资源描述
毕 业 设 计(论文)
(说 明 书)
题 目: 平面槽型凸轮的设计
姓 名:
编 号:
平顶山工业职业技术学院
2009年04月18日
平顶山工业职业技术学院
毕 业 设 计 (论文) 任 务 书
姓名
专业 机电一体化(数控)
任 务 下 达 日 期 年 月 日
设计(论文)开始日期 年 月 日
设计(论文)完成日期 年 月 日
设计(论文)题目: 平面槽型凸轮的设计
A·编制设计
B·设计专题(毕业论文)
指 导 教 师
系(部)主 任
年 月 日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计(论文)答辩委员会记录
机电工程 系 机电一体化(数控)专业,学生 于 年 月 日
进行了毕业设计(论文)答辩。
设计题目: 平面槽型凸轮的设计
专题(论文)题目: 平面槽型凸轮的加工与制造
指导老师:
答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生 毕业设计(论文)成绩为 。
答辩委员会 人,出席 人
答辩委员会主任(签字):
答辩委员会副主任(签字):
答辩委员会委员: , , ,
, , ,
平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语
第 页
共 页
学生姓名: 专业 机电一体化(数控) 年级 06 级
毕业设计(论文)题目: 平面槽型凸轮的设计
评 阅 人:
指导教师: (签字) 年 月 日
成 绩:
系(科)主任: (签字) 年 月 日
毕业设计(论文)及答辩评语:
摘 要
制造业是我国入世后为数不多的有竞争优势的行业之一。机械制造业的发展直接决定着我国经济的发展。进入二十一世纪我国的机械制造加工等发生了翻天覆地的变化。在吸取西方发达国家先进技术的前提下,努力开拓创新,现在我们国家的机械加工已逐步向数控加工方面发展。我们作为新世纪的大学生很荣幸的选择了这个专业,在大学的日子里得到辅导老师的亲切指导,使我们逐成熟,在临近毕业之时还不辞辛劳的辅导我们做毕业设计, 使我们在以后的工作岗位上更得心应手。
本次设计为平面槽形凸轮的加工与制造,分为七章。在设计中不仅介绍了凸轮的有关知识及如何加工,还就数控加工,数控工艺方面做了深入的介绍,可谓把机械制造与数控加工有机的结合在一起。对自己来说, 这次毕业设计不仅使自己对以往知识的再次回顾,而且把所学内容整体的系统的结合,理论与实践结合起来,从中得到不少收益。
关 键 词:机械、数控、加工、制造
目 录
第一章 凸轮概述……………………………………………………………………3
第二章 数控加工概述 ……………………………………………………………5
第三章 数控加工工艺 ………………………………………………………………6
1、工艺分析…………………………………………………………………
2、零件结构工艺性…………………………………………………………
3、分析毛坯的装夹适应性…………………………………………………
第四章 工件的定位与装夹…………………………………………………………8
1、定位基准分析………………………………………………………………
2、装夹………………………………………………………………
第五章 加工工艺参数与切削用量…………………………………………………9
1、主轴转速的确定………………………………………………………………
2、确定进给速度的原则;………………………………………………………
3、背吃刀量确定………………………………………………………………
第六章 工件的工艺分析与加工工序………………………………………………10
1、工艺处理………………………………………………………………………
2、数控铣削加工安装方式………………………………………………………
3、数控铣削加工工序……………………………………………………………
4、铣削的加工工序………………………………………………………………
5、加工路线的确定………………………………………………………………
6、数控铣削加工刀具……………………………………………………………
7、刀具的选择……………………………………………………………………
第七章 工件的加工程序………………………………………………………………
结论…………………………………………………………………………………26
参考文献……………………………………………………………………………27
致谢…………………………………………………………………………………27
第一章 凸轮概述
