平面铣削加工

2023-11-20 08:49:01 浏览数 (1)

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以毛坯尺寸为100mm×100mm×30mm,加工到厚度为25mm的45号钢为例进行说明。

一、工件的装夹

铣削平面时,工件的被加工面必须高出钳口,否则就要用平行垫铁垫高工件,露出足够的加工余量,以免损伤钳口。为了能装夹得牢固,防止铣削时工件松动,就必须把贴紧在垫铁和钳口上的平面清理干净。要使工件贴紧在垫铁上,应该一面夹紧,一面用手锤轻击工件的表面。已加工表面要用铜棒进行敲击,以防止敲伤表面,影响质量。用手挪动垫铁以检查夹紧程度,如有松动,说明工件与垫铁之间贴合不好,应该松开平口钳重新夹紧。

二、铣刀的选择

根据刀齿密度面铣刀分为三类:小密度、中密度、大密度。密齿铣刀镶刀片密度过大,同时进入工件的刀片越多,所需的机床功率就越大。而且它不一定能够保证足够的切削间隙,从而使切屑不能够及时排出而堵塞切刀,因此它常用在切削量小的精加工场合。平面铣削最重要的一点是对面铣刀直径尺寸的选择。对于一次平面铣削,平面铣刀最理想的宽度应为材料宽度的1.3~1.6倍,这样可以保证切屑较好的形成和排出。由于加工的平面尺寸是100mm×100mm,尺寸较大,在这里选用直径60mm四片小密度机加面铣刀加工。

三、加工轨迹的确定

在确定加工轨迹时,应注意以下情况:

1.如果工件只需一次铣削,应该避免刀心轨迹与工件中心线重合。刀具中心处于工件中心位置时容易产生颤振,从而造成加工质量较差,因此,刀具中心轨迹应偏离工件中心线。

2.刀心轨迹与工件边缘线重合时,切削镶刀片进入工件材料时的冲击力最大,是最不利于刀具加工的情况。因此应该避免刀具中心线与工件边缘线重合。

3.如果刀具切入工件小于一半,刚刚切入工件时,刀片相对工件材料冲击速度大,引起碰撞力也较大,容易使刀具破损或产生缺口。因此,拟定刀心轨迹时,应该避免刀具切入工件量较小。

4.刀具切入工件大于一半时,已切入工件材料镶刀片承受最大切削力,而刚切入工件的刀片受力较小,引起碰撞力也较小,从而可延长镶刀片寿命。因此,通常应该尽量让面铣刀中心在工件区域内,且工件只需一次切削时避免刀具中心与工件中心重合。

铣削大面积工件平面时,多次铣削是最为常用的方法,可分为同一深度上的单向多次切削和双向多次切削。单向多次切削时,切削起点在工件的同一侧,另一端为终点的位置。每完成一次切削后,刀具从工件上方回到切削起点,这是平面铣削中常用的方法,频繁的快速返回运动导致效率很低,但它能保证面铣刀的切削总是顺铣。双向多次铣削也称为Z形铣削,它的应用也很频繁。它的效率比单向多次切削要高,但刀具要从顺铣方式改为逆铣方式,从而在精铣平面时影响加工质量,因此平面质量要求高的平面精铣通常并不用这种刀路。

根据以上确定的刀路原则,分析上述工件情况,可以使用单向多次切削,分两次完成同一高度平面的铣削,每次刀具中心离工件侧边的距离为20mm。

四、工件的具体加工

均匀垫好等高垫铁,让工件与等高垫铁充分接触,平口钳夹紧工件;选取直径60mm四片小密度机加面铣刀,主轴正转转速在1200~1500之间;大致对出Z轴和X轴;采用单向多次切削方式;每次Z轴下刀不大于0.5mm;每次刀间行距小于45mm;进给速度控制在F200~260之间;首次铣完平面后,主轴停转,采用深度尺垂直于等高垫铁测量工件总高度,由此计算出剩余被加工余量(等高垫铁与工件之间可能存在小于2丝的间隙,如果Z值精度要求较高,不要忽略);计算完毕后,继续采用同样方法加工。不可直接在工件表面扎刀,要远离工件下刀;最后留下小于0.3mm的精加工余量,设置主轴高转速精加工,转速不小于1800,这样可以保证较好的表面粗糙度。在加工过程中,注意冷却液的使用,充分冷却在整个加工过程中是必不可少的。

五、切削参数的调整

切削参数受加工材料、刀具、机床刚性、加工路线、位置等因素制约,要根据实际工作状态进行调整,由手动进给倍率开关调整进给量,从低到高逐步达到最佳状态。加工中如果出现刺耳的声音或者是连续的冲击声,这表明加工参数选择不合适,要及时进行调整。

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