立式数控铣床有小型和中型之分 。
小型数控铣床一般为立式升降台结构,即机床的主运动和进给运动都是由工作台完成的;而中型立式铣床的主运动Z方向由主轴箱完成,进给运动X和Y方向运动由工作台完成 。
由于立式数控铣床一般都是三坐标机床,根据可控制联动的坐标轴数分类,立式数控铣床有三坐标联动数控铣床和两轴半坐标联动数控铣床 。
立式数控铣床常加工的零件有平面轮廓类零件、空间曲面轮廓类零件和模具类零件等,可用于零件的平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削等 。
二、立式铣床大平面加工常用刀具――硬质合金可转位面铣刀
1.面铣刀的定义
立式数控铣床加工大平面类零件时,一般选用面铣刀,也称端铣刀 。
面铣刀有一个大直径的刀盘,切削面积大,切削效率高 。
面铣刀的主切削刃分布在铣刀周围的圆柱面和圆锥面上,副切削刃分布在铣刀的端面上 。
2.硬质合金面铣刀的分类及应用
立式数控铣床最常用的面铣刀是硬质合金可转位面铣刀,根据刀片主偏角的不同分为45°面铣刀、75°面铣刀和90°面铣刀等 。
45°面铣刀由于振动小,被经常使用,可加工平面和斜面、倒角面等 。
用该类刀具加工平面时,刀片破损率低,耐用度高 。
75°面铣刀的抗震性较90°面铣刀有较大改善,切削平稳、轻快,在平面加工中应优先选用 。
该类面铣刀为通用型刀具,适用范围较广,可用于粗加工 。
90°面铣刀既可加工台阶面,又可加工平面,但加工时振动大,要求机床具有较大功率和足够的刚性,一般用于薄壁件加工 。
3.面铣刀直径和齿数选择方法
面铣刀直径选择时,主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内,也可将机床主轴直径作为选取的依据 。
面铣刀直径可按公式D=1.5d(d为主轴直径)选取 。
在批量生产时,也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径 。
面铣刀有粗齿、中齿和细齿之分 。
粗齿齿数少,容屑空间大,刀齿强度大,适合用于粗加工;中齿铣刀切削平稳,应用广泛;细齿铣刀齿数多,容屑空间小,刀齿的强度小,适合用于精加工 。
三、立式数控铣床轮廓加工常用刀具――立铣刀
1.立铣刀的定义
立铣刀是数控铣床上利用率最高的刀具,可以加工平面、零件轮廓和一些开口通槽和成形面等 。
立铣刀的形状是圆柱形的,一般有三刃以上,主切削刃分布在铣刀的圆柱面上,端面上是副切削刃,铣刀端面的形状有中心孔式或是开口式 。
2.立铣刀的螺旋角及其作用
立铣刀有左螺旋和右螺旋之分,铣削刃也有左刃和右刃之分,最常见的是右刃右螺旋 。
立铣刀圆柱表面上的刃可以是直刃,也可以是螺旋刃 。
但直刃是断续切削,振动大,表面质量不好;而螺旋刃是连续切削各刀齿沿切削刃逐渐切入和切出,振动很小,从而提高了切削过程的平稳性和工件的加工表面质量,带有螺旋刃的立铣刀最常见 。
螺旋角一般有30°和45°两种 。
对于一些加工要求较低的工件,一般用30°螺旋角,用大进给量、小转速 。
而如果零件要求质量较高,就要选用45°螺旋角,用小进给量、大转速,提高零件的表面质量 。
3.立铣刀的齿数选择
立铣刀的容屑槽随着刃数的增多而减小,而刚性则相反,刃数越多的立铣刀刚性越好,而刚性影响着铣削时刀具的平稳性 。
所以,一般将刀齿个数为3~6个的立铣刀用于粗加工,而将刀齿个数为5~10个的立铣刀用于精加工 。
【小型数控铣床由哪些部分组成?】4.立铣刀的进给
立铣刀在应用时,有一个禁忌,即一般不能沿铣刀的轴向做进给运动,而推荐沿铣刀的径向做进给运动 。
但是如果改变加工方式,也可以沿Z方向切深进刀 。
常见的进刀方式如下 。
(1)利用钻头和工艺孔进刀 。
先选用直径较小的钻头加工出工艺孔,再用立铣刀进行Z向垂直切深进给 。
(2)利用螺旋进刀方法 。
数控铣床可以实现三轴联动螺旋线进刀,使得Z向进刀和内轮廓加工自然平滑过渡,一般不会产生加工刀痕,因此,这种方式得到广泛应用 。
(3)斜线进刀方法 。
采用三轴联动的斜线方式进刀,利用立铣刀的端面刃切削,从而避免了刀具的中心部分参与切削 。
但不足之处是,这种进刀方式无法实现Z向进刀和内轮廓加工的平滑过渡,容易产生加工痕迹 。
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