【文章內(nèi)容簡介】 足加工前提下，盡量選取直徑大的刀具，銑削刀具都是成型刀具且標(biāo)準(zhǔn)，在同時可根據(jù)選取的刀具直徑提取刀具各異的刀具。2）長度尺寸：在加工中心上，刀具長度一般是指主軸端面量，刀尖的距離包括刀柄和刃具兩部分。選取的原則是：在滿足各個部位加工要求前提下，盡量減少刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，制造工藝和編程時，一般不必準(zhǔn)確確定刀具的長度，只需初步估算出刀具長度范圍。根據(jù)經(jīng)驗公式： =ABN+L+ +1T0ZtT公式中： —刀具長度tT A主軸端面至工作臺中心最大距離 B主軸在 Z 向的最大行程淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文16 N加工表面距工作臺中心距離 L工件的加工深度尺寸 Z0刀具切出工件的長度，一般取 Z0 =3 ～ 8mm。圖 34 立銑刀示意圖根據(jù)不同的加工內(nèi)容，則需要不同規(guī)格的刀具來進(jìn)行加工，該零件材料為鋁，毛坯尺寸為 185mm135mm35mm，而零件實際尺寸為185mm135mm32mm?？紤]到加工的效率，接刀痕跡，走刀的重疊量，綜合分析確定粗、精平面采用直徑為 Φ80mm的面銑刀；輪廓采用 Ф20mm的立銑刀；鍵槽采用 Φ8的鍵槽銑刀；通孔采用 Φ8的麻花鉆。 （1）高速鋼 又稱白鋼，它含有 W、Cr、Mo、V 、Co 等元素。它不僅可以用來制造鉆頭、銑刀，還可以用量制造齒輪刀具、成形銑刀等復(fù)雜刀具。但由于其允許的切削速度較低（50m/min） ，所以大多用于數(shù)控機(jī)床的低速加工。 （2）硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是有硬度和熔點都很高的碳化物（WC、TiC 等） ，用 co mo ni 做粘結(jié)劑制成的粉末冶金產(chǎn)品。在中速和大切削中發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能。常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷合金、鎢鈦合金等。 （3）陶瓷材料 陶瓷是含有金屬氧化物和氮化物的無機(jī)非金屬材料。陶瓷材料具有高硬度、高強度、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定性好、摩擦因素低、價格低廉等優(yōu)點。 （4）立方氮化硼（CBN） CBN 是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性僅次于金剛石，有極好的高溫硬度，與陶瓷材料相比，其耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性稍差，但沖擊韌度和抗破壞性能較好。 （5）聚晶金剛石（PCD） PCD 作為最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能夠以高硬度和高精度加工軟的有色金屬材料，但它對沖擊敏感，容易破裂，而且對黑色金屬中的鐵的親和力強，容易引起化學(xué)反應(yīng)，一般只能用于加工非鐵零件。表 常用刀具材料的性能比較刀具材料 切削速度 耐磨性 硬度 硬度隨溫度變化高速鋼 最低 最差 最低 最大硬質(zhì)合金 低 差 低 大陶瓷刀片 中 中 中 中第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析17金剛石 高 好 高 小銑削加工的切削參數(shù)包括切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。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；而圓周銑時，ap 為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量 ae 為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。端銑時，ae 為被加工表面的寬度；而圓周銑時，ae 為切削層深度。切削用量先擇的標(biāo)準(zhǔn)是：在保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具壽命并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。圖 35 圓周銑 圖 36 端銑從保證刀具壽命的角度出發(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，最后確定切削用量。 背吃刀量的選擇背吃刀量或側(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(jī)床上，背吃刀量可達(dá) 8～10mm。在工件表面粗糙度值 Ra 要求為 ～25μm 時，如果圓周銑的加工余量小于 5mm，端銑的加工余量小于 6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動力不足時，應(yīng)分兩次進(jìn)給完成。（2） 半精銑時，端銑的背吃刀量或周銑的側(cè)吃刀量一般在 ～2mm 內(nèi)選取，加工工件的表面粗糙度 Ra 可達(dá) ～。