【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 凸輪槽內(nèi)輪廓加工走刀路線 凸輪槽內(nèi)輪廓加工路線為：先用 216。18 高速鋼立銑刀對(duì)槽進(jìn)行粗加工 —— 用216。18 硬質(zhì)合金立銑刀進(jìn)行精加工，其走刀路線如圖 24 示： 13 凸輪表面輪廓加工走刀路線 19 和切削用量的確定 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通?？紤]機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。 與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求，尤其在剛性和壽命方面更 為嚴(yán)格。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：既要求精度高、強(qiáng)度大、剛性好、壽命長(zhǎng)，又要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。在滿足加工要求的前提下， 盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具的剛性。 數(shù)控加工中，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 1)銑刀半徑 DR 應(yīng) 小 于零 件 內(nèi)輪 廓 面 的最 小 曲率 半 徑 minR ，一般取m i n( ~ )DRR? 。 14 凸輪槽內(nèi)輪廓加工走刀路線 20 2)零件的加工高度 (1 / 6 ~ 1 / 4) DHR? ，以保證刀具有足夠的剛度。 3)粗加工內(nèi)輪廓時(shí)，銑刀最大直徑 D 可按下 (11)計(jì)算： 112 sin 21 sin 2DD????? ? ???????? (11) 式中 1D —— 輪廓的最小凹圓角半徑； ? —— 圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量； 1? —— 精加工余量； ? —— 圓角兩鄰邊的最小夾角。 4)用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半 徑 eR R r?? ，即直徑為 2 2( )ed R R r? ? ?，編程時(shí) 取刀具 半徑為( )eR R r??。 此外對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)銑刀。 當(dāng)代所使用的金屬切削材料主要有五類(lèi)：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼 ? ?CBN 、聚晶金剛石。 1)根據(jù)數(shù)控加工對(duì)刀具的要求，選擇刀具材料的一般原則是盡可能選用硬質(zhì)合金刀具。只要加工情況允許選用硬質(zhì)合金刀具，就不用高速鋼刀具。 2)陶瓷刀具不僅用于加工各種鑄 鐵和不同鋼材料，也適用于加工有色金屬和非金屬材料。使用陶瓷刀片，無(wú)論什么情況都要用負(fù)前角。為了不易崩刃，必要時(shí)可將刃口倒鈍。陶瓷刀具在下列情況下使用效果欠佳：短零件的加工；沖擊大的斷續(xù)切削和重切削；鈹、鎂、鋁和鈦等的單質(zhì)材料及其合金的加工 (易產(chǎn)生親合力，導(dǎo)致切削刃剝落或崩刃 )。 3)金剛石和立方氮化硼都屬于超硬刀具材料，它們可用于加工任何硬度的工件材料，具有很高的切削性能，加工精度高，表面粗糙度值小。一般可用切削液。聚晶金剛石刀片一般僅用于加工有色金屬和非金屬材料。立方氮化硼刀片一般適用加 21 工硬度 450HBW? 的冷硬鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、高速鋼、軸承鋼以及硬度350HBS? 的鎳基合金、鈷基合金和高鈷粉末冶金零件。 4)從刀具的結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面，數(shù)控加工應(yīng)盡可能采用鑲塊式機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片，以減少刀具磨損后的更換和預(yù)調(diào)時(shí)間。 5)選用涂層刀具，以提高耐磨性和壽命 根據(jù)以上要求所選銑刀及其幾何尺寸見(jiàn)表 數(shù)控加工刀具卡： 表 槽形凸輪的數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 平面凸輪零件 零件圖號(hào) A 3 序號(hào) 刀具號(hào) 刀 具 加工表面 備 注 規(guī)格名稱 數(shù)量 刀長(zhǎng) /mm 1 T01 216。5 中心鉆 1 鉆 216。5 中心孔 2 T02 216。20 鉆頭 1 45 216。20 孔粗加工 3 T03 鉆頭 1 30 216。12 孔粗加工 4 T04 216。25 鏜刀 1 45 216。20 孔精加工 5 T05 216。10 鏜刀 1 30 216。12 孔精加工 6 T06 90 。 倒角銑刀 1 216。20 孔倒角 45。 7 T07 216。18 高速鋼立銑刀 1 20 粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓 底圓角 . 8 T08 216。18 硬質(zhì)合金立銑刀 1 20 精加工凸輪槽內(nèi)外輪廓 編制 馬進(jìn) 審核 馬進(jìn) 批準(zhǔn) 08年 12月 6日 共 1頁(yè) 第 1頁(yè) 加工參數(shù)的選擇 數(shù)控加工切削用量的選擇與通常機(jī)床切削用量的選擇基本相同，即是根據(jù)切削原理規(guī)定中的方法以及機(jī)床的性能和規(guī)定的語(yǔ)序切值、刀具耐用度來(lái)選擇和計(jì)算，并結(jié)合時(shí)間經(jīng)驗(yàn)確定。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度），切削深度或?qū)挾?，進(jìn)給速 度（進(jìn)給量）等等。切削用量的大小對(duì)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。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生 22 產(chǎn)效率為主，但刀考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 ○1切削用量則根據(jù)零件材料刀具性能及加工精度要求確定，通常為提高切削效率要盡量選擇大直徑的銑刀，背吃刀量應(yīng)大于冷硬層，切削速度因刀具的耐用度決定。在選擇切削用量時(shí)要保證刀具能加工完一個(gè)零件。 ○2切削 深度主要受機(jī)床、工件和刀具的剛度限制，在剛度允許的情況下，盡可能使切削深度等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。 從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。由于吃刀量對(duì)刀具耐用度影響最小，背吃刀量和側(cè)吃刀量的確定只要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具、工件的剛度和被加工零件的精度要求來(lái)決定。