平面铣削工艺、编程

1、55 平面铣削工艺、编程平面铣削加工的内容、要求图 5-5-1 工平面加工工件平面铣削通常是把工件表面加工到某一高度并达到一定表面质量要求的加工。图 5-5-1 工平面加工工件分析平面铣削加工的内容应考虑：加工平面区域大 定位尺寸精度，平行度，垂直度等要求。如图 5-5-1 所示工件的上表面，区域大小为 80120矩形，距基准面 40 高度位置，并相对基准面A 有 0.08的平行度要求，形状公差0.04 面质量要求。平面铣削加工内容、要求的正确分析是进行平面铣削工艺设计的前提。平面铣削方法（a）立铣刀周铣平面图（a）立铣刀周铣平面图（b）面铣刀端铣平面5-5-2对平面的铣削加工，存在用立铣刀周

2、铣和面铣刀端铣两种方式，如图 5-5-2。用面铣刀端铣有如下特点：1垂直度。面铣刀加工时，它的轴线垂直于工件的加工表面。2、端铣用的面铣刀其装夹刚性较好，铣削时振动较小。3、端铣时，同时工作的刀齿数比较周铣时多，工作较平稳。这时因为端铣时刀齿在铣削层宽度的范围内工作。45、端铣的面铣刀，便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯铣削，生产效率高，铣削表面质量也比较好。量端铣方法。一般大面积的平面铣削使用面铣刀，在小面积平面铣削也可使用立铣刀端 铣。面铣刀及选用5-5-350500mm，故常制成套式镶齿结构，即将刀齿和刀体分开，刀体采用40Cr 5-5-3硬质合金可转位式面铣刀) ，如图5-5-3

3、方便，刀刃用钝后，可直接在机床上转换刀刃和更换刀片。可转位式面铣刀要求刀片定位精度高、夹紧可靠、排屑容易、更换刀片迅速等，同时各定位、夹紧元件通用性要好，制造要方便，降低成本，操作使用方便。越性。直径选用平面铣削时，面铣刀直径尺寸的选择是重点考虑问题之一。1.31.6 1.31.6 出。D 不宜过大。工件分散的、较小面积平面，可选用直径较小的立铣刀铣削。（全齿铣削会迅速磨损镶面铣刀刀齿选用面铣刀齿数对铣削生产率和加工质量有直接影响，齿数越多，同时参与切削的齿数也多，生产率高，铣削过程平稳，加工质量好，但要考虑到其负面的影响：刀齿越密，容屑空间小，排屑不畅，因此只有在精加工余量小和切屑少的场合用

4、齿数相对多的铣刀。可转位面铣刀的齿数根据直径不同可分为粗齿、细齿、密齿三种。粗齿铣刀主要用于粗加工；细齿铣刀用于平稳条件下的铣削加工；密齿铣刀的每齿进给量较小，主要用于薄壁铸铁的加工。图 5-5-4 铣削中刀具相对于工件的位置面铣刀主要以端齿为主加工各种平面。刀齿主偏角一般为450、600、750、900，主偏角为 900 的面铣刀还能同时加工出与平面垂直的直角面，这个面的高度受到刀片长度的限制。图 5-5-4 铣削中刀具相对于工件的位置平面铣削的路线设计平面铣削中，刀具相对于工件的位置选择是否适当将影响到切削加工的状态和加工质量，现分析图 5-5-4 中面铣刀进入工件材料时的位置对加工的影响

5、。刀心轨迹与工件中心线重合。如图 5-5-4a，刀具中心轨迹与工件中心线重合。单次平面铣削时，当刀具中心处于工件中间位置，容易引起颤振，从而影响到表面加工质量，因此，应该避免刀具中心处于工件中间位置。刀心轨迹与工件边缘重合。如图 大，是最不利刀具寿命和加工质量的情况。因此应该避免刀具中心线与工件边缘线重合。刀心轨迹在工件边缘外如图 5-5-4c，刀心轨迹在工件边缘外时，刀具刚刚切入工件时，刀片相对工件材料冲击免刀心在工件之外。刀心轨迹在工件边缘与中心线间如图 5-5-4d，当刀心处于工件内时，已切入工件材料镶刀片承受最大切削力，而刚切（撞入震动也小一些。因此尽量让面铣刀中心在工件区域内。但要注

