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刀具的认识
在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。选用合适的刀具并使用合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量。刀具的类型有：平刀、球刀、圆鼻刀、面铣刀、倒角刀等。在模具加工中，比较常用的是平刀、球刀、圆鼻刀三种类型的刀具。&选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸，还需要考虑刀具所需功率应在机床功率范围内。1．平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀，每次走刀宽度推荐为刀具直径的60%-75%。2．立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。3．对于要求较高的细小部位的加工，可使用整体式硬质合金刀，它可以取得较高的加工精度，但是注意刀具悬升不能太大，否则刀具不但容易弹刀，易磨损，而且会有折断的危险。4．球刀、圆鼻刀常用于加工曲面和变斜角轮廓外形。而球刀多用于半精加工和精加工。镶硬质合金刀具的圆鼻刀多用于开粗。5．钻孔时，要先用中心钻进行打中心孔，用以引正钻头。先用较小的钻头钻孔至所需深度Z，再用较大的钻头进行钻孔，最后用所需的钻头进行加工，以保证孔的精度。请您提醒管理人员确认回复信息或者联系官网客服为您提供帮助。
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CNC加工中心该怎么选择刀具？
作者：CNC加工中心
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客服服务热线CAM曲面造型在数控铣床加工的方法与技巧；关键字：CAM与数控铣床曲面造型；曲面加工；随着我国社会主义市场经济和现代加工技术的迅速发展；1.1零件图；如图l所示旋钮零件图：；图l旋钮零件图；1.2分析零件图；根据零件图分析，该旋钮零件由底座和手柄两部分组成；2零件曲面造型；2.1底座；底座的主体通过旋转的方法生成实体，方法如下所述：；(1)设定图层l，命名为
CAM曲面造型在数控铣床加工的方法与技巧
关键字：CAM与数控铣床 曲面造型
随着我国社会主义市场经济和现代加工技术的迅速发展，社会及企业对技能人才的知识与技能结构提出了更新、更高的要求，数控技术和设备也有了很大的进步。如何将MasterCAM软件技术与数控铣床实际加工操作相结合，通过“旋钮”零件的加工，说明CAM与数控铣床两门技术有机地结合的技术应用。
1 分析零件图
1.1 零件图
如图l所示旋钮零件图：
旋钮零件图
1.2 分析零件图
根据零件图分析，该旋钮零件由底座和手柄两部分组成，底座为一Φ30的圆柱体和R50球面，手柄则为一梯形挤出出来的实体与一R15球体的交集，而且面与面之间分别倒角R3和Rl。综合分析该零件表面为曲面，曲面粗加工――挖槽，曲面精加工――平行铣削。
2 零件曲面造型
底座的主体通过旋转的方法生成实体，方法如下所述：
(1)设定图层l，命名为底座草图。
(2)设计构图深度为0，构图平面为前视图构图面，绘制中心线和底座草图，如图2所示。
(3)设定图层2，命名为底座实体。
(4)单击主菜单-实体-旋转-串联命令，选取底座草图，然后选取旋转的中心线，生成底座实体。
手柄的主体为一梯形挤出实体与R15的球体的交集，方法如下所述：
(1)设定图层3，命名为手柄草图，将l、2图层隐藏。
(2)设计构图深度为20，构图平面为左视图构图面，绘制梯形草图，如图3所示。
图3 梯形草图
(3)设定图层4，命名为手柄实体。
(4)单击主菜单一实体一挤出一串联命令，选取梯形草图，单击执行菜单，保证挤出方向为负方向，建立实体，距离为加。
