数控铣削加工工艺

第 5章 数 控 铣 削 加 工 工 艺 案 例 引 入 典 型 平 面 轮 廓 零 件 如 图 5-1所 示 ， 材 料 为 45钢 ， 单 件 生 产 ， 在 前 面 的 工 序 中已 完 成 零 件 底 面 和 侧 面 的 加 工 （ 尺 寸 为 80mm 80mm 19mm） ， 试 对 该 零 件的 顶 面 和 内 外 轮 廓 进 行 数 控 铣 削 加 工 工 艺 分 析 。 任 务制 订 该 零 件 的 顶 面和 内 外 轮 廓 的 数 控铣 削 加 工 工 艺 本 章 知 识 （ 或 技 能 ） 要 点1.数 控 铣 削 加 工 的 主 要 对 象 ；2.数 控 铣 削 加 工 工 艺 的 主 要 内 容 ；3.数 控 铣 削 加 工 工 艺 文 件 编 制 ；4.制 订 数 控 铣 削 加 工 工 序 。 图 5-1 带 型 腔 的 凸 台 零 件 5.1 数 控 铣 削 简 介 5.1.1 数 控 铣 床 的 分 类 数 控 铣 床 的 种 类 很 多 ， 常 用 的 分 类 方 法 有 以 下 三 种 方 式 ： 1.按 其 主 轴 的 布 置 形 式 分 类（ 1） 立 式 数 控 铣 床 立 式 数 控 铣 床 的 主 轴 轴 线 垂 直 于 水 平 面 ， 如 图 5-2所 示 ， 它 是 数 控 铣 床 中 数 量 最 多的 一 种 ， 应 用 范 围 也 最 广 。 其 各 坐 标 的 控 制 方 式 有 以 下 几 种 。 工 作 台 纵 向 、 横 向 及 上 下 向 移 动 ， 主 轴 不 动 。 工 作 台 纵 向 、 横 向 移 动 ， 主 轴 上 下 移 动 。 龙 门 式 数 控 铣 床 。 图 5-2 立 式 数 控 铣 床 图 5-3 龙 门 式 数 控 铣 床 为 了 扩 大 立 式 数 控 铣 床 的 使 用 功 能 和 加 工 范 围 ， 可 增 加 数 控 转 盘 来实 现 四 、 五 轴 联 动 加 工 ， 如 图 5-4所 示 。 图 5-4 立 式 数 控 铣 床 配 备 数 控 转 盘 实 现 四 轴 联 动 加 工 （ 2） 卧 式 数 控 铣 床 卧 式 数 控 铣 床 的 主 轴 轴 线 平 行 于 水 平 面 ， 如 图 5-5所 示 。 图 5-5 卧 式 数 铣 床 （ 3） 立 卧 两 用 数 控 铣 床 如 图 5-6所 示 ， 也 称 万 能 式 数 控 铣 床 ， 主 轴 可 以 旋 转 90或 工 作 台 带 着 工 件 旋转 90。 图 5-6 配 万 能 数 控 主 轴 头 可 任 意 方 向 转 换 的 立 卧 两 用 数 控 铣 床 2.按 数 控 系 统 控 制 的 坐 标 轴 数 量 分 类 （ 1） 两 轴 半 坐 标 联 动 数 控 铣 床 （ 2） 三 坐 标 联 动 数 控 铣 床 （ 3） 四 坐 标 联 动 数 控 铣 床 （ 4） 五 坐 标 联 动 数 控 铣 床 3.按 数 控 系 统 的 功 能 分 类按 数 控 系 统 的 功 能 分 为 经 济 型 、 全 功 能 型 和 高 速 铣 削 数 控 铣 床 。 5.1.2 数 控 铣 削 的 主 要 加 工 对 象 数 控 铣 床 加 工 内 容 与 加 工 中 心 加 工 内 容 有 许 多 相 似 之 处 ， 都 可 以 对 工 件进 行 铣 削 、 钻 削 、 扩 削 、 铰 削 、 锪 削 、 镗 削 以 及 攻 螺 纹 等 加 工 ， 但 从 实 际 应用 效 果 看 ， 数 控 铣 床 更 多 地 用 于 复 杂 曲 面 的 加 工 ， 而 加 工 中 心 更 多 地 用 于 有多 工 序 内 容 零 件 的 加 工 。 适 合 数 控 铣 床 加 工 的 零 件 主 要 有 以 下 几 种 。 （ 1） 平 面 曲 线 轮 廓 类 零 件 平 面 曲 线 轮 廓 类 零 件 是 指 有 内 、 外 复 杂 曲 线 轮 廓 的 零 件 ， 特 别 是由 数 学 表 达 式 等 给 出 其 轮 廓 为 非 圆 曲 线 或 列 表 曲 线 的 零 件 。 平 面 曲 线轮 廓 零 件 的 加 工 面 平 行 或 垂 直 于 水 平 面 ， 或 加 工 面 与 水 平 面 的 夹 角 为一 定 值 ， 各 个 加 工 面 是 平 面 ， 或 可 以 展 开 为 平 面 ， 如 图 5-7所 示 。 平 面 类 零 件 是 数 控 铣 削 加 工 中 最 简 单 的 一 类 零 件 ， 一 般 只 需 用 三 坐标 数 控 铣 床 的 两 坐 标 联 动 （ 两 轴 半 坐 标 联 动 ） 就 可 以 把 它 们 加 工 出 来 。 a） b） c） 图 5-7 平 面 类 零 件a） 带 平 面 轮 廓 的 平 面 零 件 b） 带 斜 平 面 的 平 面 零 件 c） 带 正 圆 台 和 斜 筋 的 平 面 零 件 （ 2） 曲 面 类 （ 立 体 类 ） 零 件 曲 面 类 零 件 一 般 指 具 有 三 维 空 间 曲 面 的 零 件 ， 曲 面 通 常 由 数 学 模 型 设计 出 ， 因 此 往 往 要 借 助 于 计 算 机 来 编 程 ， 其 加 工 面 不 能 展 开 为 平 面 。 加 工时 ， 铣 刀 与 加 工 面 始 终 为 点 接 触 ， 一 般 用 球 头 铣 刀 采 用 两 轴 半 或 三 轴 联 动的 三 坐 标 数 控 铣 床 加 工 。 当 曲 面 较 复 杂 、 通 道 较 狭 窄 、 会 伤 及 毗 邻 表 面 及需 刀 具 摆 动 时 ， 要 采 用 四 坐 标 或 五 坐 标 数 控 铣 床 加 工 ， 如 模 具 类 零 件 、 叶片 类 零 件 、 螺 旋 桨 类 零 件 等 。 （ 3） 变 斜 角 类 零 件 加 工 面 与 水 平 面 的 夹 角 呈 连 续 变 化 的 零 件 称 为 变 斜 角 类 零 件 。 这 类零 件 特 点 是 加 工 面 不 能 展 开 为 平 面 ， 但 在 加 工 中 ， 铣 刀 圆 周 与 加 工 面 接触 的 瞬 间 为 一 条 直 线 。 图 5-8所 示 是 飞 机 上 的 一 种 变 斜 角 梁 椽 条 ， 该 零件 在 第 2肋 至 第 5肋 的 斜 角 从 310均 匀 变 化 为 232， 从 第 5肋 至 第 9肋再 均 匀 变 化 为 120， 从 第 9肋 至 第 12肋 又 均 匀 变 化 至 0。 变 斜 角 类 零件 一 般 采 用 4轴 或 5轴 联 动 的 数 控 铣 床 加 工 ， 也 可 以 在 第 3轴 数 控 铣 床 上通 过 两 轴 联 动 用 鼓 形 铣 刀 分 层 近 似 加 工 ， 但 精 度 稍 差 。 图 5-8 变 斜 角 类 零 件 （ 4） 其 他 在 普 通 铣 床 上 难 加 工 的 零 件 形 状 复 杂 ， 尺 寸 繁 多 ， 划 线 与 检 测 均 较 困 难 ， 在 普 通 铣 床 上 加 工 又难 以 观 察 和 控 制 的 零 件 。 高 精 度 零 件 一 致 性 要 求 好 的 零 件 虽 然 数 控 铣 床 加 工 范 围 广 泛 ， 但 是 因 受 数 控 铣 床 自 身 特 点 的 制 约 ， 某些 零 件 仍 不 适 合 在 数 控 铣 床 上 加 工 。 如 简 单 的 粗 加 工 面 ， 加 工 余 量 不 太 充分 或 很 不 均 匀 的 毛 坯 零 件 ， 以 及 生 产 批 量 特 别 大 ， 而 精 度 要 求 又 不 高 的 零件 等 。 5.1.3 数 控 铣 削 加 工 内 容 的 选 择 一 般 情 况 下 ， 一 个 零 件 并 非 全 部 的 铣 削 表 面 都 要 采 用 数 控 铣 床 加 工 ，应 根 据 零 件 的 加 工 要 求 和 企 业 的 生 产 条 件 来 确 定 适 合 于 数 控 铣 床 加 工 的表 面 和 内 容 。 通 常 选 用 以 下 内 容 进 行 数 控 铣 削 加 工 ： 由 直 线 、 圆 弧 、 非 圆 曲 线 及 列 表 曲 线 构 成 的 平 面 轮 廓 ； 空 间 的 曲 线 和 曲 面 ； 形 状 虽 然 简 单 ， 但 尺 寸 繁 多 ， 划 线 与 检 测 均 较 困 难 得 部 位 ； 用 普 通 铣 床 加 工 时 难 以 观 察 、 控 制 及 检 测 的 内 腔 、 箱 体 内 部 等 ； 有 严 格 位 置 尺 寸 要 求 的 孔 或 平 面 ； 能 够 在 一 次 装 夹 中 顺 带 加 工 出 来 的 简 单 表 面 或 形 状 ； 采 用 数 控 铣 削 加 工 能 有 效 提 高 生 产 率 ， 减 轻 劳 动 强 度 的 一 般 加 工 内 容 。而 像 一 些 加 工 余 量 大 且 又 不 均 匀 的 表 面 ， 在 机 床 上 占 机 调 整 和 准 备 时 间 较 长的 加 工 内 容 ， 简 单 粗 加 工 表 面 ， 毛 坯 余 量 不 充 分 或 不 太 稳 定 的 部 位 等 则 不 宜 采 用 数 控 铣 削 加 工 。 5.2 数 控 铣 削 加 工 工 艺 的 主 要 内 容 4.2.1 零 件 图 的 工 艺 性 分 析 关 于 数 控 加 工 的 零 件 图 和 结 构 工 艺 性 分 析 ， 在 前 面 3.2.2中 已 作 介 绍 ，下 面 结 合 数 控 铣 削 加 工 的 特 点 作 进 一 步 说 明 。1.零 件 图 分 析 零 件 的 形 状 与 结 构 。 检 查 零 件 的 形 状 、 结 构 在 加 工 中 是 否 会 产 生 干 涉 或 无法 加 工 ， 是 否 妨 碍 刀 具 的 运 动 。 零 件 的 尺 寸 标 注 。 检 查 零 件 的 尺 寸 标 注 是 否 正 确 且 完 整 ， 零 件 各 几 何 要 素的 关 系 是 否 明 确 且 充 分 ， 是 否 有 利 于 编 程 ， 尺 寸 标 注 是 否 有 矛 盾 ， 各 项 公 差 是否 符 合 加 工 条 件 等 。 零 件 的 技 术 要 求 。 分 析 零 件 的 尺 寸 精 度 、 形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 等 ， 确 保在 现 有 的 加 工 条 件 下 能 达 到 零 件 的 加 工 要 求 。 零 件 的 材 料 。 了 解 零 件 材 料 的 牌 号 、 切 削 性 能 及 热 处 理 要 求 ， 以 便 合 理 地 选 择 刀 具 和 切 削 参 数 ， 并 合 理 地 制 定 出 加 工 工 艺 和 加 工 顺 序 等 。 2.零 件 结 构 工 艺 性 分 析 零 件 的 内 型 和 外 形 最 好 采 用 统 一 的 几 何 类 型 和 尺 寸 ， 这 样 可 以 减 少 刀 具规 格 和 换 刀 、 对 刀 次 数 ， 提 高 生 产 率 。 内 槽 圆 角 和 内 轮 廓 圆 弧 不 应 太 小 a） b）图 5-9 内 槽 圆 角 对 加 工 工 艺 的 影 响 a） 工 艺 性 不 好 （ b） 工 艺 性 好 铣 槽 底 平 面 时 ， 槽 底 圆 角 半 径 r不 要 过 大 图 5-10 槽 底 圆 角 对 加 工 工 艺 的 影 响 有 关 数 控 铣 削 工 件 的 结 构 工 艺 性 图 例 见 表 5-1. 5.2.2 加 工 方 法 的 选 择 数 控 铣 削 加 工 对 象 的 主 要 加 工 表 面 一 般 可 采 用 表 5-2所 列 的 加 工 方 案 。 