1、凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件.一般可分为三类:
1)盘形凸轮:凸轮为绕固定轴线转动且有忘化直径的盘形构件;
2)移动凸轮:凸轮相对机架作真线移动;
3)圆柱凸轮:凸轮是圆柱体,忯以看房是将移动凸轮忷房一圆柱体。
凸轮机构一般是由凸轮,从动件和机架三个构件组房的高副机构。凸轮通常作连续等速转动,从动件根濮使用覿求设计使它获得一定规律的运动。凸轮机构能实现夿濂的迿动覿求,广泛用于忄秿自动化和忊自动化机械装置中。
2、在各种机械,特别是自动化机械中,广泛地应用着各种类型的凸轮机构,原因是凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,而且结构简单,紧凑。但凸轮机构中因凸轮轮廓与推杆之间为点接触或线接触,故易于磨损,所以所用于受力不大的场合。
1)按凸轮的形状来分
① 盘形凸轮机构
② 移动凸轮机构
③ 圆柱凸轮机构
2)按从动轮的端部形式分
① 尖顶从动杆凸轮机构
② 滚子从动杆凸轮机构
③ 平底从动杆凸轮机构
3)按锁合方式分
① 力锁合法
② 几何锁合法
选择零件平面A及其ø35G7,ø12H7两孔作为定位基准。
组成凸轮槽几何元素的关系清楚,条件充分,程序编制时所需基点和编程参数转换容易求得。
凸轮槽内外轮廓对A 面的垂直度要求,利用提高平面凸轮的装家精度,使零件A面与铣刀轴线保持垂直即可保证;ø35G7对A面的垂直度要求由前道车削工序予以保证。
确定零件的装夹方案
Ø 对于大型的凸轮零件,可以采用等高垫块垫在铣床的工作台上,然后利用压板螺栓在凸轮的孔上压紧, 并使得外轮廓平面盘形凸轮的垫块应该小于凸轮零件的轮廓尺寸,在加工中所有装夹部件均不能与铣刀发生干涉。对于小型凸轮零件,一般心轴定位和压紧即可。
根据凸轮零件的结构特点,采用“一面两孔”定位方式,设计“一面两销”的专用夹具。夹具设计与加工安装如下:加工——320mm×320mm×mm的垫块,在垫块上分别精镗ø35mm和ø12mm两定位销安装孔,孔距为80± 0.015±mm,垫块平面度为0.05mm。安装时先在铣床工作台面上固定垫块,并使得两定位孔的中心连线与数控铣床的X轴平行,垫块的平面安装后应该与铣床工作台平行,使用百分表检查。凸轮零件与夹具的安装装夹参见图6-27所示,采用双螺母夹紧,能够提高零件的装夹刚性,分子铣削加工时由于螺母松动而引起的振动。
N110 G01 G41 X#3 Y#4 D02 F50 ; (建立刀具半径补偿,切削椭圆轮廓)
N120 #4 =#4+1; (极角增加1º)
N130 #5=#1*#1*SIN[#4]*SIN[#4]; (计算中间数据)
N140 #6=#2*#2*COS[#4]*COS[#4];
N150 #3=#1* #2*SQRT[1/[#5+#6]]; (根据极角计算相应极径)
N160 END 1;
N170 G 00 G40 X0 YO ; (取消刀具半径补偿)
N180 G15 ; (取消极坐标方式)
N190 G00 Z100 M05 ;
N200 X100 Y100 ;
N210 M30 ;
第二章 数控加工概述
数控加工的概念
数控技术上20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术,它综合了计算机,自动控制,电机,电气传动,测量,监控和机械制造等学科的内容,目前在机械制造业中已得到广泛的应用。
数控与数控机床
数控简称NC是以数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。
数控加工的内容
在数控机床加工前,先考虑操作内容和动作,如工步的划分和顺序,走刀路线,位移量和切削参数等等,按规定的代码形式编排程序,再将程序输入到数控机床的数控系统中,使数控机床按所编程序运动,从而自动加工出所要求的零件轮廓。一般来说,数控加工主要包括以下几方面内容。
① 确定零件上需要数控加工的表面
② 对零件图纸进行数控加工的工艺分析
③ 数控加工的工艺设计
④ 编制加工程序
⑤ 输入加工程序
⑥ 对加工程序进行校验和修改
⑦ 运行加工程序对零件进行加工
数控加工的特点
数控加工与普通加工相比具有以下特点;
① 工零件的精度高 数控机床在整体设计中考虑了整机刚度和零件的制造精度,又采用高精度的滚珠丝杠传动副,机床的定位精度和重复定位精度都很高。特别是有的数控机床具有加工过程自动检测和误差补偿等功能,因此能可靠地保证加工精度和尺寸的稳定性。
② 生产效率高 数控机床在加工中零件的装夹次数少,一次 装夹可加工出很多表面,省去了划线找正和检测等许多中间环节。加工复杂工件时,效率可以提高5—10倍。