6、意：当工件表面只需一次切削时，应避免刀心轨迹线与工件表面的中心线重合。理想的选择。（a）（a）（b）5-5-55-5-5 5-5-5b 整个宽度全部参与铣削，刀具容易磨损；图5-5-5a 所示的刀具铣削位置是合适的。平面铣削用量铣削用量选择的是否合理，将直接影响到铣削加工的质量。平面铣削分粗铣、半精铣、精铣三种情况，粗铣时，铣削用量选择侧重考虑刀具性能、工艺系统刚性、机床功率、加工效率等因素。精铣时侧重考虑表面加工精度的要求。平面粗铣用量粗铣加工时，余量多，要求低，铣削用量的选择时主要考虑工艺系统刚性、刀具使用寿命、机床功率、工件余量大小等因素。57 切削宽度后，工艺系统刚性是否足够？当向切深

7、、切削宽度、每齿进给量较大时，受机床功率和刀具耐用度的限制，一般选择较低铣削速度。平面精铣用量当表面粗糙度要求在Ra1.63.2 m 铣加工，精铣加工的余量为0.52 表面质量要求较高Ra0.0.m ，表面精铣时的深度的选择为0.5mm 进给量一般选较小值，高速钢铣刀为0.020.05mm0.100.15mm。铣削2060m/min 之间选大值，当采用硬质合金铣刀铣削上述材料时，铣削速度在90 200m/min 之间选大值。Z 向切深、进给量推荐范围如表 5-5-1、表 5-5-2。表 5-5-1 铣平面后精加工余量加工面宽度加工面长度1001003003001000余量公差余量 公差余量公差

8、3001.00.31.50.52.0.730010001.50.52.0.72.51.0粗加工每齿进给量mm/z精加工每转进给mm/r粗铣平面后精加工余量粗加工每齿进给量mm/z精加工每转进给mm/r粗铣平面后精加工余量YT15钢YT5YG6铸铁及铜合金YG80.090.18Ra3.2 0.51.00.120.24Ra1.6 0.40.60.140.24Ra0.8 0.20.30.200.29Ra0.4 0.15单次面铣的加工实例5-5-1 A 40 5 5-5-1。选择平面铣刀工件上表面宽 80 面铣刀最理想的宽度应为材料宽度的1.31.6 125 的面铣刀比较合适12：81.5-5-6。选

9、用标准 125 数控硬质合金可转位面铣刀，选择刀齿数为8。2切削的起点和终点及刀路：安全间隙处移至Z 向加工深度，并确定刀具沿X 轴水平)从右到左方向切削。如图 5-5-6，选择工件零点（X0，Y0）在工件对称线的右端。本例工件长度为120 ， 刀具半径为 62.5 ，选择安全间隙为 12.5 ，所以起点的X 位置为X=62.5+12.5=75。Y=-10 32.5 25 14 13 铣方式（实际上顺铣中通常也混有一部分逆铣，这是平面铣削中的正常现象。如图 5-5-6，最终确定起点(X75,Y-10)和终点(X-195,Y-10)。切削参数的选择设面铣刀分二次铣削到指定的高度，粗铣切深 4 ，

10、留有 1 的精加工余量，工序尺寸41 0.3 ，精加工保证 400.02。08 (Z=8)，为刀齿中等密度铣刀，选f =0.12f=80.12Z1；参考V=55105m/min，综合其它因素选V=62.5 m/min，则主轴转速S=31862.5/125150r/min，计算进给速度F=f ZS=1150=150 /min。Z精铣时，为保证表面质量，Ra3.2，选f=0.6，参考V=55105m/min，综合切深小，进给量小，切削力小的因素，选V=100 m/min，则主轴转速S=318100/125300r/min，计算进给速度F=fS=0.6300=180 /min。平面铣削编程选择工件上表面为程序原点(Z0)，单次平面铣削的程序如下：图 5-5-6 单次铣削中平面铣刀刀路位置设定O0010图 5-5-6 单次铣削中平面铣刀刀路位置设定G21 G90 G54；(平面粗铣) S150 M03；G00 X75 .0Y-10.0 G43 Z20.0 H01； G0Z1.0 M08；G1X-190. F150； G00 Z20.0；(平面精铣) S300 M03G00 X75 .0Y-10.0G0Z0.0 M08； G1X-190. G00 Z20.0； M05 M09；G49 G28 Z20.0； M30；大平面铣削时的刀具路线5-5-75-5-7铣削大面积工件平