凹轮廓铣削加工最佳刀具的选择及程序设计

西安技师学院西安技师学院毕业设计学生：班级：12GSJ3班学号：指导教师：2012年4月西安技师学院毕业设计专业班级数加2班姓名学号一、题目轮廓凹槽型腔零件数控铣削二、报告工作自 2011年 10 月 8日起至 2012 年4月5日止。

1.按照规定的写作格式和排版格式进行提交；2.论文正文字数要求一般在5000字以上。

指导教师：轮廓凹槽型腔零件数控铣削的加工工艺分析：图1-1所示的轮廓凹槽型腔零件，材料为L Y20毛坯尺寸（长×宽×高）为125×85×19mm,未注尺寸公差为IT13，锐边去毛刺，小批量生产，分析其数控铣床加工工艺过程如下：西安技师学院目录：1：零件图工艺分析2：选择加工方法3：确定定位及装夹方案4：确定加工路线和走刀路线5：刀具的选择6：切削用量的选择7：拟定数控铣削加工工艺卡片8：安全操作规程9：程序10：实习心得1.零件图工艺分析该零件主要有平面，外轮廓，型腔，以及孔组成。

其中2×Φ12H7和2×Φ10四个内孔的表面粗糙度要求较高，为Ra1.6；而Φ12H7内孔的表面粗糙度要求较更高，为Ra0.8。

平面，以及外轮廓的深度为4mm,型腔的深度为7mm, 且保证偏差为2道。

铣型腔时保证4×R7和2×C4的尺寸完整。

内孔表面对A面有垂直度要求，零件上表面对A面有平度要求。

该零件的其余表面粗糙度为Ra6.2，材料为L Y20，切削加工性能较好。

根据上述分析应粗精分开进行，以保证表面粗糙度及偏差要求。

同时以底面定位，提高装夹刚度以满足个凹型腔的平行及同轴要求。

2.选择加工方法（1)上下表面及台阶面的粗糙度要求为表面粗糙度为Ra6.2，可选择粗---精方案。

（2)孔加工方法的选择。

孔加工之前，为便于钻头引正，先用中心钻加工中心孔，然后再钻孔。

内孔表面的加工方案在很大程度上与内孔表面的尺寸精度和粗糙度I西安技师3Ra 有关, 如图分析知，孔的加工要求较高，所以不能直接加工到正常尺寸，而要划分加工阶段逐步进行。

数控加工刀具选择在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。

选用合适的刀具并使用合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量。

模具数控加工中使用的刀具种类很多，下面对常用刀具的性能及选用加以介绍。

1．刀具形状选择加工中心上用的立铣刀主要有3种形式：球头刀（R=D/2）、端铣刀（R=0）和R刀（R＜D/2）（俗称“牛鼻刀”或“圆鼻刀”），其中D为刀具的直径，R为刀尖圆角半径。

某些刀具还带有一定的锥度A。

刀具形状的示意图如图1-59所示。

（a）球刀（b）环形刀（c）平底刀（d）锥形平底刀图1-59 刀具形状示意图（1）平刀（平底刀、端铣刀）粗加工和精加工时都可使用。

平刀主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。

使用平刀加工要注意由于刀尖很容易磨损，可能影响加工精度。

（2）圆鼻刀（牛鼻刀、圆角刀）主要用于模坯粗加工、平面精加工和侧面精加工，适合于加工硬度较高的材料。

常用圆鼻刀圆角半径为0.2～6。

在加工时应该优先选用圆鼻刀。

（3）球刀（球头刀、R刀）主要用于曲面精加工，对平面开粗及光刀时粗糙度大、效率低。

以上为模具数控加工中常用的刀具，其他类型刀具使用较少。

2．刀具材料选择常用刀具材料为高速钢、硬质合金。

非金属材料刀具使用较少。

（1）高速钢刀具（白钢刀）高速钢刀具易磨损，价格便宜，常用于加工硬度较低的工件。

（2）硬质合金刀具（钨钢刀、合金刀）硬质合金刀具耐高温，硬度高，主要用于加工硬度较高的工件，如前模、后模。

硬质合金刀具需较高转速加工，否则容易崩刀。

硬质合金刀具加工效率和质量比高速钢刀具好。

3．刀具结构形式选择常用硬质合金刀具有整体式和可转位式两种结构形式。

（1）整体式铣刀的刀具整体由硬质合金材料制成，价格高，加工效果好，多用在光刀阶段。

此类型刀具通常为小直径的平刀及球刀。

（2）可转位式铣刀前端采用可更换的可转位刀片（舍弃式刀粒），刀片用螺丝固定。

数控铣削刀具的选择数控铣削加工是一种重要的数控加工方式，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。

标签：数控铣削刀具选择数控铣削在机械零件数控加工中应用广泛，铣削刀具及其参数的选择是数控加工中必不可少内容，它直接影响着零件的加工效率和加工质量。

为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。

一、数控铣削刀具种类平底铣刀、端面铣刀、球头铣刀、圆角铣刀是在数控铣削加工中最常用的刀具类型，另外还有鼓形刀、锥形刀和盘形刀。

1.平底铣刀和端面铣刀平底立铣刀是铣削加工的主要刀具之一，如图1（a）所示。

平底立铣刀主要用周边切削刃进行切削，由于受成形方式和刀具形状等因素影响，它主要适合于曲率变化较为平坦的曲面的加工。

平底立铣刀制造方便，刀刃强度高、切削性能好且价格比较便宜。

端铣刀圆周表面和端面都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。

端面铣刀多制成套式镶齿结构，主要用于大面积平面铣削和较平坦的立体轮廓铣削，加工效率较高。

平底铣刀和端面刀在加工平面时的加工效率和质量优势明显。

2.圆角铣刀圆角铣刀结合了球头铣刀和平底铣刀的共同点，是粗精铣削加工常用刀具之一，如图1（b）所示。

对于镶片式圆角刀，由于镶片式铣刀在刀具磨损以后只需将磨损的刀片进行转位或者更换，刀杆可以重复利用，因此成本降低了许多。

为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年镶片式合金刀片得到越来越广泛的应用。

3.球头铣刀球头铣刀的刀头呈球形，也叫R刀，球头铣刀的结构特点是球部布满切削刃，圆周刃与球部刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给，如图1（C）所示。

球头立铣刀在自由曲面的数控加工中应用最为普遍。

球头铣刀加工时的刀具中心轨迹是由零件轮廓沿其外法线方向偏置一个刀具半径而成，即使在三坐标加工情况下，除了内凹的暗角，球头刀均可加工，且编程与使用方便，球头铣刀具有曲面加工干涉少、表面质量好等特点，常用于铣削各种曲面、圆弧沟槽。