(5)生成球实体，单击主菜单一实体一下一页一基本实体一圆球命令，指定半径为15，基准点即球心为(0，0，2)。
(6)单击主菜单一实体一布林运算一交集命令，选取挤出实体和基本实体圆球，然后单击执行。
(7)隐藏l、3图层，显示2、4图层，将底座实体和手柄实体都显示出来，把两个实体结合成一整体。单击主菜单一实体一布林运算一结合，选取底座实体和手柄实体，然后单击执行。
2.3实体倒圆角
将面与面之间分别倒角R3和Rl，方法如下所述：
(1)单击主菜单一实体一导圆角命令，只打开实体边界，选取倒R3圆角的边界线，然后单击执行。
(2)单击主菜单一实体一导圆角命令，只打开实体边界，选取倒Rl圆角的边界线，然后单击执行。
2.4 由实体生成曲面
将实体生成曲面为加工做准备，方法如下所述：
(1)设定图层5，命名为旋钮曲面。
(2)单击主菜单一绘图一曲面一下一页一由实体产生命令，选取旋钮实体，单击执行。
3 加工工艺分析
3.1 编程原点的确定
由于旋钮外形轮廓以中心对称，根据编程原点的确定的原则，在XY平面内编程，原点取在工件的对称中心，Z向编程原点取在工件的上表面。
工作设定参数为：
工件尺寸：X：32 Y：32 z：25；
工件原点：X：0 Y：0 z：18
3.2 选择加工方式
3.2.1 粗加工方式
曲面粗加工方式有：平行铣削、放射状加工、投影加工、流线加工、等高外形、残料粗加工、挖槽粗加工和钻削式加工。
曲面挖槽粗加工生成一系列平面铣削(等Z值)，是一种最常见的曲面粗加工方法，它还可以使刀具从零件毛胚外开始加工，防止刀具直接埋入工件材料。
3.2.2 精加工方式
曲面精加工方式有：平行铣削、陡斜面加工、放射状加工、投影加工、流线加工、等高外形、浅平面加工、交线清角、残料清角和3D等距加工。
3.3 加工刀具及加工参数的选用
3.3.1 选择刀具材料
根据工件材料选择刀具材料，如对钢件材料，通常采用高速钢、合金刀具进行加工；对于铜、铝等软材，通常采用普通的刀具材料即可加工，但刀具要锋利，主轴转速要高；对于淬火、烧焊过的模料，应该采用合金刀具加工，不宜采用高速钢刀具。
根据加工条件选择刀具过程中，在满足加工精度的条件下，应尽可能选用较大直径的刀具。
3.3.2 选择刀具形状
根据刀具的形状，常用的刀具有平头铣刀、圆鼻刀、球头铣刀等，其中平头铣刀主要用于平面、直纹面的粗、精加工；圆鼻刀主要用于粗加工：球头铣刀主要用于曲面精加工。根据零件的形状和加工的方法，粗加工选用直径为12的立铣刀，精加工选用直径为6的球刀。
3.3.3 加工参数确定
(1)主轴转速：根据公式n=1000V/兀D及常用切削速度的选用原则，粗加工时主轴转速n=1200r/min，精加工时主轴转速n=2500r/min。
(2)进给速度：粗加工时，为提高生产率，在工件质量得到保证的前提下，可选择较高的进给速度。而精加工时，为保证加工精度要求和表面粗糙度要求，应选取较小的进给速度。因此，粗加工F=200～300：精加工F=100～200。
(3)背吃刀量：粗加工的背吃刀量一般取刀具半径的1/5，因此XY为方向2.5mm左右，z方向则取1.5mm：精加工时，为保证工件表面质量，一般在深度方向的背吃刀量等于精加工余量。
3.4 加工工艺过程
(1)用Φ12立铣刀进行2D外形铣削粗加工，余留量为0.5mm；
(2)用Φ12立铣刀进行挖槽式曲面粗加工，余留量为0.2mm；
(3)用Φ6的球刀进行45°平行式曲面半精加工，余留量为0.05mm；
(4)用Φ6的球刀进行45°平行式曲面精加工；
(5)实体切削验证：
(6)后置处理产生NC程序，把同一把刀作为同一条程序分别生成两条程序O1530和O1531，并保存为“.TXT”文本格式文件：
(7)程序修改后保存并传送到数控机床上。
4 工件的加工操作
4.1 刀具及工件的装夹
将主轴和工作台回复到零点位置，把Φ12立铣刀安装好，清理好工作台，然后用虎钳夹紧坯料。
4.2 分中对零设定G54工件坐标
(1)启动主轴，转速S600。
