1、第第2 2章章 数控加工工艺基础数控加工工艺基础2.1 2.1 数控车削加工工艺数控车削加工工艺2.1.1 2.1.1 概述概述 数控车床特点：数控车床特点：精度高精度高效率高效率高应用广泛应用广泛数控车床工艺范围：数控车床工艺范围：内外圆柱面、圆锥面、成形表面、内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹、端面、槽、钻孔、扩孔、螺纹、端面、槽、钻孔、扩孔、铰孔等加工。铰孔等加工。车削中心可在一次装夹中完成更多的车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序；加工工序；数控车床主要用于加工轴类和盘类等数控车床主要用于加工轴类和盘类等回转体零件，特别适合于复杂形状回转类回转体零件，特别适合于复杂形状回转类零件的
2、加工。零件的加工。1 1数控车床的类型数控车床的类型（1 1）按主轴的配置形式分按主轴的配置形式分 立式数控车床立式数控车床 卧式数控车床卧式数控车床 主轴垂直，用圆形工作台主轴垂直，用圆形工作台来装夹工件。加工径向尺来装夹工件。加工径向尺寸大、轴向尺寸小的大型寸大、轴向尺寸小的大型复杂零件。复杂零件。导轨分为水平和倾斜。档导轨分为水平和倾斜。档次高的都采用倾斜导轨，次高的都采用倾斜导轨，可以使车床具有更大的刚可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。性，并易于排除切屑。（2 2）按数控系统功能分按数控系统功能分 经济型数控车床经济型数控车床 步进电机和单片机。成本步进电机和单片机。成本较低，
3、自动化程度和功能较低，自动化程度和功能都较差，加工精度不高。都较差，加工精度不高。普通数控车床普通数控车床车削加工中心车削加工中心在结构上进行专门设计并配备在结构上进行专门设计并配备通用数控系统。功能强，自动通用数控系统。功能强，自动化程度和加工精度比较高。化程度和加工精度比较高。增加了增加了C C轴和动力头，更高级轴和动力头，更高级的还带有刀库，实现的还带有刀库，实现3 3轴轴2 2联动。联动。加工功能大大增强，可进行径加工功能大大增强，可进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。径向孔的钻削等加工。（3
4、 3）按刀架数量分类按刀架数量分类单刀架数控车床单刀架数控车床 双刀架数控车床双刀架数控车床 四工位卧式转位刀四工位卧式转位刀架或多工位转塔式架或多工位转塔式自动转位刀架自动转位刀架双刀架配置为平行双刀架配置为平行分布，也可以是相分布，也可以是相互垂直分布互垂直分布按数控系统的不同控制方式：按数控系统的不同控制方式：按特殊或专门工艺性能：按特殊或专门工艺性能：直线控制数控车床直线控制数控车床两主轴控制数控车床两主轴控制数控车床螺纹数控车床螺纹数控车床活塞数控车床活塞数控车床曲轴数控车床曲轴数控车床2 2数控车床的加工对象数控车床的加工对象 加工精度要求高加工精度要求高表面粗糙度要求小表面粗糙度
5、要求小轮廓形状复杂轮廓形状复杂带一些特殊类带一些特殊类型螺纹的零件型螺纹的零件数控车床具有很高的精度、刚数控车床具有很高的精度、刚度、动刚度和热稳定性，机床度、动刚度和热稳定性，机床本身零部件制造精度高，能精本身零部件制造精度高，能精确对刀，可以进行刀具补偿确对刀，可以进行刀具补偿数控车床上利用系统的恒线速数控车床上利用系统的恒线速控制功能，可以使切削过程保控制功能，可以使切削过程保持最佳的切削速度持最佳的切削速度具有直线和圆弧插补功能，部分车具有直线和圆弧插补功能，部分车床还有某些非圆曲线插补功能，既床还有某些非圆曲线插补功能，既能加工可用方程描述的曲线，也能能加工可用方程描述的曲线，也能加
6、工列表曲线。加工列表曲线。车削任何等导程直、锥螺纹和端面车削任何等导程直、锥螺纹和端面螺纹，还能加工变导程螺纹以及要螺纹，还能加工变导程螺纹以及要求等导程与变导程之间平滑过渡的求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹。螺纹。3 3数控车削刀具数控车削刀具2.1.2 2.1.2 数控车削加工工艺数控车削加工工艺 1 1对零件图样进行工艺分析对零件图样进行工艺分析 阅读图样，明确加工内容阅读图样，明确加工内容 分析几何条件是否充分分析几何条件是否充分分析图样上尺寸的标注方法分析图样上尺寸的标注方法详细了解图样的技术要求详细了解图样的技术要求分析组成零件轮廓的分析组成零件轮廓的几何元素的特征，是几何元素的
