铣削加工工艺基础

铣削加工工艺基础第一节铣削加工的质量分析

一、加工精度分析

所谓加工精度，就是零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状和相互位置）的实际值与理想值相符合的程度。符合的程度越高，精度越高；反之，则精度低。加工精度高低常用加工误差来表示，加工误差越大，则精度越低；反之，则精度高。在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件构成一个系统，称为工艺系统。工艺系统中的各种误差将会不同程度地反映到工件上，成为加工误差。工艺系统的各种误差即成为影响加工精度的因素，按其性质不同，可归纳为四个方面：工艺系统的几何误差、工艺系统因受力变形引起的误差、工艺系统受热变形引起的误差和工件内应力引起的误差。一)

工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差是机床、夹具、刀具及工件本身存在的误差，又称为工艺系统的静误差。静误差主要包括加工原理误差、机床的几何误差、夹具和刀具误差及工件定位误差和调整误差等。1、加工原理误差它是指采用了近似的加工工方法所引起的误差。如加工列表曲线时用数学方程曲线逼近被加工曲线所产生的逼近误差、用直线或圆弧插补方法加工非圆曲线时产生的插补误差等，减小此类误差的方法是提高逼近和插补精度。2、机床的几何误差它包括机床的制造误差、安装误差、和使用后产生的磨损等。对加工精度影响较大的主要是机床主轴误差、导轨误差和传动误差。1)

机床主轴误差

机床主轴是安装工件或刀具的基准，并将切削主运动和动力传给工件或刀具。因此，主轴的回转误差直接影响工件的加工精度。机床主轴的回转误差包括径向回转误差和轴向回转误差两个部分。径向误差主要影响工件的圆度，径向误差主要影响被加工面的平面度误差和垂直度误差。

2)机床导轨误差机床床身导轨是确定各主要部件相对位置的基准和运动的基准。它的各项误差直接影响工件的加工精度。它对较短工件的影响不很大，但当工件较长时，其影响就不可忽视。

3)传动误差机床的切削运动是通过某些传动机构来实现的，这此机构本身的制造、装配误差和工作中的磨损，将引起切削运动的不准确。

3、刀具误差、夹具误差与工件定位误差1)刀具误差机械加工中的刀具分为普通刀具、定尺寸刀具和成形刀具三类。普通刀具，如车刀、铣刀等，车刀的刀尖圆弧半径和铣刀的直径值在通过半径补偿功能进行补偿时，如果因磨损发生变化就会影响加工尺寸的准确性。定尺寸的刀具如钻头、铰刀、拉刀等，它们的尺寸、形状误差以及使用后的磨损将会直接影响加工表面的尺寸与形状；刀具的安装误差会使加工表面尺寸扩大（如铣刀安装时刀具轴线与主轴轴线不同轴，就相当于加大了刀具半径）。成形刀具的形状误差则直接影响加工表面的形装精度。2)夹具误差夹具误差主要是指定位元件、对定位装置及夹具体等零件的制造、装配误差及工作表面磨损等。夹具确定工件与刀具（机床）间的相对位置，所以夹具误差对加工精度，尤其是加工表面的相对位置精度，有很大影响。3)工件定位误差工件的定位误差是指由于定位不正确所引起的误差，它对加工精度也有直接的影响。4、调整误差在机械加工时，工件与刀具的相对位置需要进行必要的调整（如对刀、试切）才能准确。因此，除要求机床、刀具和夹具应具有一定的精度外，调整误差也是主要因素之一。影响调整误差的主要因素有：测量误差、进给机构微量位移误差、重复定位误差等。

二)

工艺系统受力变形引起的加工误差在机械加工过程中，工艺系统在切削力、夹紧力、传动力、重力、惯性力等外力作用下会引起相应的变形和在连接处产生位移，致使工件和刀具的相对位置发生变化，从而引起加工误差。一般情况下，这种误差往往占工件总加工误差的较大比重。工艺系统的刚度：刚度是物体或系统抵抗外力使其发生变形的能力。用变形方向上的外力与变形量的比值K来表示。KF/Y

式中：F—静载外力（N）Y—在外力作用方向上的静变形量（mm）机械加工过程中，由吃刀抗力FY引起的工艺系统受力变形对加工精度影响最大，所以常用吃刀抗力测定机床的静刚度，即K

