球头铣刀加工斜面

铣工技术平面连接面及斜面的铣削

平面铣削的方法和工作步骤，顺、逆铣方式与优、缺
点。影响铣削垂直面和平行面的因素，斜面的铣削方法和斜度的计算。
讲授、现场教学、课件
10学时
4.1 铣平面
4.1.1平面的铣削方法
用铣削方法加工工件的平面称为铣平面。铣平面主要有周铣和端铣两种，也可以用立铣刀加工平面。
1.周铣
利用分布在铣刀圆柱面上的刀刃进行铣削并形成平面的加工称为圆周铣，简称周铣。周铣主要在卧式铣床上进行，铣出的平面与工作台台面平行。圆柱形铣刀的刀齿有直齿与螺旋齿两种，由于螺旋齿刀齿在铣削时是逐渐切入工件的，铣削较平稳，因此，铣削平面时均采用螺旋齿圆柱形铣刀，如图4-1所示。
粗糙度值Ra较大。但其加工范围广泛，可
进种方式。铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式，称为逆铣。用圆柱形铣刀周铣平面时的铣削方式如图4-5所示。
图4-6 周铣时铣削力及分析
2）顺铣的特点顺铣时，铣刀齿刚开始切入工件时的切削厚度最大，而后逐渐减小，避免了逆铣切入时的挤压、滑擦和啃刮现象。而且刀齿的切削距离较短，铣刀磨损较小，寿命比逆铣时高2～3倍，已加工表面质量也较好。特别是铣削硬化趋势强的难加工材料时效果更明显，前刀面作用于切削层的垂直分力FN始终向下，因而整个铣刀作用于工件的垂直分力较大，将工件压紧在夹具上，安全可靠。
2.端铣
利用分布在铣刀端面上的刀刃进行铣削并形成平面的加工称为端铣。用端铣刀铣平面可以在卧式铣床上进行，铣出的平面与铣床工作台台面垂直，如图4-2所示。端铣也可以在立式铣床上进行，铣出的平面与铣床工作台台面平行，如图4-3所示。

铣工工艺学1_第二章平面、垂直面、平行面和斜面的铣削

第一节平面的铣削
图2-18 端面铣削的对称铣削
第一节平面的铣削
(1)对称铣削工件处在铣刀中间时的铣削称为对称铣削(见图2-1 8)。
图2-19 端面铣削的非对称铣削 a)非对称逆铣 b)非对称顺铣
第一节平面的铣削
(2)非对称铣削工件的铣削层宽度(侧吃刀量)偏在铣刀一边时的铣削称为非对称铣削(见图2-19)。 1)在非对称逆铣中，切入边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)大于切出边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)。 2)在非对称顺铣中，切入边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)小于切出边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)。
五、平面铣削的质量分析
第一节平面的铣削
平面的铣削质量主要指平面度和表面粗糙度。 1.影响平面度的因素 1)用周边铣削法铣平面时，圆柱形铣刀的圆柱度误差。 2)用端面铣削法铣平面时，铣床主轴轴线与进给方向不垂直。 3)工件受夹紧力和铣削力的作用产生的变形。 4)工件自身存在内应力，在表面层材料被切除后产生变形。 5)工件在铣削过程中，因铣削热引起的热变形。 6)铣床工作台进给运动的直线性差。
(1)在卧式铣床上用机用虎钳装夹进行铣削用机用虎钳装夹铣垂直面的情况如图2-21所示。 1)固定钳口与工作台台面不垂直。
图2-21 用机用虎钳装夹铣垂直面 a)钳口与铣床主轴垂直 b)钳口与铣床主轴平行
第一节平面的铣削
(2)逆铣铣削时，在铣刀与工件加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削；当铣刀对工件的作用力(铣削力)在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式称为逆铣，如图2-17所示。
图2-17 逆铣 a)运动方向 b)受力分析
第一节平面的铣削
1)逆铣的优点 ①逆铣时，铣刀旋转切削刃从已加工表面处切入工件，切入时毛坯件的硬皮和杂质对切削刃损坏的影响较小。 ②逆铣时，进给方向的分力与工件进给方向相反，故不会拉动工作台。 2)逆铣的缺点 ①逆铣时，铣削力的垂直分力始终向向上，而且较大，有把工件从夹具内拉出来的倾向，因此对工件必须装夹牢固，所需的压紧力较大。