7、特征，是否存在直线或圆弧之否存在直线或圆弧之外的其他曲线，如果外的其他曲线，如果存在，可以考虑自动存在，可以考虑自动编程。编程。被加工零件的图样应被加工零件的图样应以同一基准标注尺寸以同一基准标注尺寸了解零件的材料、毛了解零件的材料、毛坯类型、生产批量及坯类型、生产批量及尺寸精度、形位公差、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要表面粗糙度等技术要求，求，2 2工序及装夹方式的确定工序及装夹方式的确定（1 1）划分加工工序）划分加工工序 对于需要多台不同的数控机床、多道工序对于需要多台不同的数控机床、多道工序才能完成加工的零件，工序划分以机床为单位才能完成加工的零件，工序划分以机床为单位来进行。
8、来进行。对于需要很少的数控机床就能加工完零件对于需要很少的数控机床就能加工完零件全部内容的，工序的划分一般可按下列方法进全部内容的，工序的划分一般可按下列方法进行：行：1 1）按工序集中的原则划分，即工件在一次按工序集中的原则划分，即工件在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面加工。安装下尽可能完成大部分甚至全部表面加工。对于具有回转刀架的数控车床，可以对于具有回转刀架的数控车床，可以安装刀具一般为安装刀具一般为6 6把、把、8 8把、把、1212把、把、1616把把等，等，有车刀、钻头、镗刀。般只需要有车刀、钻头、镗刀。般只需要2 24 4个切个切削加工工序就可以满足加工要求。削加工工序就可
9、以满足加工要求。第一个工序通常是在普通卧式车床上第一个工序通常是在普通卧式车床上进行粗加工；第二至第三工序安排数控车进行粗加工；第二至第三工序安排数控车削内容；第四工序考虑特殊部位达不到精削内容；第四工序考虑特殊部位达不到精度要求时安排的最后精加工。度要求时安排的最后精加工。2 2）以一个完整数控程序连续加工的内容以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序为一道工序 有些零件虽然能在一次安装中加工出有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制。此外，程序太长会增加出错到某些限制。此外，程序太长会增加出错率。率。这时可以以一个
10、独立、完整的数控程这时可以以一个独立、完整的数控程序连续加工的内容为一道工序。序连续加工的内容为一道工序。3 3）以工件上的结构内容组合用一把刀具）以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序加工为一道工序 零件结构较复杂时，加工内容较多，零件结构较复杂时，加工内容较多，按零件结构特点将加工内容组合分成若干按零件结构特点将加工内容组合分成若干部分，每一部分用一把典型刀具加工。部分，每一部分用一把典型刀具加工。可以将组合在一起的所有部位作为一可以将组合在一起的所有部位作为一道工序。然后再将另外组合在一起的部位道工序。然后再将另外组合在一起的部位换另外一把刀具加工、作为新的一道工序。换另外一把刀
11、具加工、作为新的一道工序。这样可以减少换刀次数，减少空程时这样可以减少换刀次数，减少空程时间。间。4 4）以粗、精加工划分工序）以粗、精加工划分工序 对于容易发生加工变形的零件，应把对于容易发生加工变形的零件，应把粗加工和精加工作为两道工序，采用不同粗加工和精加工作为两道工序，采用不同的刀具或不同的数控车床加工。的刀具或不同的数控车床加工。对毛坯余量较大和加工精度要求较高对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。道或更多的工序。综上，在数控加工划分工序时，一定要根综上，在数控加工划分工序时，一定要根据零件的结构与工艺
