焊接式或機夾可轉(zhuǎn)位式刀片結(jié)構(gòu)。

4)鍵槽銑刀如圖5-7所示，鍵槽銑刀有兩個刀齒，主要用于加工封閉的鍵槽，其結(jié)構(gòu)與立銑刀較相似，圓柱面和端面都有切削刃，由于端面刃延至中心，因此加工時可以先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽。圖5-7鍵槽銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑d=2～22mm,錐柄鍵槽銑刀直徑d=14～50mm。鍵槽銑刀的直徑偏差有e8和d8兩種。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面處發(fā)生磨損，所以，重磨時只需刃磨端面切削刃即可，重磨后銑刀直徑不變。

5)鼓形銑刀如圖5-8所示，鼓形銑刀的切削刃分布在半徑為R的圓弧上面，端面無切削刃，加工時控制刀具上下位置，相應(yīng)改變切削刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角。R越小，鼓形銑刀能加工的斜角范圍越大，但加工出的表面質(zhì)量越差。這種刀具的缺點是刃磨困難，切削條件差，不適用于加工有底的輪廓表面。圖5-8鼓形銑刀

6)成形銑刀成形銑刀是為了加工特定的零件和型面專門設(shè)計制造的，如漸開線齒面、燕尾槽、圓弧形的凹槽和T行槽等。幾種常用的成形銑刀如圖5-9所示。除了上述幾種類型的銑刀外，數(shù)控銑床也可以使用其它類型通用銑刀，但必須注意與主軸內(nèi)孔的正確連接。圖5-9成形銑刀5.2.2數(shù)控銑刀的選擇數(shù)控銑刀的選擇通常需要考慮工件的材料性能、加工表面的類型、表面質(zhì)量和加工精度、機床允許的切削用量、刀具剛性和耐用度等。選用銑刀時應(yīng)注意以下幾點。

(1)根據(jù)被加工零件材料選擇刀具材質(zhì)。針對不同的被加工零件的材料，選用適合于切削該材料的刀具材料，可達(dá)到滿意的加工精度和表面質(zhì)量。

(2)根據(jù)被加工面的形狀、尺寸選擇合適的刀具形狀和規(guī)格。加工較大平面時應(yīng)選用面銑刀；加工臺階面、凹槽及平面輪廓類零件時應(yīng)選用立銑刀；加工空間曲面及模具型腔時應(yīng)選用圓球銑刀；加工封閉的鍵槽時應(yīng)選用鍵槽銑刀；加工變斜角零件的變斜角面時應(yīng)選用鼓形銑刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔時應(yīng)選用成形銑刀。刀具的尺寸主要由加工型面的尺寸決定。立銑刀的刀具半徑應(yīng)小于或等于加工零件內(nèi)輪廓的最小曲率半徑ρ，一般取R=(0.8～0.9)ρ，圓球銑刀的半徑應(yīng)小于加工曲面的最小曲率半徑。

(3)銑削毛坯面時，盡量不選高速鋼銑刀，因為毛坯面存在的硬化層和夾砂現(xiàn)象會使刀具磨損加快。而硬質(zhì)合金立銑刀或玉米銑刀常用于銑削毛坯表面、凹槽、凸臺等粗加工。另外，鑲硬質(zhì)合金玉米銑刀常用于粗加工的強力切削。銑刀的種類，形式繁多，下面以立銑刀和面銑刀為例，說明刀具主要參數(shù)的選擇。

1.立銑刀主要參數(shù)的選擇

1)立銑刀的前、后角立銑刀主切削刃的前角在法剖面內(nèi)測量，后角在端剖面內(nèi)測量，前角的大小影響切削變形、切削力大小、刀具耐用度及加工表面質(zhì)量，后角主要是減小主后刀面與工件表面之間的摩擦，其前、后角依據(jù)工件材料和銑刀直徑選取，具體數(shù)值可參見表5-1和表5-2。

2)立銑刀的尺寸參數(shù)尺寸參數(shù)如圖5-10所示，按以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取。（1）刀具半徑R應(yīng)小于或等于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般R=(0.8～0.9)ρ。