Fy/Y

变形量Y

Fy/K由上式可以看出，要减小因受力而引起的变形，就要提高工艺系统的刚度。圆柱铣刀在加工中相当于一个悬臂梁，其长径比就决定了其刚度的大小，加工时就要注意根据切削用量选择合适的铣刀长径比。

三)

工艺系统热变形所引起的加工误差工艺系统在各种热源作用下将产生复杂的热变形，使工件和刀具的相对位置发生变化，或因加工后工件冷却收缩，从而引起加工误差。

数控机床大多进行精密加工，由于工艺系统热变形引起的加工误差约占总误差的40-70%。因此，许多数控机床要求工作环境保持恒温，在加工过程中使用冷却液等方法可以有效地减小工艺系统的热变形。四)

工件内应力所引起的变形所谓内应力是指当外部的载荷去除以后，仍然残存在工件内部的应力。如果零件的毛坯或半成品有内应力，则在继续加工时被切去一层金属，破坏了原有表面上的平衡，内应力将重新分布，工件发生变形，这种情况在粗加工时最为明显。引起内应力的主要原因是热变形和力变形。在铸、锻、焊、热处理等热加工过程中，由于毛坯各部分冷却收缩不均匀而引起的应力称为热应力。在进行冷轧、冷校直和切削时，由于毛坯或工件受力不均匀，产生局部变形所引起的内应力称为塑变应力。去除工件内应力的方法是进行时效处理，时效处理分为自然时效和人工时效两种，自然时效是在大气温度变化的影响下使内应力逐渐消失的时效处理方法，一般需要二、三个月甚至半年以上的时间。人工时效是使毛坯或半成品加热后随加热炉缓慢冷却，达到加快内应力消失的时效处理方法，用时效短。大型零件、精度要求高的零件在粗加工后要经过时效处理才能进行精加工；精度要求特别高的工件要经过几次时效处理。二﹑表面质量分分析零件的表面面质量包括括表面粗糙糙度、表面面波度和表表面层物理理力学性能能等三个方方面的内容容。表面粗糙度度是指表面面微观几何何形状误差差，表面波波度是指周周期性的几几何形状误误差，表面面层物理力学性能主要是是指表面冷冷作硬化和和残余应力力等。影响表面质质量的因素素1、影响表面粗粗糙度的的的因素1)刀具切削刃刃的几何形形状刀具相对工工件作进给给运动时，，在加工表表面上留下下了切削层层残留面积积，其形状状完全是刀刀具切削刃刃形状在加加工过程中中的复映。。残留面积积越大，表表面粗糙度度越大。在在减小切削削层残留面面积可以采采取减小刀刀具主、副副偏角和增增大刀尖圆圆弧半径等等措施。2)工件材材料的性质质切削削塑性材料料时，切削削变形大，，切屑与工工件分离产产生的撕裂裂作用，加加大了表面面粗糙度。。所以在切切削中、低低碳钢时，，为改善切切削性能可可在加工前前进行调质质或正火处处理。一般般情况下，，硬度在HB170-230范围内的材材料切削性性能较好。。切脆性材材料进，切切屑呈碎粒粒状，由于于切屑崩碎碎时会在表表面留下麻麻点，使表表面粗糙。。如果降低低切削用量量，使用煤煤油润滑冷冷却，则可可减轻切屑屑崩碎现象象，减小表表面粗糙度度。3)切削用量在一定的切切削速度范范围内，加加工塑性材材料容易产产生积屑瘤瘤或鳞刺，，应避开这这个切削速速度范围（（一般为小小于80m/min时）。适适当减小小进给量量可减小小残留面面积，减减小粗糙糙度值。。一般背背吃刀量量对表面面粗糙度度值影响响不大。。4)工工艺系系统的振振动工工艺系系统的振振动分为为强迫振振动和自自激振动动两类。。强迫振振动是由由外界周周期性干干扰力的的作用而而引起的的，如断断续切削削，旋转转零、部部件不平平衡，以以及传动动系统的的制造和和装配误误差等引引起的振振动是强强迫振动动。自激激振动是是在切削削过程中中，由工工艺系统统本身激激发的，，自激振振动伴随随整个切切削过程程。减小强迫迫振动的的主要途途径是消消除振源源，采取取隔振措措施和提提高系统统刚度等等。