如果零件精度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，最好一次切凈加工余量，即背吃刀量或側(cè)吃刀量等于加工余量，以提高加工效率 ；如果零件精度要求高，為保證表面粗糙度和精度，只好采用多次走刀。 在工件表面粗糙度值要求為 ，如果圓周銑削的加工余量小于 5mm，端銑的加工余量小于 6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以到達(dá)要求。但在余量比較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足的時(shí)候，可以分兩次進(jìn)給完成。 在工件表面粗糙度值要求為 時(shí)，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑刀時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前，粗銑后留 余量，在半精銑時(shí)切除。 在工件表面粗糙度值要求為 時(shí)，可分粗銑、半 精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取 ；精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取 ，面銑刀背吃刀量取 。 由上確定各工序中背吃刀量和側(cè)吃刀量詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)工序卡表 、表 。 粗銑時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是切削力，進(jìn)給量主要是根據(jù)銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，刀桿的剛度，刀齒的強(qiáng)度及銑床、夾具、工件的工藝系統(tǒng)剛度來(lái)確定。 23 在強(qiáng)度和剛度許可的條件下，進(jìn)給量可以盡量選取得大一些。精加工時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。為了減少工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，減小已加工 表面的殘留面積高度，一般選取較小的進(jìn)給量。每齒進(jìn)給量的選擇方法總結(jié)如下： ①一般情況下，粗銑取大值，精銑取小值。 ②對(duì)剛性較差的工件，或所用的銑刀強(qiáng)度較低時(shí)，銑刀每齒進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)減小。 ③在銑削加工不銹鋼等冷硬傾向較大的材料時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大銑刀每齒進(jìn)給量，以免刀刃在冷硬層上切削，以致加速刀刃的磨損。 ④精銑時(shí)，銑刀安裝后的徑向及軸向圓跳動(dòng)量愈大，則銑刀每齒進(jìn)給量應(yīng)相應(yīng)適當(dāng)?shù)販p小。 ⑤用帶修光刃的硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)行精銑時(shí)，只要工藝系統(tǒng)的剛性好，銑刀每齒進(jìn)給量可適當(dāng)增大，但修光刃必須 平直，并與進(jìn)給方向保持較高的平行度，這就是所謂的大進(jìn)給量強(qiáng)力銑削，可以充分發(fā)揮銑床和銑刀的加工潛力，提高銑削加工效率。 進(jìn)給量 f 與進(jìn)給速度 F 則是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度，加工精度要求，刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取，通過(guò)選取每齒進(jìn)給量 fz，再根據(jù)公式 f=Zfz（ Z為銑刀齒數(shù)）計(jì)算。 工件材料強(qiáng)度和硬度越高， fz 越?。环粗畡t越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速剛銑刀。工件表面粗糙度要求越高， fz就越小。 其相關(guān)系式如下； ( / )zF f zn mm s? 式中： F進(jìn)給率 Z齒數(shù) fz每齒進(jìn)給量 n銑刀轉(zhuǎn)數(shù) 按照各工步應(yīng)用進(jìn)給量見(jiàn)工序卡（表 、表 ）。 24 主軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min）要根據(jù)允許的切削速度 Vc(m/min)來(lái)確定： 1000 / v D?? () 其中 D銑刀直徑，單位 mm Vc切削速度，單位 m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填入程序單中，如表、表 。 表 槽形凸輪的數(shù)控加工工序卡片 單位名稱 株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 平面槽行凸輪 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車(chē)間 01 O0001 螺旋壓板 Xk5025/4 數(shù)控中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/r*min 進(jìn)給速 /mm*min 背吃刀量 /mm 備注 1 A 面定位鉆 216。5中心孔（ 2 處） T01 216。5 755 2 鉆 216。20 孔 T02 216。20 402 40 3 鉆 孔 T03 402 40 4 銑 216。35 孔 T07 216。18 1100 40 4 5 鏜 216。35 孔 T04 216。25 130 20 6 鉸 216。12 孔 T05 216。10 130 20 編制 賀林 審核 賀林 批準(zhǔn) 年 月 日 共 1頁(yè) 第 1 頁(yè) 表 槽形凸輪的數(shù)控加工工序卡片 25 單位名稱 株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院 產(chǎn)品名 稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 平面槽行凸輪 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車(chē)間 02 O0002 螺旋壓板 Xk5025/4 數(shù)控中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/r*min 進(jìn)給速/mm*min 背吃刀量 /mm 備注 1 1 一面兩孔定位粗銑凸輪槽外輪廓 （能銑嗎？裝夾方式 選擇錯(cuò)） T7 216。18 1100 40 4 2 粗銑凸輪槽內(nèi)輪廓 T7 216。18 1100 40 4 3 精銑凸輪槽內(nèi)輪廓 T8 216。18 1495 20 14 4 精 銑凸輪槽外輪廓 T8 216。18 1495 20 14 5 翻面裝夾，銑216。20 孔另一側(cè)倒角 45。 T6 90。 402 20 5 編制 賀林 審核 賀林 批準(zhǔn) 年月日 共 2頁(yè) 第 2頁(yè)