(2)零件的加工高度H≤(～)R，以保證刀具具有足夠的剛度。

(3)加工不通孔及深槽時，選取l=H＋(5～10)mm（l為刀具切削部分長度，H為零件高度）。

(4)加工外輪廓及通槽時，選取l=H＋r

＋(5～10)mm(r為端刃的圓角半徑)。

(5)如圖5-11所示，粗加工內(nèi)輪廓面時，立銑刀最大直徑D粗可按式(5-1)進(jìn)行計算，即(5-1)式中:D——輪廓的最小凹圓角直徑；

δ——圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量；

δ1——精加工余量；

φ——圓角兩鄰邊的夾角。圖5-10立銑刀尺寸參數(shù)圖5-11粗加工立銑刀直徑計算法

(6)加工筋板時，刀具直徑為D=（5～10）b（b為筋板的厚度）。

2.面銑刀主要參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑為16～630mm，應(yīng)根據(jù)側(cè)吃刀量ae選擇適當(dāng)?shù)你姷吨睆剑M量包容工件整個加工寬度，以提高加工精度和效率,減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡，保證銑刀的耐用度?？赊D(zhuǎn)位面銑刀有粗齒、細(xì)齒和密齒三種。粗齒銑刀容屑空間較大，常用于粗銑鋼件；細(xì)齒銑刀常用于粗銑帶斷續(xù)表面的鑄件和在平穩(wěn)條件下銑削鋼件；密齒銑刀的每齒進(jìn)給量較小，主要用于加工薄壁鑄件。面銑刀幾何角度的標(biāo)注如圖5-12所示。其前角的數(shù)值主要根據(jù)工件材料和刀具材料來選擇，具體數(shù)值可參見表5-3。銑削強度和硬度都高的材料可選用負(fù)前角。圖5-12面銑刀的角度標(biāo)注銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此適當(dāng)加大后角，可減少銑刀磨損。常取αo=5°～12°，工件材料軟時取大值，工件材料硬時取小值；粗齒銑刀取小值，細(xì)齒銑刀取大值。銑削時沖擊力大，為了保護(hù)刀尖，硬質(zhì)合金面銑刀的刃傾角常取λs=－5°～12°。在銑削低強度材料時，常取λs=5°。主偏角κr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要用90°。5.3數(shù)控銑削加工工藝的制定5.3.1數(shù)控銑削加工工藝性分析合理編制數(shù)控銑削加工工藝方案是數(shù)控編程的依據(jù)，制定數(shù)控銑削加工工藝主要包括對加工工件進(jìn)行工藝性分析、擬定工藝路線、設(shè)計加工工序等內(nèi)容。零件的工藝性分析是制定數(shù)控銑削加工工藝和編制程序的基礎(chǔ)和前提，現(xiàn)在僅從數(shù)控銑削加工角度分析其工藝性，工藝性分析包括以下內(nèi)容。

1.數(shù)控銑削加工內(nèi)容的選擇和確定一般情況下,一個零件并非全部的銑削表面都要采用數(shù)控銑床加工,應(yīng)根據(jù)零件的加工要求和企業(yè)的生產(chǎn)條件確定適合于數(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。

(1)由直線、圓弧、非圓曲線等組成的平面輪廓。

(2)空間的曲線和曲面。

(3)零件尺寸繁多、劃線與檢測困難、尺寸控制困難的部位。

(4)用普通機床加工時難以觀察、測量和進(jìn)給控制困難的內(nèi)腔或凹槽等。

(5)有嚴(yán)格位置精度的孔系或平面。

(6)采用數(shù)控銑削加工能大大提高生產(chǎn)效率，改善勞動強度的加工內(nèi)容。而像一些加工余量大且又不均勻的表面、在機床上占機調(diào)整和準(zhǔn)備時間較長的加工內(nèi)容、簡單粗加工表面、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。

2.數(shù)控銑削加工的工藝性分析在選擇并決定數(shù)控加工零件及內(nèi)容后，應(yīng)對零件數(shù)控加工工藝性進(jìn)行全面、認(rèn)真、仔細(xì)的分析，其主要內(nèi)容包括對被加工零件的圖樣技術(shù)分析、結(jié)構(gòu)工藝性分析和毛坯工藝性分析等內(nèi)容。

1)零件圖樣技術(shù)分析其目的在于熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清楚各項技術(shù)要求對零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出加工的技術(shù)關(guān)鍵點和難點。下面就幾點進(jìn)行說明。

(1)零件的形狀、結(jié)構(gòu)及尺寸標(biāo)注。確定零件的形狀、結(jié)構(gòu)在加工中是否會產(chǎn)生干涉或無法加工、是否防礙刀具的運動。零件的尺寸標(biāo)注是否正確且完整，是否有利于編程，尺寸標(biāo)注是否有矛盾，各項公差是否符合加工條件等。

(2)零件圖樣的完整性和正確性。構(gòu)成零件輪廓的幾何元素（點、線、面）的關(guān)聯(lián)條件（如相切、相交、垂直或平行等）一定要充分、正確且完整。這些是定義幾何元素和編程的重要依據(jù)。在分析圖樣時，要認(rèn)真、仔細(xì)地分析幾何元素的定義是否充分，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時與設(shè)計人員協(xié)商解決。

