数控铣削加工工艺参数的确定
铣削加工切削用量的选择
数控机床加工的切削用量
（3）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、零件的材 料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给 速度应该选择得小些。一般应该在20mm/min~50mm/min 范围内选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能 的影响，并与数控系统中脉冲当量的大小有关。
总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的 手册并结合实际经验用类比法来确定，同时使主轴转速、 铣削深度以及进给速度三者能够相互适应，以形成最佳的 切削用量。在选择进给速度时，还应该注意零件加工中的 特殊因素。例如在轮廓加工中，当零件轮廓有拐角时，刀 具容易产生“超程”和“欠程”现象，从而导致加工误差。
数控机床编程与操作
数控机床加工的切削用量
切削用量主要包括：铣削深度、铣削速度、进给速度。 对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量，合理选择 切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但 也应该考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，一般 应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工 成本。具体选用数值应该根据机床说明书、切削用量手册， 并结合实际经验而定。 （1）铣削深度
数控机床编程与操作
效措施还是应该尽可能采取大的铣削深度。因为切削速度v 与刀具耐用度的关系成反比，所以切削速度v 的选取主要取
决于刀具耐用度。切削用量的选取可根据实际经验或参阅有 关手册。
主轴转速n（r/min）由切削速度v 来选定：
n= 1000v /（πd）
式中：v ——切削速度mm /min，由刀具耐用度决定；
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，应以最小的进 给次数切除待加工余量，最好一次切除待加工余量，以提高 生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，可留少 许余量留待最后加工。数控铣床的精加工余量一般可取 （0.2~0.5mm）。
铣削加工工艺讲解
切入切出路径
铣削内轮廓的切入切出路径
铣削内圆的切入切出路径
切入切出路径
铣削内轮廓的切入切出路径
从尖点切入铣削内轮廓
切入切出路径
粗、精加工分开及对称去除余量等措施来 减小或消除变形的影响
零件结构的工艺性分析
提高工艺性的措施 ：
减少薄壁零件或薄板零件 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸
保证基准统一原则
零件图形的数学处理
数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。
编程尺寸确定的步骤：
基本尺寸换算成平均尺寸
保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸
数控铣床的坐标系统
立式升降台铣床的 坐标方向为：Z轴垂 直（与主轴轴线重 合），向上为正方向； 面对机床立柱的左右 移动方向为X轴，将 刀具向右移动（工作 台向左移动）定义为 正方向；根据右手笛 卡尔坐标系的原则， Y轴应同时与Z轴和X 轴垂直，且正方向指 向床身立柱。
立式铣床的坐标系统
数控铣床的坐标系统
确定对刀点与换刀点
对 刀 点 与 加 工 原 点 重 合
确定对刀点与换刀点
对刀点在几何对称中心
确定对刀点与换刀点
×对刀点
对刀点在加工过程中便于检查
确定对刀点与换刀点
对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，但必须与零 件的定位基准有已知的准确关系。当对刀精度要求较高 时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。 对于以孔定位的零件，可以取孔的中心作为对刀点。
切入切出路径
铣削外圆的切入切出路径
切入切出路径
铣削外轮廓的切入切出路径
切入切出路径
当铣切内表面轮廓形状时，也应该尽量遵循 从切向切入的方法，但此时切入无法外延，最好 安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线。当实在无法 沿零件曲线的切向切入、切出时，铣刀只有沿法 线方向切入和切出，在这种情况下，切入切出点 应选在零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给 过程中要避免停顿。
数控铣削加工中切削参数确定的研究