③ 特别适合加工复杂的轮廓表面 如复杂的回转表面和空间曲面
④ 有利于实现计算机辅助制造 目前在机械制造行业中,CAD/CAM已经广泛应用,数控机床及其加工技术正是计算机辅助制造系统的基础。
⑤ 初始投资大,加工成本高 数控机床的价格一般是普通机床的若干倍,机床备件的价格也高;另外,加工首件需要进行编程,调试程序和试加工,时间较长,因此使零件的加工成本高于普通机床。
第三章 数控加工工艺
1、工艺分析
制定制订零件的数控铣削加工工艺时,首先要对零件图进行工艺分析,其只要内容是数控铣削加工的选择.数控铣床的工艺范围比普通铣床宽,但其价格交普通铣床高得多,因此,选择数控铣床加工内容时,应从实际需要的经济两个方面考虑.通常选择下列加工部位为其加工内容:
(1) 零件上的曲线轮廓,特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓.
(2) 已给能安装中顺带铣出来的简单表面.在一次出数学模型的空间曲线.
(3) 形状复杂,尺寸繁多,划线与检测困难的部位.
(4) 用通用铣床加工难以观察,测量和控制进给的内外凹槽.
(5) 以尺寸协调的高精度空或面.
(6) 采用数控铣削或能成倍提高生产率,大大减轻体力劳动强度的一般交工内容.
2、零件结构工艺性
零件的结构工艺性是指根据加工工艺特点,对零件的设计所产生的要求,也就是说零件可能影响或决定工艺性的好坏。根据铣削加工特点,我们从以下几方面来结构工艺性特点。
1) 零件图样尺寸的正确标注
2) 保证获得要求的加工精度
3) 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸
4) 保证基准统一
5) 分析零件的变形情况
除了上面所说的有关零件 的结构工艺性外,有时尚要考虑毛坯的结构工艺性,因为在数控铣削加工零件时,加工过程是自动的,毛坯余量的大小,如何装夹等问题在选择毛坯时就要仔细考虑好,否则,一旦毛坯不适合数控铣削,加工将很难进行下去。根据经验,确定毛坯的余量和装夹应注意一下两点;
毛坯加工余量应充足和尽量均匀
毛坯主要指锻件,铸件。因锻模时的欠压量与允许的错模量会造成余量的不等;铸造时也会因砂型误差,收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等。此外,锻造,铸造后,毛坯的挠曲与挠曲变形量的不同也会造成加工余量的不充分,不稳定。因此除板料外,不论是锻件,铸件还是型材,只要准备采用数控加工,其加工面均应有较充分的余量。
3、分析毛坯的装夹适应性
主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性,以便在一次安装中加工出尽量多的表面。对于不便装夹的毛坯,可考虑在毛坯上另外增加装夹余量和工作凸台,工艺凸耳等辅助基准。
第四章 工件的定位与装夹
1、定位基准分析
定位基准有粗基准和精基准两种,用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准。除第一道工序采用粗基准外,其余工序都使用精基准。
选择定位基准要遵循基准重合原则,即力求设计基准。工艺基准和编程基准统一,这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程的计计算量,并且能有效的减少装夹次数。
2、装夹
在确定装夹方案时,只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具,此外,主要考虑一下几点;
1) 夹紧机构或其它元件不得影响进给,加工部位要敞开。要求夹持工件后
夹具等一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉。
2) 必须保证最小的夹紧变形。工件在加工时,切削力大,需要的夹紧力也
大,但又不能把工件夹压变形。因此,必须慎重选择夹具的支撑点,定位点和夹紧点。
3) 装卸方便,辅助时间尽量短。由于加工中心技工效率高,装夹工件的辅
助时间对加工效率影响较大,所以要求配套夹具在使用中也要快而方便。
4) 对小型零件或工序时间不长的零件,可以考虑在工作台上同时装夹几件
进行加工,以提高效率。
5) 夹具结构应力求简单。由于零件在加工中心上加工大都采用工序集中的
原则,加工的部位较多,同时批量较小,零件更换周期短,夹具的标准化,通用化和自动化对加工效率的提高及加工费用的降低有很大影响。因此,对批量小的零件因优先选用组合夹具。对形状简单的单件小批量生产的零件,可选用通用夹具,如三爪卡盘,台钳等。只有对批量较大,且周期性投产,加工精度要求较高的关键工序才设计专用夹具,以保证加工精度和提高装夹效率。