12、性，零件的批量，机床的据零件的结构与工艺性，零件的批量，机床的功能，零件数控加工内容的多少，程序的大小，功能，零件数控加工内容的多少，程序的大小，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。（2 2）装夹工件装夹工件 在数控车床上零件的安装方式与普通车床在数控车床上零件的安装方式与普通车床相似，在确定装夹方式时，力求在一次装夹中相似，在确定装夹方式时，力求在一次装夹中应尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。应尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。工件的装夹应根据零件图样的技术要求和工件的装夹应根据零件图样的技术要求和数控车削的特点来选定。数控车削的特点来选定。力求设
13、计基准、工艺基准和编程原点力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。的统一。3 3进给路线的确定进给路线的确定 进给路线是指刀具从起刀点开始到加进给路线是指刀具从起刀点开始到加工结束相对工件运动的路径，其中包括切工结束相对工件运动的路径，其中包括切削加工路径及刀具引入和返回等空行程路削加工路径及刀具引入和返回等空行程路径。径。编程时，进给路线的确定应保证被编程时，进给路线的确定应保证被加工零件精度和表面粗糙度能达到要求，加工零件精度和表面粗糙度能达到要求，而且要根据零件的不同特点，尽可能采用而且要根据零件的不同特点，尽可能采用以下面几种方法安排进给路线。以下面几种方法安排进给路线。（1 1）最短
14、的空行程路线最短的空行程路线 1 1）设置循环起点设置循环起点2 2）设置换（转）刀点设置换（转）刀点（2 2）最短的切削进给路线）最短的切削进给路线（3 3）精加工最后一刀的切削进给路线要连续）精加工最后一刀的切削进给路线要连续（4 4）车削螺纹的引入与超越）车削螺纹的引入与超越（5 5）车槽之后的退刀路线要合理）车槽之后的退刀路线要合理（6 6）特殊的进给路线特殊的进给路线 4 4刀具的选择刀具的选择 刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率，而且还直接影响加工质量。选择刀具通常率，而且还直接影响加工质量。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材
15、料要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。等因素。粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足大背吃刀量、大进给量的要求。以便满足大背吃刀量、大进给量的要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。以保证加工精度的要求。刀片的选择主要依据被加工工件的表面形刀片的选择主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命及刀片的转位次数等状、切削方法、刀具寿命及刀片的转位次数等因素来选择。因素来选择。5 5切削用量的选择切削用量的选择 粗车粗车首先选择大的背吃刀量首先选择大的背吃刀量p p，其次选择，其次
16、选择较大的进给量较大的进给量f f，最后确定合适的切，最后确定合适的切削速度削速度v v。精车精车选用较小的背吃刀量选用较小的背吃刀量p p和进给量和进给量f f，并选用切削性能高的刀具材料和合理并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度的几何参数，以尽可能提高切削速度v v。2.2 2.2 数控铣削加工工艺数控铣削加工工艺 工艺范围：工艺范围：外形轮廓铣削、平面或曲面型铣削及三维外形轮廓铣削、平面或曲面型铣削及三维复杂型面铣削，如凸轮、模具、叶片、螺旋桨复杂型面铣削，如凸轮、模具、叶片、螺旋桨等。等。还具有孔加工功能，通过特定的功能指令还具有孔加工功能，通过特定的功能指