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教案中职《数控加工工艺》数控铣削切削用量的确定
《数控铣削切削用量的确定》教案新课引入：（4min ）提问：同学们还记得之前学习车削时，切削三要素是什么吗？ 答：切削速度vc 、进给量f 、背吃刀量ap今天我们要学习铣削的切削用量，让我们一起看看和车削要素有什么差别吧新课教学：（20min ） 一、切削用量在铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量。
铣削用量的要素包括铣削速度vc 、进给量f 、背吃刀量ap 和铣削宽度ae 。
2.计算公式师生对话式，引起将旧知识和新知识建立起联系，让学生了解学习内容，提高学习热情积极性。
结合图片讲解透彻各个要素，采取启发、引导等方法讲授【讨论】1.铣刀直径是D=100mm,齿数是Z=12，铣削速度为V=26m/min ，进给量为0.06mm/z ，求铣床的主轴转速？求每分钟进给量？ 【解析】二、切削用量的选择1．背吃刀量或铣削宽度的选取（1）在工件表面粗糙度值要求较大时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm ，端铣的加工余量小于6mm ，则粗铣一次进给就可以达到要求。
但在加工余量较大，工艺系统刚度较差或机床动力不足时，可多分几次进给完成。
（2）在工件表面粗糙度值要求较小时，可分粗铣和半精铣两步进行。
粗铣时背吃刀量或铣削宽度选取同前。
粗铣后留0.5~1.0mm 的余量，在半精铣时切除。
（3）在工件表面粗糙度值要求很小时，可分粗铣、半精铣和精铣三步进行。
半精铣时背吃刀量或铣削宽度取 1.5~2mm ；精铣时圆周铣铣削宽度取0.3~0.5mm ，端铣背吃刀量取0.5~1mm 。
2.进给量与进给速度的选取进给量与进给速度是衡量切削用量的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考有关切削用量手册选取。
3．切削速度的选择通过练习分析让学生开动脑筋，将公式结合实际应用，加深理解公式含义，同时激发学生学习专业课的兴趣和动力教会学生查表，依据已知条件，确定切削用量。
f=n×Z×0.06 =82.76×12×0.06 =59.59mm/minV=π×D×n/1000 26=3.1416×100×n/1000n=82.76 r/min铣削用量的要素包括铣削速度vc、进给量f、背吃刀量ap和铣削宽度ae。
数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺
数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺数控加工是指利用计算机数控系统，通过编写程序控制机床工作来加工零件的一种加工方式。
在工业生产中，数控加工因其高精度、高效率、高灵活性等优点而被广泛应用。
其中数控铣削是一种常见的数控加工方式，本文将从工艺分析、数控铣削加工工艺等方面进行探讨。
一、数控加工零件的工艺分析工艺分析是数控加工的一项前置工作，它的目的是确定加工工艺，选择合适的加工设备和刀具，制定加工程序等，从而保证加工质量和效率。
具体而言，工艺分析主要包括以下几个方面：1. 零件的材质和形状：不同材质的加工性能不同，加工时需要选择相应的切削参数和刀具；而零件的形状和结构也会影响加工难度和精度，需要对其进行全面分析和评估。
2. 加工精度和表面质量要求：根据零件的要求，确定加工精度和表面质量目标，制定相应的切削参数和工艺措施。
3. 工序分析：对零件进行逐个工序分析，确定加工顺序、加工方向、加工路径和刀具选择等重要内容，同时把握好每个工序的加工质量和效率。
4. 刀具选择：根据加工材料、零件形状和要求，选择合适的刀具和刀具尺寸，保证零件的加工质量和加工效率。
5. 加工程序制定：通过数控编程软件，编写机床加工程序，包括各种切削参数、刀具路径、指令参数等信息，为数控加工提供参考。
二、数控铣削加工工艺数控铣削是一种高速旋转的刀具在工件表面上进行切削的加工方式，它广泛应用于金属、塑料等材料制件的加工中。
数控铣削在工件制作中具有大量价值和应用，且数控铣削加工工艺也是半自动化和自动化制造中的重要工艺之一。
要把好铣削的关，需要具备以下几点：1. 刀具选择：刀具的选择是影响加工效率和加工质量的重要因素之一。
首先需要考虑切削材料，选择高速钢、硬质合金、陶瓷等材质的刀具；其次要考虑刀具尺寸和形状，根据零件的要求选择合适的刀具。
2. 切削参数：切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等，这些参数的选定与零件材料、刀具材料、刀具尺寸和表面质量等因素密切相关。
数控铣削加工参数的确定原则
数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。
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，最大限度地提高生产率，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/(πD)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接近的转速。