6) 夹具应便于与工作台及工件定位表面间的定位元件连接。加工中心工作
台面上一般都有基准T型槽,转台中心有定位圈,台面侧面有基准挡板等定位元件。固定方式一般用T型槽螺钉或工作台面上的紧固螺孔用螺栓或压板压紧。夹具上用于紧固的孔和槽的位置想对应。
第五章 加工工艺参数及切削用量
数控编程时,编程人员必须 确定每道工序的切削用量,并用指令的性形式写入程序。切削用量包括主轴转速,背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。。切削用量的选择原则是;保证零件加工精度和表面粗糙度充分发挥刀具的切削性能,保证合理的刀具耐用度并充分发挥机床的性能,最大限量的提高生产率,降低成本。
1、主轴转速的确定
主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)的直径来选择。其计算公式为;
n=1000V/(лD)
式中;
V为切削速度,单位为m/min,由刀具的耐用度决定;
为主轴转速,单位为r/min;
为工件直径或刀具直径,单位为mm;
计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较近的转速
进给速度的确定
2、确定进给速度的原则
1) 当工件的质量要求能够得到保证时,为了提高生产率,可选择较高的
进给速度。一般在100-200mm/min范围内选取。
2) 在切断,加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,
一般在20-50mm/min 范围内选取。
3) 当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在
20-50mm/min 范围内选取。
4) 刀具空行程时,特别是远距离 “回零”时,可以选择该机床数控系统
给定的最高进给速度
3、背吃刀量确定
背吃刀量根据机床,工件和刀具的 刚度来确定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般留0.2-0.5mm。
总之,切削用量的具体数值应根据机床性能,相关的书册并结合实际经验用类比方法确定。总之,使主轴转速,切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。切削用量的选择可参考下表;
切削用量的选择(高速钢立铣刀,粗铣)
工件材料 铸铁 铝 钢
刀具 刀 转速 进给速度 转速 进给速度 转速 进给速度
直径 槽
(mm)数 切削速度 每齿进给量切削速度 每齿进给量切削速度 每齿进给量
8 2 1100 115 5000 500 1000 100
28 0.05 126 0.05 25 0.05
900 110 4100 490 820 82
10 2
28 0.06 129 0.06 26 0.05
12 2 770 105 3450 470 690 84
29 0.07 130 0.07 26 0.06
14 2 660 100 3000 440 600 80
29 0.07 132 0.07 26 0.07
16 2 600 94 2650 420 530 76
30 0.08 133 0.08 27 0.07
第六章 工件的工艺分析及加工工序
1、工艺处理
成型凸轮为纺织机械上的易损件,其零件图见图6-26,由于凸轮的轨迹曲线复杂,精度要求高,加工难度大,所以选择在数空铣床上进行加工。
1) 工前的零件预加工
零件毛坯在热处理前先进行粗加工,为数控铣削加工提供可靠的工艺基准,用三爪卡盘装夹零件,粗车ø35G7的内孔,ø65的外圆,ø280的外圆以及两端面均留5mm-6mm的余量;经调质处理后再进行的精车加工工序中,先使用三爪卡盘装夹凸轮右端ø280外圆少许及所在端面,精车加工到ø280外圆及凸轮左端面;再掉头,用三爪卡盘装夹凸轮零件
左端,精车加工ø280外圆及倒角;然后用四爪卡盘装夹ø280外圆及(已加工完的)凸轮零件左端面,精车加工另一端面以及ø35G7内孔,ø65外圆及端面与倒角;然后在钻床上完成M6-7H钻孔攻螺纹加工。数据编程任务书见表18-1
数控编程任务书 年 月 日
工艺处
数控编程任务书
产品零件图号
02001-30
任务书编号
零件名称
槽型凸轮
x-f-2001-3
使用控件设备
数控铣床
共一页第一页
主要工艺说明技术要求:
1. 数控铣削加工零件上轨迹曲线槽的精度达到图纸要求,详见产品工艺卡片.
