数控铣刀机械加工之平面铣削加工

机械加工之平面铣削加工

铣削加工是指铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作给运动的切削加工方法。铣削是平面的主要加工方法之一。铣削时，零件随工作台的运铣刀的旋转是主运动。铣床主要有三种：卧式多功能铣床、立式铣床和龙门铣床等。这些机床可以是普通机床，也可以是数控机床。

铣削的工艺特点：

1.生产：铣刀是典型的多齿刀具。并且参与刀削的切削刃较铣削时有几个刀齿同时参加工作。且无刨削那样的空回行程，切削速度也较高。但加工狭长平面或长直刨削比铣削生产率高。

2.刀齿散热比较好：铣刀刀齿在切离工件的一段时间内，可以得到一定的冷却，散热条件较好，刀具寿命较长。

3.铣削时存在冲击：铣刀各刀齿的切削是断续的，铣削过程中参与切削的刀齿数是变化的，切削厚度也是变化的，因此切削力是变化的，导致切削过程中存在冲击。

4.加工精度：加工精度一般为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～3.2mm。

端铣与端铣刀：端铣是用排列在铣刀端部的刀齿进行铣削，所用铣刀称为端铣刀。端铣刀的结构型式有整体式和镶齿式。端铣一般在立式铣床上进行。

周铣及圆柱铣刀：周铣是用分布在铣刀圆柱面上的切削刃进行铣削，所用铣刀称为圆柱铣刀，圆柱铣刀也分整体式和镶齿式两种。

顺铣与逆铣：

逆铣每个刀齿的切削层厚度是由零大到多值。刀齿接触工件的初期，不能切入工件，而是在工件表面上挤压、滑行，使刀齿与工件之间的摩擦加大，加速刀具磨损，同时也使表面质量下降。顺铣时，每个刀齿的切削层厚度是由大减小到零。

顺铣：顺铣时，每个刀齿的切削层厚度是由大减小到零。逆铣时，铣削力上抬工件；而顺铣时，铣削力将工件压向工作台，减少了工件振动的可能性，尤其铣削薄而长的工件时，更为有利。

顺铣时忽大忽小的水平分力Ff与工件的进给方向是相同的，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙，间隙在进给方向的前方。由于Ff的作用使工件连同工作台和丝杆一起向前窜动，造成进给量突然增大甚至打刀。而逆铣水平分力与进给方向相反，铣削过程中工作台丝杆始终压向螺母，不会引起工件窜动。

逆铣与顺铣的确定：

根据上面分析，当工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时，应选用逆铣。因为逆铣时，刀齿是从已加工表面切入，不会崩刃；机床进给机构的间隙不会引起振动和爬行，因此粗铣时应尽量采用逆铣。

当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣。因为顺铣加工后，零件表面质量好，刀齿磨损小因此，精铣时，尤其是零件材料为铝镁合金、钛合金或耐热合金时，应尽量采用顺铣。

铣削的主要应用：

铣削主要用来加工平面(包括水平面、垂直面和斜面)、沟槽、成形面和切断等。单件、小批生产中，加工小、中型工件多用升降台式铣床(卧式和立式两种)。加工中、大型工件时可以采用龙门铣床。龙门铣床与龙门刨床相似，有3～4个可同时工作的铣头，生产率高，广泛用于成批和大量生产中。在单件小批生产中，有些盘状成形零件，也可以用立铣刀在立式铣床上加工。

安装阀门要点，禁忌及注意事项

安装阀门要点，禁忌及注意事项

1方向和方位

许多阀门具有方向性

例如截止阀、节流阀、减压阀、止回阀等，假如装倒装反，就会影响运用效果与寿命（如节流阀），或者底子不起效果（如减压阀），甚至构成风险（如止回阀）。一般阀门，在阀体上有方向标志。假如没有，应根据阀门作业原理，正确识别。

截止阀的阀腔左右不对称，流体要让其由下而上通过阀口，这样流体阻力小（由形状所决议），打开省力（因介质压力向上），关闭后介质不压填料，便于检修，这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它阀门也有各自的特性。

阀门设备方位，有必要便当于操作

即使设备暂时困难些，也要为操作人员的长期作业考虑。蕞好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，防止操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立地步。

要防止仰天操作，尤其是酸碱、***介质等，否则很不安全。

闸口不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，简单腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所忌讳。一同替换填料极不便当。明杆闸阀，不要设备在地下，否则由于湿润而腐蚀暴露的阀杆。