抑制制自激振振动的主主要措施施是合理理地确定定切削用用量和刀刀具的几几何角度度，提高高工艺系系统各环环节的抗抗振性（（如增加加接触刚刚度，加加工时增增加工件件的辅助助支承））以及采采用减振振器等措措施。2、影响表面面冷硬、、残余应应力的因因素1)影响响表面冷冷硬的因因素影影响表表面冷硬硬的主要要因素是是刀具的的几何形形状和切切削用量量。刀具具的刃口口圆弧半半径大，，对表面面层的挤挤压作用用大，使使冷作硬硬化现象象严重。。增大刀刀具前角角，可减减小切削削层塑性性变形程程度，冷冷硬现象象减小。。切削速速度适当当增大，，切削层层塑性变变形增大大，冷硬硬严重，，此外，，工件材材料塑性性大，冷冷硬也严严重。2)影响表面面残余应应力的因因素如切削温温度不高高，表面面层以冷冷塑变形形为主，，将产生生残余压压应力；；如切削削温度高高，表面面层产生生热塑变变形，将将产生残残余拉应应力，表表面残余余应力将将引起工工件变形形，尤其其是表面面拉应力力将会降降低其疲疲劳强度度。表面残余余应力可可通过光光整加工工、表面面强化、、表面热热处理和和时效处处理等方方法消除除。第二节工工件的装装夹与定定位基准准的选择择铣床和加加工中心心加工零零件时一一般只要要求有简简单的定定位、夹夹紧机构构，其原原理与通通用镗、、铣床夹夹具是相相同的，，常用的的夹具有有各种压压板、虎虎钳、分分度头和和三爪自自定心卡卡盘等，，小批量量生产可可以使用用组合夹夹具、可可调夹具具，大批批量生产产可以使使用专用用夹具。。一、常用的工工件装夹夹方法铣削件在在机床上上的安装装大多采采用一面面两销定定位，直直接在工工件上找找正，有有夹具则则在夹具上上找正。。所谓找正正，是指指把千分分表或百百分表固固定在机机床床身身某个位位置，表表针压在在工件或或夹具的的定位基基准面上上，然后后使机床床工作台台沿垂直直于表针针的方向向移动，，调整工工件或夹夹具的位位置使指指针基本本保持不不动，则则说明工工件的定定位基准准面与机机床该方方向的导导轨平行行。如图图2-1所示。对加工内内容多的的零件应应利用夹夹具采用用一面两两销的方方式装夹夹，对夹夹具的基基本要求求是：1)夹紧紧机构或或其他元元件不能能影响进进给，加加工部位位要开敞敞。为保保持工件件在本工工序中所所有需要要完成的的待加工工面充分分暴露在在外，夹夹具要尽尽可能开开敞，因因此要求求夹持工工件后夹夹具上一一些组成成件（如如定位块块、压块块和螺栓栓等）不不能与刀刀具运动动轨迹发发生干涉。图2-1在在工工作台上上找正工工件夹紧机构构元件与与加工面面之间应应保持一一定的安安全距离离，同时时要求夹夹紧机构构元件能能低则低低，以防防止夹具具与机床床主轴套套筒或刀刀套、刀刀具在加加工过程程中发生生碰撞。。2)为保持零零件安装装方位与与机床坐坐标系及及编程坐坐标系方方向的一一致性，，夹具应应能保证证在机床床上实现现定向安安装，还还要求能能使零件件定位面面与机床床之间保保持一定定的坐标标联系。。3)夹具的刚刚性和稳稳定性要要好。夹紧力应应尽量靠靠近主要要支撑点点，尽量量不采用用在加工工过程中中更换夹夹紧点的的设计。。二、定位位基准的的选择1、选择定位位基准的的基本要要求：遵循六点点定位原原则，在在选择定定位基准准时要全全面考虑虑各个工工位的加加工情况况，满足足三个要要求：1)所所选基准准应能保保证工件件定位准准确，装装卸方便便、迅速速，夹紧紧可靠，，夹具结结构简单单。2)所所选基准准与各加加工部位位间的各各个尺寸寸计算简简单。3)保保证各项项加工精精度。2、选择定位位基准的的原则1)尽量选择择零件上上的设计计基准作作为定位位基准。。这样不不仅可以以避免因因基准不不重合引引起的定定位误差差，保证证加工精精度，而而且可以以简化程程序编制制。