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3．余偏角（CH）与铣削特性

余偏角（CH）与铣削特性，如表1-4所示。

表1-4  余偏角（CH）与铣削特性

通过了解立铣刀各部分的名称和刃数，可以更好地利用刀具进行编程，避免刀具选择不当而造成过切或撞刀等现象的发生。

1．立铣刀各部分的名称

立铣刀各部分的名称，如图1-8所示。

2．立铣刀的齿数与容屑槽截面积比

立铣刀的齿数与容屑槽截面积比，如图1-9所示。

表1-5所示为齿数与容屑槽的特点。

表1-5  齿数与容屑槽特点

3．立铣刀的种类与形状

立铣刀的种类与形状可以按外圆刃、底刃、手柄和颈部进行分类，不同的类型其形状特点不同，而且其所加工的位置也不相同。

（1）外周刃的种类、形状和特点

外周刃的种类、形状和特点，如表1-6所示。

表1-6  外周刃的种类、形状和特点

（2）底刃的种类、形状和特点

底刃的种类、形状和特点，如表1-7所示。

表1-7  底刃的种类、形状和特点

（

手柄及颈部的种类、形状和特点，如表1-8所示。

表1-8  手柄及颈部的种类、形状和特点

1.4  数控编程的一般操作流程

数控编程加工的操作过程为首先加载毛坯，定义工序加工的对象，设计刀具，定义加工的方式并生成该相应的加工程式，然后依据加工程式的内容，如加工对象的具体参数、刀具的导动方式、铣削步距、主轴转速、进给量、铣削角度、进退刀点、干涉面及安全平面等详细内容来确立刀具轨迹的生成方式；仿真加工后对刀具轨迹进行相应的编辑修改、复制等；待所有的刀具轨迹设计合格后，进行后处理生成相应数控系统的加工代码进行DNC传输与数控加工，其具体流程如图1-10所示。

1.4.1 导入CAD模型

导入CAD模型作为数控加工的第一步决定着之后操作的成败与否，其导入模型的收缩率、单位或形状结构等参数必须符合实际要求。导入CAD模型步骤分为两个步骤：首先必须进行CAD文件转换，CAD文件通过PS-Exchange转换，然后通过PowerMILL导入。如果没有PS-Exchange转换，PowerMILL则是无法导入CAD模型的。

PowerMILL导入CAD模型，可以通过选择菜单栏中的【文件】/【范例】选项装载模型，如图1-11所示。

PowerMILL 7.0可接受多种类型格式的数据文件，打开【打开范例】对话框中的【文件类型】下拉列表框，如图1-12所示，可根据需要选择不同的类型格式打开模型数据文件。

1.4.2 分析模型加工工艺

加工工艺分析就是指对零件的加工顺序进行规划，其具体安排应该根据零件的结构、材料特性、夹紧定位、机床功能、加工部位的数量以及安装次数等进行灵活划分，一般可根据下列方法进行划分。

1．刀具集中分序法

以应用的刀具进行划分，用同一把刀具加工完成所有可以加工的零件部位，再用第2把或第3把刀具完成它们可以完成的其他部位。这样可减少换刀次数，压缩空白程序的时间，减少不必要的定位误差。

2．加工部位分序法

在数控机床上加工零件，工序可以集中。对于加工部位很多的零件可一次装夹并尽可能完成全部工序，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。但一般应遵循下列原则：

（1）一般先加工平面、定位面，后加工孔。

（2）先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状。

（3）先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。

3．以粗、精加工分序法

对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生变形而需要进行校形，故一般要进行粗、精加工的都要将工序分开。

4．保证精度的原则

数控加工要求工序集中，通常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和铣削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，以保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。 

综上所述，在划分工序时，一般将以上几点都应考虑进去，然后再根据实际加工零件结构进行确定，但一定要力求合理。

1.4.3 设置数控加工原点坐标系

建立坐标系是为了确定刀具或工件在机床中的位置，确定机床运动部件的位置及其运动范围。统一规定数控机床坐标系各轴的名称及其正负方向，可以

数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡儿坐标系，大拇指的方向为X轴的正方向，食指为Y轴的正方向，中指为Z轴的正方向，如图1-13所示。