17、令可进行一系列孔的加工，如钻孔、扩孔、铰孔、可进行一系列孔的加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等。镗孔和攻螺纹等。加工中心与数控铣床的主要区别是在数控加工中心与数控铣床的主要区别是在数控铣床的上增加了刀库和自动换刀装置。铣床的上增加了刀库和自动换刀装置。2.2.1 2.2.1 数控铣削的加工对象和工艺特点数控铣削的加工对象和工艺特点1 1数控铣削的加工对象数控铣削的加工对象 数控铣床优势：数控铣床优势：加工精度高、加工零件形状复杂，加工范加工精度高、加工零件形状复杂，加工范围广。围广。能铣削普通铣床不能铣削的，需要能铣削普通铣床不能铣削的，需要2 25 5坐坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓
18、。标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。数控铣与加工中心工艺范围的区别：数控铣与加工中心工艺范围的区别：数控铣削主要用于复杂曲面的加工，而数控铣削主要用于复杂曲面的加工，而加工中心主要用于有多工序内容零件的加工。加工中心主要用于有多工序内容零件的加工。适合数控铣削加工的零件主要有以下几种：适合数控铣削加工的零件主要有以下几种：（1 1）平面曲线轮廓类零件平面曲线轮廓类零件（2 2）曲面类（立体类）曲面类（立体类）曲面类零件一般指具有三维空间曲面的零曲面类零件一般指具有三维空间曲面的零件，曲面通常由数学模型设计出。件，曲面通常由数学模型设计出。曲面的特点：曲面的特点：加工面不能展开为平面。加工面不能展
19、开为平面。常用曲面加工方法主要有下列两种：常用曲面加工方法主要有下列两种：采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，常用于不太复杂的空间曲面的加工。加工，常用于不太复杂的空间曲面的加工。采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间曲面。这种方法常用于发动机及模具等较曲面。这种方法常用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。复杂空间曲面的加工。（3 3）其它在普通铣床难加工的零件）其它在普通铣床难加工的零件 形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较困难，在普通铣床上加工又难以观察和困难，在普通铣床上加工又难
20、以观察和控制的零件。控制的零件。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件。求较高的零件。一致性要求好的零件。一致性要求好的零件。4 4）变斜角类零件。变斜角类零件。加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件。称为变斜角类零件。零件特点：零件特点：加工面不能展开为平面，但在加工中，铣加工面不能展开为平面，但在加工中，铣刀圆周与加工面接触的瞬间为一条直线。刀圆周与加工面接触的瞬间为一条直线。不适合在数控铣床上加工的零件不适合在数控铣床上加工的零件 简单的粗加工面简单的粗加工面生产批量特别大，而精度要生产批量特别大
21、，而精度要求又不高的零件求又不高的零件2.2.数控铣床加工工艺的基本特点数控铣床加工工艺的基本特点（1 1）加工的全过程都是按程序指令自动进行的。）加工的全过程都是按程序指令自动进行的。（2 2）加工程序包括零件的工艺过程、切削用）加工程序包括零件的工艺过程、切削用量、进给路线、刀具尺寸以及铣床的运动过量、进给路线、刀具尺寸以及铣床的运动过程。程。（3 3）要求编程人员对数控铣床的性能、特点、）要求编程人员对数控铣床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。装夹方法都要非常熟悉。1.3.2 1.3.2 数控铣削加工工艺数控铣