2)当零件的的定位基基准与设设计基准准不能重重合且加加工面与与基设计计基准又又不能在在一次安安装内同同时加工工时，应应认真分分析装配配图纸，，确定该该零件设设计基准的设计计功能，，通过尺尺寸链的的计算，，严格规规定定位位基准与与设计基基准间的的公差范范围，确确保加工工精度。。3)当无法同同时完成成包括设设计基准准在内的的全部表表面加工工时，要要考虑用用所选基基准定位位后，一一次装夹夹能够完完成全部部关键精精度部位位的加工工。4)定位基准准的选择择要保证证完成尽尽可能多多的加工工内容，，为此，，要考虑虑便于各各个表面面都能被被加工的的定位方方式。5)批量加工工时，零零件定位位基准应应尽可能能与建立立工件坐坐标系的的对刀基基准重合合。可直直接按定定位基准准对刀，，减少对对刀误差差。但在在单件加加工（每每加工一一件对一一次刀））时，工工件坐标标系原点点和对刀刀基准的的选择主主要考虑虑便于编编程和测测量，可可不与定定位基准准重合。。6)必须多次次安装时时应遵从从基准统统一原则则。第三节工工艺艺规程一、走刀刀路线和和加工顺顺序的确确定走刀路线线是刀具具在整个个加工工工序中相相对于工工件的运运动轨迹迹，它不不但包括括了工步步的内容容，而且且也反映映出工步步加工的的顺序。。工步顺顺序是指指同一道道工序中中，各个个表面加加工的先先后顺序序。它对对零件的的加工质质量、加加工效率率和数控控加工中中的走刀刀路线有有直接影影响，应应根据零零件的结结构特点点和工序序的加工工要求等等合理安安排。在在确定走走刀路线线时，主主要考虑虑以下几几点：1、对点点位加工工的数控控机床，，如钻、、镗床要要考虑尽尽可能缩缩短走刀刀路线，，以减少少空程时时间，提提高加工工效率。。2、为保保证工件件轮廓表表面加工工后的粗粗糙度要要求，最最终轮廓廓应安排排最后一一次走刀刀连续加加工。3、刀具具的进退退刀路线线必须认认真考虑虑，要尽尽量避免在轮廓处处停刀或垂直直切入切出工工件，以免留留下刀痕。在在铣削零件外外轮廓时，铣铣刀应从轮廓廓的延长线上上切入切出，，或从轮廓的的切向切入切切出。在铣削削内轮廓时，，应从轮廓的的切向切入切切出，如图2－2。应尽量避免免如图2－3所示的径向直直进刀，以避避免在工件表表面上留下刀刀痕。4、铣削轮廓的的加工路线要要合理，一般般采用双向切切削、单向切切削和环形的的走刀方式如如图2-4所示。在铣削削封闭的内轮轮廓时，刀具具的切入或切切出不允许外外延，最好选选在两面的交交界处，否则则，会产生刀痕。。为保证表面面质量，一般般选择图2-5所示的走刀路路线。5、在镗孔加工工中,若孔的的位置精度要要求高时,加工路线和定定位方向应保保持一致。如图2-6所所示镗4个孔孔。若按路线线最短，加工工顺序为1-2-3-4。若按加工工路线与定位位方向一致，，加工顺序为为1-2-4-3。(c)(b)(a)图2-2常用的切入切出方式(a)直线延长线切入切出(b)切线及切弧切入切出(c)内轮廓切弧切入切出(a)(b)(c)图2-4轮轮廓加工的常常用走刀方式式(a)双向切削(b)单向切削(c)环形切削(a)(b)(c)图2-5封闭内轮廓常用走刀方式双向切削(b)环形切削(c)双向+环形切削图2-6单向定位的加工路线图二、刀具的选选择1、常用的铣铣刀类型常用的有圆柱柱铣刀、立铣铣刀、硬质合合金面铣刀、、键槽铣刀、、三面刃铣刀刀、半圆键槽槽铣刀、锯片片铣刀、角度度铣刀和球头头铣刀等，如如图2-7所示。2、铣刀主要要参数的选择择刀具的选择应应考虑工件材材质、加工轮轮廓类型、机机床允许的切切削用量和刚刚性以及刀具具耐用度等因因素。一般情情况下应优先先选用标准刀刀具（特别是是硬质合金可可转位刀具）），必要时可可采用各种高高生产率的复复合刀具及其其他一些专用用刀具。