工件原点位置是由操作者自己设定的，它在工件装夹完毕后，通过分中与对刀确定。它反映的是工件与机床原点之间的距离位置关系。工件坐标系一旦固定，一般不再改变，如图1-14所示。

1.4.4 工件的装夹、校正

工件在进行铣削加工之前，必须准确可靠地装夹在机床上，用来确定工件在机床上的位置点、线或面，称为定位基准。因为点或线一般由具体的表面体现，所以工件上的定位基准又称定位基准面。

装夹是指将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，可采用虎钳或加底板抽螺丝等方式装夹。装夹时首先将标准垫块放在虎钳口，并放入工件，接着轻轻锁紧工件，然后通过百分表或千分表校正工件的水平和垂直位置，然后再锁紧工件，最后再复核一次工件有没有移位。

在确定定位基准与夹紧方案时应注意如下3点：

（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一。

（2）尽量减少装夹次数，尽可能做到在一次装夹定位后就能加工出全部待加工的部位。

（3）夹具要开畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀，避免刀具与夹紧机构碰撞。遇到此类情况时，可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。

1.4.5 设置加工铣削参数

1．铣削用量

铣削参数作为数控加工中的主导关键之一，其设置的可靠与否直接影响到加工效率、刀具寿命或零件精度等问题。在数控加工过程中，可在人机交互状态下即时选择刀具和确定铣削用量。因此，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和铣削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。合理选择铣削用量的原则如下：

（1）粗加工时，为提高效率，在保证刀具、夹具和机床强度钢性足够的条件下，铣削用量的选择顺序是：先把铣削深度选大一些，其次选取较大的进给量，然后选适当的铣削速度。当加工余量小，铣削深度不可能大时，可适当增加进给量。当铣削材料表面有硬皮层（如铸铁），一次铣削深度应超越硬皮层厚度，使刀具在首次铣削时刀刃不易磨损，避免刀具与材料硬皮层直接接触时产生崩刀现象。铣削有色金属时，材料塑性韧性较好，硬度较低，铣削用量可适当选大，如主轴转速可选较大值，但进给速度不可太大，否则紫铜材料易产生粘刀现象。

（2）精加工时，加工余量小，为了保证工件的表面光洁度，尽可能增加铣削速度，这时进给量可适当减少。铣削用量可根据加工余量和零件的技术要求而定。

（3）高速铣削是采用硬质合金刀，在很高的转速下，利用铣削中产生的高温（600~1000℃），使工件加工表面软化，而又能充分发挥刀具铣削性能的一种高效加工方法。高速铣削时，应根据具体牌号来确定铣削用量。

2．主轴转速

表示主轴转动速度，单位为r/min。可根据刀具直径大小、刀具材料、零件材料等情况设定。计算公式为：

设置主轴转速一般应遵从下列几点原则：

（1）刀具直径越大，为使每刀齿的铣削完全，设置主轴转速应越低。

（2）刀具直径越小，为保证刀具的钢性，设置主轴转速应越高。

（3）刀具材料越硬，为避免刀具刀齿受过慢速度影响，冲击刀具，设置主轴转速应越高。

（4）铣削材料塑性越大，例如紫铜电极加工，主轴转速应越高。

（5）铣削材料硬度大，塑性韧性越小，主轴转速应越低。

根据经验，高速钢Φ3~16的直径刀具，一般设置主轴转速为500~1800r/min；硬质合金刀具为1500~3000r/min（高速加工除外）。

数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

如果选择的是著名厂家生产的刀具，例如东芝、日立、三菱、SECO、山特维克等刀具或一些特殊功能的刀具，主轴转速可以参考厂商提供的铣削用量计算公式，进行其刀具主轴转速参数值的计算。

（6）铣削速度

铣削速度指刀具铣削材料时的速度，单位为m/min。

铣削速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具和工件材料来选择。铣削速度的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，铣削速度可选择大些；加工材料硬度较高时，可选择较慢的速度。

在模具加工过程中，铣削速度的编程设定值一般比实际加工的速度要大，使实际加工速度调整范围值较大。因为实际加工速度可通过机床控制面板上的修调（倍率）开关进行人工调整，在实际加工时如果遇到空刀加工，速度可以调整快一些，提高空刀行进速率，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。