铣床刀具种类和介绍及应用

铣床刀具种类和介绍及应用铣床作为一种重要的机床，广泛应用于金属加工制造中。

而铣刀作为铣床的切削工具，种类繁多，下面就常见的铣刀种类及其介绍、应用进行详细阐述。

1.面铣刀：面铣刀是铣床上最常用的刀具之一，主要用于平面加工、开槽、槽铣等操作。

面铣刀可分为单刃面铣刀、多刃面铣刀和立铣刀。

单刃面铣刀正适用于小孔加工和薄壁零件加工，多刃面铣刀适用于高效率平面加工，而立铣刀适用于铣削凹槽。

2.立铣刀：立铣刀用来加工深槽、切削负荷较大的工件。

立铣刀通常分为直柄式立铣刀和锥柄式立铣刀，直柄式立铣刀适用于一般深槽加工，锥柄式立铣刀适用于深槽的一般铣削和各种形状的凹槽铣削。

3.球头铣刀：球头铣刀主要用于加工弧面、倒角、圆形凹槽等工艺，特点是切削轮廓与实体球体相同或近似，切削效果良好，加工表面质量高。

球头铣刀分为立刃球头铣刀和斜刃球头铣刀两种类型，不同类型适用于不同的加工需求。

4.侧铣刀：侧铣刀是刃部平行于旋转轴线的刀具，适用于加工凸出在面上的棱角、槽和平面。

侧铣刀根据刃片安装方式的不同，又可以分为刃片式侧铣刀和整体式侧铣刀两种类型。

刃片式侧铣刀适用于工件切削较薄的加工，整体式侧铣刀适用于需要较大进给量和较高切削效率的加工。

5.齿轮铣刀：齿轮铣刀是专门用于加工齿轮的刀具。

根据不同的齿轮加工要求，齿轮铣刀可分为有倒角的直齿轮铣刀、无倒角的直齿轮铣刀、弧齿轮铣刀、螺旋齿轮铣刀等各种类型。

齿轮铣刀通常需要配合齿轮铣刀专用设备使用，以保证高精度的齿轮加工效果。

6.切槽铣刀：切槽铣刀适用于切割宽槽或深槽，常用于开槽、刨槽等工艺。

根据不同的加工要求，切槽铣刀可分为平底切槽铣刀、圆底切槽铣刀、斜刃切槽铣刀等不同类型。

切槽铣刀的选择要根据具体的工件材料、形状和加工要求来确定。

7.立铰刀：立铰刀是用于加工铰孔的刀具，主要用于铰削孔底面与侧壁之间的角或内孔端面与侧壁之间的角，常用于铰床和铣床上。

立铰刀的种类繁多，选择时需要根据铰孔的尺寸、材料和形状来确定。

剖析现代制造生产中球头铣刀产生纹路的原因及解决方法

常用的整体硬质合金球头铣刀一般多以两刃、三刃和四刃右旋为主，螺旋角多以30°、45°常见。

也有侧刃带锥度的，主要用于注塑模壁腔精加工或五轴机床的叶片精加工。

以下将从球头铣刀的切削轨迹因素和球头铣刀常见纹路产生的原因进行分析，并给出具体解决方法。

1　球头铣刀的切削轨迹球头铣刀常用于曲面半精加工和精加工，常见的轨迹有环绕铣削、平行铣削和等高铣削等。

不论选择的铣削方式如何，工件曲面都是由一条条相邻的切削轨迹叠加而成的。

相邻的两条轨迹间的距离称之为径向步距p。

径向步距的大小不仅对曲面的粗糙度有影响，也影响曲面的加工时间。

若曲面有效加工面积为S=1800mm2，径向步距p=0.1mm，进给速度F=1800mm/min，则加工时间T=10min。

球头铣刀因其形状特点，端部的每个圆弧刃切屑后所留下的痕迹是一个小凹球面。

当每齿进给量和径向步距相等时，每个小凹球面的横向和纵向距离相等。

若从宏观上观察这些由小凹球面构成的曲面会发现纹路很像整齐排列的鳞片，称之为鱼鳞纹，如图1所示。

图1　鱼鳞纹这种纹路也被称为基础纹，宏观层面上直接决定了工件的理论表面粗糙度。

也可以说，在选定刀具后只要确定了径向步距和加工速度（包括主轴和进给），被加工零件的表面粗糙度就已经被确定了。

在此前提下的所有改善和优化，对这个表面粗糙度几乎没有任何提高。

既然一开始就已经确定了粗糙度，还需要进行参数优化和改善切削环境的原因在于程序误差、速度控制、切削振动、冷却润滑等诸多因素存在影响，导致在实际的加工过程中零件表面粗糙度往往很难达到理论值。

2　球头铣刀产生纹路的原因及解决方法2.1　刀纹过粗在有Z轴参与运动的斜面上产生的刀纹比平面上的刀纹较粗时，可略微增加Z轴驱动器的位置比例增益，以提高Z轴在上下坡面时的位置响应，使切削余量更均匀，减小微振动的发生。