对于于硬度大的难难加工工件，，可选用整体体硬质合金、、陶瓷刀具、、CBN刀具等。图2-8面铣刀主要参数（1）面铣刀刀主要参数的的选择（如图2-8所示）标准可转位面面铣刀直径为为16～630mm，应根据侧吃刀刀量ae，选择适当的铣铣刀直径，尽尽量包容工件件整个加工宽宽度，以提高高加工精度和和效率，减小小相邻两次进进给之间的接接刀痕迹和保保证铣刀的耐耐用度。可转转位面铣刀有有粗齿、细齿齿和密齿三种种。粗齿铣刀刀容屑空间大大，常用于粗粗铣钢件；粗粗铣带断续表表面的铸件和和在平稳条件件下铣削钢件件时，可选用用细齿铣刀。。密齿铣刀的的每齿进给量量较小，主要要用于加工薄薄壁铸件。铣刀的磨损主主要发生在后后刀面上，因因此适当加大大后角，可减减少铣刀的磨磨损，常取o5～12，工件材料软时时取大值，工工件材料硬时时取小值；粗粗齿铣刀取小值，，细齿铣刀取取大值。铣削削时冲击力大大，为了保护护刀尖，硬质质合金面铣刀刀的刃倾角常常取s5～15。只有在铣削低低强度材料时时，取s5。主偏角r在45～90范围内选取，，铣削铸铁常常用，铣削一一般钢材常用用75，铣削带凸肩肩的平面或薄薄壁零件时要要用90。（2）立铣刀主要要参数的选择择立铣刀的尺寸寸参数，如图图2-9所示。推荐按按下述经验数数据选取。1)刀具半径径R应小于零件内内轮廓面的最最小曲率半径径，一般取R=(0.8～0.9)。2)零件的加工高高度H(1/4～1/6)R，以保证刀具具具有足够的刚刚度。图2-9立铣刀尺寸参数图2-10粗加工立铣刀直径计算3）对不通孔孔（深槽），，选取L=H+(5～10)mm（L为刀具切削部部分长度，H为零件高度））。4）加工外形形及通槽时，，选取L=H+r+(5～10)mm（r为端刃圆角半半径）。5）加工筋时时，刀具直径径为D=(5～10)b(b为筋的厚度)。6）粗加工内内轮廓面时（（如图2-10），铣刀刀最大直径D粗可按下面的公公式计算。D粗=2(sin/2-1)/1-sin/2+D式中D——轮廓的最小凹凹圆直径（mm）；——圆角邻边夹角角等分线上的的精加工余余量（（mm）；1——精加工余量（（mm）；——圆角两邻边的的夹角(°)。图2-11吃吃刀量示意图图(a)圆周铣(b)端铣(a)(b)三、切削用量量和铣削方式式的选择1、铣削用量量考虑的因素素铣削加工用量量包括主轴转转速(切削速速度)、进给给速度、背吃吃刀量和侧吃吃刀量。切削削用量的确定定应根据加工工性质、加工工要求、工件件材料及刀具具的材料和尺尺寸等查阅切切削用量手册册、刀具产品品目录推荐的的参数并结合合实践经验确确定。通常考考虑如下因素素：1）刀具差异异不同厂家家生产的刀具具质量相差较较大，因此切切削用量须根根据实际所用用的刀具和现现场经验加以以调整。2）机床特性性切削用量量受机床电动动机的功率和和机床刚性的的限制，必须须在机床说明明书规定的范范围内选取。。避免因功率率不够造成闷闷车、刚性不不足而产生大的机机床变形或振振动，影响加加工精度和表表面粗糙度。。3）数控机床床生产率数数控机床的工工时费用较高高，刀具损耗耗费用所占比比重较低，应应尽量用高的的切削用量，，通过适当降降低刀具寿命命来提高数控控机床的生产产率。2、铣削用量量的选择方法法（如图2-11所示）1）背吃刀量量aP(端铣)或侧吃吃刀量ae（圆周铣）的选选择背吃刀量aP为平行于铣刀刀轴线测量的的切削层尺寸寸。端铣时aP为切削层深度度；而圆周铣削时，，aP为被加工表面面的深度。侧侧吃刀量ae为垂直于铣刀刀轴线测量的的切削层尺寸寸。端铣时，，ae为被加工表面面宽度；而圆圆周铣削时，，ae为切削层的深深度。背吃刀量或侧侧吃刀量的选选取主要由加加工余量和对对表面质量的的要求决定。。