(3)零件技術(shù)要求。分析零件的尺寸精度、形位公差、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。(4)零件材料。了解零件材料的切削性能、牌號及熱處理要求等，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)零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性在3.2.1節(jié)已做過介紹，現(xiàn)從數(shù)控銑加工的特點說明幾點。

(1)零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀、對刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。

(2)內(nèi)槽圓角和內(nèi)輪廓圓弧不應(yīng)太小，因其決定了刀具的直徑，零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)接圓弧半徑的大小有關(guān)，如圖5-13所示。圖5-13（b）的內(nèi)槽圓角半徑大，刀具直徑就可選擇較大，剛性好，進(jìn)給次數(shù)少，加工質(zhì)量好，故其工藝性好。通常當(dāng)R＜0.2H（R為內(nèi)槽半徑，H為被加工零件輪廓面的最大高度）時，可以判斷零件該部位的工藝性不好，如圖5-13（a）所示。圖5-13內(nèi)槽圓角對加工工藝的影響(a)工藝性不好;(b)工藝性好

(3)銑槽底平面時，槽底圓角半徑r不要過大。如圖5-14所示，銑刀端面刃與銑削平面的最大接觸直徑d=D－2r（D為銑刀直徑）。當(dāng)D一定時，r越大，銑刀端面刃銑削平面的面積越小，效率越低，工藝性越差。有關(guān)銑削工件的結(jié)構(gòu)工藝性圖例見表5-4。圖5-14槽底圓角對加工工藝的影響

3)零件毛坯的工藝性分析對于零件毛坯，應(yīng)主要注意以下兩點。

(1)毛坯加工余量應(yīng)充足和均勻。鍛件在模鍛時的欠壓量與允許的錯模量會造成余量的不均勻；鑄件在鑄造時也會因砂型誤差、收縮量及金屬液體的流動性差不能充滿型腔等造成余量的不等。此外，鍛造、鑄造后，毛坯的撓曲與扭曲變形還會造成余量不充分、不穩(wěn)定。在數(shù)控銑削中，這些都會對加工產(chǎn)生嚴(yán)重影響，輕則會產(chǎn)生振動，重則會損壞刀具，使加工很難進(jìn)行。因此，采用數(shù)控銑削加工，其加工表面應(yīng)有比較均勻、充足的加工余量。

2)毛坯裝夾的適應(yīng)性。主要應(yīng)考慮毛坯的形狀、結(jié)構(gòu)在加工時的定位以及夾緊的可靠性和方便性，必要時可增加裝夾余量和工藝凸臺、工藝凸耳等輔助基準(zhǔn)，如圖5-15所示。

4)零件變形情況分析數(shù)控銑削最忌諱工件在加工時產(chǎn)生變形，所以對于零件的結(jié)構(gòu)，必須充分考慮以防止其變形。對于變形可考慮用一些必要的工藝措施預(yù)防，如熱處理去除變形或采用粗、精銑分開的方法等。圖5-15增加毛坯工藝凸耳示例5.3.2銑削方式的合理使用銑削加工方式可分為圓周銑削和端面銑削,即周銑和端銑。

1.周銑法周銑是用分布于銑刀圓柱面上的刀齒銑削工件表面的銑削，有順銑和逆銑兩種方式。順銑是在銑刀與工件已加工面的切點處，旋轉(zhuǎn)銑刀切削刃的運動方向與工件進(jìn)給方向相同的銑削，如圖5-16（a）所示。逆銑是在銑刀與工件已加工面的切點處，旋轉(zhuǎn)銑刀切削刃的運動方向與工件進(jìn)給方向相反的銑削，如圖5-16（b）所示。圖5-16周銑時的銑削方式(a)順銑;

(b)逆銑順銑時，刀齒切下的切屑由厚逐漸變薄，易切入工件，不易產(chǎn)生振動，銑削平穩(wěn)，加工零件表面質(zhì)量較好，刀齒磨損小，當(dāng)工件表面無硬皮以及機床進(jìn)給機構(gòu)無間隙時，應(yīng)采用順銑，尤其是銑削鋁鎂合金、鈦合金等材料的零件時，應(yīng)盡量選用順銑。逆銑時，刀齒是從已加工表面切入，刀齒切下的切屑由薄逐漸變厚，不會崩刀，機床進(jìn)給機構(gòu)的間隙不會引起振動和爬行，當(dāng)工件表面有硬皮以及機床進(jìn)給機構(gòu)有間隙時，應(yīng)采用逆銑。