表 5-2 加 工 表 面 的 加 工 方 案 序号 加 工 表 面 加 工 方 案 所 使 用 的 刀 具1 平 面 内 外 轮廓 X、 Y、 Z方 向 粗 铣 内 外 轮廓 方 向 分 层 半 精 铣 轮 廓高 度 方 向 分 层 半 精 铣 内外 轮 廓 精 铣 整 体 高 速 钢 或 硬 质 合 金 立 铣 刀 ；机 夹 可 转 位 硬 质 合 金 立 铣 刀2 空 间 曲 面 X、 Y、 Z方 向 粗 铣 曲 面 Z方 向 分 层 粗 铣 曲 面 半 精铣 曲 面 精 铣 整 体 高 速 钢 或 硬 质 合 金 立 铣 刀 、球 头 铣 刀 ； 机 夹 可 转 位 硬 质 合金 立 铣 刀 、 球 头 铣 刀 3 孔 定 尺 寸 刀 具 加 工铣 削 麻 花 钻 、 扩 孔 钻 、 铰 刀 、 镗 刀整 体 高 速 钢 或 硬 质 合 金 立 铣 刀； 机 夹 可 转 位 硬 质 合 金 立 铣 刀4 外 螺 纹 螺 纹 铣 刀 铣 削 螺 纹 铣 刀5 内 螺 纹 攻 丝螺 纹 铣 刀 铣 削 丝 锥螺 纹 铣 刀 1.平 面 加 工 方 法 的 选 择 在 数 控 铣 床 上 加 工 平 面 主 要 采 用 面 铣 刀 和 立 铣 刀 。 经 粗 铣 的 平 面 ， 尺 寸精 度 可 达 IT10 IT12级 ， 表 面 粗 糙 度 Ra值 可 达 6.3 25m； 经 粗 铣 精 铣 或粗 铣 半 精 铣 精 铣 的 平 面 ， 尺 寸 精 度 可 达 IT7 IT9级 ， 表 面 粗 糙 度 Ra值 可达 1.6 6.3m； 需 要 注 意 的 是 ， 当 零 件 表 面 粗 糙 度 要 求 较 高 时 ， 应 采 用 顺 铣方 式 。 2.平 面 轮 廓 加 工 方 法 的 选 择 平 面 轮 廓 多 由 直 线 和 圆 弧 或 各 种 曲 线 构 成 ， 通 常 采 用 三 坐 标 数 控 铣 床 进 行 两 轴半 坐 标 加 工 。 图 5-11所 示 为 由 直 线 和 圆 弧 构 成 的 零 件 平 面 轮 廓 ABCDEA， 采 用 半 径 为R的 立 铣 刀 沿 周 向 加 工 ， 虚 线 ABCDEA为 刀 具 中 心 的 运 动 轨 迹 。 为 保 证 加 工 面 光滑 ， 刀 具 沿 PA切 入 ， 沿 AK切 出 。 图 5-11 平 面 轮 廓 铣 削 3.固 定 斜 角 平 面 的 加 工 方 法 固 定 斜 角 平 面 是 指 与 水 平 面 成 一 固 定 夹 角 的 斜 面 。 当 零 件 尺 寸 不 大 时 ，可 用 斜 垫 板 垫 平 后 加 工 ； 如 果 机 床 主 轴 可 以 摆 角 ， 则 可 以 摆 成 适 当 的 定 角 ，用 不 同 的 刀 具 来 加 工 （ 如 图 5-12） 。 图 5-12 主 轴 摆 角 加 工 固 定 斜 角 平 面 a） 主 轴 垂 直 端 刃 加 工 b） 主 轴 摆 角 后 侧 刃 加 工 c） 主 轴 摆 角 后 端 刃 加 工 d） 主 轴 水 平 侧 刃 加 工 4. 变 斜 角 面 的 加 工 （ 1） 对 曲 率 变 化 较 小 的 变 斜 角 面 ， 用 4坐 标 联 动 的 数 控 铣 床 ， 采 用 立 铣 刀 (但 当零 件 斜 角 过 大 ， 超 过 机 床 主 轴 摆 角 范 围 时 ， 可 用 角 度 成 型 铣 刀 加 以 弥 补 )以 插 补方 式 摆 角 加 工 ， 如 图 5-13a） 所 示 。 （ 2） 对 曲 率 变 化 较 大 的 变 斜 角 面 ， 用 4坐 标 联 动 加 工 难 以 满 足 加 工 要 求 ， 最 好 用 5坐 标 联 动 数 控 铣 床 ， 以 圆 弧 插 补 方 式 摆 角 加 工 ， 如 下 图 5-13b） 所 示 。 a） b）图 5-13 数 控 铣 床 加 工 变 斜 角 面a） 四 坐 标 联 动 b） 五 坐 标 联 动 （ 3） 采 用 3坐 标 数 控 铣 床 两 坐 标 联 动 ， 利 用 球 头 铣 刀 和 鼓 形 铣 刀 ， 以 直线 或 圆 弧 插 补 方 式 进 行 分 层 铣 削 加 工 ， 加 工 后 的 残 留 面 积 用 钳 修 方 法 清除 ， 如 图 5-14所 示 是 用 鼓 形 铣 刀 分 层 铣 削 变 斜 角 面 。 图 5-14 用 鼓 形 铣 刀 分 层 铣 削 变 斜 角 面 5.曲 面 轮 廓 的 加 工 方 法 （ 1） 对 曲 率 变 化 不 大 和 精 度 要 求 不 高 的 曲 面 粗 加 工 ， 常 采 用 两 轴 半 坐 标 行 切 法 加 工 。 图 5-15 行 切 法 加 工 曲 面 图 5-16 两 轴 半 坐 标 行 切 法 加 工 曲 面 （ 2） 对 曲 率 变 化 较 大 和 精 度 要 求 较 高 的 曲 面 精 加 工 ， 常 用X、 Y、 Z三 坐 标 联 动 插 补 的 行 切 法 加 工 ， 如 图 5-17所 示 。图 5-17 三 轴 联 动 行 切 法 加 工 曲 面 的 切 削 点 轨 迹 （ 3） 对 于 叶 轮 、 螺 旋 桨 这 样 的 零 件 ， 因 其 叶 片 形 状 复 杂 ， 刀 具 容 易 与相 邻 表 面 发 生 干 涉 ， 常 用 五 坐 标 联 动 加 工 ， 其 加 工 原 理 如 图 5-18所 示 。 图 5-18 曲 面 的 五 坐 标 联 动 加 工 5.2.3 刀 具 的 选 择 1.数 控 铣 削 刀 具 的 基 本 要 求 铣 刀 刚 性 要 好 铣 刀 的 耐 用 度 要 高 2.典 型 数 控 铣 削 加 工 刀 具 数 控 铣 削 常 用 的 刀 具 有 面 铣 刀 、 立 铣 刀 、 键 槽 铣 刀 、 模 具 铣 刀 、 鼓 形 铣 刀和 成 形 铣 刀 等 ， 在 第 一 章 中 已 对 面 铣 刀 、 普 通 立 铣 刀 、 键 槽 铣 刀 和 成 形 铣 刀 进行 了 介 绍 ， 下 面 仅 对 几 种 典 型 数 控 铣 削 刀 具 进 行 说 明 。 （ 1） 硬 质 合 金 螺 旋 齿 立 铣 刀 如 图 5-19所 示 ， 通 常 这 种 刀 具 的 硬 质 合 金 刀 刃 可 做 成 焊接 、 机 夹 及 可 转 位 三 种 形 式 ， 它 具 有 良 好 的 刚 性 及 排 屑 性 能 ，可 对 工 件 的 平 面 、 阶 梯 面 、 内 侧 面 及 沟 槽 进 行 粗 、 精 铣 削 加工 ， 生 产 效 率 可 比 同 类 型 高 速 钢 铣 刀 提 高 2 5倍 。 a） b）图 5-19 硬 质 合 金 螺 旋 齿 立 铣 刀a） 每 齿 单 条 刀 片 b） 每 齿 多 个 刀 片 当 铣 刀 的 长 度 足 够 时 ， 可 以 在 一 个 刀 槽 中 焊 上 两 个 或 更 多 的 硬 质 合 金 刀 片 ，并 使 相 邻 刀 齿 间 的 接 缝 相 互 错 开 ， 利 用 同 一 刀 槽 中 刀 片 之 间 的 接 缝 作 为 分 屑 槽 ，如 图 5-19b） 所 示 。 这 种 铣 刀 俗 称 “ 玉 米 铣 刀 ” ， 通 常 在 粗 加 工 时 选 用 。（ 2） 波 形 刃 立 铣 刀 波 形 刃 立 铣 刀 与 普 通 立 铣 刀 的 最 大 区 别 是 其 刀 刃 为 波 形 ， 如 图 5-20所 示 。 采用 这 种 立 铣 刀 能 有 效 降 低 铣 削 力 ， 防 止 铣 削 时 产 生 振 动 ， 并 显 著 地 提 高 铣 削 效率 ， 适 合 于 切 削 余 量 大 的 粗 加 工 。 a） b）图 5-20 波 形 刃 立 铣 刀 a） 齿 形 b） 波 形 （ 3） 模 具 铣 刀 模 具 铣 刀 由 立 铣 刀 发 展 而 成 ， 它 是 加 工 金 属 模 具 型 面 的 铣 刀 的 通 称 。 模 具铣 刀 分 为 圆 锥 形 立 铣 刀 （ 圆 锥 半 角 、 2=3、 5 、 7 、 10 ） 、 圆 柱 形 球 头 立铣 刀 和 圆 锥 形 球 头 立 铣 刀 三 种 ， 其 柄 部 有 直 柄 、 削 平 型 直 柄 和 莫 氏 锥 柄 。 主 要用 于 空 间 曲 面 、 模 具 型 腔 等 曲 面 的 加 工 。 图 5-21 高 速 钢 模 具 铣 刀 a） 圆 锥 形 立 铣 刀 b） 圆 柱 形 球 头 立 铣 刀 c） 圆 锥 形 球 头 立 铣 刀 图 5-22 硬 质 合 金 模 具 铣 刀 模 具 铣 刀 的 结 构 特 点 是 球 头 或 端 面 上 布 满 了 切 削 刃 、 圆 周 刃 与 球头 刃 圆 弧 连 接 ， 可 以 作 径 向 和 轴 向 进 给 。 它 的 的 工 作 部 分 用 高 速钢 或 硬 质 合 金 制 造 ， 国 家 标 准 规 定 直 径 d=4 63mm。 图 5-21为高 速 钢 制 造 的 模 具 铣 刀 ， 图 5-22为 硬 质 合 金 制 造 的 模 具 铣 刀 。 直径 较 小 的 硬 质 合 金 铣 刀 多 制 成 整 体 式 结 构 ， 直 径 在 16mm上 的制 成 焊 接 式 或 机 夹 式 刀 片 结 构 。 （ 4） 鼓 形 铣 刀 如 图 5-23所 示 ， 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 面 。 图 5-23 鼓 形 铣 刀 3.铣 刀 的 选 择 铣 刀 类 型 应 与 工 件 的 表 面 形 状 和 尺 寸 相 适 应 。 加 工 较 大 的 平 面 应 选 择 面 铣 刀 ；加 工 凹 槽 、 较 小 的 台 阶 面 及 平 面 轮 廓 应 选 择 立 铣 刀 ； 加 工 空 间 曲 面 、 模 具 型 腔 或 凸模 成 形 表 面 等 多 选 用 模 具 铣 刀 ； 加 工 封 闭 的 键 槽 选 择 键 槽 铣 刀 ； 加 工 变 斜 角 零 件 的变 斜 角 面 应 选 用 鼓 形 铣 刀 ； 加 工 各 种 直 的 或 圆 弧 形 的 凹 槽 、 斜 角 面 、 特 殊 孔 等 应 选用 成 形 铣 刀 。 数 控 铣 床 上 使 用 最 多 的 是 可 转 位 面 铣 刀 和 立 铣 刀 ， 下 面 介 绍 这 两 种 铣刀 参 数 的 选 择 。 （ 1） 面 铣 刀 主 要 参 数 的 选 择 面 铣 刀 主 要 参 数 的 选 择 包 括 面 铣 刀 的 直 径 、 齿 数 和 刀 刃 的 几 何 角 度 等 。 面 铣 刀 直 径 的 选 择对 于 单 次 平 面 铣 削 ， 面 铣 刀 的 直 径 可 参 照 下 式 选 择 ： D=(1.3 1.6)B式 中 ： D面 铣 刀 直 径 ， mm； B铣 削 宽 度 ， mm。 对 于 面 积 太 大 的 平 面 ， 由 于 受 到 多 种 因 素 的 限 制 ， 如 机 床 的 功 率 等级 、 刀 具 和 可 转 位 刀 片 几 何 尺 寸 、 安 装 刚 度 、 每 次 切 削 的 深 度 和 宽 带 以及 其 他 加 工 因 素 等 ， 面 铣 刀 的 直 径 不 可 能 比 平 面 宽 带 更 大 ， 这 时 可 选 择直 径 教 小 的 面 铣 刀 ， 采 用 多 次 铣 削 平 面 。 面 铣 刀 齿 数 的 选 择 可 转 位 面 铣 刀 有 粗 齿 、 中 齿 和 细 齿 三 种 （ 如 表 5-3） 。 粗 齿 面 铣 刀 容屑 空 间 较 大 ， 适 用 于 钢 件 的 粗 铣 ， 中 齿 面 铣 刀 适 用 于 铣 削 带 有 断 续 表 面 的铸 件 或 对 钢 件 的 连 续 表 面 进 行 粗 铣 及 精 铣 ， 细 齿 面 铣 刀 适 宜 于 在 机 床 功 率足 够 的 情 况 下 对 铸 件 进 行 粗 铣 或 精 铣 。 