（3） 精銑時，端銑的背吃刀量一般取 ～1mm，周銑的側(cè)吃刀量一般取～，加工工件的表面粗糙度 Ra 可達(dá) ～ 。 進(jìn)給速度的選擇 銑削加工的進(jìn)給速度 F 是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移量，單位為 mm/min；進(jìn)給量是銑刀轉(zhuǎn)一周，工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移量，淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文18單位 mm/r。對于多齒刀具，其進(jìn)給速度 F、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F=fn=fz z n進(jìn)給速度 F 與進(jìn)給量 f 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，可參考常用切削用量手冊或見表表 銑刀每齒進(jìn)給量參考值每齒進(jìn)給量 /（mm/z）Zf粗銑 精銑工件材料高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀鋼 ~ ~鑄鐵 ~ ~ ~ ~鋁 ~ ~ ~ ~ 銑削的切削速度 Vc 與刀具的壽命、每齒進(jìn)給量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當(dāng) fz、ap、 ae 和 z 增大時，切削刃負(fù)荷增加，而且同時工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具壽命允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，提高切削速度。銑削加工的切削速度 Vc 可參考表 選取，也可參考有關(guān)切削用量手冊中的經(jīng)驗公式通過計算選取。表 銑削加工的切削速度參考值切削速度 /(m/min)cv工件材料 硬度/HBW 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀225 18~42 66~150225~325 12~36 54~120鋼325~425 6~21 36~75190 21~36 66~150190~260 9~18 45~90鑄鐵160~320 ~10 21~30鋁 70~120 100~200 200~400數(shù)控銑床一般是以刀具旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動，因此，按上述方法確定切削速度后，應(yīng)把切削速度轉(zhuǎn)換為主軸轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)換公式為n=1000（Vc/πD ）式中 D銑刀直徑（mm） 。第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析19 Vc切削速度(mm/min)。計算出來的 n 值要進(jìn)行圓整處理，如數(shù)控機(jī)床的主軸速度是分級變速的，則要選取最接近 n 值的速度檔位。該零件材料切削性能較好，銑削平面、臺階面及輪廓時，留 精加工余量。選擇主軸轉(zhuǎn)速時，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后按式 Vc=πdn/1000,和 Vf=nZfz 計算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度。（1）Φ80 銑刀 1）粗銑：銑削深度 ap： ap =。每齒進(jìn)給量 ：查表 銑刀每齒進(jìn)給量參考值，取 。銑削zf zmfz/?速度 ：查表 銑削加工的切削速度參考值，取 。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)V inV速 ：n ， 取 min/???? i/40r? 進(jìn)給速度 F： F=fn=160mm/min 2）精銑：銑削深度：ap： ap =。每齒進(jìn)給量 ：查表 銑刀每齒進(jìn)給量參考值，取 。銑削zf rmfz/5.速度 ：查表 銑削加工的切削速度參考值，取 。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)V in/10V?速 ：n，取min/???? i/6r進(jìn)給速度 F： 2fn（2）Φ20 銑刀同 1 可計算出 1）粗銑時取 進(jìn)給速度 F： min/150rn? min30nf?2）精銑時取 進(jìn)給速度 F： 2 2合理的選擇切削液可以改善工件與刀具間的摩擦狀況降低切削力和切削溫度，減輕刀具摩損減小工件的熱變形，從而可以提高刀具耐用度提高加工效率和加工質(zhì)量。切削液具有冷卻、潤滑、清洗、防銹的作用，因此在數(shù)控加工中使用切削液是一個必須的選擇。常用的冷卻液主要有三種表 所示：淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文20表 常用冷卻液冷卻液名稱 主要成份 主要作用水溶液 水、防銹添加劑 冷卻乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗切削油 礦物油、動植物油、 極壓添加劑或油性 潤滑切削液應(yīng)根據(jù)工件材料，刀具材料，加工方法和技術(shù)要求等具體情況進(jìn)行選用。