銑床選用切削用量.doc

學(xué)習(xí)情境：選用切削用量學(xué)習(xí)目的：1、了解銑削的基本運(yùn)動(dòng)。 2、掌握銑削用量的內(nèi)容。 3、掌握銑削用量的選用原則。一、銑削的基本內(nèi)容銑削時(shí)工件與銑刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為銑削運(yùn)動(dòng)。它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種。1、主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指直接切除工件表面多余材料所需的最基本的運(yùn)動(dòng)。它的特點(diǎn)是消耗機(jī)床功率最多。銑削時(shí)，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使工件的多余材料不斷被去除的運(yùn)動(dòng)。包括斷續(xù)進(jìn)給和連續(xù)進(jìn)給。（1）斷續(xù)進(jìn)給 控制刀刃切入被切削層深度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，俗稱調(diào)整吃到深度。（2）連續(xù)進(jìn)給 沿著所要形成的工件表面的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，俗稱走刀。此外，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)方向分：縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給、垂直進(jìn)給。二、銑削用量在銑削過(guò)程中，所選用的切削用量，稱為銑削用量。銑削用量包括銑削速度、進(jìn)給速度和吃刀量。1、銑削速度銑削時(shí)銑刀切削刃上的選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱銑削速度。銑削速度用符號(hào)表示，單位為mmin（米分鐘）。在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)工件的材料、銑刀的切削部分材料、加工階段的性質(zhì)等因素，確定銑削速度，然后根據(jù)銑刀直徑計(jì)算出轉(zhuǎn)速。它們的相互關(guān)系如下：式中 銑削速度（mmin）；d0銑刀直徑（mm）；n銑刀轉(zhuǎn)速（rmin）。2、進(jìn)給量刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，代號(hào)f。它有三種表達(dá)形式。（1）每齒進(jìn)給量fz每齒進(jìn)給量是銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒，在進(jìn)給方向上相對(duì)工件的位移量。單位為mmz。（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給時(shí)f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量是銑刀每轉(zhuǎn)一周，在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。單位為mmr。（3）進(jìn)給速度。切削刃上的選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，稱為進(jìn)給速度。也就是銑刀每回轉(zhuǎn)1min，在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。單位為mmmin。三種進(jìn)給量的關(guān)系為：式中 z銑刀齒數(shù)；n銑刀轉(zhuǎn)速（rmin）；進(jìn)給速度（mmmin）；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mmr）fz每齒進(jìn)給量（mmz）。銑削時(shí)，根據(jù)加工性質(zhì)先確定每齒進(jìn)給量，然后根據(jù)所選銑刀的齒數(shù)和銑刀的轉(zhuǎn)速計(jì)算出進(jìn)給速度，并要調(diào)整為銑床銘牌上的進(jìn)給速度。調(diào)整的原則是：當(dāng)計(jì)算所得的數(shù)值與銑床銘牌不一致時(shí)，按與計(jì)算所得數(shù)值最接近的銘牌數(shù)值選取；當(dāng)計(jì)算所得的數(shù)值處在銘牌上兩個(gè)數(shù)值的中間時(shí)，則按較小的銘牌值選取。