面铣削理论.ppt
1,/April 20, 2006,面铣刀的主偏角影响,铣刀的主偏角是指刀片刃口和工件的加工表面之间的夹角。主偏角会影响切屑的厚度、切削力的大小和方向，从而影响刀具寿命。在相同的进给速度下，减小主偏角，则切屑厚度变薄，切屑与切削刃的接触长度更长，较小的主偏角也可使刀具更为平缓地进入切口，这有助于减小径向压力和保护切削刃口。但是轴向力太大，会增加对工件和锥孔的压力。现在铣刀常用的主偏角是：45º、90º、10º以及圆刀片,90度主偏角可以铣削具有台肩要求的工件，可以获得直角边。但是会产生绝大部分的径向力，同时也意味着被切的表面承受的轴向压力较小。这对于低强度结构的工件、薄壁工件的加工很有积极意义。 45度主偏角的刀具，加工时同存在大小值接近的轴向和径向力，这会产生更为平稳的压力，并且对机床功率的要求相对较小。为平面铣削的首选刀具。 10度主偏角铣刀，主要用于插铣，并且也是小切深，大走刀量面铣刀。常用于模具宽大型腔加工时，大量快速去除余量。因为径向切削力很小，因而可以降低因刀杆悬伸过长而产生的振动趋势。 69度、75度主偏角铣刀，主要用于冷硬铸铁和铸钢的表面粗加工。 圆刀片刀具意味着连续可变的主偏角，范围从090度，其具体值取决于切深的情况。此刀片半径具有非常坚固的切削刃，并且由于产生薄屑，切削力会顺着长长的切削刃均匀分布。因而适合于高进给速率的加工。常用于模具型腔的快速去除余量。薄切屑效应，适合加工耐热合金和钛合金。因为其具有平稳切削、对机床功率、稳定性的要求低。如今，它已不是非标准刀具，而是作为高效且具有高金属去除率的粗加工刀具。,2,/April 20, 2006,工件材料不同 切削力不同 非等齿距用于消振 铣刀代号的最后一个字母,面铣刀齿数的影响,3,/April 20, 2006,不同齿数的面铣刀应用特点,面铣刀产品的特点之一就是同一直径的面铣刀，分为疏齿，密齿和特密齿三种标准规格； 疏齿铣刀为不等齿距铣刀，因为容屑槽宽大，所以适合铣削不锈钢和铝合金等长屑金属； 又因为铣刀同时铣削金属的齿数少，所以产生的切削力小，适合小功率主轴机床或者工件夹持薄弱的工件。 特密齿铣刀用于主轴功率足够的机床，在工件夹持足够的情况下，可以获得大切深大走刀的高效率金属去除率。也适合灰铸铁等要求容屑能力低的金属铣削。 密齿铣刀属于齿数适中的铣刀，通用性范围广，通常作为首选推荐铣刀。当要求铣削切削力较小时，通常采取减少刀片数目的方法，但要均匀地邻位拆除。,L,M,H,PC China-STC-03,4,/April 20, 2006,工艺要求不同，刀片槽型不同,刀片订货代码如R245-12T3E-PL的最后两位代表刀片槽型， 其中 倒数第一位L,M,K代表刀片为精，半精和粗加工槽型 倒数第二位P,M,K代表刀片分别加工钢，不锈钢和铸铁； 倒数第三位E代表刀片周边精磨过而且锋利，K代表压制锋利刃口，M代表压制安全刃口 通常一个245铣刀安装一个修光刀片即可以达到高进给率下高光洁度的效果，其他刀片为精磨刀片，直接和压制刀片装在一起也会产生令人满意的效果。,修光刀片,5,/April 20, 2006,面铣刀表面光洁度的获得,获得良好表面铣削质量的前提是工件夹持稳固，切削速度合理，机床精度良好，切削区域不聚集铁屑 普通刀片的bs1刃口为R100的圆弧线；修光刀片的bs2刃口为R500的圆弧线， 他们是实现高表面光洁度的关键 只要每齿走刀量乘以齿数小于0.8 的bs1, 就可以稳定获得镜面铣削效果，也可以安装一片修光精铣刀片获得铸铁铣削的超高光洁度。