如图2所示，右侧刀路没有左侧清晰、光滑。

究其原因，在于机床在执行换向和上下陡坡后容易进入不稳定状态，除了增大指令加速度、减小向心加速度以外，也可尝试增加Z轴位置比例增益。

巧用球头铣刀

巧用球头铣刀摘要：手工编程时，在数控铣床上用球头铣刀加工锥面或斜面时，刀具的补偿值的大小是非常关键的参数，确定其补偿规律也是大多数操作者难以逾越的难题。

文章将相同直径的球头铣刀和普通立铣刀在加工位置上作对比，计算两者在半径方向和轴向的位置差值，将此差值的变化规律用公式概括出来，经过上百次的实践检验，该规律准确无误，减轻了编程人员对编程软件的依赖，提高了生产效率。

关键词：球头铣刀；补偿；差值当前在以手工方式编程的数控铣削中，总会发现原本仅有的部分书籍在总结球头铣刀补偿规律时，理论推导复杂，一般读者要花大量时间去理解，消弱了广大编程人员的求知热情，也是横在广大数控铣床操作者面前难以逾越的难题。

基于以上原因，本人在加工斜面和圆锥面的过程中，经过多次的摸索，总结出了一套简洁实用的球头铣刀半径补偿值和长度补偿值修正的公式，经过上百次的实践检验证明，该公式准确无误，减轻了编程人员对电脑的依赖，提高了生产效率。

1 球头铣刀加工斜面和圆锥面半径补偿值与长度补偿值修正方法探讨首先，本文讨论的刀具是球头铣刀和立铣刀，被加工工件表面是规则斜面或正圆锥的圆锥面，编程时就按与球头铣刀同等直径的立铣刀来编程，并采用该程序和立铣刀对加工的斜面进行粗加工，由于立铣刀的半径补偿值和长度补偿值计算和设置都较简单，这里不再赘述。

本文以CAD软件为工具，在加工位置上，如图1（a）中的A点所示，将相同直径的球头铣刀和普通立铣刀作对比，计算两者在半径方向和轴向的位置差值，将此差值的变化规律用公式概括出来，下面讨论在球头铣刀与工件的圆锥面相切时，刀具的半径补偿和长度补偿的变动量。

现利用CAD软件的二维绘图工具中平移命令优势将球头铣刀置于如图1所示的双点划线位置，该位置也是同等直径的立铣刀在加工余量为零时所处的位置，此时球刀的外圆不能接触工件，而正常切削时球刀端部旋转所形成的球面应与被加工表面相切，切点如图1（b）中的A点所示。