在工件表面粗粗糙度值要求求为Ra=12.5~25μm时，如果圆周周铣削的加工工余量小于5mm，端铣的加工余余量小于6mm，则粗铣一次进进给就可以达达到要求。但但在余量较大大，工艺系统统刚性较差或或机床动力不不足时，可分分两次进给完完成。在工件表面粗粗糙度值要求求为Ra=3.2~12.5μm时，可分粗铣铣和半精铣两两步进行。粗粗铣时背吃刀刀量或侧吃刀刀量选取同前前述。粗铣后后留0.5~1.0余量量，在半精铣铣时切除。在工件表面粗粗糙度值要求求为Ra=0.8~3.2μm时,可分粗铣铣、半粗铣、、精铣三步进进行。半精铣铣时背吃刀量量或侧吃刀量量取1.5~2.0mm；精铣时圆周铣铣侧吃量取0.3~0.5mm，面铣刀背吃刀刀量取0.5~1.0mm。2）进给量f(mm/r)与进给速度vf(mm/min)的选择铣铣削加工的进进给量是指刀刀具转一周，，工件与刀具具沿进给运动动方向的相对对位移量；进进给速度是单单位时间内工工件与铣刀沿沿进给方向的的相对位移量量。进给量与与进给速度是是根据零件的的表面粗糙度度、加工精度度要求、刀具具及工件材料料等因素，参参考切削用量量手册选取或或参考表2-3-2来选选取。工件刚刚性差或刀具具强度低时，，应取小值。。铣刀为多齿刀刀具，其进给给速度Vf、刀具转速n、刀具齿数Z及进给量f的关系为：Vf=nzfzf=zfzfz为每齿进给量量。3）切削速度度Vc（m/min）的选择根据已经选定定的背吃刀量量、进给量及及刀具耐用度度选择切削速速度。可用经经验公式计算算，也可根据据生产实践经经验，在机床床说明书允许许的切削速度度范围内查阅阅有关切削用用量手册或参参考表2-2选取。实际际编程中，切切削速度Vc确定后，还要要计算出铣床床主轴转速n(r/min)并填入程序单单中。3、铣削方式的选选择用铣刀圆周上上的切削刃来来铣削工件的的平面，叫做做周铣法。它它有两种铣削削方式：图2-12两两种铣削方方式（a）逆铣（b）顺铣(1)逆铣法法：铣刀的旋旋转切入方向向和工件的进进给方向相反反(逆向),如图2-12（a）。(2)顺铣法：铣刀刀的旋转切入入方向和工件件的进给方向向相同(顺向向)，如图2-12（b）。顺铣法切入时时的切削厚度度最大，然后后逐渐减小到到零，避免了了在已加工表表面的冷硬层层上滑走过程程。实践表明明，顺铣法可可以提高铣刀刀耐用度2～～3倍，工件件的表面粗糙糙度值可以降降低些，尤其其在铣削难加加工材料时，，效果更为显显著。逆铣时，每齿齿所产生的水水平分力均与与进给方向相相反，使铣刀刀工作台的丝丝杠与螺母在在左侧始终接接触。顺铣时时，水平分力力与进给方向向相同，铣削削过程中切削削面积也是变变化的，因此此，水平分力力也是忽大忽忽小的，由于于进给丝杆和和螺母之间不不可避免地有有一一定间间隙，，故当当水平平分力力超过过铣床床工作作台摩摩擦力力时，，使工工作台台带动动丝杆杆向左左窜动动，丝丝杆与与螺母母传动动右侧侧出现现间隙隙，造造成工工作台台颤动动和进进给不不均匀匀，严严重时时会使使铣刀刀崩刃刃。顺铣铣时时，，遇遇到到加加工工表表面面有有硬硬皮皮，，也也会会加加速速刀刀齿齿磨磨损损。。逆逆铣铣时时工工作作台台不不会会发发生生窜窜动动现现象象，，铣铣削削较较平平稳稳，，但但在在逆逆铣铣时时，，刀刀齿齿在在加加工工表表面面上上挤挤压压、、滑滑行行，，切切不不下下切切屑屑，，使使已已加加工工表表面面产产生生严严重重冷冷硬硬层层。。一般般情情况况下下，，尤尤其其是是粗粗加加工工或或是是加加工工有有硬硬皮皮的的毛毛坯坯时时，，多多采采用用逆逆铣铣。。精精加加工工时时，，加加工工余余量量小小，，铣铣削削力力小小，，不不易易引引起起工工作作台台窜窜动动，，可可采采用用顺顺铣铣。。