1、浅谈数控铣床的工艺装备【摘 要】我国数控机床无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档机床每年仍需大量进口。本文主要介绍数控铣床刀具的选择，工件的装夹。 【关键词】数控铣床；刀具 1.数控铣床 数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。控制系统是数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。辅助装置，如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。机床基础件
2、，通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架 2.数控铣床的分类 2.1 按主轴的位置分类 数控铣床按主轴的位置分为数控立式铣床、卧式数控铣床、立卧两用数控铣床。 2.2 按构造上分类 数控铣床按按构造上分为工作台升降式数控铣床、主轴头升降式数控铣床、龙门式数控铣床 3.工艺装备 数控铣床的工艺装备主要是指夹具和刀具。 3.1 夹具 数控机床主要用于加工形状复杂的零件，但所使用夹具的结构往往并不复杂。数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说，一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧，然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。对
3、有一定批量的零件来说，可选用结构较简单的夹具。 3.2 刀具选择 科学选择数控刀具 （1）选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。 （2）选择数控铣削用刀具 在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下：一是铣刀半径 RD 应小于零件内轮
4、廓面的最小曲率半径 Rmin，一般取 RD=（0.80.9）Rmin。二是零件的加工高度 H （1/4-1/6）RD，以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半径 Re=R-r，即直径为 d=2Re=2（R-r） ，编程时取刀具半径为Re=0.95（Rr） 。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。 （3）设置刀点和换刀点 在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定
5、，所以，该点又称对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是：便于数值处理和简化程序编制；易于找正并在加工过程中便于检查；引起的加工误差小。实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。 （4）确定切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的
6、选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。a、确定主轴转速 主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000 v/D 式中： v 为切削速度，单位为 m/min，由刀具的耐用度决定；n 为主轴转速，单位为 r/min；D 为工件直径或刀具直径，单位为 mm。计算的主轴转速 n，最后要选取机床有的或较接近的转速。 b、确定进给速度 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系
7、统的性能限制。确定进给速度的原则：当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度，一般在 100200mm/min 范围内选取；在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 2050mm/min 范围内选取；当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在2050mm/min 范围内选取；刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。 c、确定背吃刀量 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，
8、可留少量精加工余量，一般0.20.5mm。 总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册，并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。 3.3 操作安全 （1）文明生产 数控机床是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，为了充分发挥机床的优越性，提高生产效率，管好、用好、修好数控机床，技术人员的素质及文明生产显得尤为重要。操作人员除了要熟悉掌握数控机床的性能，做到熟练操作以外，还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨工作作风，具有良好的的职业素质、责任心和合作精神。 （2）安全操作规程 为了正确合理地使用数控机床，减少其故障的发生率，操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。 参考文献： 1赵长明， 数控加工工艺及设备 ，高等教育出版社，2003 2祁红志， 机械制造基础 ，电子工业出版社，2005 3韩鸿鸾， 数控机床加工程序的编制 ，机械工业出版社，2005