升降式止回阀，设备时要保证其阀瓣垂直，以便升降。旋启式止回阀，设备时要保证其销轴水平，以便旋启。减压阀要直立设备在水平管道上，各个方向都不要倾斜。

2施作业业

设备施工有必要小心，切忌碰击脆性材料制造的阀门。

设备前

?应细心核对一切阀门的类型与规范是否符合规划要求。

（根据阀门类型和出厂说明书，检查它们是否能够在所要求的条件下运用，必要时作水压或气压试验。）

?此外，还应检查填料是否无缺，压盖螺栓有否满意的调度余量，并要检查阀杆和阀盘是否灵话，有无卡住和倾斜现象。

（阀盘密封面有必要关闭严密，对螺纹联接的阀门，应检查螺纹质量。不合格的阀门不能进行设备，并应另行堆放或做好符号。）

?铲除阀内的杂物。

设备进程

?阀门起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上，防止损坏这些部件，应该系在法兰上。

?关于阀门所联接的管路，一定要打扫洁净。

可用压缩空气吹去氧化铁屑、泥砂、焊渣和其他杂物。这些杂物，不但简单擦伤阀门的密封面，其间大颗粒杂物（如焊渣），还能堵死小阀门，使其失效。

设备螺口阀门时，应将密封填料（线麻加铝油或聚四氟乙烯生料带），包在管子螺纹上，不要弄到阀门里，防止阀内存积，影响介质流转。

设备法兰阀门时，要留心对称均匀地把紧螺栓。阀门法兰与管子法兰有必要平行，空地合理，防止阀门发生过大压力，甚至开裂。关于脆性材料和强度不高的阀门，尤其要留心。须与管子焊接的阀门，应先点焊，再将关闭件全开，然后焊死。

3维护方法

有些阀门还须有外部维护，这就是保温和保冷。保温层内有时还要加拌热蒸汽管线。什么样的阀门应该保温或保冷，要根据出产要求而定。

准则地说，凡阀内介质下降温度过多，会影响出产功率或冻坏阀门，就需求保温，甚至拌热；凡阀门暴露，对出产不利或引起结霜等不良现象时，就需求保冷。保温材料有石棉，矿渣棉、玻璃棉、珍珠岩，硅藻土、蛭石等；保冷材料有软木、珍珠岩、泡沫、塑料等。

4旁路和表面

有的阀门，除了必要的维护设备外，还要有旁路和表面。设备了旁路。便于疏水阀检修。其他阀门，也有设备旁路的。是否设备旁路，要看阀门情况，重要性和出产上的要求而定。

5填料替换

库存阀门，有的填料已不好使，有的与运用介质不符，这就需求换填料。

阀门制造厂无法考虑运用单位千门万类的不同介质，填料函内总是装填一般盘根，但运用时，有必要让填料于介质相适应。

在替换填料时，要一圈一圈地压入。每圈接缝以45度为宜，圈与圈接开180度。填料高度要考虑压盖继续压紧的地步，现时又要让压盖下部压填料室恰当深度，此深度一般可为填料室总深度的10-20%。 关于要求高的阀门，接缝视点为30度。圈与圈之间接缝错开120度。

除上述填料之外，还可根据具体情况，选用橡胶O形环（天然橡胶耐60摄氏度以下弱碱，丁晴橡胶耐80摄氏度以下油晶，氟橡胶耐150摄氏度以下多种腐蚀介质）三件叠式聚四氟乙烯圈（耐200摄氏度以下强腐蚀介质）尼龙碗状圈（耐120摄氏度一下氨、碱）等成形填料。

在一般石棉盘根外面，包一层聚四氟乙烯生料带，能进步密封效果，减轻阀杆的电化学腐蚀。在压紧调料时，要一同翻滚阀杆，以坚持四周均匀，并防止太死，拧紧压盖要用力均匀，不可倾斜。

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研讨

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研讨

H13钢能够作为热作模具钢，能够用于制作载荷较大的锻模、热挤压模、合金资料的压铸模、有色金属压铸模和要求较精密的塑料模等。从切削角度看，H13钢导热系数较小，工件散热性较差，在切削中会发生热量，引起刀具切削时温度快速升高，较高的作业温度会导致刀具作业时强度显着下降，进而缩段刀具使用寿数。

硬态切削是把淬火钢零件车削进程作为后工序进行加工处理，且在切削加工中不添加使用任何切削液，涂层资料被涂覆在刀具基体上并与基体紧密结合在一起，有用进步刀具耐磨性和切削性能，并保持刀具基体自身的耐性，改进刀—屑之间的冲突，有用延伸刀具寿数。