（2）进给速度的确定进给速度F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。
最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。
在轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低进给量，以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。
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，为提高生产效率，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(a p)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。
为了保证加工表面质量，可留0.2~0.5mm精加工余量。
第3章数控铣削加工工艺(教案9)
第3章 数控铣削加工工艺
(3） 铣刀端刃圆角半径r的选择。铣刀端刃圆角半径 r的大小一般应与零件上的要求一致。但粗加工铣刀因尚 未切削到工件的最终轮廓尺寸，故可适当选得小些，有 时甚至可选为“清角” （即r＝0～0.5mm），但不要造 成根部“过切”的现象。
（4） 立铣刀几何角度的选择。对于立铣刀，主要
第3章 数控铣削加工工艺 2. 夹具的选择 (1) 为了保持零件安装位置与机床坐标系及编程坐标系方 向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，同时还要
求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸关系。
(2) 在加工过程中，为了保证夹具与铣床主轴套筒或刀套、
刀具不发生干涉，夹具在设计和制造时应尽可能开敞， 使待加 工面充分暴露在外，同时夹紧机构元件与加工面之间应保持一
5) 鼓形铣刀
如图3-20所示的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径 为R的圆弧面上，端面无切削刃。加工时控制刀具上下位 置，相应改变刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负 到正的不同斜角。R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也越差。这种刀具的缺点是
刃磨困难，切削条件差， 而且不适于加工有底的轮廓表
还可用负前角。前角的数值主要根据工件材料和刀具材料来选择，
5°。主偏角κr 在45°～90°范围内选取，铣削铸铁时取κr=45°，
第3章 数控铣削加工工艺
· 立铣刀主要参数的选择
（1） 铣刀直径D的选择。一般情况下，为减少走刀次数， 提高铣削速度和铣削量，保证铣刀有足够的刚性以及良好的散热 条件，应尽量选择直径较大的铣刀。但选择铣刀直径往往受到零 件材料，刚性，加工部位的几何形状、尺寸及工艺要求等因素的 限制。图3-22所示零件的内轮廓转接凹圆弧半径R较小时， 铣刀 直径D也随之较小，一般选择D=2R。 若槽深或壁板高度H较大， 则应采用细长刀具，从而使刀具的刚性变差。 铣刀的刚性以铣刀 直径D与刃长l的比值来表示，一般取D／l＞0.4～0.5。 当铣刀的 刚性不能满足D／l＞0.4～0.5的条件（即刚性较差）时，可采用直 径大小不同的两把铣刀进行粗、精加工。先选用直径较大的铣刀 进行粗加工，然后再选用D、l均符合图样要求的铣刀进行精加工。
机械加工工艺培训4,2,2编制凸台零件的数控铣削加工工艺
2．常用夹具种类
（1）万能组合夹具 适合于小批量生产或研制时的中、小型工件 在数控铣床上进行铣削加工。
（2）专用铣削夹具 这是特别为某一项或类似的几项工件设计制 造的夹具，一般在年产量较大或研制时非要不可时采用。
4.确定数控铣削时的定位和夹紧方案 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题： ①尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统 一。 ②尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹 后能加工出全部待加工表面。 ③避免采用占机人工调整时间长的装夹方案。 ④夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
2.数控铣削时刀具的选择
（1）数控铣削刀具的基本要求
①铣刀刚性要好 目的有二：一是为提高生产率而 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。