22、削加工工艺 数控铣削加工工艺合理与否，直接影响数控铣削加工工艺合理与否，直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。到零件的加工质量、生产率和加工成本。数控铣削加工工艺主要涉及以下几个方数控铣削加工工艺主要涉及以下几个方面的内容：面的内容：1 1、零件的工艺性分析、零件的工艺性分析 零件图样分析零件图样分析零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析零件毛坯的工艺性分析零件毛坯的工艺性分析零件图样尺寸的正确标注零件图样尺寸的正确标注零件技术要求分析零件技术要求分析尺寸标注是否符合尺寸标注是否符合数控加工的特点数控加工的特点零件材料及零件材料及热处理、尺热处理、尺寸精度、表寸精度、表面质量、加面质量、加
23、工表面之间工表面之间的相对位置的相对位置精度要求等精度要求等零件图样零件图样分析分析数控加工的零件图中，数控加工的零件图中，常常采用同基准标注法，常常采用同基准标注法，或坐标标注法。或坐标标注法。零件结构工艺性分析是指所设计的零件在零件结构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可靠性和经满足使用要求的前提下，制造的可靠性和经济性。济性。结构工艺性好，可以使零件加工容易，节结构工艺性好，可以使零件加工容易，节省工时和材料。省工时和材料。零件结构工艺性差，会使零件加工困难，零件结构工艺性差，会使零件加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。浪费工时和材料，有时甚至无法加工。尽量
24、统一零件外轮尽量统一零件外轮廓、内腔的几何廓、内腔的几何类型和有关尺寸类型和有关尺寸零件的内转接圆弧半径不宜过小零件的内转接圆弧半径不宜过小零件底面圆角半径不宜过大零件底面圆角半径不宜过大保证基准统一保证基准统一分析零件的变形情况分析零件的变形情况零件轮廓类型和有关尺寸零件轮廓类型和有关尺寸统一，可以减少刀具规统一，可以减少刀具规格和换刀次数，使编程格和换刀次数，使编程方便，提高产生效率。方便，提高产生效率。当零件需要多次装夹才能完成当零件需要多次装夹才能完成加工时，应保证多次装夹的加工时，应保证多次装夹的定位基准尽量一致，以减少定位基准尽量一致，以减少二次装夹产生的误差。二次装夹产生的误差。
25、零件在数控铣削加工时的变形，不零件在数控铣削加工时的变形，不仅影响加工质量，而且当变形较大时，仅影响加工质量，而且当变形较大时，将使加工不能继续进行下去。将使加工不能继续进行下去。这时应考虑采取必要的措施进行预这时应考虑采取必要的措施进行预防，如对钢件进行调质处理，对铸铝件防，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理，对不能用热处理方法解进行退火处理，对不能用热处理方法解决的，也可考虑粗、精加工及对称去余决的，也可考虑粗、精加工及对称去余量等常规方法。量等常规方法。毛坯的加工余量是毛坯的加工余量是否充分，批量生否充分，批量生产时的毛坯余量产时的毛坯余量是否稳定是否稳定 分析毛坯在安装定分析毛
26、坯在安装定位方面的适应性位方面的适应性在数控铣削中，除板料外，在数控铣削中，除板料外，不管是锻件、铸件还是型不管是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控铣材，只要准备采用数控铣削加工，其加工面均应有削加工，其加工面均应有较充分的余量。较充分的余量。分析毛坯的余量分析毛坯的余量大小及均匀性大小及均匀性毛坯在加工时安装定位方面毛坯在加工时安装定位方面的可靠性与方便性。要不的可靠性与方便性。要不要另外增加装夹余量或工要另外增加装夹余量或工艺凸台来定位与夹紧。是艺凸台来定位与夹紧。是否需要制备工艺耳。否需要制备工艺耳。考虑在加工时要不要分层切削，考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削，分析加工中与分几层