现在只需明确在以上两个位置时球刀在水平方向和竖直方向的偏移量△R、△Z，以便加工前调整球刀的各种补偿值。

球形铣刀规格标准

球形铣刀规格标准
球形铣刀是一种特殊的铣刀，它的刀头呈球形，可以用于加工曲面、凹凸面等复杂形状的工件。

以下是球形铣刀规格标准的详细说明：
1. 刀头直径：球形铣刀的刀头直径一般在0.5mm到20mm之间，根据不同的加工要求可以选择不同直径的刀头。

2. 切削长度：球形铣刀的切削长度一般在1mm到50mm之间，也可以根据加工要求进行调整。

3. 刃数：球形铣刀一般有2至6个刃数，多数为4个。

根据不同材料和加工要求可以选择不同数量的刃数。

4. 刃角：球形铣刀的每个刃角度一般为90度，也有少数为180度或其他角度。

根据不同加工要求可选择不同角度。

5. 材质：球形铣刀主要由高速钢、硬质合金和陶瓷材料制成。

高速钢适用于加工低硬度材料；硬质合金适用于中等硬度材料；陶瓷材料适用于高硬度材料。

6. 表面处理：球形铣刀的表面一般采用涂层处理，如TiN、TiCN、
TiAlN等。

涂层可以提高刀具的硬度和耐磨性，延长使用寿命。

7. 适用范围：球形铣刀适用于加工各种曲面、凹凸面等复杂形状的工件，如模具、汽车零部件、医疗器械等。

8. 使用注意事项：使用球形铣刀时应注意保持适当的进给速度和转速，避免过快或过慢；定期检查刀具是否损坏或磨损严重，及时更换；注
意安全操作，避免出现危险情况。

以上是球形铣刀规格标准的详细说明。

在选择和使用球形铣刀时，应
根据加工要求和材料特性进行选择，并严格按照使用注意事项进行操作。

基于球头铣刀在斜面加工中的参数编程研究

工的参数编程，并通过实际生产验证，解决了斜面数控加工精度难保证的问题。
关键词：球头铣刀；斜面；参数编程
中图分类号：ＴＨ１６；ＴＧ６５文献标识码：Ａ
ＯｎＡｎｇｕｌａｒＳｕｒｆａｃｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＢａｌｌＥｎｄＭｉｌｌｉｎｇＣｕｔｔｅｒ
文章编号：１００１ —２２６５（２０１３）０５— ００９８— ０３
基于球头铣刀在斜面加工中的参数编程研究
郭德桥（四Ｉ１工程职业技术学院机电工程系，四川德阳６１８０００）
ｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｂａｌｌｋｎｉｆｅａｎｄｉｎｃｒｅｍｅｎｔｖａｌｕｅｏｆＺ— ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈａｔｌｅａｄｓｔｏｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｕｃｃｅｓｓｉｎｃｏｎ— ｔｒｏｌｏｆａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｎａｎｇｕｌａｒｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｓｓｈｏｕｌｄｅｓｔａｂｌｉｓｈａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｒｆｓｔ，ｕｓｉｎｇｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃｔｏｇｅｔｒｅｌｅｖａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ＳＯｔｈａｔｔｈｅｙｃｏｕｌｄｇｅｔａｃｃｕｒａｔｅｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｓｉ — ｔｉｏｎｏｆｂａｌｌｋｎｉｆｅｉｎＺ－ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｖａｌｕｅｓ．ＴｈｅｎｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｓｃｏｕｌｄｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｖａｌｕｅｏｆＺ— ｄｉ — ｒｅｃｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆａｎｇｕｌａｒｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｗｈｉｃｈｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｓｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｗｈｏｌｅｗｏｒｋｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．ＡｎｄｉｔｉｓｖｅｒｉｉｅｆｄｉｎＣＮＣｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒＦＡＮＵＣＯｉｓｙｓ－ｔｅｎ．ＴｈｒａｔｇｕａｒａｎｔｅｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｉｎＣＮＣｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎａｎｇｕｌａｒｓｕｒｆａｃｅ．

铣刀使用技巧

铣刀使用技巧铣刀是一种常用的金属切削工具，广泛应用于机械加工领域。

正确使用铣刀可以提高工作效率，确保工件质量，同时也能延长铣刀的使用寿命。

以下是一些常见的铣刀使用技巧，供参考。

1. 选择合适的铣刀类型和尺寸。

不同的工作需要不同类型和尺寸的铣刀。

一般情况下，直刃铣刀用于平面上的铣削，球头铣刀适用于曲面加工，而斜铣刀则适用于倾斜面加工。

为了保证加工质量，必须选择合适的铣刀。

2. 保持铣刀锋利。

锋利的铣刀能够更好地切削工件，减少摩擦，延长使用寿命。

定期磨削和刀具更换是必要的。

同时，使用润滑剂或冷却剂可以降低切削温度，保护刀具，并提高切削效率。

3. 控制铣刀进给速度和切削深度。

进给速度和切削深度是影响铣削质量和工作效率的重要因素。

过快的进给速度和过大的切削深度会导致刀具磨损加剧，影响工件表面质量；而过慢的进给速度和切削深度则会导致生产效率低下。

因此，必须根据具体情况合理控制进给速度和切削深度。

4. 确保刀具稳定性。

切削过程中，刀具的稳定性对加工质量起着重要作用。

提高刀具的稳定性可以减少振动，提高切削效率。

要做到这一点，可以通过增加刀具长度或采用较短刀具进行切削，加装合适的刚性刀柄，或使用专用镗削刀具等方法。

5. 正确选择切削方向和切割路线。

在铣削过程中，正确选择切削方向和切割路线可以提高加工效率和工件表面质量。

通常情况下，切削方向沿着工件的最大切向力方向进行，切削路线要尽可能简单，避免频繁的切削转向，以减少刀具的加载和卸载，提高产量。

6. 严格控制加工质量。

铣削工艺要求严格，因为铣刀是切削金属的工具，工件表面要求平整光滑。

在进行铣削工艺时，一定要保证刀具的稳定性和切削条件的合理性。

加工过程中要定期检查工件质量，及时调整切削条件，保证加工质量。

总之，正确使用铣刀是保证加工质量和工作效率的重要环节。

以上的铣刀使用技巧只是一些常见的方法，实际应用中还应根据具体情况进行调整和改进。

通过不断的实践和总结，我们可以掌握更多的铣刀使用技巧，提高工作效率，确保工件质量。