(2)X轴对中：选择手动模式，操作手轮，把刀具移到坯料的左边，降下主轴，移动工作台使刀具刚好碰到坯料后，升高主轴，把相对坐标X轴清零，然后在坯料的右边进行对刀。刀具刚好碰到坯料后，抬高主轴，此时X轴的相对坐标得到一个新值，操作手轮，将X轴移到该值的中间位置，然后X轴再次清零。这样完成了坯料x轴方向分中，找到了X轴方向的工件零点。
(3)Y轴对中：方法与X轴对中方法相同。
(4)Z轴对零：将刀具向下移动，碰到坯料顶面最低点时，停止移动主轴，将Z轴的相对坐标清零。
(5)此时相对坐标中X、Y、Z三轴的相对坐标值显示皆为O，表示刀尖位置处于零点位置。将此时的机械坐标系中的X、Y、Z坐标值记录下来并把它对应输入到G54工作坐标中，这样就设定好G54工作坐标。在MDI模式下输入G00 X0 YO Zl检验对刀的准确性。为了保证顶面加工后有加工余量，可将G54中的Z值减lmm，得到新的G54坐标。
4.3 粗加工
在程序模式下，将程序O1530调用出来，先进行程序校验，检验程序是否准确。然后将模式调到自动模式，把进给修调、快速修调调到50％，按下循环启动按钮。注意观察其运行是否正常，然后调整进给速度，机床自动执行完成粗加工。
4.4 精加工换刀并测量刀具长度补正值Z0
曲面精加工时，采用手动换刀，换一把Φ6的球刀进行半精加工和精加工。由于第二把刀的长度和第一把刀的装刀长度不同，也就是z轴的零点变化了，需要重新对零，但工件原来的零点已经被加工掉了，无法直接找回零点。那么我们可以采用间接找零的方法，即采用刀长补正的方法，获得第二把刀与第一把刀之间相差的长度，把它与G54工作坐标的z值比较，即可得到第二把刀的零点位置，注意长度的正负方向问题。将程序O1531调用出来，按照粗加工的操作方法完成零件的自动加工。
4.5 检验并分析
加工完毕后，检验零件的尺寸要素和表面质量是否达到了要求，分析加工工艺是否合理，对不合理的地方进行改进，从新修改CAM的工艺参数。
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　　在中，经常会遇到很多曲面类零件，在对曲面进行加工时，一般会采用铣削的方式。铣削曲面应该注意一些细则，让我们来了解一下相关的知识。
　　粗加工
　　对毛坯进行粗铣时，为了提高铣削效率，一定要根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按照等高面逐层地进行铣削。粗铣后，曲面的形状类似于山坡上的梯田，而台阶高度则要视粗铣精度而定。
　　半精加工
　　在粗铣和精铣中间进行的半精铣，其目的是铣掉粗铣步骤中留下的“梯田”台阶。半精铣应采用球头铣刀来进行，其行距和步距应该比精铣大一些。需要注意的是，半精铣应当为后面的精铣工序留出0.5毫米左右的加工余量。经过这道工序，被加工表面形状已经接近于理论曲面。
　　精加工
　　精加工是最终加工出理论曲面的过程。精铣一般使用球头铣刀，通常来说采用行切法，编程时要注意折返点的选择和进给速度的确定。对于开敞性较好的零件而言，折返点应当选在曲表的外面，也就是说在编程时，应把曲面适当地向外延伸一些。而对于开敞性不好的零件，由于折返过程中切削速度会发生变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕，因此刚才的编程方法不适用。应该将折返点选在离开阻挡面的位置，并且在折返时要降低进给速度。对曲面和阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就能够保证被加工曲面与阻挡面光滑连接，避免产生明显的刀痕。
　　球头铣刀刀尖问题
　　由于结构和运动方式的原因，球头铣刀在刀尖处的切削速度很低。在使用球头铣刀，垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，刀尖切出的表面质量会比较差。所以，应尽量不用刀尖切削，还应适当提高主轴转速。
　　避免垂直下刀
