典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计资料

7 8 9 10 11 12 13 14 T03 T03 T04 T04 T05 T06 T07 T08 ?12键槽铣刀 BT40 BT40 BT40 BT40 BT40 BT40 BT40 D03=6.2 D03=6 D03=5.2 D03=5 A5 ?12键槽铣刀 ?10键槽铣刀 ?10键槽铣刀 中心钻 ?11.8钻头 ?20扩孔钻 ?20立铣刀 5 切削用量选择

数控加工切削用量包括主轴转速n（切削速度Vc）、背吃刀量ap和进给量f（或进给速度Vf）其确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。

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，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书，参考的切削用量手册，并结合经验而定。 5.1确定背吃刀量

主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定，在刚度允许的情况下，ap相当于加工余量，应以最少进给次数切除这一加工余量，最好一次切净余量，以提高生产效率，为了保证加工精度和表面粗糙度，一般都要留一点余量最后精加工，在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，铣心型凸台ap= 2.5mm，铣四个椭圆凸台ap=2.5mm，铣外轮廓ap=2.5mm，铣U型槽ap=2.5mm。 5.2确定主轴转速

主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取

n=

1000Vc （2-1） ?D其中Vc-切削速度

D-工件或刀具的直径（mm）

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由于每把刀计算方式相同，现选取12的立铣刀为例说明其计算过程。

D=12mm

根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可参考表2-3选取。

表2-3 铣削时切削速度

切削速度vc/ (m/min) 高速钢铣刀 <225 钢 225~325 325~425 <190 铸铁 190~260 160~320 铝 黄铜 70~120 53~56 18~42 12~36 6~21 21~36 9~18 4.5~10 100~200 20~50 硬质合金铣刀 66~150 54~120 36~75 66~150 45~90 21~30 200~400 100~180 工件材料 硬度/HBS

从理论上讲，vc的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免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，综合考虑：

取粗铣时 vc=100m/min 精铣时 vc=150m/min 代入5-1式中： n粗=

1000?1501000?100 n精=

3.14?123.14?12 =2653.93r/min =3980.8r/min

计算的主轴转速n要根据机床有的或接近的转速选取

取n粗=2500 r/min n精=4000 r/min

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同理计算?10键槽铣刀：

取n粗 =2000r/min n精= 3000r/min

5.3进给速度

切削进给速度F时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量fZ（mm/z）的关系为

F=fZzn (2-2)

每齿进给量fZ的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，fZ越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，

fZ就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表2-4选取

表2-4 铣刀每齿进给量fZ

每齿进给量fZ/（mm/z） 工件材料 高速钢铣刀 钢 铸铁 铝 0.10~0.15 0.12~0.20 0.06~0.20 粗铣 硬质合金铣刀 0.10~0.25 0.15~0.30 0.10~0.25 高速钢铣刀 0.02~0.05 0.05~0.10 精铣 硬质合金铣刀 0.10~0.15 0.02~0.05 综合选取：粗铣fZ=0.06 mm/z 精铣fZ=0.03mm/z 铣刀齿数z=3

上面计算出： n粗=2500 r/min n精=4000 r/min 将它们代入式子8-2计算。

粗铣时：F=0.06×3×2500 =450mm/min 精铣时：F=0.03×3×4000 =360mm/min

切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以

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获得最佳切削状态。

6 冷却液选择

由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热——切削热。大量的切削热被工件吸收9%～30%、切屑吸收50%～80%、刀具吸收4%～10%，其余由周围介质传出，而在钻削时切削热有52%传入麻花钻。

由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏——造成“烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。

通过查询资料知道常用的冷却液主要有以下三种，见表2-5

表2-5 常用冷却液

冷却液名称 水溶液 乳化液 切削油 加剂或油性 主要成份 水、防锈添加剂 水、油、乳化剂 矿物油、动植物油、极压添润滑 主要作用 冷却 冷却、润滑、清洗

从工件材料考虑，切削铝时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。

从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。 综合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。

7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理

7.1 程序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定

(1) 程序起始点

是指程序开始时，刀尖（刀位点）的初始停留点，采用G54对刀时为对刀点。 (2) 程序返回点

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