2.端銑法端銑是用分布于銑刀端平面上的刀齒銑削工件表面的銑削，有對稱銑削、不對稱逆銑、不對稱順銑三種方式。端銑法的特點是：主軸剛度好，切削過程中不易產(chǎn)生振動；面銑刀刀盤直徑大，刀齒多，銑削過程比較平穩(wěn)；面銑刀的結(jié)構(gòu)使其易于采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片，而硬質(zhì)合金材質(zhì)的刀具可以采用較高的切削速度，所以銑削用量大，生產(chǎn)率高；端銑刀還可以利用修光刃獲得較小的表面粗糙度值。目前，在平面銑削中，端銑基本上代替了周銑。但周銑可以加工成形表面和組合表面，而端銑只能加工平面。

1)對稱銑削如圖517(a)所示，在銑削中，面銑刀軸線位于所銑弧長的對稱中心位置。刀具軸線上方的順銑部分等于下方的逆銑部分。一般端銑多用這種銑削方式，尤其適用于銑削淬硬鋼。

2)不對稱逆銑如圖5-17(b)所示,面銑刀從較小的切削厚度處切入工件，從較大的切削厚度處切出，其中逆銑部分大于順銑部分。不對稱逆銑切入時沖擊小，適用于端銑普通碳素鋼和高強度低合金鋼，這時刀具耐用度較對稱銑削可提高一倍，加工表面粗糙度值較小。

3)不對稱順銑如圖5-17(c)所示,面銑刀從較大的切削厚度處切入，從較小的切削厚度處切出，其中順銑部分大于逆銑部分。它適于加工不銹鋼等中等強度和高塑性的材料。圖5-17端銑時的銑削方式(a)對稱銑削;(b)不對稱逆銑;(c)不對稱順銑5.3.3數(shù)控銑削加工工藝路線的確定

1.加工方法的選擇數(shù)控銑削加工零件的表面主要有平面、曲面、輪廓和孔等。應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和生產(chǎn)類型等選擇合理的加工方法和加工方案。

1）平面加工方法在數(shù)控銑床上加工平面主要采用面銑刀和立銑刀。經(jīng)粗銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT11～13級，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3～25μm；經(jīng)精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT8～10級，表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6～3.2μm。零件表面質(zhì)量要求較高時，應(yīng)盡量采用順銑切削方式。

2)平面輪廓加工方法平面輪廓多由直線、圓弧和其它曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半進(jìn)給加工。常用粗銑—精銑方案，如余量較大，則在x、y及z方向分層銑削，但要特別注意刀具的切入、切出及順、逆銑的選擇。加工如圖5-18所示的平面輪廓abcdea，可采用半徑為r的立銑刀沿周向加工，虛線a′b′c′d′e′a′為刀具中心的運動軌跡。為保證加工面光滑，刀具沿pa′切入，沿a′k切出，采用順銑方式切削。圖5-18平面輪廓銑削

3)固定斜角平面加工方法固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面。此類零件可根據(jù)尺寸大小選擇不同的加工方法。當(dāng)零件尺寸不大時，可用斜墊板墊平后加工，也可將機床主軸擺成適當(dāng)?shù)慕嵌燃庸ぃ€可采用角度銑刀加工；當(dāng)零件尺寸較大、斜面角度較小時，常用三軸聯(lián)動的行切法加工。

4)變斜角面加工方法變斜角面常用的加工方案有下列三種：

(1)對曲率變化較小的變斜角面，選用x、y、z和A四坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控銑床，采用立銑刀(但當(dāng)零件斜角過大，超過機床主軸擺角范圍時，可用角度成形銑刀加以彌補)以插補方式進(jìn)行擺角加工，如圖5-19所示。加工時，為保證刀具與零件型面在全長上始終貼合，刀具繞A軸擺動角度應(yīng)為α。圖5-19四坐標(biāo)聯(lián)動加工變斜角面

(2)對曲率變化較大的變斜角面，用四坐標(biāo)聯(lián)動加工難以滿足加工要求，最好用x、y、z、A和B(或C轉(zhuǎn)軸)的五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床，以圓弧插補方式擺角加工，如圖5-20所示。圖5-20中夾角A和B分別是零件斜面母線與z坐標(biāo)軸夾角α在zOy平面上和xOy平面上的分夾角。圖5-20五坐標(biāo)聯(lián)動加工變斜角面

(3)采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床兩坐標(biāo)聯(lián)動，利用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補方式進(jìn)行分層銑削加工，加工后的殘留面積通過鉗工修整的方法清除。圖5-21所示是用鼓形銑刀銑削變斜角面的情形。由于鼓形銑刀的鼓徑可以做得比球頭銑刀的球徑大，加工后的殘留面積高度小，因此加工效果比球頭銑刀好。圖5-21用鼓形銑刀銑削變斜角面

5)曲面加工方法空間曲面的加工應(yīng)根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求采用不同的銑削加工方法，如兩軸半、三軸、四軸及五軸等聯(lián)動加工。