PVD(物***相沉积)和CVD(化学气相沉积)两种办法是常用的涂层刀具制作工艺。TiAlN、TiN、Al2O3等涂层刀具常用来切削淬硬模具钢，它们虽然较PCBN和陶瓷硬度较低、热安稳性较差，但硬质合金的强度和断裂耐性很高，适用于淬硬H13钢的切削加工。Sasahara等使用涂层刀具进行了硬切削45钢的外表完整性的研讨，分析了切削参数对加工外表磨损、剩余应力的影响。侯志刚等对TP1000涂层刀片车削淬硬45钢和淬硬T10A钢进行了切削实验，得出TP1000车削淬硬45钢时首要磨损机理为磨料磨损以及氧化磨损，而破损机理首要是涂层的掉落。

为研讨不同涂层刀具切削H13钢的切削性能，进行三种涂层刀具车削加工淬硬H13钢的实验，经过对三种刀具涂层资料切削力、切削温度、刀具磨损以及刀具寿数的对比研讨分析，提醒不同种涂层资料刀具车削淬硬H13钢的特性，为实践生产中涂层刀具切削加工H13钢供给理论基础和实验依据。

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实验方案

切削实验所用涂层刀具分别是多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层。三种刀具的型号均为SNMG120408，其几何参数相同。实验用机床为一般车床CA6140(蕞大转速1400r/min，功率7.5kW)。试件资料为淬硬H13钢(硬度47-52HRC，首要成分见表1)，室温下的力学性能如表2所示。

表1 淬硬H13钢的首要化学成分(%)

表2 室温下H13钢的物理力学性能

图1为切削示意图，选用Kistler9129AA三向动态测力仪丈量切削力，刚度高、采样频率高、受温度影响较小。选用FLIR红外热像仪丈量切削温度，设备感温性能好，能进行非触摸丈量，携带使用方便。用FLIR热像仪丈量并记录每次实验的切削温度，并对实验数据进行分析。实验后选用超景深显微镜进行调查分析磨损的三种涂层刀具。

图1 切削实验示意图

分别选用5种不同的切削速度进行干切削实验。切削参数为：切削速度v=30.8m/min、61.2m/min、96.4m/min、124.1m/min、154.2m/min，切削深度ap=0.2mm，进给量f=0.102mm/r。选用Kistler 9129AA三向动态测力仪和FLIR红外热像仪丈量切削中安稳切削时的切削力以及切削温度。

2

实验结果分析

(1)切削力分析

分别用MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层、TiAlN涂层以及多层Ti化合物涂层资料刀具对淬硬H13钢进行干切削，三向切削力的改变如图2所示。

(a)主切削力的改变

(b)径向力的改变

(c)轴向力的改变

1.MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层 2.TiAlN涂层 3.Ti化合物涂层

图2 涂层资料对切削力的影响

在整个切削进程中，三个方向上的切削力都呈上升趋势，主切削力随切削速度的改变趋势先减小后增大。这是因为低速干切削时，刀具刀尖部分会发生积屑瘤，导致涂层刀具实际作业前角增大，切削变形减小然后切削力减小；当进步切削速度时，积屑瘤逐步消灭消失，切削力开端逐步增大。轴向力的改变趋势是先增大后减小，原因是当切削速度较低时，工件外表粗糙度较高，残留的金属对刀具后刀面发生挤压，抵消了一部分的受力，使轴向力开端的时候较小。切削速度逐步增大后，工件外表质量会慢慢变好，外表逐步光滑，残留的金属减小了刀具后刀面的挤压力，轴向力逐步增大。

三种涂层刀具的径向力随速度增大上升趋势很显着，多层Ti化合物涂层刀具增大为杰出。不同涂层刀具切削时遭到的切削力不同，多层Ti化合物涂层刀具遭到三个方向的切削力比其它两种涂层的刀具都大，而TiAlN涂层刀具遭到的切削力相对较小。这是因为TiAlN涂层刀具外表的涂层资料的减磨和光滑效果优于其它两种涂层刀具。MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具与TiAlN涂层刀具主切削力和径向力这两个方向的力相差不大，但MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具大于TiAlN涂层刀具的轴向力。

(2)切削温度分析

切削实验中，选用FLIR红外热像仪丈量切削温度(见图3)，获取安稳切削时的切削温度场，但丈量效果会遭到粉尘、切屑等因素的影响。设置红外热像仪的红外发射率为0.85。

