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加工-铣削

日期:2021-08-05    浏览:1169

生产给定数量的零件所需的时间包括每个零件的初始设置时间和周期时间。设置时间包括设置铣床、规划刀具运动(无论是手动还是由机器执行)以及将夹具装置安装到铣床中的时间。循环时间可分为以下四次:


  1. 装载/卸载时间- 将工件装载到铣床上并将其固定在夹具上所需的时间,以及卸载成品零件所需的时间。的加载时间可以依赖于体积,重量,和复杂工件以及夹具的类型。

  2. 切割时间- 刀具为每次操作在工件上进行所有必要的切割所需的时间。的切换时间 对于任何给定的操作是通过将计算出的总切割长度 由该操作的进料速率这是相对于工件切割器的速度。

  3. 空闲时间- 也称为非生产时间,这是在工艺周期中发生的不与工件接触并因此去除材料的任何任务所需的时间。该 空闲时间包括刀具接近工件和从工件退刀、刀具在特征之间移动、调整机床设置和更换刀具。

  4. 刀具更换时间- 更换已超过其使用寿命并因此磨损以进行有效切削的刀具所需的时间。该时间通常不会在每个循环中执行,而是仅在工具使用寿命结束后执行。在确定周期时间时,通过乘以刀具更换频率(即切削时间除以刀具寿命),针对单个零件的生产调整刀具更换时间。

在铣削过程循环之后,不需要任何后处理。但是,如果需要,可以使用二次加工来改善零件的表面光洁度。从工件上切下的小材料碎片形式的废料通过刀具的运动和润滑剂的喷洒被推离工件。因此,不需要处理循环步骤来去除废料,这些废料可以在生产后收集和丢弃。

切割参数

在铣削中,切削刀具的速度和运动是通过几个参数指定的。这些参数是根据工件材料、刀具材料、刀具尺寸等为每个操作选择的。


  • 切削进给- 在主轴和刀具旋转一圈期间刀具或工件前进的距离,以每转英寸 (IPR) 为单位。在某些操作中,刀具进给工件,而在其他操作中,工件进给刀具。对于多点刀具,切削进给量也等于每齿进给量,以每齿英寸 (IPT) 为单位,乘以切削刀具上的齿数。

  • 切削速度-切削过程中工件表面相对于切削刀具边缘的速度,以每分钟表面英尺 (SFM) 为单位。

  • 主轴速度- 主轴和刀具的转速,以每分钟转数 (RPM) 为单位。主轴转速等于切削速度除以刀具周长。

  • 进给率- 刀具切削时刀具相对于工件的运动速度。进给速度以英寸/分钟 (IPM) 为单位,是切削进给 (IPR) 和主轴转速 (RPM) 的乘积。

  • 轴向切削深度- 刀具在进行切削时在工件中沿其轴线的深度。较大的轴向切深将需要较低的进给率,否则会导致刀具承受高负荷并缩短刀具寿命。因此,当刀具移动到每次走刀指定的轴向切削深度时,一个特征通常要经过多次走刀加工

轴向切深

  • 径向切削深度- 刀具在工件中沿其半径进行切削时的深度。如果径向切削深度小于刀具半径,则刀具仅部分啮合并进行圆周切削。如果径向切削深度等于刀具直径,则切削刀具完全啮合并进行槽切削。较大的径向切深将需要较低的进给率,否则会导致刀具承受高负荷并缩短刀具寿命。因此,当刀具移动跨步距离 时,通常分几个步骤加工特征 ,并在径向切削深度处进行另一次切削。

径向切削深度(周边切削)
周边切割
径向切深(槽切)
切槽


操作

在加工循环期间,可以对工件执行各种操作以产生所需的零件形状。以下操作均由使用的刀具类型和刀具从工件上去除材料的路径定义。



  • 立铣刀 - 立铣刀根据步距确定,在工件上进行圆周或槽切割,以加工指定的 特征,例如轮廓、槽、型腔,甚至是复杂的表面轮廓。特征的深度可以在单次走刀中进行加工,也可以通过在较小的轴向切削深度处进行加工并进行多次走刀来达到。

端铣操作(袋铣)
  • 倒角铣削- 倒角立铣刀沿工件的边缘或特征进行外围切割,以创建有角度的表面,称为倒角。这种倒角通常具有 45 度角,可以在零件的外部或内部加工,并且可以沿着直线或曲线路径加工。

倒角铣削操作
  • 面铣- 面铣刀加工工件的平坦表面以提供光滑的表面。端面的深度通常非常小,可以在一次走刀中进行加工,也可以通过以较小的轴向切削深度进行加工并进行多次走刀来达到。

面铣操作
  • 钻孔- 钻头轴向进入工件并切割直径等于刀具直径的孔。钻孔操作可以产生一个盲孔,它延伸到工件内部的某个深度,或一个通孔,它完全穿过工件。

钻井作业
  • 镗孔- 镗孔刀具轴向进入工件并沿内表面切削以形成不同的特征。镗刀为单点切削刀具,可通过可调镗头设定切削所需直径。钻孔通常在钻孔后进行,以扩大直径或获得更精确的尺寸。

无聊的操作
  • 扩孔- 扩孔刀具轴向进入工件并将现有孔的顶部扩大至刀具直径。通常在钻孔后进行扩孔,以便为紧固件(例如螺栓)的头部提供位于零件表面下方的空间。扩孔工具的末端有一个导向器,可将其直接引导到现有孔中。

扩孔操作
  • 埋头孔 - 埋头孔刀具轴向进入工件并将现有孔的顶部扩大为锥形开口。钻孔通常在钻孔后进行,以便为紧固件(例如螺钉)的头部提供与工件表面齐平的空间。埋头孔的常见夹角包括60、82、90、100、118和120度。

埋头孔操作  
  • 铰孔- 铰刀轴向进入工件并将现有孔扩大至刀具直径。铰孔去除了最少量的材料,通常在钻孔后进行,以获得更精确的直径和更光滑的内部光洁度。

铰孔操作
  • 攻丝- 丝锥轴向进入工件并将内螺纹切入现有孔中。现有的孔通常是通过所需的丝锥钻头尺寸钻出的,以适应所需的丝锥。螺纹可以切割到孔内的指定深度(底螺纹)或通孔的完整深度(通孔)。

攻丝操作


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