(1)對曲率變化不大、精度要求不高的曲面的粗加工，常用兩軸半坐標(biāo)行切法進(jìn)行加工(行切法時刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行距是按零件加工精度的要求確定的)，即x、y、z三軸中任意兩軸作聯(lián)動插補，第三軸作單獨的周期進(jìn)給。如圖5-22所示，將x方向分成若干段，球頭銑刀沿yOz面所截的曲線進(jìn)行銑削，每一段加工完后進(jìn)給Δx

，再加工另一相鄰曲線，如此依次切削即可加工出整個曲面。在行切法中，要根據(jù)輪廓表面粗糙度的要求及刀頭不干涉相鄰表面的原則選取Δx。當(dāng)表面粗糙度值Ra=6.3～12.5μm時，一般取Δx=0.5～1mm；當(dāng)Ra=1.6～3.2μm時，一般取Δx=0.1～0.5mm。另外，球頭銑刀的刀頭半徑應(yīng)盡量大一些，這樣有利于散熱，但在加工內(nèi)凹曲面時刀頭半徑應(yīng)小于內(nèi)凹曲面的最小曲率半徑。圖5-22兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面兩軸半坐標(biāo)加工曲面的刀心軌跡O1O2和切削點軌跡ab如圖5-23所示。圖5-23中ABCD為被加工曲面，PyOz平面為平行于yOz坐標(biāo)平面的一個行切面，刀心軌跡O1O2為曲面ABCD的等距面IJKL與行切面PyOz的交線，顯然O1O2是一條平面曲線。由于曲面的曲率變化改變了球頭刀與曲面切削點的位置，使切削點的連線成為一條空間曲線，從而在曲面上形成扭曲的殘留溝紋。圖5-23兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面的

(2)對曲率變化較大、精度要求較高的曲面的精加工，常用x、y、z三軸聯(lián)動插補的行切法加工。如圖5-24所示，PyOz平面為平行于坐標(biāo)平面的一個行切面，它與曲面的交線為ab。由于是三坐標(biāo)聯(lián)動，球頭刀與曲面的切削點始終處在平面曲線ab上，因此可獲得較規(guī)則的殘留溝紋。但這時的刀心軌跡O1O2不在PyOz平面上，而是一條空間曲線。

(3)對于葉片、螺旋槳等復(fù)雜曲面零件，因其形狀復(fù)雜，刀具容易與相鄰表面發(fā)生干涉，常采用五坐標(biāo)聯(lián)動加工。圖5-24三坐標(biāo)行切法加工曲面

2.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，依照3.2.3節(jié)中所講的工序劃分原則和方法，將確定的加工內(nèi)容劃分成一個或幾個工序。一般情況下，數(shù)控銑削加工的工序劃分應(yīng)盡量體現(xiàn)工序集中的原則，這樣有利于提高數(shù)控銑削的效率和精度，如盡量將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個工序中。但如果數(shù)控銑床較多，工藝上能保證工件的定位精度時，也可以將工序適當(dāng)?shù)胤稚才拧Ｈ缦冗M(jìn)行所有被加工表面的粗加工，再進(jìn)行所有表面的精加工?？傊?，工序劃分時，要視零件加工內(nèi)容的多少、安裝次數(shù)、生產(chǎn)組織和設(shè)備條件來靈活安排。

3.加工順序的安排在確定了某工序的加工內(nèi)容后，就要詳細(xì)設(shè)計工步，即安排這些內(nèi)容的加工順序。一般來說，一個工步就需一個加工程序。換言之，加工程序的執(zhí)行順序就是工步的順序。加工順序的安排可參照3.2.3節(jié)中的原則。針對數(shù)控銑削的加工特點，從被加工表面的形狀特征考慮，一般采取先加工平面、溝槽，后加工外形，再加工內(nèi)腔，最后加工曲面的順序。從加工精度的角度來說，應(yīng)先加工精度要求低的表面，后加工精度要求高的表面。

4.走刀路線的確定走刀路線又稱加工路線，就是刀位點相對于工件運動的軌跡和方向。確定走刀路線時，應(yīng)根據(jù)工件的精度和表面粗糙度要求以及機床、刀具的剛度等具體情況予以綜合考慮。在確定走刀路線時，應(yīng)考慮以下幾點。

(1)確定走刀路線時，在滿足加工要求的條件下應(yīng)使數(shù)值計算簡單、程序段少，以減少編程工作量。如圖5-25所示為曲面加工路線。銑削曲面時，常采用球頭刀行切法進(jìn)行加工。當(dāng)采用圖5-25(a)所示的加工方案時，每次沿直線加工，刀位點計算簡單，程序少；當(dāng)采用圖5-25(b)所示的加工方案時，曲面的準(zhǔn)確度較高，但程序較多。圖5-25曲面加工的走刀路線(a)刀位點計算簡單;(b)曲面準(zhǔn)確