27、切削，分析加工中与加工后的变形程度，考虑是加工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施与补救否应采取预防性措施与补救措施。措施。2.2.进给路线的确定进给路线的确定 确定进给路线时，要在保证被加工确定进给路线时，要在保证被加工零件获得良好的加工精度和表面质量的零件获得良好的加工精度和表面质量的前提下，力求前提下，力求计算容易，走刀路线短，计算容易，走刀路线短，空刀时间少空刀时间少。进给路线的确定与工件表面状况、进给路线的确定与工件表面状况、要求的零件表面质量、机床进给机构的要求的零件表面质量、机床进给机构的间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状等间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状等有关。有关。（1 1）
28、定位控制数控机床的进给路线）定位控制数控机床的进给路线（2 2）轮廓控制数控机床进给路线轮廓控制数控机床进给路线 对于轮廓控制数控机床，最短进给路对于轮廓控制数控机床，最短进给路线是以线是以保证零件加工精度和表面粗糙度保证零件加工精度和表面粗糙度要要求为前提的。求为前提的。因此，在选择进给路线时，一般应保因此，在选择进给路线时，一般应保证零件的最终轮廓是连续加工获得的。证零件的最终轮廓是连续加工获得的。（3 3）为获得较低的表为获得较低的表面粗糙度和较高的加面粗糙度和较高的加工精度，注意以下几工精度，注意以下几点：点：1 1）合理设计切入、切合理设计切入、切出程序段。出程序段。2 2）避免在切
29、削过程中进给停顿，否则避免在切削过程中进给停顿，否则会在轮廓表面留下刀痕。会在轮廓表面留下刀痕。若在被加工表面范围内垂直进刀和若在被加工表面范围内垂直进刀和退刀，也会划伤表面。退刀，也会划伤表面。3 3）采用多次走刀和顺铣加工。采用多次走刀和顺铣加工。4 4）选择工件在加工后变形小的进给路选择工件在加工后变形小的进给路线。线。对横截面积小的细长零件或薄板对横截面积小的细长零件或薄板零件，应采用多次走刀加工达到最后零件，应采用多次走刀加工达到最后尺寸；或采用对称去余量法安排进给尺寸；或采用对称去余量法安排进给路线。路线。铣削曲面时，常用球头刀采用铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法行切法”进行加工
30、。进行加工。总之，确定进给路线的原则是在总之，确定进给路线的原则是在保证零件加工精度和表面粗糙度的条保证零件加工精度和表面粗糙度的条件下，尽量缩短加工路线，以提高生件下，尽量缩短加工路线，以提高生产率。产率。3.3.铣削刀具的选择铣削刀具的选择（1 1）铣削刀具的基本要求铣削刀具的基本要求刚性好刚性好 耐用度高耐用度高 满足高生产率的大切削用量需要；满足高生产率的大切削用量需要；适应数控铣床加工过程中难以调整适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。切削用量的特点。当加工内容很多时，如刀具磨损当加工内容很多时，如刀具磨损很快，会影响表面质量与加工精很快，会影响表面质量与加工精度，增加换刀引
31、起的调刀与对刀度，增加换刀引起的调刀与对刀次数，使工件表面留下因对刀误次数，使工件表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低表面差而形成的接刀台阶，降低表面质量。质量。（2 2）常用铣刀的种类常用铣刀的种类1 1）面铣刀面铣刀 圆周表面和端面上都圆周表面和端面上都有切削刃，端部切有切削刃，端部切削刃为副切削刃。削刃为副切削刃。直径较大，为直径较大，为 5050 500 mm500 mm，常制成，常制成套式镶齿结构。套式镶齿结构。2 2）立铣刀立铣刀 立铣刀的一般结构立铣刀的一般结构 圆柱表面和端面上都有切削刃。主圆柱表面和端面上都有切削刃。主要用于加工凸轮、台阶面、凹槽和要用于加工凸轮、台阶面、