,例如使用R24512T3MPM 刀片，刀具安装6片刀片，fz=0.24mm/z, 则0.24*6=1.44mm0.8bs 在正确的铣削速度下铣削HB260的合金钢会获得Ra0.8以上的表面质量，而无论切深是0.5还是5mm.,PC China-STC-03,6,/April 20, 2006,面铣刀表面光洁度的获得,7,/April 20, 2006,从刀片盒的标签选择切削参数,PMKNSH代表刀片可以加工的工件材料，分别代表钢， 不锈钢，铸铁，铜铝合金，耐热合金和淬硬钢。图中的刀片代表刀片可以铣削钢,刀片推荐的每齿走刀量和切削速度，上面一行为米制，下面以行为英制。 切深ap：除了CBN刀片，所有刀片的最大切深都可以达到6毫米，具体的切深由工步要求决定 每齿走刀量fz：从实际经验来看，铣削的深度越接近6毫米，其次是铣削的宽度越接近铣刀直径，fz越取最小值。在合理的切削速度下，fz取值的大小对于工件表面光洁度影响很小。 切削线速度Vc: 硬质合金刀片主要铣削HB300以下的工件，工件硬度越高， 切削速度越低，举例： 精铣HB300的钢：Vc=205m/min 精铣HB180的钢：Vc=250m/min,订货代码,生产批号,PC China-STC-03,8,/April 20, 2006,选择切削参数范例,半精铣中碳合金钢40Cr， 材料属于P区， 工件硬度HB260, 硬度适中偏硬。工步要求铣削深度3毫米。要求生产效率高： 取Vc=220m/min, 因为刀具直径Dc=160mm, 所以 主轴转速为：n=Vc*1000/(3.14*Dc) =220*1000/(3.14*160) =437转/分 编程时取整值400转/分（或者450转/分） 因为切削深度适中， 铣削宽度50毫米适中，取fz=0.24mm/z, 因为铣刀的齿数为10个， 所以编程走刀速度为： Vf=fz*z*n=0.24*10*400=960mm/min,PC China-STC-03,9,/April 20, 2006,面铣刀铣削方式的选择,工件,10,/April 20, 2006,+,面铣刀铣削方式的选择,11,/April 20, 2006,上面所示的平面铣削编程方式，告诉我们在编程时要尽量减少刀具的切入切出次数，避免对刀具刃口的冲击。加工面上如有孔或槽，尽可能安排在后续工序中完成，这在耐热合金钢材料的面铣加工时尤其重要。此外面铣削加工刀具走刀编程时，当加工到孔、槽区域上方时，将推荐的进给速率降低25%。 当切削大平面时，选择刀具路径以保持铣刀完全与其接触，而不是在执行几次平行走刀。当铣刀进给需变换走刀方向时，应用执行小直径圆弧转弯路径，以保持刀具是持续运动的。从而避免出现停顿和振颤。,型腔粗加工,首先在型腔的四个角钻孔，或在型腔中心钻大孔，然后用立铣刀从孔处下刀，将余量去除。此方法编程简单，但立铣刀在切削过程中，多次切入、切出工件，振动较大，对刃口的安全性有负面作用。对于深型腔，立铣刀通常为长刃玉米铣刀，要求机床功率较大，且工艺系统刚性要好。,12,/April 20, 2006,铣削原理 铣屑厚度,13,/April 20, 2006,铣削原理 铣削公式,14,/April 20, 2006,铣削常用公式,15,/April 20, 2006,16,/April 20, 2006,检查机床功率和刚度，以保证所用的铣刀直径能够在机床使用刀具的悬伸尽可能短； 铣刀的齿数适中，以确保在加工时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动。铣削狭窄工件或型腔时要有足够的刀片和工件啮合； 合适的每齿进给量，以便在切屑足够厚时获得好的切削效果从而减少刀具磨损。采用正前角槽型刀片，从而获得平稳的切削效果以及最低的功率； 适合于工件宽度的铣刀直径； 正确的主偏角（45度适合于一般铣削）； 合适的铣刀位置； 仅在必要时用切削液，干铣通常刀具寿命会更好。,铣削原理 总结,