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很快，就会影响工件 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，也会使工件表面留下因对刀误差而形成 的接刀台阶，降低了工件的表面质量。
1.确定走刀路线和安排加工顺序
应注意以下两点： ①寻求最短加工路线。 ②最终轮廓一次走刀完成。
2.对刀点的确定
对刀点的选择原则如下： ①所选的对刀点应使程序编制简单。 ②对刀点应选择在容易找正、便于确定 零件加工原点的位置。 ③对刀点应选在加工时检验方便、可靠 的位置。 ④对刀点的选择应有利于提高加工精度。
键槽铣刀
两步法铣削键槽
④球头铣刀 适用于加工空间曲面零件，有时也用于平面类零
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数控铣削加工工艺参数的确定
确定工艺参数是工艺制定中重要的内容，采用自动编程时更是程序成功与否的关键。
（一）用球铣刀加工曲面时与切削精度有关的工艺参数的确定
1、步长l （步距）的确定
步长l （步距）——每两个刀位点之间距离的长度，决定刀位点数据的多少。
曲线轨迹步长l 的确定方法：
直接定义步长法：在编程时直接给出步长值，根据零件加工精度确定
间接定义步长法：通过定义逼近误差来间接定义步长
2、逼近误差e r 的确定
逼近误差e r ——实际切削轨迹偏离理论轨迹的最大允许误差
三种定义逼近误差方式（如图16-4所示）
：
指定外逼近误差值：以留在零件表面上的剩余材料作为误差值
（精度要求较高时一般采用，选为0.0015~0.03mm ）
指定内逼近误差值：表示可被接受的表面过切量
同时指定内、外逼近误差
3、行距S （切削间距）的确定
行距S （切削间距）——加工轨迹中相邻两行刀具轨迹之间的距离。
行距小：加工精度高，但加工时间长，费用高
行距大：加工精度低，零件型面失真性较大，但加工时间短。
两种方法定义行距：
（1）直接定义行距
算法简单、计算速度快，适于粗加工、半精加工和形状比较平坦零件的精加工的刀具运动轨迹的生成
（2）用残留高度h 来定义行距
残留高度h ——被加工表面的法矢量方向上两相邻切削行之间残留沟纹的高度。
大：表面粗糙度值大
小：可以提高加工精度，但程序长，占机时间成倍增加，效率降低
选取考虑：粗加工时，行距可选大些，精加工时选小一些。
有时为减小刀峰高度，可在原两行之间加密行切一次，即进行曲刀峰处理，这相当于将S 减小一半，实际效果更好些。
（二）与切削用量有关的工艺参数确定
图3.2.6 指定逼近误差
1、背吃刀量a p与侧吃刀量a e
背吃刀量a p——平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
侧吃刀量a e——垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
从刀具耐用度的角度出发，切削用量的选择方法是：
先选取背吃刀量a p或侧吃刀量a e，其次确定进给速度，最后确定切削速度。
如果零件精度要求不高，在工艺系统刚度允许的情况下，最好一次切净加工余量，以提高加工效率；如果零件精度要求高，为保证精度和表面粗糙度，只好采用多次走刀。
2、与进给有关参数的确定
在加工复杂表面的自动编程中，有五种进给速度须设定，它们是：
（1）快速走刀速度（空刀进给速度）
为节省非切削加工时间，一般选为机床允许的最大进给速度，即G00速度。
（2）下刀速度（接近工件表面进给速度）
为使刀具安全可靠的接近工件，而不损坏机床、刀具和工件，下刀速度不能太高，要小于或等于切削进给速度。
对软材料一般为200mm/min；对钢类或铸铁类一般为50mm/min。
（3）切削进给速度F
切削进给速度应根据所采用机床的性能、刀具材料和尺寸、被加工材料的切削加工性能和加工余量的大小来综合的确定。
一般原则是：工件表面的加工余量大，切削进给速度低；反之相反。
切削进给速度可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手工调整，以获得最佳切削状态。
切削进给速度不能超过按逼近误差和插补周期计算所允许的进给速度。
建议值：
加工塑料类制件：1500 mm/min
加工大余量钢类零件：250 mm/min
小余量钢类零件精加工：500 mm/min
铸件精加工：600 mm/min
（4）行间连接速度（跨越进给速度）
行间连接速度——刀具从一切削行运动到下一切削行的运动速度。
该速度一般小于或等于切削进给速度。
（5）退刀进给速度（退刀速度）
为节省非切削加工时间，一般选为机床允许的最大进给速度，即G00速度。
3、与切削速度有关的参数确定
（1）切削速度υ：切削速度υc的高低主要取决于被加工零件的精度和材料、刀具的材料和耐用度等因素。
（2）主轴转速n ：主轴转速n根据允许的切削速度υc来确定：n=1000υc/πd
理论上，υc越大越好，这样可以提高生产率，而且可以避开生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。
但实际上由于机床、刀具等的限制，使用国内机床、刀具时允许的切削速度常常只能在100～200m/min 范围内选取。