3、吃刀量a。吃刀量是指兩平面之間的距離。吃刀量包含背吃刀量ap和側(cè)吃刀量ae。（1） 背吃刀量ap背吃刀量又稱銑削深度， 是指在平行于銑刀軸線方向上測(cè)得的切削層尺寸，單位為mm。 （2）側(cè)吃刀量ae側(cè)吃刀量又稱銑削寬度，是指垂直于銑刀軸線方向、工件進(jìn)給方向上測(cè)得的切削層尺寸，單位為mm。 三、銑削用量的選用1、選擇銑削用量的原則合理的選擇銑削用量直接關(guān)系到銑削效果的好壞，即影響到能否達(dá)到高效、低耗及優(yōu)質(zhì)的加工效果，選擇銑削用量應(yīng)滿足如下基本要求：（1）保證銑刀有合理的使用壽命，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。（2）保證銑削加工質(zhì)量，主要是保證銑削加工表面的精度和表面粗糙度達(dá)到圖樣要求。（3）不超過(guò)銑床允許的動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩，不超過(guò)銑削加工工藝系統(tǒng)（刀具、工具、機(jī)床）的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)又充分發(fā)揮它們的潛力。上述三項(xiàng)基本要求，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)粗、精加工具體情況有所側(cè)重。一般在粗銑加工時(shí)，應(yīng)盡可能發(fā)揮銑刀、銑床的潛力和保證合理的銑刀使用壽命；精銑加工時(shí)，則首先要保證銑削加工精度和表面粗糙度，同時(shí)兼顧合理的銑刀壽命。2、銑削用量的選擇順序（1）要選用較大的背吃刀量。（2）要選用較大的每齒進(jìn)給量。（3）要選用適宜的主軸轉(zhuǎn)速。3、銑削用量的合理選用在銑削過(guò)程中，如果能在一定的時(shí)間內(nèi)切除較多的金屬，就有較高的生產(chǎn)率。顯然，增大吃刀量、銑削速度和進(jìn)給量，都能增加金屬切除量。但是，影響刀具壽命最顯著的因素是銑削速度，其次是進(jìn)給量，而吃刀量對(duì)刀具的影響最小。所以，為了保證必要的刀具壽命，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用較大的吃刀量，其次是選擇較大的進(jìn)給量，最后才是根據(jù)刀具的壽命要求，選擇適宜的銑削速度。（1）被切金屬層深度（厚度）的選擇面銑時(shí)的背吃刀量ap周銑時(shí)的側(cè)吃刀量ae即是被切金屬層的深度。當(dāng)銑床功率和工藝系統(tǒng)的剛性、強(qiáng)度允許，且加工精度要求不高及加工余量不大時(shí)，可一次進(jìn)給銑去全部余量。當(dāng)加工精度要求較高或加工表面粗糙度Ra小于6.3m時(shí)，銑削應(yīng)分粗銑和精銑。端面銑削時(shí)，銑削深度的推薦值見(jiàn)表4-1。當(dāng)工件材料的硬度和強(qiáng)度較高時(shí)，應(yīng)取較小值。當(dāng)加工余量較大時(shí)，可采用階梯銑削法。表4-1 端面銑削時(shí)背吃刀量ap的推薦值銑削類型粗 銑精 銑一般沉重精銑高精銑寬刃精銑銑削深度ap/mm10200.51.50.30.50.050.1周銑時(shí)的側(cè)吃刀量以ae，粗銑時(shí)可比端面銑削時(shí)的背吃刀量ap大。故在銑床和工藝系統(tǒng)的剛性、強(qiáng)度允許的條件下，盡量在一次進(jìn)給中，把粗銑余量全部切除。精銑時(shí)，可參照端面銑削時(shí)的ap值。（2）進(jìn)給量的選擇粗銑時(shí)，進(jìn)給量的提高主要是受力齒強(qiáng)度及機(jī)床、夾具等工藝系統(tǒng)剛性的限制。銑削用量大時(shí)，還受機(jī)床功率的限制。因此在上述條件下，可盡量取得大些。精銑時(shí)，限制進(jìn)給量的主要因素是加工精度和表面粗糙度。每齒進(jìn)給量越大，表面粗糙度值也越大。在表面粗糙度要求較小時(shí)，還要考慮到銑刀刀齒的刀刃或刀尖不一定在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓周或平面上，在這種情況下銑出的平面，將以銑刀一轉(zhuǎn)為一個(gè)波紋。因此，精銑時(shí)，在考慮每齒進(jìn)給量的同時(shí)，還需考慮每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。表42推薦的數(shù)值為各種常用銑刀在對(duì)不同工件材料銑削時(shí)的每齒進(jìn)給量，粗銑時(shí)取表中的較大值；精銑時(shí)取表中的較小值。