32、凹槽和箱口面。箱口面。端面中心处无切削刃，所以不能作端面中心处无切削刃，所以不能作轴向进给轴向进给。粗齿铣刀刀齿数目少、强度高、容粗齿铣刀刀齿数目少、强度高、容屑空间大，适用于粗加工；细齿齿屑空间大，适用于粗加工；细齿齿数多、工作平稳，适用于精加工；数多、工作平稳，适用于精加工；中齿介于粗齿和细齿之间。中齿介于粗齿和细齿之间。直径较小的立铣刀，一般制成带柄直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。形式。直径大于直径大于 4040 60 mm60 mm的立铣刀可的立铣刀可做成套式结构。做成套式结构。特种立铣刀特种立铣刀 除采用普通高速钢立铣刀外，数控除采用普通高速钢立铣刀外，数控铣床或加工中心普遍采用
33、硬质合金螺旋铣床或加工中心普遍采用硬质合金螺旋齿立铣刀与波形刃立铣刀；为加工成形齿立铣刀与波形刃立铣刀；为加工成形表面，还经常要用球头铣刀。表面，还经常要用球头铣刀。硬质合金螺旋齿立铣刀：硬质合金螺旋齿立铣刀：刀刃可做成焊接、机夹及可转位三种形刀刃可做成焊接、机夹及可转位三种形式，具有良好的刚性及排屑性能，可对工件式，具有良好的刚性及排屑性能，可对工件的平面、阶梯面、内侧面及沟槽进行粗、精的平面、阶梯面、内侧面及沟槽进行粗、精铣削加工，生产效率可比同类型高速钢铣刀铣削加工，生产效率可比同类型高速钢铣刀提高提高2 25 5倍。倍。铣刀长度足够时，可以在一个刀槽中焊铣刀长度足够时，可以在一个刀槽中
34、焊上两个或更多的硬质合金刀片，并使相邻刀上两个或更多的硬质合金刀片，并使相邻刀齿间的接缝相互错开，利用同一刀槽中刀片齿间的接缝相互错开，利用同一刀槽中刀片之间的接缝作为分屑槽。俗称之间的接缝作为分屑槽。俗称“玉米铣刀玉米铣刀”，通常在粗加工时选用。通常在粗加工时选用。波形刃立铣刀：波形刃立铣刀与普通立铣刀的波形刃立铣刀：波形刃立铣刀与普通立铣刀的最大区别是其刀刃为波形最大区别是其刀刃为波形 能有效降低铣削力，防止铣削时产生振能有效降低铣削力，防止铣削时产生振动，并显著地提高铣削效率。动，并显著地提高铣削效率。能将狭长的薄切屑变为厚而短的碎块切能将狭长的薄切屑变为厚而短的碎块切屑，使排屑顺畅。屑
35、，使排屑顺畅。由于刀刃为波形，与被加工工件接触的由于刀刃为波形，与被加工工件接触的切削刃长度较短，刀具不易产生振动；波形切削刃长度较短，刀具不易产生振动；波形刀刃还使切削刃长度增大，有利于散热。刀刃还使切削刃长度增大，有利于散热。可以使切削液较易渗入切削区，充分发可以使切削液较易渗入切削区，充分发挥切削液效果。波形刃立铣刀特别适合切削挥切削液效果。波形刃立铣刀特别适合切削余量大的粗加工，效率很高。余量大的粗加工，效率很高。3 3）模具铣刀）模具铣刀 一种由立铣刀变化发展而来的模具铣刀，一种由立铣刀变化发展而来的模具铣刀，主要用于加工模具型腔或凸凹模成形表面。主要用于加工模具型腔或凸凹模成形表面
36、。模具铣刀可分为圆锥形立铣刀、圆柱形模具铣刀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球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀3 3种，其柄种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。结构特点：结构特点：球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。4 4）键槽铣刀键槽铣刀 有两个刀齿，圆柱面和端面都有切有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立铣刀，削刃，端面刃延至中心，既像立铣刀，又像钻头。又像钻头。加工时控制刀具上下位置，加工时控制刀具上下位置，相
37、应改变刀刃的切削部位，可相应改变刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不以在工件上切出从负到正的不同斜角。同斜角。5 5）鼓形铣刀鼓形铣刀 R R越小，鼓形铣刀所能加工的斜角范围越小，鼓形铣刀所能加工的斜角范围越广，但所获得的表面质量越差。越广，但所获得的表面质量越差。缺点：刃磨困难，切削条件差，而且不适缺点：刃磨困难，切削条件差，而且不适于加工有底的轮廓。于加工有底的轮廓。4.4.数控铣削加工的对刀与换刀数控铣削加工的对刀与换刀（1 1）数控铣削对刀点的确定数控铣削对刀点的确定 对刀点：对刀点：是工件在机床上找正、装夹后，用于确定是工件在机床上找正、装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系
