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【利用立式铣床加工平面的探讨与研究】便携式平面铣床

时间:2019-02-06 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

   【摘 要】铣削是平面加工的主要方法,铣削中小型零件的平面一般用卧式或立式铣床,铣削大型零件的平面则用龙门铣床。本文主要简单分析了平面铣削时加工路线的合理选用与冷却,以及在铣削加工中铣削方式的确定。
   【关键词】铣刀;平面铣削;顺铣;逆铣
   铣削是在铣床上利用铣床的旋车作主运动,工件的移动作为进给运动来切削工件的加工方法,铣削是一种应用非常广泛的切削加工方法,它可以对多种几何形状的表面进行粗加工和半精加工,其加工精度一般为IT9~IT8,表面精糙度一般为Ra6.3~1.6um,由于铣刀为多齿刀具,所以铣削具有工艺范围广、生产效率高、容易产生振动、刀齿散热条件好等特点。
   一、铣削加工的特点
   (1)铣刀是典型的多刃刀具,加工过种有几个刀齿同时参加切削,点的切削宽度较大,铣削时的主运动是铣刀的旋转,有利于进行高速切削,故铣刀的生产率高于刨削加工。(2)铣削加工范围广,可以加刨削无法加工或难以加工的表面。(3)铣削过程中,就每个刀齿而言是依次参加切削,刀齿在离开工件的一段时间内,可以得到一次冷却,因此,刀齿散热条件好,有利于减少铣刀的磨损,延长了使用寿命。(4)由于是断续切削,刀齿在切入切出工件时产生冲击,而且每个刀齿的切削厚度也时刻在变化,这就引起切削面积和切削力的变化,因此铣削过程不平稳,容易产生振动,直接影响工件表面粗糙度。(5)铣床铣刀比刨床刨刀结构更复杂,铣刀的制造与刃磨比刨刀困难,所以铣削成本比刨削高。(6)铣削与刨削的加工质量大致相同,经粗精加工后都可达到中等精度,但在加工大平面时,刨削后明显接刀痕,而且直径小于工件宽度的端铣刀加工时,各次走刀间有明显的接刀痕,影响表面质量,铣削加工用于单件小批量生产,也造用于大批量生产。
   二、铣削方式的选择
   在加工中,铣刀的旋转方向一般是不变的,但进给方向是变化的。这就出现了铣削加工中常见的两种现象:顺铣与逆铣。顺铣:铣削时主运动的方向与进给运动方向相同,这种铣削方式称为顺铣。特点:铣刀刀刃的切削厚度由大到零,不存在滑行现象,刀具磨损较小,工件冷硬程度较轻,加工过程中由于力的分解切削时振动大,但其表面光洁度较好,适合精加工。逆铣:铣削时主运动的方向与进给运动方向相反,这种铣削方式称为逆铣。特点:逆铣时,铣刀刀刃不能立刻切入工件,而是在工件己加工表面滑行一段距离,刀具磨损加剧,工件表面产生冷硬现象,加工过程中有利于消除工作台丝杠与螺母间的间隙,切削平稳,振动小,表面粗糙度差,适合粗加工。
   三、刀具选择
   选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,在立式铣床上加工平面要用立式铣刀和盘铣刀,立式铣刀用于加工小平面工件,加工时会有接刀痕,加工效率相对于盘铣刀较低。盘铣刀适用于加工中等平面的工件,加工效率高,表面粗糙度低,精度高。
   四、加工路线的选择
   对于数控铣床,加工路线是指刀具中心运动的轨迹和方向。(1)尽量减少进退刀时间和其他辅助时间。(2)进退刀位置应选在不太重要的位置,并且使刀具沿零件的切线方向进刀和退刀,以免产生刀痕。
   五、切削用量的择选
   (1)确定主轴转速。主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。(2)确定进给速度。进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。(3)切削速度V。提高V也是提高生产率的一个措施,但V与刀具耐用度的关系比较密切。随着V的增大,刀具耐用度急剧下降,故V的选择主要取决于刀具耐用度。(4)确定背吃刀量。背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,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。(5)主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度V来选定,计算公式为:V=pnd/1000。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。
   六、冷却方式的选择
   平面铣削是否要冷却,存在争议。当用一个大直径面铣刀铣削时,冷却液难以喷到整个铣刀,特别是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出,实际上冷却液达不到刀尖,而是刀尖切入时被加热,切出时被冷却,这种很快地加热、冷却,极易引起热裂纹。干式切削的优点是,操作者可以看清切屑实际的形状和颜色,为操作者提供了评定切削过程的信息,由于工件的化学成分不同,发出的信息也不一样:当加工碳钢时,形成暗褐色切屑,说明采用切削速度适当;当速度进一步提高,褐色切屑将变成蓝色。干切的目标是调整切削速度与进给量,应避免使用冷却液,以便观察飞溅的切屑,适当地调整主轴速度和进给量。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上,不会发生热裂纹,从而延长了刀具寿命,但当加工易燃性的材料(如镁和钛)时,应注意冷却并备好灭火设施。

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