(2)根據(jù)被加工零件的精度、表面粗糙度要求合理選擇順銑或逆銑的銑削方式，可以采用多次走刀的方法，在精銑時盡可能采用順銑，且精加工余量一般以0.2～0.5mm為宜。(3)切入、切出的方式要盡量避免垂直切入和切出工件輪廓,應(yīng)沿輪廓曲線的切線方向切入和切出,以避免在切入、切出處產(chǎn)生刀具的刻痕而影響表面質(zhì)量，要保證零件輪廓曲線平滑過渡，如圖5-26所示即為外輪廓切入和切出的方式。同時還應(yīng)注意要在切削過程中避免暫停,以免留下刀痕。圖5-26外輪廓加工的切入、切出過渡方式銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時，若內(nèi)輪廓曲線允許外延，則應(yīng)沿切線方向切入、切出。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，則刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入、切出，此時刀具的切入、切出點應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點處，如圖5－27所示。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無交點時，為防止刀補取消時在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入、切出點應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，如圖5-28所示。圖5-27內(nèi)輪廓加工的切入、切出過渡方式圖5-28無交點內(nèi)輪廓加工的切入、切出過渡方式圖5-29所示為圓弧插補方式銑削外整圓時的走刀路線。當(dāng)整圓加工完畢時，不要在切點處直接退刀，而應(yīng)讓刀具沿切線方向多運動一段距離，以免取消刀補時，刀具與工件表面相碰，造成工件報廢。銑削內(nèi)圓弧時也要遵循從切向切入的原則，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線，如圖5-30所示，這樣可以提高內(nèi)孔表面的加工精度和加工質(zhì)量。圖5-29銑削外圓圖5-30銑削內(nèi)圓

(4)銑削凹槽的加工方法有三種不同的走刀路線,見3.2.4節(jié)中圖3-20所示。圖3-20（a）為行切法，即刀具與工件的切點軌跡在垂直于刀具軸線平面內(nèi)的投影為相互平行的跡線；圖3-20（b）為環(huán)切法，即刀具與工件的切點軌跡在垂直于刀具軸線平面內(nèi)的投影為一條或多條環(huán)形跡線。這兩種進(jìn)給路線的共同點是都能切出內(nèi)槽中的全部面積，同時能盡量減少重復(fù)進(jìn)給的搭接量，只是行切法的進(jìn)給路線比環(huán)切法短。但使用行切法將在每兩次進(jìn)給的起點和終點間留下殘留面積，達(dá)不到所要求的表面粗糙度，而用環(huán)切法獲得的表面粗糙度雖然好于行切法，但環(huán)切法需要逐次向外擴(kuò)展輪廓線，刀位點的計算稍微復(fù)雜一些。綜合行切法和環(huán)切法的優(yōu)點，采用圖3-20（c）所示的進(jìn)給路線加工效果最好，即先采用行切法切去中間部分的余量，最后環(huán)切一刀，既能使總的進(jìn)給路線較短，又能獲得較好的表面粗糙度。

2)對刀點的確定在加工時，工件在機床加工尺寸范圍內(nèi)的安裝位置是任意的，要正確執(zhí)行加工程序，必須確定工件在機床坐標(biāo)系中的確切位置。對刀點是工件在機床上定位裝夾后，設(shè)置在機床坐標(biāo)系中，用于確定工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系空間位置關(guān)系的參考點，它與工件原點有確定的位置尺寸關(guān)系。在工藝設(shè)計和程序編制時，應(yīng)以操作簡單、對刀誤差最小為原則，合理設(shè)置對刀點。對刀點可以設(shè)置在工件上，也可以設(shè)置在夾具上，但都必須在編程的坐標(biāo)系中有確定的位置，如圖5-31中所示的x1和y1。為了保證零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡可能選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，有時也可和工件原點重合，或盡量選擇在機床上容易找到的位置。確定對刀點在機床坐標(biāo)系中的位置，建立工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間位置關(guān)系的操作過程稱為對刀。對刀的準(zhǔn)確程度將直接影響零件加工的位置精度，因此，對刀是數(shù)控機床操作中的一項重要且關(guān)鍵的工作。對刀操作一定要認(rèn)真仔細(xì)，對刀方法一定要與零件的加工精度要求相適應(yīng)，生產(chǎn)中常使用百分表、中心規(guī)及尋邊器等工具。尋邊器如圖5-32所示。圖5-32光電尋邊器無論采用哪種工具，其目的都是使數(shù)控銑床主軸中心與對刀點重合，利用機床的坐標(biāo)顯示確定對刀點在機床坐標(biāo)系中的位置，從而確定工件坐標(biāo)系在機床坐標(biāo)系中的位置。簡單地說，對刀就是告訴機床工件裝夾在機床工作臺的什么地方。