38、中位置的基准点。工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。1 1）对刀点的选择原则：在机床上对刀点的选择原则：在机床上位置显著位置显著；对；对刀刀误差小误差小；程序；程序编制方便、简单编制方便、简单；加工过程；加工过程中中检查方便检查方便、可靠可靠。对刀点可以设在被加工的零件上，也可以对刀点可以设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但都设在夹具上，但都必须与零件的编程原点有必须与零件的编程原点有一定的坐标尺寸联系一定的坐标尺寸联系。2 2）对刀的概念对刀的概念 确定工件坐标系在机床坐标系中的位置确定工件坐标系在机床坐标系中的位置通过对刀来计算刀具偏置的偏置值通过对刀来计算刀具偏置的偏置值（2 2）
39、对刀工具对刀工具 1 1）寻边器）寻边器 寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的床坐标系中的x x、y y值，也可以测量工件的简单值，也可以测量工件的简单尺寸。尺寸。偏心式偏心式光电式光电式2 2）z z轴设定器轴设定器 z z轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的机床坐标系的z z轴坐标，即确定刀具在机床坐标轴坐标，即确定刀具在机床坐标系中的高度。系中的高度。（3 3）对刀实例对刀实例量表式量表式光电式光电式（4 4）加工中心的对刀）加工中心的对刀 由于加工中心刀具较多，每把刀具到由于加工中心刀具较多
40、，每把刀具到z z坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，因此需要在机床上就是刀具的长度补偿值，因此需要在机床上或专用对刀仪上测量每把刀具的长度（即刀或专用对刀仪上测量每把刀具的长度（即刀具预调），并记录在刀具明细表中，供机床具预调），并记录在刀具明细表中，供机床操作人员使用。操作人员使用。加工中心的加工中心的z z向对刀一般有两种方法：向对刀一般有两种方法：1 1）机上对刀机上对刀2 2）机外刀具预调机外刀具预调+机上对刀机上对刀 先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀
41、具的长度刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，然后在机床上以主轴轴线与主轴前端补偿值，然后在机床上以主轴轴线与主轴前端面的交点（主轴中心）进行面的交点（主轴中心）进行z z向对刀，确定工件向对刀，确定工件坐标系。坐标系。这种方法对刀精度和效率高，便于工艺文这种方法对刀精度和效率高，便于工艺文件的编写及生产组织，但投资较大。件的编写及生产组织，但投资较大。（5 5）数控铣削换刀点的确定数控铣削换刀点的确定 在加工过程中进行手动或自动换刀时，就在加工过程中进行手动或自动换刀时，就要设置换刀点。要设置换刀点。换刀点常常设在被加工零件的外面，换换刀点常常设在被加工零件的外面，换刀点位置应以换
42、刀时刀点位置应以换刀时不发生干涉不发生干涉为原则。为原则。加工中心的换刀点一般是固定的。加工中心的换刀点一般是固定的。5 5切削用量的选择切削用量的选择 切削用量包括切削速度、进给速度、背吃切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。度。数控加工的多样性、复杂性以及日益丰数控加工的多样性、复杂性以及日益丰富的数控刀具，决定了选择刀具时不能再主富的数控刀具，决定了选择刀具时不能再主要依靠经验。要依靠经验。刀具制造厂在开发每一种刀具时，已经刀具制造厂在开发每一种刀具时，已经做了大量的试验，在向用户提供刀具的同时，做了大量的试验，在向用户提供刀具的同时，提供了详细的使用说明。提供了详细的使用说明。
