数控铣削工艺与编程课件模块三平面铣削工艺与编程.ppt

数控铣削工艺与编程模块三平面铣削工艺与编程胡翔云龚善林主编人民邮电出版社出版 2013 年 10 月1日铣削平面的基本方法。铣削平面时的***选择。***补偿指令及其用法。平面铣削工艺分析与编程实例。本章要点一、平面铣削方法任务一熟悉平面铣削的基本工艺(一)周铣与端铣(1)周边铣削周边铣削指用铣刀周边齿刃进行的铣削。铣平面时是利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来铣削并形成平面的由于圆柱形铣刀是由若干个切削刃组成的,不同于圆柱体,所以铣出的平面有微小的波纹。要使被加工表面获得小的表面粗糙度值,工件的进给速度要慢一些,而铣刀的转速要适当增快。用周边铣削的方法铣出的平面,其平面度的好坏主要取决于铣刀的圆柱度误差,因此在精铣平面时,要保证铣刀的圆柱度不超差。(2)端面铣削端间铣削指用铣刀端面齿刃进行的铣削。铣平面时是利用分布在铣刀端面上的刀尖来形成平面的,如图 3-2 所示。用端面铣削的方法铣出的平面, 也有一条条刀纹,刀纹的粗细(即表面粗糙度的大小)也与工件的进给速度和铣刀的转速高低等许多因素有关。用端面铣削的方法铣出的平面,其平面度的好坏主要取决于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。若主轴与进给方向垂直,则刀尖旋转时的轨迹为一个与进给方向平行的圆环(见图 3-2 (a)),这些圆环切割出一个平面。实际上,铣刀刀尖在工件表面会铣出网状的刀纹。若铣床主轴与进给方向不垂直,则相当于用一个倾斜的圆环,在工件表面切出一个凹面来(见图 3-2 (b))。此时,铣刀刀尖在工件表面会铣出单向的弧形刀纹。(二)逆铣和顺铣(1)周边铣削时的逆铣和顺铣逆铣时,铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反。在卧式铣床上逆铣时,切削厚度由零逐渐增加到最大,切入瞬时刀刃钝圆半径大于瞬时切削厚度,刀齿在工件表面上要挤压和滑行一段后才能切入工件,使已加工表面产生冷硬层,加剧了刀齿的磨损,同时使加工表面粗糙不平。此外,逆铣时刀齿作用于工件的垂直进给力 Ff朝上,有抬起工件的趋势,这就要求工件装夹牢靠。但是逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的,当工件表面有硬皮时,对刀齿没有直接影响。图 3-3 逆铣当铣刀切削刃作用在工件上的力 F在进给方向上的铣削分力 Ff与工件的进给方向相同时的铣削方式称为顺铣(见图 3-4 )。在卧式铣床上逆铣时,切削厚度由最大开始,避免了挤压、滑行现象,并且 Ff朝下压向工作台,有利于工件的压紧,可提高铣刀耐用度和表面加工质量。与逆铣相反,顺铣加工要求工件表面没有硬皮,否则刀齿很容易磨损。图 3-4 顺铣铣床工作台的纵向进给运动一般由丝杠和螺母来实现。使用顺铣法加工时, 对普通铣床要求其进给机构具有消除丝杠间隙的装置。数控铣床和加工中心采用无间隙的滚珠丝杠传动,因此数控铣床和加工中心均可采用顺铣法加工。对于立式数控铣床(加工中心)所采用的立铣刀,装在主轴上时,相当于悬臂梁结构,在切削加工时,***会产生弹性弯曲变形,如图 3-5 所示。从图 3-5 (a)可以看出,当用立铣刀顺铣时,***在切削时会产生让刀现象,即切削时会产生欠切;而用立铣刀逆铣时(见图 3-5 (b)),***在切削时会产生啃刀现象,即切削时出现过切。这种现象在***直径越小、刀杆伸出越长时越明显,所以在选择***时,从提高生产效率、减小***弹性弯曲变形的影响考虑,应选直径大的,在装刀时刀杆尽量伸出短一些。(a)顺铣(b)立铣图 3-5 顺铣、立铣对切削的影响图 3-6 对称铣削(2)端面铣削时的逆铣和顺铣端面铣削时,根据铣刀与工件之间的相对位置不同而分为对称铣削和非对称铣削两种。工件处在铣刀中间时的铣削称为对称铣削(见图 3-6 )。铣削时,刀齿在工件的前半部分为逆铣,在进给方向的铣削分力 F f与进给方向相反;刀齿在工件的后半部分为顺铣, F f与进给方向相同。对称铣削时,在铣削宽度较窄和铣刀齿数少的情况下,由于 F f在进给方向上的交替变化,工件和工作台容易产生窜动。另外,在横向的水平分力 Fc 较大,对窄长的工件易造成变形和弯曲。所以对称铣削只有在工件宽度接近铣刀直径时才采用。非对称铣削时,工件的铣削层宽度偏在铣刀一边,即铣刀中心与铣削层宽度的对称线处在偏心状态。非对称铣削也有逆铣和顺铣之分(见图 3-7 )。(a)非对称逆铣(b)非对称顺铣图 3-7 非对称铣削非对称逆铣时,逆铣部分占的比例大,在各个刀齿上的 Ff之和,与进给方向相反(见图 3-7 (a)),所以不会拉动工作台。端面铣削时,切削刃切入工件虽由薄到厚,但不等于从零开始,因而没有像周边铣削时那样的缺点。从薄处切入,刀齿的冲击反而较小,故振动较小。另外工件所受的垂直铣削力 Fv又与铣削方式无关。因此在端面铣削时,应采取非对称逆削。非对称顺铣时,顺铣部分占的比例大,在各个刀齿上的 Ff之和,与进给方向相同(见图 3