面 铣 刀 刀 刃 几 何 角 度 的 选 择 面 铣 刀 几 何 角 度 的 标 注 如 图 1-36所 示 。 前 角 的 选 择 原 则 与 车 刀 基 本 相 同 ，只 是 由 于 铣 削 时 有 冲 击 ， 故 前 角 数 值 一 般 比 车 刀 略 小 ， 尤 其 是 硬 质 合 金 面 铣 刀 ，前 角 数 值 减 小 得 更 多 些 。 铣 削 强 度 和 硬 度 都 高 的 材 料 可 选 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 ， 其 具 体 数 值 可 参 见 表 5-4。 铣 刀 的 磨 损 主 要 发 生 在 后 力 面 上 ， 因 此 适 当 加 大 后 角 ， 可 减少 铣 刀 磨 损 。 常 取 0 5 12 ， 工 件 材 料 软 时 取 大 值 ， 工 件 材料 硬 时 取 小 值 ； 粗 齿 铣 刀 取 小 值 ， 细 齿 铣 刀 取 大 值 。 铣 削 时 冲 击 力 大 ， 为 了 保 护 刀 尖 ， 硬 质 合 金 面 铣 刀 的 刃 倾 角常 取 s -5 15 。 只 有 在 铣 削 低 强 度 材 料 时 ， 取 s 5 。主 偏 角 r对 径 向 切 削 力 和 切 削 深 度 影 响 较 大 。 其 值 在 45 90范 围 内 选 取 ， 铣 削 铸 铁 常 用 45 ,铣 削 一 般 钢 材 常 用 75 ,铣 削 带 凸肩 的 平 面 或 薄 壁 零 件 时 要 用 90 。 （ 2） 立 铣 刀 主 要 参 数 的 选 择 立 铣 刀 参 数 的 选 择 主 要 是 刀 刃 几 何 角 度 和 刀 具 尺 寸 的 选 择 。 立 铣 刀 刀 刃 几 何 角 度 的 选 择 立 铣 刀 的 前 、 后 角 都 为 正 值 ， 分 别 根 据 工 件 材 料 和 铣 刀 直 径 选 取 ， 其 具 体数 值 分 别 参 见 表 5-5和 表 5-6。 立 铣 刀 尺 寸 的 选 择立 铣 刀 的 尺 寸 参 数 ， 如 图 5-24所 示 ， 可 按 下 述 经 验 数 据 选 取 。 刀 具 半 径 R应 小 于 零 件 内 轮 廓 面 的 最 小 曲 率 半 径 ， 一 般 取 R (0.8 0.9)。 零 件 的 加 工 高 度 H(1/4 1/6)R， 以 保 证 刀 具 具 有 足 够 的 刚 度 。 对 不 通 孔 (深 槽 )， 选 取 L H+(5 10)mm(L为 刀 具 切 削 部 分 长 度 ， H为 零 件 高 度 )。 加 工 外 形 及 通 槽 时 ， 选 取 L=H+r+（ 5 10)mm(r为 端 刃 圆 角 半 径 )。 粗 加 工 内 轮 廓 面 时 (见 图 5-25)， 铣 刀 最 大 直 径 D粗 可 按 下 式 计 算 ：DD 2sin1 )2sin2 1 （粗式 中 D轮 廓 的 最 小 凹 圆 角 直 径 ； 圆 角 邻 边 夹 角 等 分 线 上 的 精 加 工 余 量 ； 1精 加 工 余 量 ； 圆 角 两 邻 边 的 夹 角 。 加 工 筋 时 ， 刀 具 直 径 为 D (5 10)b (b为 筋 的 厚 度 )。 图 5-24 立 铣 刀 的 尺 寸 参 数 图 5-25 粗 加 工 立 铣 刀 直 径 计 算 5.2.4 工 序 的 划 分 和 加 工 顺 序 的 安 排 1. 工 序 的 划 分 在 确 定 完 加 工 内 容 和 加 工 方 法 之 后 ， 就 要 根 据 被 加 工 面 的 特 征 和 要 求 、使 用 的 刀 具 和 现 有 的 加 工 设 备 、 条 件 进 行 工 序 的 划 分 ， 把 加 工 内 容 划 分 为 一个 或 几 个 工 序 。 工 序 的 划 分 原 则 有 工 序 集 中 和 工 序 分 散 两 种 原 则 。 在 数 控 机床 加 工 中 ， 一 般 按 工 序 集 中 的 原 则 划 分 工 序 ， 划 分 方 法 如 下 ： （ 1） 刀 具 集 中 分 序 法 （ 2） 粗 、 精 加 工 分 序 法 （ 3） 加 工 部 位 分 序 法 （ 4） 安 装 次 数 分 序 法 2.加 工 顺 序 的 安 排 加 工 顺 序 的 安 排 应 遵 循 下 列 原 则 ： 基 面 先 行 原 则 先 粗 后 精 原 则 先 主 后 次 原 则 先 面 后 孔 原 则 先 内 后 外 原 则 5.2.5 夹 具 的 选 择 数 控 铣 床 上 的 工 件 装 夹 方 法 与 普 通 铣 床 一 样 ， 所 使 用 的 夹 具 往 往 并 不 很 复 杂 ，只 要 求 简 单 的 定 位 、 夹 紧 机 构 就 可 以 了 。 但 要 将 加 工 部 位 敞 开 ， 不 能 因 装 夹 工 件而 影 响 进 给 和 切 削 加 工 。 一 般 选 择 顺 序 是 ： 单 件 生 产 中 尽 量 选 用 机 床 用 平 口 虎 钳 、压 板 螺 钉 等 通 用 夹 具 ， 批 量 生 产 时 优 先 考 虑 组 合 夹 具 ， 其 次 考 虑 可 调 夹 具 ， 最 后考 虑 选 用 成 组 夹 具 和 专 用 夹 具 。 1.平 口 钳 图 5-26 虎 钳 1-底 座 2-固 定 钳 口 3-活 动 钳 口 4-螺 杆 2.组 合 夹 具 组 合 夹 具 是 由 一 套 结 构 已 经 标 准 化 、 尺 寸 已 经 规 范 化 的 通 用 元 件 、 组合 元 件 所 构 成 。 可 以 按 工 件 的 加 工 需 要 组 成 各 种 功 用 的 夹 具 。 组 合 夹 具 分 槽 系 组 合 夹 具 和 孔 系 组 合 夹 具 两 大 类 ， 我 国 以 槽 系 为 主 。 （ 1） 槽 系 组 合 夹 具 的 规 格 如 图 5-27为 一 槽 系 组 合 夹 具 及 其 组 装 过 程 。 为 了 适 应 不 同 工 厂 、 不 同 产 品的 需 要 ， 槽 系 组 合 夹 具 分 大 、 中 、 小 型 三 种 规 格 ， 其 主 要 参 数 如 表 5-7所 示 。 图 5-27 槽 系 组 合 夹 具 组 装 过 程 过 程 示 意 图1-紧 固 件 2-基 准 板 3-工 件 4-活 动 V形 块 合 件 5-支 承 板 6-垫 块 7-定 位 键 及 其 紧 定 螺 钉 （ 2） 孔 系 组 合 夹 具 目 前 许 多 发 达 国 家 都 有 自 己 的 孔 系 组 合 夹 具 。 图 5-28为 德 国 BIUCO公 司 的 孔系 组 合 夹 具 组 装 示 意 图 。 元 件 与 元 件 间 用 两 个 销 钉 定 位 ， 一 个 螺 钉 紧 固 。 定 位 孔孔 径 有 10mm、 12mm、 16mm、 24mm四 个 规 格 ； 相 应 的 孔 距 为 30mm、 40mm、50mm、 80mm； 孔 径 公 差 为 H7， 孔 距 公 差 为 0.01mm。 图 5-28 BIUCO孔 系 组 合 夹 具 组 装 示 意 图 孔 系 组 合 夹 具 的 元 件 用 一 面 两 圆 柱 销 定 位 ， 属 允 许 使 用 的 过 定位 ； 其 定 位 精 度 高 ， 刚 性 比 槽 系 组 合 夹 具 好 ， 组 装 可 靠 ， 体 积 小 ，元 件 的 工 艺 性 好 ， 成 本 低 ， 可 用 作 数 控 机 床 夹 具 。 但 组 装 时 元 件 的位 置 不 能 随 意 调 节 ， 常 用 偏 心 销 钉 或 部 分 开 槽 元 件 进 行 弥 补 。 5.2.6 加 工 路 线 的 确 定 1.铣 削 方 式 的 确 定 铣 削 过 程 是 断 续 切 削 ， 会 引 起 冲 击 振 动 ， 切 削 层 总 面 积 是 变 化 的 ， 铣 削 均匀 性 差 ， 铣 削 力 的 波 动 较 大 。 采 用 合 适 的 铣 削 方 式 对 提 高 铣 刀 耐 用 度 、 工 件 质量 、 加 工 生 产 率 关 系 很 大 。 铣 削 方 式 有 逆 铣 和 顺 铣 两 种 方 式 ， 当 铣 刀 的 旋 转 方 向 和 工 件 的 进 给 方 向 相 同时 称 为 顺 铣 ， 相 反 时 称 为 逆 铣 ， 如 图 5-29所 示 。 a） b） 图 5-29 铣 削 方 式a） 逆 铣 b） 顺 铣 逆 铣 时 ， 刀 具 从 已 加 工 表 面 切 入 ， 切 削 厚 度 从 零 逐 渐 增 大 ， 不 会 造 成 从 毛 坯 面切 入 而 打 刀 ； 其 水 平 切 削 分 力 与 工 件 进 给 方 向 相 反 ， 使 铣 床 工 作 台 进 给 的 丝 杠 与 螺母 传 动 面 始 终 是 抵 紧 ， 不 会 受 丝 杠 螺 母 副 间 隙 的 影 响 ， 铣 削 较 平 稳 。 但 刀 齿 在 刚 切入 已 加 工 表 面 时 ， 会 有 一 小 段 滑 行 、 挤 压 ， 使 这 段 表 面 产 生 严 重 的 冷 硬 层 ， 下 一 个刀 齿 切 入 时 ， 又 在 冷 硬 层 表 面 滑 行 、 挤 压 ， 不 仅 使 刀 齿 容 易 磨 损 ， 而 且 使 工 件 的表 面 粗 糙 度 增 大 ； 同 时 ， 刀 齿 垂 直 方 向 的 切 削 分 力 向 上 ， 不 仅 会 使 工 作 台 与 导 轨 间形 成 间 隙 ， 引 起 振 动 ， 而 且 有 把 工 件 从 工 作 台 上 挑 起 的 倾 向 ， 因 此 需 较 大 的 夹 紧 力 。 顺 铣 时 ， 刀 具 从 待 加 工 表 面 切 入 ， 切 削 厚 度 从 最 大 逐 渐 减 小 为 零 ， 切 入 时 冲击 力 较 大 ， 刀 齿 无 滑 行 、 挤 压 现 象 ， 对 刀 具 耐 用 度 有 利 ； 其 垂 直 方 向 的 切 削 分力 向 下 压 向 工 作 台 ， 减 小 了 工 件 上 下 的 振 动 ， 对 提 高 铣 刀 加 工 表 面 质 量 和 工 件 的夹 紧 有 利 。 但 顺 铣 的 水 平 切 削 分 力 与 工 件 进 给 方 向 一 致 ， 当 水 平 切 削 分 力 大 于 工作 台 摩 擦 力 （ 例 如 遇 到 加 工 表 面 有 硬 皮 或 硬 质 点 ） 时 ， 使 工 作 台 带 动 丝 杠 向 左 窜动 ， 丝 杠 与 螺 母 传 动 副 右 侧 面 出 现 间 隙 ， 硬 点 过 后 丝 杠 螺 母 副 的 间 隙 恢 复 正 常 ，这 种 现 象 对 加 工 极 为 不 利 ， 会 引 起 “ 啃 刀 ” 或 “ 打 刀 ” ， 甚 至 损 坏 夹 具 或 机 床 。 顺 铣 与 逆 铣 的 确 定 ， 当 工 件 表 面 有 硬 皮 、 机 床 的 进 给 机 构 有 间 隙 时 ， 应 选 用逆 铣 。 因 逆 铣 时 ， 刀 齿 从 已 加 工 表 面 切 入 的 ， 不 会 崩 刃 ， 机 床 进 给 机 构 的 间 隙 不会 引 起 振 动 和 爬 行 ， 因 此 粗 铣 时 尽 量 采 用 逆 铣 。 当 工 件 表 面 无 硬 皮 、 机 床 进 给 机构 无 间 隙 时 ， 应 选 用 顺 铣 。 因 为 顺 铣 加 工 后 ， 零 件 表 面 质 量 好 ， 刀 齿 磨 损 小 ， 刀具 耐 用 度 高 （ 试 验 表 明 ， 顺 铣 时 刀 具 的 耐 用 度 比 逆 铣 时 提 高 2 3倍 ） ， 因 此 精 铣时 ， 应 尽 量 采 用 顺 铣 。 