　　不管是平底圆柱铣刀还是球头铣刀，都不应垂直下刀。平底圆柱铣刀有两种形状，一种是端面有顶尖孔，端刃不过中心的；另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心的。对于前者而言，除非预先钻有工艺孔，否则切忌不可采用垂直曲面表面的进刀方式，那样会导致铣刀顶断。对于后者而言，虽然垂直下刀不会造成铣刀顶断，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。而用球头铣刀垂直下刀的效果虽然比平底圆柱铣刀要稍好一些，但也因为轴向力过大，会对切削效果造成影响。最好的下刀方式是向斜下方进刀，进到一定深度以后再使用侧刃横向切削。铣削凹槽面可以预先钻出工艺孔以便下刀。
　　关注零件材料质量
　　曲面零件中，如果发现加工材料热处理不好、有裂纹、组织不均匀的情况，都属于零件材料不合格。这样的材料已经没有继续加工的必要，应立即停止加工，以免对工时造成不必要的浪费。
　　加工前的检查
　　曲面形状越复杂，需要的铣削时间也就越长，而时间越长，在中途发生故障的可能性就越高。所以在铣削模具型腔比较复杂的曲面时，每次开机前都应该对机床、夹具及刀具进行全面的检查，防止在铣削中途发生故障，影响加工精度，甚至造成工件报废。
　　掌握修锉余量
　　在铣削模具型腔时，要掌握适当的修锉余量，而决定修锉余量大小的标准就是铣削难度和加工表面的粗糙度。铣削困难的部位，如果加工表面粗糙度较差，就应该适当多留一些修锉余量；而对于平面、直角沟槽等容易铣削的部位，应尽量降低加工表面粗糙度值，减少修锉工作量，因为大面积的修锉会影响型腔曲面的精度。
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在普通加工中心上加工圆弧面一般需要用什么刀具？
例如有块弦长2.5米，圆直径为6米的圆弧面，需要加工的表面余量有5毫米，如果不在车床上加工而上普通加工中心，那可以加工吗？该用什么刀具？如果只能用球型刀，那好象加工这样的一个面要好几天的时间呀？（因为正在切削到的面积只是个点而已呀，不知道我理解的对不对？）大家加工圆弧面的时候一般刀具切削深度能有多少，走刀速度又能有多少呢？我看到人家加工模具的时候走圆弧面速度都是飞快的，但没留意具体的切削深度和走刀量，难道人家加工一个圆弧面也要花很多的时间吗？
宽度呢？您说的是立加还是卧加呢?
宽度呢？您说的是立加还是卧加呢?2 }0 s, v% g' F& `) Z) z
yjqiang 发表于
09:45 ; X0 [6 r& N&&u8 M&&d1 K9 D1 }
宽度为300毫米，卧加上。
材料是什么？精度怎么要求？……2 _# X' x7 Z1 _, H6 @% V9 ^
具体的相关情况说清楚了才可能说的处理1 G( ~2 h6 y&&[3 |( }/ ^8 [1 h
球铣刀不好用
来学习下，请高人们多发表言论
材料是什么？精度怎么要求？……( p6 p1 A$ y&&p5 H; v
具体的相关情况说清楚了才可能说的处理* x/ `* S&&M) R
球铣刀不好用' N( D' `) G1 k: C0 i7 ]' x
蓝梦 发表于
材料为45#钢，精度也没有什么要求。我只是想明白加工这样的弧形面在卧加上可以用什么刀具来加工，加工这么个大面大概需要多长时间？请问为什么球铣刀不好用呀？那人家开模具加工曲面的时候为什么就用球铣刀呢？好象加工曲面除了成型刀外只能用球型刀具了吧！
最后精加工肯定要用球头铣刀
最后精加工肯定要用球头铣刀/ u1 `1 Q* b* U8 f) ]4 s# D7 ?
手扶拖拉基 发表于
假如宽度有100毫米的一个工件，（暂先用来加工平面算）那在宽度方向上要进给多少刀呀？理论上好象是需要无数刀了吧？因为球头铣刀在加工平面时实际只有一个点在切削的呀！为了加工出理论上的平面那不需要无数刀了吗？球型刀加工出来的平面粗糙度能达到多少呀？
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