數控銑床

百科名片

  

數控銑床

數控銑床引是在一般銑床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別.

目錄

數控銑床的工作原理（圖）： SAJ數控銑床變頻器主要特點： 工藝裝備

1. 1。夾具
2. 2。刀具
3. 銑刀直徑的選擇
4. 銑刀的最大切削深度
5. 刀片牌號的選擇

數控銑床的選用

1. 根據被加工零件的尺寸選用
2. 根據加工零件的精度要求選用
3. 根據加工零件的加工特點來選擇
4. 根據零件的批量或其他要求選擇

數控銑床編程的必備基礎知識數控銑床的工作原理（圖）： SAJ數控銑床變頻器主要特點： 工藝裝備

1. 1。夾具
2. 2。刀具
3. 銑刀直徑的選擇
4. 銑刀的最大切削深度
5. 刀片牌號的選擇

數控銑床的選用

1. 根據被加工零件的尺寸選用
2. 根據加工零件的精度要求選用
3. 根據加工零件的加工特點來選擇
4. 根據零件的批量或其他要求選擇

數控銑床編程的必備基礎知識

　　定義:數控銑床是在普通銑床上集成了數字控制系統，可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。 如圖所示，數控銑床一般由數控系統、主傳動系統、進給伺服系統、冷卻潤滑系統等幾大部分組成：

主軸箱

　　包括主軸箱體和主軸傳動系統，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉，主軸轉速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。

進給伺服系統

　　由進給電機和進給執行機構組成，按照程序設定的進給速度實現刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。

控制系統

  組裝中的數控龍門銑床

 

數控銑床運動控制的中心，執行數控加工程序控制機床進行加工。

輔助裝置

　　如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統和排屑、防護等裝置。

機床基礎件

　　通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架

編輯本段數控銑床的工作原理（圖）：

    

 

編輯本段SAJ數控銑床變頻器主要特點：

　　1、低頻力矩大、輸出平穩

  數控銑床變頻器

 

2、高性能矢量控制 　　3、轉矩動態響應快、穩速精度高 　　4、減速停車速度快 　　5、抗干擾能力強

編輯本段工藝裝備

　　數控銑床的工藝裝備主要是指夾具和刀具。

1。夾具

數控機床主要用于加工形狀復雜的零件，但所使用夾具的結構往往并不復雜。數控銑床夾具的選用可首先根據生產零件的批量來確定。

  數控銑床

 

對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說，一般可直接在機床工作臺面上通過調整實現定位與夾緊，然后通過加工坐標系的設定來確定零件的位置。 　　對有一定批量的零件來說，可選用結構較簡單的夾具。例如，加工圖1所示的凸輪零件的凸輪曲面時，可采用圖2中所示的凸輪夾具。其中，兩個定位銷3、5與定位塊4組成一面兩銷的六點定位，壓板6與夾緊螺母7實現夾緊。圖中：1-凸輪零件，2-夾具體，3-圓柱定位銷，4-定位塊，5-菱形定位銷，6-壓板，7-夾緊螺母。 　　圖1 凸輪零件圖圖2 凸輪夾具

2。刀具

　　數控銑床上所采用的刀具要根據被加工零件的材料、幾何形狀、表面質量要求、熱處理狀態、切削性能及加工余量等，選擇剛性好、耐用度高的刀具。常見刀具見圖3。 　　圖3 常見刀具　　（1）銑刀類型選擇 　　根據被加工零件的幾何形狀,選擇刀具的類型有： 　　1） 加工曲面類零件時，為了^[1]保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切，而避免刀刃與工件輪廓發生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀,如圖4所示。 　　圖4 加工曲面類銑刀　　2） 銑大的平面時：為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀，如圖5所示。 　　圖5 加工大平面銑刀　　3） 銑小平面或臺階面時一般采用通用銑刀，如圖6所示。 　　圖6 加工臺階面銑刀　　4） 銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖7所示。 　　圖7 加工槽類銑刀　　5）孔加工時，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，如圖8所示。 　　鉆頭　鏜刀圖8 孔加工刀具　　（2）銑刀結構選擇 　　銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。選用時，主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。 　　1)平裝結構(刀片徑向排列) 　　圖9 平裝結構銑刀　　平裝結構銑刀（如圖9所示）的刀體結構工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價格較低，可重磨)。由于需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質合金截面較小，故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。 　　2)立裝結構(刀片切向排列) 　　圖10 立裝結構銑刀　　立裝結構銑刀（如圖10所示）的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結構簡單，轉位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標加工中心進行加工。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。 　　(3)銑刀角度的選擇 　　銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。 　　1)主偏角Kr 　　主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖11所示。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。 　　圖11 主偏角　　主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。 　　90°主偏角　在銑削帶凸肩的平面時選用，一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面，又可加工平面)，在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進給抗力大，易振動，因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時，也可選用88°主偏角的銑刀，較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。 　　60°～75°主偏角　適用于平面銑削的粗加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60°時)，其抗振性有較大改善，切削平穩、輕快，在平面加工中應優先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具，適用范圍較廣；60°主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。 　　45°主偏角　此類銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產生崩刃。 　　2)前角γ 　　銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別見圖12。 　　圖12 前角　　常用的前角組合形式如下： 　　雙負前角　雙負前角的銑刀通常均采用方形(或長方形)無后角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個)，且強度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機床具有較大功率和較高剛性。由于軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現積屑瘤和刀具振動。 　　凡能采用雙負前角刀具加工時建議優先選用雙負前角銑刀，以便充分利用和節省刀片。當采用雙正前角銑刀產生崩刃(即沖擊載荷大)時，在機床允許的條件下亦應優先選用雙負前角銑刀。 　　雙正前角　雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對于剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時，也應優先選用雙正前角銑刀。 　　正負前角(軸向正前角、徑向負前角)　這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優點，軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負前角可提高刀刃強度，改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265就是采用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。 　　(4)銑刀的齒數(齒距) 選擇 　　銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。 　　粗齒銑刀　適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。 　　中齒銑刀　系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。 　　密齒銑刀　主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。 　　為防止工藝系統出現共振，使切削平穩，還有一種不等分齒距銑刀。如WALTER公司的NOVEX系列銑刀均采用了不等分齒距技術。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優先選用不等分齒距的銑刀。