3)對刀方法對刀方法如圖5-33所示，對刀點與工件坐標(biāo)系原點重合。在確定編程坐標(biāo)系時，最好考慮使對刀點與工件坐標(biāo)系原點重合。如果對刀點與工件坐標(biāo)系原點不重合，則在設(shè)置機床零點偏置時(G54對應(yīng)的值)，應(yīng)當(dāng)考慮到二者的差值。圖5-33對刀方法對刀過程的操作方法如下(XK8140D數(shù)控銑床，F(xiàn)ANUC0MD系統(tǒng))：

(1)開機“回零”，此時，CRT(屏幕)上顯示各軸機床坐標(biāo)值均為0。

(2)選擇“手輪”方式，移動各軸準(zhǔn)備對刀。

(3)

x

軸對刀，記錄機械坐標(biāo)x的顯示值(假設(shè)為-230.000)。(4)y

軸對刀，記錄機械坐標(biāo)y的顯示值(假設(shè)為-130.000)。(5)z

軸對刀，記錄機械坐標(biāo)z的顯示值(假設(shè)為-120.000)。(6)根據(jù)所用刀具的尺寸(假定為20mm)及上述對刀數(shù)據(jù)，計算出工件原點的機床坐標(biāo)值。

(7)將工件坐標(biāo)系原點的機床坐標(biāo)值(-240，-140，-120)輸入到零點偏置參數(shù)G54中，然后只要在程序開頭編寫G54指令即可在程序加工運行時建立工件坐標(biāo)系。

4)換刀點的選擇由于數(shù)控銑床采用手動換刀，換刀時操作人員的主動性較高，故換刀點只要設(shè)在零件或夾具的外面即可，以換刀時不與工件、夾具及其它部件發(fā)生碰撞和干涉為準(zhǔn)。5.3.4定位、裝夾方式和夾具的選擇

1.定位、裝夾方式工件的定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定應(yīng)遵循2.2節(jié)中有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則與2.3節(jié)中工件夾緊的基本要求。此外，還應(yīng)該注意下列三點。

(1)力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。

(2)設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機床的效率。(3)避免采用占機人工調(diào)整式方案，以免占機時間太長，影響加工效率。

2.夾具的選擇在數(shù)控銑床加工時常用的夾具有壓板、平口虎鉗、三爪卡盤、四爪卡盤和萬能分度頭等通用夾具，還有一些專用夾具、組合夾具和可調(diào)夾具。一般情況下，壓板常用于把夾具、板類工件或較大的工件固定在工作臺上；平口虎鉗常用于裝夾比較規(guī)則的中小型塊狀工件，用T形螺釘固定在工作臺上；三爪卡盤、四爪卡盤則常用于裝夾軸類和套類工件，用壓板固定在工作臺上；而萬能分度頭則常用于加工有分度要求的孔、槽或斜面等工件，用T形螺釘固定在工作臺上。對于固定產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，則應(yīng)使用專用夾具；對于新產(chǎn)品的試制和中、小批量的生產(chǎn)，則常使用組合夾具；而可調(diào)夾具兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點，通過調(diào)整或更換少量元件就能用于加工一定范圍內(nèi)的形狀及尺寸相似的工件。5.3.5常用切削用量的選擇

1.銑削切削用量的選擇原則如圖5-34所示，銑削切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量和側(cè)吃刀量、進(jìn)給速度。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。數(shù)控銑削加工中,選擇切削用量要保證零件的加工精度和表面粗糙度等加工質(zhì)量，保證合理的刀具耐用度，充分發(fā)揮刀具切削性能和機床的性能，最大限度地提高生產(chǎn)率，降低成本。圖5-34銑削加工切削用量(a)周銑;(b)端銑粗、精加工時銑削切削用量應(yīng)遵循一定的選擇。

1)粗加工時銑削切削用量的選擇原則首先選擇盡可能大的背吃刀量；其次是根據(jù)機床動力和剛性的限制條件等，選取較大的進(jìn)給速度；最后在保證刀具耐用度的前提下，選取最佳的切削速度。

2)精加工時銑削切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給速度；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。

2.銑削切削用量的選擇方法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（mm）或側(cè)吃刀量ac（mm）的確定背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ap為切削層深度；而周銑時，ap為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ac為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ac為被加工表面寬度；而周銑時，ac為切削層的深度。背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量的要求以及加工工藝系統(tǒng)的剛性來決定。