图3 热像仪图画

切削速度v对三种涂层刀具切削温度的影响规则如图4所示。因为切削速度的进步，切削温度逐步上升。切削速度增大了，刀—屑间触摸面的冲突就会添加，很多的冲突热会随之发生，热量在短时间内难以分散出去使切削温度升高。切削速度变大，温度随之升高，但不同涂层刀具的切削温度也有所区别，相同切削速度时多层Ti化合物涂层刀具的切削温度蕞高，MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具次之，并且随着切削速度增大切削温度上升的趋势安稳，用TiAlN涂层刀具切削工件时切削温度蕞低。

TiAlN涂层刀具外表的涂层资料的减磨和光滑效果优于其它两种涂层刀具。TiAlN涂层资料显着降低了刀具与切屑触摸面间的冲突，使刀—屑间触摸面和后刀面与工件间的冲突系数较小，冲突热发生相对较少，使刀具切削温度较低。

图4 涂层资料对切削温度的影响

对于金属切削加工零件资料来说,除了可以满意制品的功能,并可以通过后续加工，满意对其装饰性、耐蚀性、导电性等性能要求外，还希望它可以有杰出的切削加工特性。　　工件资料的切削加工性是指在必定切削条件下，工件资料被切削的难易程度。为了对各种资料的切削加工性进行比较，用相对加工性Kr来表明。　　它是以切削抗拉强度σb=0.735Gpa 的45钢，耐用度T=60min时的切削速度υ060为基准，与切削其它资料时的υ60的比值，即Kr=υ60/υ060 。　　当Krgt;1 时，该资料比45钢容易切削，切削性能好；当Krlt;1 时，该资料比45钢难切削，切削性能差。常驻机构用资料的切削加工性，根据相对加工性Kr的巨细分为8 级，如下表所列。 零件毛坯的挑选和加工余量

1.零件毛坯的挑选　　毛坯品种的挑选决定于零件的资料、形状、出产性质以及出产中获得的可能性。毛坯可以选用下列几种：轧制资料（截面为圆形、六角形或正方形等的棒料、板料以及带料等）和成型毛坯（铸件、锻件以及冲压件等）。

2.毛坯的加工余量　　机械加工中毛坯尺寸与竣工零件尺寸之差，称为毛坯的加工余量。加工余量的巨细取决于加工过程中各个工步应切除的金属层的总和，以及毛坯尺寸与规则的公称尺寸之间的误差数值。

3.工序间的加工余量　　1) 应选用蕞小的加工余量，以求缩短加工时间，下降零件的制造费用；

2) 应保证各工序有充分的加工余量，能在后的工序中保证图纸所要求的精度及外表粗糙度；

3) 应考虑到零件热处理时引起的变形；

4) 应考虑加工零件时所选用的设备及加工办法，以及零件在加工过程中可能发生的变形；

5) 应考虑到被加工零件的巨细，零件愈大则所要求的加工余量也应愈大。

4.挑选工序间工序公役的准则　　1) 公役不应超出经济的加工精度范围；

2) 挑选公役时应考虑到加工余量的巨细，公役的边界决定加工余量的极限尺寸；

3) 挑选公役时应根据零件的后精度；

4) 挑选公役时应考虑出产批量的巨细，对单件小批量出产的零件答应挑选大的数值。螺纹设计加工

1.一般螺纹的加工办法　　一般外螺纹的加工办法主要有：板牙加工、螺纹铣刀铣削加工、螺纹搓丝板和滚丝轮滚扎加工。一般内螺纹的加工办法主要有：丝锥加工、螺纹铣刀铣削加工。

2.一般螺纹加工常用数据一般螺纹的标记

螺纹公役带代号的标示在螺纹代号之后，中心用“-”分隔。如果螺纹的中径公役带代号不同，则别离注出。　　前者表明中径公役带，后者表明顶径公役带。如果中径公役带与顶径公役带代号相同，则只标示一个代号。例如：M10-5g6g，M10×1-6H。　　内、外螺纹装配在一起，其公役带代号用斜线分隔，左面表明内螺纹公役带代号，右边表明外螺纹公役带代号。例如：M20×2-6H/6g；M20×2左-6H/5g6g。　　一般情况下，不标示螺纹旋合长度，其螺纹公役带按中等旋合长度确定。必要时，在螺纹公役带代号之后加注旋合长度代号S或L，中心用“-”分隔。例如：M10-5g6g-S，M10-7H-L。【金属加工微信，内容不错，值得重视！】　　【螺纹公役带三组旋合长度别离表明为：S（短）、N（中）、L（长）】。特殊需要时，可注明旋合长度的数值，中心用“-”分隔。例如：M20×2-5g6g-40。　　一般螺纹公役带的选用及精度等级英制螺纹的尺寸系列