在在逆逆铣铣中中刀刀具具寿寿命命比比在在顺顺铣铣中中短短，，在在逆逆铣铣中中刀刀具寿寿命命比比在在顺顺铣铣中中短短，，这这是是因因为为在在逆逆铣铣中中产产生生的的热热量量比比在在顺顺铣铣中中明明显显地地高高。。在在逆逆铣铣中中当当切切屑屑厚厚度度从从零零增增加加到到最最大大时时，，由由于于切切削削刃刃受受到到的的摩摩擦擦比比在在顺顺铣铣中中强强，，因因此此会会产产生生更更多多的的热热量量。。逆逆铣铣中中径径向向力力也也明明显显高高，，这这对对主主轴轴轴轴承承有有不不利利影影响响。。在在顺顺铣铣中中，，切切削削刃刃主主要要受受到到的的是是压压缩缩应应力力。。这这与与逆逆铣铣中中产产生生的的拉拉力力相相比比，，对对硬硬质质合合金金刀刀片片或或整整体体硬硬质质合合金金刀刀具具的的影影响响有有利利得得多多。。当当然然也也有有例例外外。。当当使使用用整整体体硬硬质质合合金金立立铣铣刀刀进进行行侧侧铣铣（（精精加加工工））时时，，特特别别是是在在淬淬硬硬材材料料中中，，应应首首选选逆逆铣铣，，这这更更容容易易获获得得更更小小公公差差的的壁壁直直线线度度和和更更好好的的90度度角角。。不不同同轴轴向向走走刀刀之之间间如如果果有有不不重重合合的的话话，，接接刀刀痕痕也也非非常常小小。。这这主主要要是是因因为为切切削削力力的的方方向向。。如如果果在在切切削削中中使使用用非非常常锋锋利利的的切切削削刃刃，，切切削削力力便便趋趋向向将将刀刀““拉拉””向向材材料料。。四、、换换刀刀点点与与对对刀刀点点的的确确定定1、换刀刀点点对对加加工工中中心心，，不不管管是是有有机机械械手手换换刀刀，，还还是是无无机机械械手手换换刀刀，，其其换换刀刀点点的的Z向坐坐标标是是固固定定的的。。在在自自动动换换刀刀时时，，要要考考虑虑换换刀刀时时刀刀具具的的交交换换空空间间，，不不应应使使与与工工件件或或夹夹具具相相撞撞。。为为防防止止掉掉刀刀等等意意外外情情况况，，应应使使工工件件不不在在刀刀具具交交换换空空间间之之下下，，以以防防止止万万一一掉掉刀刀时时砸砸伤伤工工件件。。对对于于铣铣床床，，需需要要操操作作者者手手动动换换刀刀，，要要使使刀刀具具处处在在有有利利于于手手动动操操作作的的位位置置。。2、对刀刀点点通通过过对对刀刀点点可可以以确确定定工工件件坐坐标标原原点点与与机机床床坐坐标标原原点点的的尺尺寸寸关关系系。。在在选选择择时时，，应应尽尽量量将将对对刀刀点点选选在在零零件件的的设设计计基基准准和和工工艺艺基基准准上上，，以以孔孔定定位位零零件件，，应应将将孔孔的的中中心心作作为为对对刀刀点点，，对对刀刀时时，，还还应应考考虑虑便便于于观观察察、、方方便便测测量量。。对对刀刀时时，，应应使使对对刀刀点点与与基基准准点点一一致致。。五、、加加工工工工艺艺文文件件的的编编写写当前前数数控控加加工工工工序序卡卡片片、、数数控控加加工工刀刀具具卡卡片片及及数数控控加加工工走走刀刀路路线线图图还还没没有有统统一一的的标标准准格格式式，，都都是是由由各各个个单单位位结结合合具具体体的的情情况况自自行行确确定定。。1、数控加工工工序卡卡片这这种卡卡片是编编制数控控加工程程序的主主要依据据和操作作人员配配合数控控程序进进行数控控加工的的主要指指导性文文件。主主要包括括：工步步顺序、、工步内内容、各各工步所所用刀具具及切削削用量等等。当工工序加工工内容十十分复杂杂时，也也可把工工序简图图画在工工序卡片片上，参参考表2-4。。2、数控加工工刀具卡卡片刀刀具卡卡片是组组装刀具具和调整整刀具的的依据。。内容包包括刀具具号、刀刀具名称称、刀柄柄型号、、刀具直直径和长长度等参参考表2-5。。表2-4数控控加工工工艺卡片片单位名称