(1)粗銑時一般一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除全部余量，在中等功率機床上，背吃刀量可達(dá)8～10mm。當(dāng)在工件表面粗糙度值Ra要求為12.5～25μm時，周銑的側(cè)吃刀量應(yīng)小于5mm，端銑的背吃刀量應(yīng)小于6mm，這樣一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。在工藝系統(tǒng)剛性不足或毛坯余量過大，或加工余量不均勻時，粗加工可分多次進(jìn)給，背吃刀量可適當(dāng)調(diào)整，但第一、二次進(jìn)給的背吃刀量應(yīng)盡量取大一些。

(2)半精銑時，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，加工工件的表面粗糙度值Ra可達(dá)3.2～12.5

μm。

(3)精銑時,端銑的背吃刀量一般取0.3～1mm，周銑的側(cè)吃刀量一般取0.2～0.5

mm，加工工件的表面粗糙度值Ra可達(dá)0.8～3.2μm。

(2)進(jìn)給速度vf（mm/min）與進(jìn)給量f（mm/r）的選擇銑削加工的進(jìn)給速度是指單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移量；進(jìn)給量是指銑刀轉(zhuǎn)一周，工件與銑刀沿進(jìn)給運動方向的相對位移量。進(jìn)給速度與進(jìn)給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取，可參考常用的切削用量手冊或表5-5。對于多齒銑刀，其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)z、進(jìn)給量f及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為：vf=fn=fzzn(5-2)另外，進(jìn)給速度與進(jìn)給量的選擇還應(yīng)注意以下幾點。

(1)為了提高生產(chǎn)率，在保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)選擇盡量大的進(jìn)給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選擇。

(2)在用高速鋼銑刀加工時，或加工精度高、表面粗糙度要求高時，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。

(3)刀具空行程運動時，特別是退刀或遠(yuǎn)距離回零時，可以選擇較大或數(shù)控系統(tǒng)給定的最大快移進(jìn)給速度。

4)進(jìn)給速度應(yīng)與背吃刀量等切削參數(shù)相適應(yīng)。粗銑可稍大，精銑可稍小，最大的進(jìn)給速度受機床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。

(5)在輪廓銑削中，在接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)給量，以避免由于慣性或工藝系統(tǒng)變形在輪廓拐角處造成“超程”或“欠程”現(xiàn)象。

3）切削速度vc的選擇銑削切削速度vc

應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料及加工表面類型以及已選定的背吃刀量、進(jìn)給速度及刀具的耐用度綜合考慮選用。參考常用的切削用量手冊或表5-6選取。切削速度選定后，應(yīng)根據(jù)銑刀的直徑按式(5-3)來計算主軸的轉(zhuǎn)速,即(5-3)式中:n——主軸轉(zhuǎn)速(m/min);

vc——切削速度(r/min);

D——銑刀直徑(mm)。計算出的n最后要根據(jù)機床允許值來選用標(biāo)準(zhǔn)值或接近值。實際中，主軸轉(zhuǎn)速?？拷?jīng)驗來確定。5.4典型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析5.4.1平面葉輪零件如圖5-35所示為平面葉輪零件，材料為硬鋁LY12，毛坯已加工好，尺寸（長×寬×高）為100mm×100mm×15mm，小批量生產(chǎn)，本工序的任務(wù)是加工外圓凸臺、內(nèi)圓凹槽、葉片和孔。其數(shù)控銑床加工工藝分析如下所述。圖5-35平面葉輪零件

1.零件工藝分析葉輪輪廓、外圓凸臺以及內(nèi)圓凹槽均由圓弧組成，外圓凸臺f900－0.035mm、內(nèi)圓凹槽f26+0.0350mm、葉輪表面及各臺階面的表面粗糙度要求較高，Ra為1.6μm。5-8mm通孔的孔距，孔徑公差要求不高。外圓凸臺輪廓面與底面有垂直度要求。零件材料為硬鋁LY12，切削加工性能良好。根據(jù)上述分析，外圓凸臺f900－0.035mm、內(nèi)圓凹槽f26+0.035０

mm、葉輪表面及各臺階面的加工應(yīng)分粗、精加工兩個階段進(jìn)行，以保證尺寸公差及表面粗糙度要求。同時用底面A定位，以保證垂直度要求。

2.確定裝夾方案該零件外形規(guī)則，因此在加工各表面及孔時選用平口虎鉗夾緊。以底面A和側(cè)面定位，用等高墊鐵墊起，注意墊塊應(yīng)避開孔的位置，在平口虎鉗的旁邊安置一個定位擋塊，以起工件定位作用。

3.確定加工順序及走刀路線加工順序按照先面后孔、先粗后精的原則確定。先加工f900－0.035mm外圓凸臺輪廓，再