表42 每齒進(jìn)給量fz值的選取工件材料工件材料的硬度(HBS)硬質(zhì)合金高 速 鋼面銑刀三面刃銑刀圓柱銑刀立銑刀面銑刀三面刃銑刀低碳鋼1501502000.20.40.200.350.150.300.120.250.120.20.120.20.040.200.030.180.150.300.150.300.120.20.100.15中、高碳鋼1201801802202203000.150.50.150.40.120.250.150.30.120.250.070.200.120.20.120.20.070.150.050.200.040.200.030.150.150.300.150.250.10.20.120.20.070.150.050.12灰鑄鐵1501801802202203000.20.50.20.40.150.30.120.30.120.250.100.200.20.30.150.250.10.20.070.180.050.150.030.100.20.350.150.30.100.150.150.250.120.200.070.12可鍛鑄鐵1101601602002002402402800.20.50.20.40.150.30.10.30.10.300.10.250.10.200.10.150.20.350.20.30.120.250.10.20.080.200.070.200.050.150.020.080.20.40.20.350.150.300.10.200.150.250.150.200.120.200.070.12含C0.3%的合金鋼1702202202802803203203800.1250.40.100.30.080.20.060.150.120.300.080.200.050.150.050.120.120.20.070.150.050.120.050.100.120.20.070.150.050.120.050.100.150.250.120.20.070.120.050.100.070.150.070.120.050.100.050.10工具鋼退火狀態(tài)36HRC46HRC50HRC0.150.50.120.250.100.200.070.100.120.30.080.150.060.120.050.100.070.150.050.100.050.10.030.080.120.20.070.120.070.150.050.10鎂鋁合金951000.150.380.1250.30.150.200.050.150.20.30.070.2（3）銑削速度的選擇合理的銑削速度是在保證加工質(zhì)量和銑刀壽命的條件下確定的。銑削時(shí)影響銑削速度的主要因素有：刀具材料的性質(zhì)和刀具的壽命、工件材料的性質(zhì)、加工條件及切削液的使用情況等。粗銑時(shí)，由于金屬切除量大，產(chǎn)生的熱量多，切削溫度高，為了保證合理的銑刀壽命，銑削速度要比精銑時(shí)低一些。在銑削不銹鋼等韌性和強(qiáng)度高的材料，以及其他一些硬度和熱強(qiáng)度等性能高的材料時(shí)，產(chǎn)生的熱量更多，則銑削速度應(yīng)降低。另外，粗銑時(shí)由于銑削力大，故還需考慮機(jī)床功率是否足夠，必要時(shí)可適當(dāng)降低銑削速度，以減小銑削功率。精銑時(shí)，由于金屬切除量小，所以在一般情況下，可采用比粗銑時(shí)高一些的銑削速度。提高銑削速度的同時(shí)，又將使銑刀的磨損速度加快，從而影響加工精度。因此，精銑時(shí)限制銑削速度的主要因素是加工精度和銑刀壽命。有時(shí)為了達(dá)到上述兩個(gè)目的，采用比粗銑時(shí)還要低的銑削速度，即低速銑削。尤其在銑削加工面積大的工件，即一次銑削寬而長(zhǎng)的加工面時(shí)，采用低速制，可使刀刃和刀尖的磨損量極少，從而獲得高的加工精度。表4-3推薦的數(shù)值是一般情況下的銑削速度，在實(shí)際工作中需按實(shí)際情況加以修改。表4-3 粗銑時(shí)的銑削速度加工材料銑削速度/m/min名 稱牌 號(hào)材料狀態(tài)硬度(HBS)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀低碳鋼Q235A熱軋131254510016020正火156254090140中碳鋼45正火229203080120調(diào)質(zhì)220250152560100合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr正火179229203080120調(diào)質(zhì)2002301220508038CrSi調(diào)質(zhì)2553051015407018CrMnTi調(diào)質(zhì)2171520