2. 技术要求见零件图
收到编程时间
月 日
经手人
编制
审核
编程
审核
批准
表18-1
2、数控铣削加工安装方式
为了保证加工精度,凸轮零件在圆盘工作台上采用专用定心心轮进行安装.凸轮以一端面及ø35G7的内孔定位,凸轮端面固定在圆盘工作台的台面上,凸轮内孔固定在定心心轮上:定心心轮的下端锥面与圆盘工作台的锥孔配合连接,利用凸轮上端面面外沿,应用螺栓,压板将凸轮零件安装固定在圆盘工作台的台面上。数控加工工件安装和零件设定卡见表18-2
数控加工工件安装和零点设定卡 年 月 日
零件图号
02001-30
数控加工工件安装和零件设定卡
工序号
零件名称
槽型凸轮
装夹次数
1次
编制日期
批准(日期)
第 页
序号
夹具名称
夹具图号
共 页
定心心轴
表18-2
3、数控铣削加工工序
数控铣削加工分三次切削进行加工。使用ø30mm的圆柱铣刀,加工轮廓厚度为36mm的凸轮轮廓形状。数控铣削加工分两次进行,第一次使用ø10mm的键槽铣刀,加工宽度为10mm、深度为13mm的轨迹曲线槽:第二次使用ø28mm的圆柱铣刀,加工宽度为30mm、深度为13.9mm的轨迹曲线槽;第三次使用ø30mm的圆柱铣刀,加工宽度为30mm、深度为14mm的轨迹曲线槽。
4、铣削的加工工序
加工工序(又称工序)通常包括切削加工工序,热处理工序和辅助工序等,工序安排的科学与否直接影响零件的加工质量,生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排。
1)先粗后精
当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工,半精加工,精加工阶段,如果精度要求更高,还包括光整加工的几个阶段。
2) 基准面先行原则
用做精基准的表面应先加工,任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工,再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。
3)先面后孔
对于箱体,支架等零件。平面尺寸轮廓比较稳定,而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的,故应先加工平面,然后加工孔。
4)先主后次
即先加工主要表面,然后加工次要表面。
在考虑以上原则的基础上还应该考虑;
*1 减少换刀次数,节省辅助时间。一般情况下,每换1新的刀具后,应通过移动坐标,回转工作台等方法将该刀具切削的所有表面全部完成。
*2 每道工序尽量减少刀具的空行程移动量,按最短路线安排加工表面的加工工序。
*3 安排加工顺序时可参照采用粗铣大平面-粗镗孔,半精镗孔-立铣刀加工—加工中心孔-钻孔-攻螺纹-平面和孔精加工(精铣,铰,镗等)的加工工序。
5、加工路线的确定
在数控加工中,刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向成为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起,直至加工结束所经过的路径,包括切削加工的路径,包括切削加工的路径及刀具引入,返回等非切削空行程。加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单,走刀路线尽量短,效率较高等。下面分析数控机床较高零件时常用的较高路线。
1) 轮廓铣削加工路线的分析
对于连续铣削轮廓,特别是加工圆弧时,要注意安排好刀具的切入,切出,要尽量避免交接处重复加工,否则会出现明显的界限痕迹。
2) 位置精度要求高的孔加工路线的分析
对于位置要求精度较高的孔系加工,特别要注意注意孔的加工顺序的安排,安排不当时,就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入,直接影响位置精度。
3) 铣削曲面的加工路线的分析
铣削曲面时,常用球头刀采用行切法进行激光。对于边界敞开的曲面可采用两种加工路线。
以上通过分析了数控机床中常用的 加工路线,实际生产中,加工路线的确定要根据零件的具体结构特点,综合考虑,灵活运用。而确定加工路线的总原则是;在保证零件加工精度和表面质量的条件下,尽量缩短加工路线,以提高生产率。
6、数控铣削加工刀具
d1= 10mm的键槽铣刀; d2= 28mm的圆柱铣刀;d2= 30mm的圆柱铣刀。数控刀具卡如下图所示, 10mm的键槽铣刀、28mm的圆柱铣刀的数控刀具结构同此。
表18-4 数控加工刀具卡
零件图号
刀具名称
数 控 加 工 刀 具 卡
设备
02001-30
圆柱铣刀
数控铣床
刀具编号
TX30
换刀方式
手动
程序编号
%0210
序号
编号
刀具名称
规格
