台阶面铣削加工.docVIP

任务二 台阶面铣削加工 学习目标： （1）掌握台阶的铣削工艺和加工步 （2）正确选择安装立铣刀； （3）掌握铣台阶时对刀调整的方法； （4）正确编制程序并进行程序的调试与检验。 任务描述 在机械加工中，有许多零件是带有台阶，如阶梯垫铁等，它们通常是铣床加工的。铣削台阶就是铣削加工如图1所示的台阶面。 图1 零件台阶的形式 任务描述 加工如图2所示零件的上表面及台阶面（其余表面已加工）。毛坯为100mm×80mm×32mm长方块，材料为铝合金，单件生产。 图2 台阶平面铣削零件 三、相关知识与技能 利用数控铣床加工台阶面时，由数控系统控制，从而简化了计算；专用数控铣削刀具、较高的切削速度的选用，又进一步提高了台阶面的形状和表面质量。平面铣削的加工方法主要有周铣和端铣两种。 （1）刀具选择 1）立铣刀 立铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，圆周切削刃为主切削刃，主要用来铣削台阶面。一般￠20mm～￠40mm的立铣刀铣削台阶面的质量较好。 2）面铣刀 面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为主切削刃，主要用来铣削大平面，以提高加工效率。 （2）工件的装夹方案 根据工件外形和大小，采用机床用平口虎钳装夹 （3）确定铣削用量 1)背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）的选择 背吃刀量和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： ①在要求工件表面粗糙度值Ra为12.5～25微米时，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。但余量较大、数控铣床刚性较差或功率较小时，可分两次进给完成。 ②在要求工件表面粗糙度值Ra为3.2～12.5微米时，可分粗铣和半精铣两步进行，粗铣的背吃刀量与侧吃刀量取同。粗铣后留0.5～1mm的余量，在半精铣时完成。 ③在要求工件表面粗糙度值Ra为0.8～3.2微米时，可分为粗铣、半精铣和精铣三步进行。半精铣时背吃刀量与侧吃刀量取1.5～2mm，精铣时，圆周侧吃刀量可取0.3～0.5mm，端铣背吃刀量取0.5～1mm。 2)进给速度υf的选择 进给速度υf与每齿进给量fz有关。即 υf = nZfz 每齿进给量参考切削用量手册或表1选取。 工件材料 每齿进给量/(mm/z) 粗铣 精铣 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 钢 0.1～0.15 0.10～0.25 0.02～0.05 0.10～0.15 铸铁 0.12～0.20 0.15～0.30 3）切削速度 表2为铣削速度υc的推荐范围。 工件材料 硬度HBS 切削速度υc/（m/min） ①深度对刀，在工件上表面贴一张纸，开动铣床，调整各方向手柄，使铣刀外圆切削刃刚擦到薄纸，记下垂直刻度盘的刻度值，退出工件。粗铣时把铣削层深度调整到11.5mm，精铣时，工作台再上升0.5 mm。 ②侧面对刀。调整铣刀位置。在工件侧面贴一张薄纸，开动铣床，缓慢地横向移动工作台，使铣刀一侧面擦到薄纸。 （6）检测工件 铣削完毕，卸下工件。用游标卡尺和游标深度尺，或千分尺，测量台阶的宽度和深度。用铣削粗糙度样板比检测工件表面粗糙度。 用0.01 mm的千分尺测量平行度。 （7）台阶铣削的质量分析 （一）影响台阶尺寸的因素 ①工作台移动调整尺寸时摇得不准。 ②测量误差。 ③铣削中，铣刀受力不均匀出现“让刀”现象。 ④铣刀摆差太大。 ⑤工作台“零位”不准，用立铣刀铣台阶时会使台阶上部尺寸变小。 （二）影响台阶形状、位置精度的因素 ①平口钳固定钳口未校正，或用压板装夹时工件未校正，铣出的台阶产生歪斜。 ②工作台“零位”不准，用立铣刀铣削时，不仅台阶上窄下宽，而且台阶侧面会铣成凹面。 ③立铣头“零位”不准，纵向进给用立铣刀铣削时，台阶底面产生凹面。 （三）影响台阶表面粗糙度的因素 ①铣刀变钝。 ②铣刀摆差太大。 ③铣削用量选择不当，尤其是进给量过大。 ④铣削钢件时没有使用切削液或切削液使用不当。 ⑤铣削时振动太大，未使用的进给机构没有紧固，工作台产生窜动现象。 四、任务实施 （一）准备工作 工件：毛坯为100mm×80mm×32mm长方块铝合金 设备：数控铣床 工、量、刃具清单 表3 序号 名称 规格 数量 备注 1 千分尺 50～75/0.01 1 2 游标卡尺 0～150/0.02 1 （二）加工方案的制定 采用平口虎钳夹紧定位，一次加工完成。粗、精加工，工件外轮廓至图纸尺寸。上表面的加工方案采用端铣刀粗铣→精铣完成，台阶面用立铣刀粗铣→精铣完成。 确定加工工艺：加工工艺见表4 数控加工工艺卡片 产品名称 零件名称 材 料 零件图号 铝 工序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车 间 虎钳 工步号 工 步 内 容 刀