产品名称或代号零件名称零件图号

工序号程序编号夹具名称使用设备车间001

数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm

备注1

编制

审核

批准

年月日共页第页产品名称或代号

零件名称

零件图号

序号刀具号刀具加工表面备注

规格名称数量刀长mm

1T01

2T02

3T03

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批准年月日共页第页数控加工工刀具卡卡片表表2-53、数控控加工走走刀路线线图主要反映映加工过过程中刀刀具的运运动轨迹迹，其作作用一方方面是方方便编程程人员编编程；另另一方面面是帮助助操作人人员了解解刀具的的走刀路路线（轨轨迹），，以便确确定夹紧紧位置和和夹紧元元件的高高度。六、加工工工艺分分析实例例平面槽形形凸轮，，如图2-13所示。其其外部轮轮廓尺寸寸已经由由前道工工序加工工完，本本工序的的任务是是在铣床床上加工工槽与孔孔。零件件材料为为HT200，其数控铣铣床加工工工艺分分析如下下。1、零件图工工艺分析析凸轮槽形形内、外外轮廓由由直线和和圆弧组组成，凸凸轮槽侧侧面与两两个内孔孔表面粗粗糙度值值要求较较小，凸图2-13平面槽形凸轮轮槽内外外轮廓面面和孔与与底面有有垂直度度要求。。零件材材料为HT200，切削加工工性能较较好。根据上述述分析，，凸轮槽槽内、外外轮廓及及两个孔孔的加工工应分粗粗、精加加工两个个阶段进进行，以以保证表表面粗糙糙度要求求。同时时以底面面A定位，提提高装夹夹刚度以以满足垂垂直度要要求。2、确定装夹夹方案根据零件件的结构构特点，，加工两两个孔时时，以底底面A定位（必必要时可可设工艺艺孔），，采用螺螺旋压板板机构夹夹紧。加加工凸轮轮槽内外外轮廓时时，采用用“一面面两孔””方式定定位，即即以底面面A和两个孔孔为定位位基准，，装夹示示意如图图2-14所示示。图2-14凸轮槽加工装夹示意1-开口垫圈2-带螺纹圆柱销3-压紧螺母4-带螺纹削边销5-垫圈6-工件7-垫块3、确定定加工顺顺序及走走刀路线线加工顺序序的拟定定按照基基面先行行、先粗粗后精的的原则确确定。因因此应先先加工用作定定位基准准的两个孔孔，然后后加工凸凸轮槽内内外轮廓廓表面。。为保证证加工精精度，粗粗、精加加工应分分开，其其中两个个孔的加加工采用用钻-粗铰-精铰方案案。走刀刀路线包包括平面面进给和和深度进进给两部部分。平面进给给时，外凸轮廓廓从切线线方向切切入，内内凹轮廓廓从过渡渡圆弧切切入。为为使凸轮轮槽表面面具有较较好的表表面质量量，采用用顺铣方方式铣削削。深度度进给有有两种方方法：一一种是在在xOz平面（或或yOz平面）来来回铣削削逐渐进进刀到既既定深度度；另一一种方法法是先打打一个工工艺孔，，然后从从工艺孔孔进刀到到即定深深度。4、刀具具的选择择铣削凸轮轮槽内、、外轮廓廓时，铣铣刀直径径受到槽槽宽（8mm）的限制，，取为6mm。粗加工工选用6mm高速钢立立铣刀，，精加工工选用6mm硬质合金金立铣刀刀。所选选刀具及及加工表表面如下下表2-6。5﹑切削削用量的的选择凸轮槽内内、外轮轮廓精加加工时留留0.1mm余量，精精铰两个个孔时留留0.1mm余量。选选择主轴轴转速与与进给速