数量
备 注
刀
具
组
成
1
铣夹头
1
北京机床附件厂产
2
刀柄
1
3
定位锁紧套
1
4
导夹套
5~ 20
12
圆柱棒铣刀
30
1
编制
审核
批准
共 页
第 页
表 18-5 数控刀具明细表
零件图号
零件名称
材料
数控刀具明细表
程序编号
车间
使用设备
02001-30
槽型凸轮
45
%0210
机5
数控铣床
刀具号
刀位号
刀具名称
刀具图号
刀具
刀补地址
换刀方式
加工部位
直径
长度
直径
长度
自动/手动
设定
补偿
设定
TX10
键槽铣刀
∮10
165
手动
TX28
圆柱铣刀
∮28
235
手动
TX30
圆柱铣刀
∮30
265
手动
编制
审核
批准
年 月 日
第 页
共 页
7、刀具的选择
数控机床上使用的刀具应满足安装调整方便,刚性好,精度高,耐用度好等要求。
1)对刀具的基本要求
① 铣刀刚性要好,铣刀刚性好的目的有二,一是为提高而采用大切削用量的需要,二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。例如当工件 各处的加工余量相差悬殊时,普通机床很容易采取分层铣削的方法加以处理,而数控铣削必须按编程程序规定的路线前进,遇到余量大时,就无法像普通机床那样‘随机应变’,除非在编程时能够预先考虑到余量相差悬殊的问题,否则铣刀就必须返回原点,用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法 从头开始加工,多进行几次,造成余量少的地方经常空进给,降低了生产效率,如刀具刚性较好 就不必这样处理。再者,在通用铣床上加工时,若遇到刚性不好的刀具就比较容易从振动,手感等方面及时发现并及时调整切削用量加以弥补,而数控铣削时很难办到。在数控铣削中,因铣刀刚性较差而断刀并造成零件损伤的事例是常有的,所以解决数控铣刀的刚性问题是至关重要的。
② 铣刀的耐用度要高。尤其是当一把铣刀加工的内容很多时,如刀具不耐用而磨损较快,不仅会影响零件的表面质量与加工精度,而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数,也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶,从而降低了零件的表面质量。
除了上述两点之外,铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之,根据被加工工件材料的热处理状态,切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加工质量的前提。
2)铣刀的种类
铣刀种类很多,这里只介绍几种在数控铣床上常用的铣刀。
① 面铣刀
面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃,端部切削为副切削刃。面铣刃多制成套式镶齿结构,刀齿材料为高速钢或硬质合金。
② 立铣刀
立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀,立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,他们可以同时进行切削,也可单独进行切削。
立铣刀圆柱表面和的立铣刀为主切削刃,端面上的切削刃为副切削刃。主切削刃一般为螺旋齿。这样可以增加切削平稳性,提高加工精度由于普通立铣刀端面中心处无切削刃,所以立铣刀不能做轴向进给 ,端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。
为了能加工较深的沟槽,并保证有足够的备磨量,立铣刀的轴向长度一般比较长。
为了改善切削卷曲情况,增大容屑空间,防止切削堵塞,到齿数比较少,容屑槽圆弧半径比较大。一般粗立铣刀齿数Z=3—4,细齿立铣刀齿数Z=5—8,套式结构Z=10—20,容屑槽圆弧半径r=2--5mm。当立铣刀直径较大时,还可以制成不等齿距结构以增强抗振作用,使切削过程平稳。
③ 模具铣刀
模具铣刀由立铣刀发展而成,可分为圆锥形立铣刀,圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种,其柄部有直柄,削平型直柄和莫式锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃,圆周刃与球头刃圆弧连接,可以做径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。国家标准规定直径d=4--63mm。数控工艺
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