以45号钢为例,毛坯尺寸为100mm×100mm×30mm,加工厚度为25mm。
工件夹紧
铣削平面时,工件的已加工表面必须高于钳口,否则必须用平行垫片垫高工件,露出足够的加工余量,避免损坏钳口。为了夹紧牢固,防止铣削时工件松动,必须将靠近垫片和钳口的平面清理干净。为使工件紧贴垫片,应边夹紧边用锤子敲击工件表面。用铜棒轻敲已加工表面,防止划伤表面,影响质量。用手拨动垫片,检查夹紧程度,若松动,说明工件与垫片配合不好,应将平嘴钳松开,重新夹紧。
铣刀的选择
根据齿密度,面铣刀分为低密度、中密度、高密度三类。密齿面铣刀刀片的密度 铣刀 太高,同时进入工件的刀片越多,需要的机床功率就越大,而且可能不能保证足够的切削间隙,使切屑不能及时排出而堵塞刀具,所以常用于切削量较小的精加工场合。平面铣削最重要的一点就是面铣刀直径大小的选择,一次性平面铣削,平面铣刀的理想宽度应为材料宽度的1.3~1.6倍,这样才能保证切屑的良好形成和排出。由于加工的平面尺寸为100mm×100mm,尺寸较大,这里选用四件式小密度机加直径为60mm的面铣刀进行加工。
加工轨迹的确定
确定加工轨迹时应注意以下情况:
如果工件只需铣削一次,则应避免刀具中心轨迹与工件中心线重合,当刀具中心在工件中心时,容易产生振动,导致加工质量差,因此刀具中心轨迹应偏离工件中心线。
当刀具中心轨迹与工件边缘线重合时,切削刀片切入工件材料时的冲击力最大,这对刀具加工来说是最不利的情况,因此应尽量避免刀具中心线与工件边缘线重合。
如果刀具切入工件不到一半,当刀具刚切入工件时,刀刃相对于工件材料的冲击速度很大,产生的碰撞力很大,容易损坏刀具或产生缺口。因此,在规划刀具中心轨迹时,应避免刀具少切入工件。
当刀具切入工件一半以上时,已切入工件材料的刀片承受最大的切削力,刚切入工件的刀片受力较小,产生的碰撞力也较小,可以延长刀片的寿命。因此,通常要尽量让面铣刀的中心保持在工件区域内,避免在工件只需一次切削时,刀具中心与工件中心重叠。
铣削大面积工件平面时,最常用的是多次铣削方法,又可分为等深度单向多次切削和双向多次切削。单向多次切削时,切削起点在工件同一侧,另一端为终点,每次切削后,刀具从工件上方返回到切削起点,这是平面铣削中常用的方法。频繁的快速返回运动导致效率低,但可以保证面铣刀始终在正向铣削。双向多次铣削又称Z形铣削,也是经常采用的方法。它的效率比单向多次切削高,但刀具需由顺铣转为逆铣,精铣平面时影响加工质量。因此,对平面质量要求高的平面精铣通常不采用这种刀具路径。
根据上面确定的走刀原理,对上述工件情况进行分析,可采用单向多次切削,分两次完成同一高度平面的铣削,每次刀具中心距工件侧面的距离为20mm。
工件的具体加工
均匀垫上等高垫,使工件充分接触等高垫,用平嘴钳夹紧工件。选用60mm直径四件套小密度机面铣刀,主轴正转转速在1200~1500之间;Z轴与X轴粗略对中。采用单向多次切削,每次Z轴切削不大于0.5mm,每刀间距小于45mm,进给速度控制在F200~260之间。平面铣削第一道后,主轴停止,用深度规垂直于高度垫测量工件总高度,计算剩余加工余量(高度垫与工件之间可能有小于2丝的间隙)。
如果Z值精度要求高,就不要忽略)。计算完成后继续用同样的方法加工,不要直接刺穿工件表面,要从工件上切开。最后留出小于0.3mm的精加工余量,设置主轴高速精加工,转速不低于1800,这样才能保证良好的表面粗糙度。加工过程中注意冷却液的使用,充分的冷却是整个加工过程中必不可少的。
切削参数调整
切削用量受加工材料、刀具、机床刚度、加工路线、位置等因素制约,应根据实际工况进行调整。进给速度由手动进给速度开关调节,由低到高逐渐达到最佳状态。如果加工过程中出现刺耳的声音或连续的冲击声,说明加工参数不合适,应及时调整。