另 外 ， 对 于 铝 镁 合 金 、 钛 合 金 和 耐 热 合 金 等 材 料 ， 为 了 降低 表 面 粗 糙 度 值 ， 提 高 刀 具 耐 用 度 ， 尽 量 采 用 顺 铣 加 工 。 2.走 刀 路 线 的 确 定（ 1） 平 面 铣 削 路 线 1） 单 次 平 面 铣 削 的 刀 具 路 线 单 次 平 面 铣 削 的 刀 具 路 线 中 ， 可 用 面 铣 刀 进 入 材 料 时 的 铣 刀 切 入 角来 讨 论 。 面 铣 刀 的 切 入 角 由 刀 心 位 置 相 对 于 工 件 边 缘 的 位 置 决 定 。 如 图 5-30a）所 示 刀 心 位 置 在 工 件 内 （ 但 不 跟 工 件 中 心 重 合 ） ， 切 入 角 为 负 ； 如 图 5-30b） 所 示 刀 具 中 心 在 工 件 外 ， 切 入 角 为 正 。 刀 心 位 置 与 工 件 边 缘 重 合 时 ，切 入 角 为 零 。 a） b） 图 5-30 切 削 切 入 角 （ W为 切 削 宽 度 ）a） 负 切 入 角 b） 正 切 入 角 如 果 工 件 只 需 一 次 切 削 ， 应 该 避 免 刀 心 轨 迹 与 工 件 中 心 线 重 合 。 刀 具 中心 处 于 工 件 中 间 位 置 时 将 容 易 引 起 颤 振 ， 从 而 加 工 质 量 较 差 ， 因 此 ， 刀 具 轨迹 应 偏 离 工 件 中 心 线 。 当 刀 心 轨 迹 与 工 件 边 缘 线 重 合 时 ， 切 削 镶 刀 片 进 人 工 件 材 料 时 的 冲 击 力最 大 ， 是 最 不 利 刀 具 加 工 的 情 况 。 因 此 应 该 避 免 刀 具 中 心 线 与 工 件 边 缘 线 重合 。 如 果 切 入 角 为 正 ， 刚 刚 切 人 工 件 时 ， 刀 片 相 对 于 工 件 材 料 的 冲 击 速 度 大 ，引 起 碰 撞 力 也 较 大 。 所 以 正 切 入 角 容 易 使 刀 具 破 损 或 产 生 缺 口 ， 基 于 此 ， 拟定 刀 心 轨 迹 时 ， 应 避 免 正 切 入 角 。 使 用 负 切 入 角 时 ， 已 切 入 工 件 材 料 镶 刀 片 承 受 最 大 切 削 力 ， 而 刚 切 入(撞 入 )工 件 的 刀 片 受 力 较 小 ， 引 起 碰 撞 力 也 较 小 ， 从 而 可 延 长 镶 刀 片 寿 命 ，且 引 起 的 振 动 也 小 一 些 。 因 此 使 用 负 切 入 角 是 首 选 的 方 法 。 通 常 尽 量 应 该 让 面 铣 刀 中 心 在 工 件区 域 内 ， 这 样 就 可 确 保 切 入 角 为 负 ， 且 工 件 只 需 一 次 切 削 时 避 免 刀 具 中 心线 与 工 件 中 心 线 重 合 。 比 较 如 图 5-35所 示 两 个 刀 路 ， 虽 然 都 使 用 负 切 入 角 ， 但 图 5-35(a)面铣 刀 整 个 宽 度 全 部 参 与 铣 削 ， 刀 具 容 易 磨 损 ； 图 5-35 (b)所 示 的 刀 削 路 线是 正 确 的 。 图 5-31 负 切 入 角 的 两 种 刀 路 的 比 较 2） 多 次 平 面 铣 削 的 刀 具 路 线 铣 削 大 面 积 工 件 平 面 时 ， 铣 刀 不 能 一 次 切 除 所 有 材 料 ， 因 此 在 同 一 深 度 需 要 多次 走 刀 。 分 多 次 铣 削 的 刀 路 有 多 种 ， 每 一 种 方 法 在 特 定 环 境 下 具 有 各 自 的 优 点 。 最为 常 见 的 方 法 为 同 一 深 度 上 的 单 向 多 次 切 削 和 双 向 多 次 切 削 （ 图 5-36所 示 ） 。 a） b） c） d）图 5-32 平 面 铣 削 的 多 次 刀 路 a) 粗 加 工 b) 精 加 工 c) 粗 加 工 d) 精 加 工 单 向 多 次 切 削 时 ， 切 削 起 点 在 工 件 的 同 一 侧 ， 另 一 侧 为 终 点 的 位 置 ， 每 完 成 一次 切 削 后 ， 刀 具 从 工 件 上 方 回 到 切 削 起 点 的 一 侧 ， 如 图 5-32a） 、 b） 所 示 ， 这 是 平面 铣 削 中 常 见 的 方 法 ， 频 繁 的 快 速 返 回 运 动 导 致 效 率 很 低 ， 但 它 能 保 证 面 铣 刀 的 切削 总 是 顺 铣 。 双 向 多 次 切 削 也 称 为 Z形 切 削 ， 如 图 5-32 c)、 d） 所 示 ， 它 的 应 用 也 很 频 繁 。 它的 效 率 比 单 向 多 次 切 削 要 高 ， 但 铣 削 中 顺 铣 、 逆 铣 交 替 ， 从 而 在 精 铣 平 面 时 影 响 加工 质 量 ， 因 此 平 面 质 量 要 求 高 的 平 面 精 铣 通 常 并 不 使 用 这 种 刀 路 。 不 管 使 用 哪 种 切 削 方 法 ， 起 点 S和 终 点 E与 工 件 都 有 安 全 间 隙 ， 确 保 刀 具 安 全 和加 工 质 量 。 （ 2） 轮 廓 铣 削 路 线 对 于 外 轮 廓 铣 削 ， 一 般 按 工 件 轮 廓 进 行 走 刀 。 若 不 能 去 除 全 部 余 量 ， 可 以先 安 排 去 除 轮 廓 边 角 料 的 走 刀 路 线 。 在 安 排 去 除 轮 廓 边 角 料 的 走 刀 路 线 时 ， 以保 证 轮 廓 的 精 加 工 余 量 为 准 。 在 确 定 轮 廓 走 刀 路 线 时 ， 应 使 刀 具 切 向 切 入 和 切 向 切 出 ， 如 图 5-33所 示 。同 时 ， 切 入 点 的 选 择 应 尽 量 选 在 几 何 元 素 相 交 的 位 置 。 