下述幾條供參考：（1）高速的刀具紅硬性差，需采用切削液，硬質(zhì)合金刀具紅硬性好，一般不加切削液；若硬質(zhì)合金刀具使用切削液，必須連續(xù)、充分的澆注；不能間斷。（2）切削鑄鐵和鋁合金時，一般不用切削液。如要使用切削液，選用煤油為宜。（3）粗加工時，以冷卻為主，可選用水溶液或低濃度的乳化液，精加工時，主要以潤滑為主，可選用切削油或濃度高的乳化液。（4）低速加工時，可選用油性較好的切削油；重切削時，可選用極壓切削液。綜上所述：根據(jù)我選擇的材料鑄鐵我選擇乳化液為冷卻液。它的主要作用是：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點，銑削心形凹槽和圓弧凹槽，銑刀直徑受槽寬限制，同時考慮到鋁的材質(zhì)，因此對刀具的選用如表 所示：表 數(shù)控加工刀具卡片工序號 程 序編 號 產(chǎn) 品名 稱 零 件名 稱 材料 零 件圖 號單位名稱心形板 LC4刀具規(guī)格序 號 刀具號 刀具名稱 直徑/mm 長度/mm 備注1 T01 面銑刀 Φ80 實測 硬質(zhì)合金2 T02 立銑刀 Φ20 實測 高速鋼3 T03 鍵槽銑刀 Φ8 實測 高速鋼4 T04 麻花鉆 Φ22 實測 高速鋼5 T05 麻花鉆 Φ8 實測 高速鋼第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析216 T06 麻花鉆 Φ6 實測 高速鋼編 制 審 核 批 準(zhǔn) 年 月 日 共 頁 第 頁零件的工藝過程卡片如表 所示表 工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 材料機(jī)械加工工藝過程卡心形板 LC4工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備10 粗精銑 上平面 數(shù)銑20 粗精銑 外輪廓、橢圓、內(nèi)耳、圓、六邊形、 心形槽 數(shù)銑30 粗精銑 圓弧槽、內(nèi)槽、沉孔 數(shù)銑40 鉆 Φ24通孔 數(shù)銑50 鉆 2Φ8通孔 數(shù)銑60 鉆 2Φ6通孔 數(shù)銑70 銑 六邊形 C3 倒角 數(shù)銑80 檢驗 檢驗臺淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文22編 制 審 核（1）Φ80 的面銑刀粗精銑工件上平面，如表 所示：表 工序卡 1單位名稱產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號心形板工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間001 O0001 平口鉗 數(shù)控銑床 CNC 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù)/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/min）切削深度/mm1 粗加工上平面 T01 400 160 2 精加工上平面 T01 600 120 第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析23編制 馬龍 審核 批 準(zhǔn) 共 頁 第 頁（2）Φ20 的立銑刀粗精 銑外輪廓、橢圓、內(nèi)耳、圓和六邊形，如表 所示：表 工序卡 2單位名稱產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號心形板工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間002 O0002 到 06 平口鉗 數(shù)控銑床 CNC工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù)/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/min）切削深度/mm1 粗銑外輪廓 T02 1500 120 82 粗銑外輪廓 T02 1500 120 3 精銑外輪廓 T02 2022 80 4 粗銑橢圓 T02 1500 120 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文245 精銑橢圓 T02 2022 80 6 粗銑內(nèi)耳 T02 1500 120 7 精銑內(nèi)耳 T02 2022 80 8 粗銑圓 T02 1500 120 9 精銑圓 T02 2022 80 10 粗銑六邊形 T02 1500 120 續(xù)表 11 精銑六邊形 T02 2022 80 編制 馬龍 審核 批 準(zhǔn) 共 頁 第 頁（3）Φ8 的鍵槽銑刀粗精銑圓弧槽和內(nèi)槽，如表 所示：表 工序卡 3單位名稱產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號心形板工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間006 O0007 平口鉗 數(shù)控銑床 CNC第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析25工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù)/（r