X工 件刀 具 轨 迹出 刀刀 具 入 刀 轨 迹Y a） b） 图 5-33 轮 廓 加 工 走 刀 路 线 a） 刀 具 以 走 直 线 的 方 式 切 向 切 入 和 切 向 切 出 b） 刀 具 以 走 圆 弧 的 方 式 切 向 切 入 和 切 向 切 出 （ 3） 型 腔 铣 削 路 线1） 下 刀 方 法 的 确 定 在 型 腔 铣 削 中 ， 由 于 是 把 坯 件 中 间 的 材 料 去 掉 ， 刀 具 不 可 能 象 铣外 轮 廓 一 样 从 外 面 下 刀 切 入 ， 而 要 从 坯 件 的 实 体 部 位 下 刀 切 入 ， 因 此在 型 腔 铣 削 中 下 刀 方 式 的 选 择 很 重 要 ， 常 用 以 下 三 种 方 法 ： 使 用 键 槽 铣 刀 沿 Z向 直 接 下 刀 ， 切 入 工 件 。 先 用 钻 头 钻 下 刀 工 艺 孔 ， 立 铣 刀 通 过 下 刀 工 艺 孔 垂 向 进 入 再 用 圆周 铣 削 。 使 用 立 铣 刀 螺 旋 下 刀 或 者 斜 插 式 下 刀 。 螺 旋 下 刀 ,即 在 两 个 切 削 层 之 间 ,刀 具 从 上 一 层 的 高 度 沿 螺 旋 线 以渐 近 的 方 式 切 入 工 件 ,直 到 下 一 层 的 高 度 ,然 后 开 始 正 式 切 削 。 2） 型 腔 铣 削 路 线 的 确 定 对 于 型 腔 加 工 的 走 刀 路 线 常 有 行 切 、 环 切 和 综 合 切 削 三 种 方 法 ，如 图 5-34所 示 。 三 种 加 工 方 法 的 特 点 是 ： 共 同 点 是 都 能 切 净 内 腔 中 的 全 部 面 积 ， 不 留 死 角 ， 不 伤 轮 廓 ，同 时 尽 量 减 少 重 复 进 给 的 搭 接 量 。 不 同 点 是 行 切 法 （ 图 5-34a） )的 进 给 路 线 比 环 切 法 短 ， 但 行 切法 将 在 每 两 次 进 给 的 起 点 与 终 点 间 留 下 残 留 面 积 ， 而 达 不 到 所 要 求 的表 面 粗 糙 度 ； 用 环 切 法 （ 图 8-34b） )获 得 的 表 面 粗 糙 度 要 好 于 行 切 法 ，但 环 切 法 需 要 逐 次 向 外 扩 展 轮 廓 线 ， 刀 位 点 计 算 稍 微 复 杂 一 些 。 采 用 图 8-34c） 所 示 的 进 给 路 线 ， 即 先 用 行 切 法 切 去 中 间 部 分 余量 ， 最 后 用 环 切 法 光 整 轮 廓 表 面 ， 既 能 使 总 的 进 给 路 线 较 短 ， 又 能 获得 较 好 的 表 面 粗 糙 度 。 a） b） c） 图 5-34 型 腔 加 工 走 刀 路 线a） 行 切 法 b） 环 切 法 c） 综 合 法 （ 4） 曲 面 铣 削 路 线 铣 削 曲 面 时 ， 常 用 球 头 铣 刀 采 用 “ 行 切 法 ” 进 行 加 工 。 对 于 边 界 敞开 的 曲 面 加 工 ， 可 采 用 两 种 加 工 路 线 。 如 图 5-39所 示 发 动 机 大 叶 片 ， 当采 用 图 5-35a） 所 示 的 加 工 方 案 时 ， 每 次 沿 直 线 加 工 ， 刀 位 点 计 算 简 单 ，程 序 少 ， 加 工 过 程 符 合 直 纹 面 的 形 成 ， 可 以 准 确 保 证 母 线 的 直 线 度 。 当采 用 图 5-35b） 所 示 的 加 工 方 案 时 ， 符 合 这 类 零 件 数 据 给 出 情 况 ， 便 于 加工 后 检 验 ， 叶 形 的 准 确 度 较 高 ， 但 程 序 较 多 。 由 于 曲 面 零 件 的 边 界 是 敞开 的 ， 没 有 其 他 表 面 限 制 ， 所 以 曲 面 边 界 可 以 延 伸 ， 球 头 铣 刀 应 由 边 界外 开 始 加 工 。 a） b） 图 5-35 直 纹 曲 面 的 进 给 路 线a） 沿 直 线 进 给 b） 沿 曲 线 进 给 如 图 4-36所 示 ， 铣 削 加 工 的 切 削 参 数 包 括 切 削 速 度 、 进 给 速 度 、 背 吃 刀 量 、和 侧 吃 刀 量 。 切 削 用 量 的 选 择 标 准 是 ： 保 证 零 件 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 的 前 提 下 ，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 的 提 高 生 产 率 ， 降 低 成 本 。 5.2.7 切 削 用 量 的 选 择a) b)图 4-36 铣 削 用 量a) 圆 周 铣 ； b) 端 铣 从 保 证 刀 具 耐 用 度 的 角 度 出 发 ， 铣 削 切 削 用 量 的 选 择 方 法 是 先 选 择 背 吃刀 量 （ 或 侧 吃 刀 量 ） ， 其 次 确 定 进 给 速 度 ， 最 后 确 定 切 削 速 度 。（ 1） 背 吃 刀 量 ap（ 端 铣 ） 或 侧 吃 刀 量 ae（ 圆 周 铣 ） 的 选 择背 吃 刀 量 或 侧 吃 刀 量 的 选 取 主 要 由 加 工 余 量 和 对 表 面 质 量 的 要 求 决 定 。 粗 铣 时 一 般 一 次 进 给 应 尽 可 能 切 除 全 部 余 量 ， 在 中 等 功 率 机 床 上 ， 背 吃刀 量 可 达 8 10mm。 在 工 件 表 面 粗 糙 度 值 要 求 为 Ra12.5 25m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， 粗 铣 一 次 进 给 就 可以 达 到 要 求 。 但 在 余 量 较 大 ， 工 艺 系 统 刚 性 较 差 或 机 床 动 力 不 足 时 ， 应 分 两次 进 给 完 成 。 半 精 铣 时 ， 端 铣 的 背 吃 刀 量 或 周 铣 的 侧 吃 刀 量 一 般 在 0.5 2mm内 选 取 ，加 工 工 件 的 表 面 粗