銑刀直徑的選擇

　　銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸。 　　1)平面銑刀 　　選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D＝1.5d（d為主軸直徑)選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。 　　2)立銑刀　　立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。 　　3)槽銑刀 　　槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。

銑刀的最大切削深度

　　不同系列的可轉位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規格。當然，還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。

刀片牌號的選擇

　　合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質合金刀片。 　　由于各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯數字表示，每類中數字越大，其耐磨性越低、韌性越高。

  立式數控銑床

 

P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　M類合金用于加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　K類合金用于加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　上述三類牌號的選擇原則如圖13所示： 　　

　各廠生產的硬質合金雖然有各自編制的牌號，但都有對應國際標準的分類號，選用十分方便。

編輯本段數控銑床的選用

根據被加工零件的尺寸選用

　　規格較小的升降臺式數控銑床，其工作臺寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。規格較大的如龍門式銑床，工作臺在500—600mm以上，用來解決大尺寸復雜零件的加工需要。

根據加工零件的精度要求選用

　　我國已制定了數控銑床的精度標準，其中數控立式銑床升降臺銑床已有專業標準。標準規定其直線運動坐標的定位精度為0.04/300mm，重復定位精度為 0.025mm，銑圓精0.035mm。實際上，機床出廠精度均有相當的儲備量，比國家標準的允差值大約壓縮20%左右。因此，從精度選擇來看，一般的數控銑床即可滿足大多數零件的加工需要。對于精度要求比較高的零件，則應考慮選用精密型的數控銑床。

根據加工零件的加工特點來選擇

　　對于加工部位是框形平面或不等高的各級臺階，那么選用點位---直線系統的數控銑床即可。 　　如果加工部位是曲面輪廓，應根據曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯動和三坐標聯動的系統。 　　也可根據零件加工要求，在一般的數控銑床的基礎上，增加數控分度頭或數控回轉工作臺，這時機床的系統為四坐標的數控系統，可以加工螺旋槽、葉片零件等。

根據零件的批量或其他要求選擇

　　對于大批量的，用戶可采用專用銑床。如果是中小批量而又是經常周期性重復投產的話，那么采用數控銑床是非常合適的，因為第一批量中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。從長遠考慮，自動化程度高的銑床代替普通銑床，減輕勞動者的勞動量提高生產率的趨勢是不可避免的。

編輯本段數控銑床編程的必備基礎知識

　　由于數控銑床配置的數控系統不同，使用的指令在定義和功能上有一定的差異，但其基本功能和編程方法還是相同的。1. 數控銑床的主要功能　　1)點位控制功能　數控銑床的點位控制主要用于工件的孔加工，如中心鉆定位、鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。 　　2) 連續控制功能　通過數控銑床的直線插補、圓弧插補或復雜的曲線插補運動，銑削加工工件的平面和曲面。 　　3)刀具半徑補償功能 　　如果直接按工件輪廓線編程，在加工工件內輪廓時，實際輪廓線將大了一個刀具半徑值;在加工工件外輪廓時，實際輪廓線又小了一個刀具半徑值。使用刀具半徑補償的方法，數控系統自動計算刀具中心軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑值，從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補償的功能，改變刀具半徑補償量，還可以補償刀具磨損量和加工誤差，實現對工件的粗加工和精加工。 　　4)刀具長度補償功能　改變刀具長度的補償量，可以補償刀具換刀后的長度偏差值，還可以改變切削加工的平面位置，控制刀具的軸向定位精度。 　　5)固定循環加工功能　應用固定循環加工指令，可以簡化加工程序，減少編程的工作量。 　　6)子程序功能　如果加工工件形狀相同或相似部分，把其編寫成子程序，由主程序調用，這樣簡化程序結構。引用子程序的功能使加工程序模塊化，按加工過程的工序分成若干個模塊，分別編寫成子程序，由主程序調用，完成對工件的加工。這種模塊式的程序便于加工調試，優化加工工藝。 　　7) 特殊功能　在數控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置，用傳感器對實物掃描及采集數據，經過數據處理后自動生成NC程序，進而實現對工件的仿形加工，實現反向加工工程。總之，配置一定的軟件和硬件之后，能夠擴大數控銑床的使用功能。 　　2. 數控銑床加工范圍　　1)平面加工　數控機床銑削平面可以分為對工件的水平面(XY)加工，對工件的正平面(XZ)加工和對工件的側平面(YZ)加工。只要使用兩軸半控制的數控銑床就能完成這樣平面的銑削加工。 　　2)曲面加工　如果銑削復雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯動的數控銑床。 　　3. 數控銑床的裝備　　1)夾具　數控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。對于加工中、大批量或形狀復雜的工件則要設計組合夾具，如果使用氣動和液壓夾具，通過程序控制夾具，實現對工件的自動裝缷，則能進一步提高工作效率和降低勞動強度。 　　2)刀具　常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。 

數控銑床

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數控銑床

數控銑床引是在一般銑床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別.

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數控銑床的工作原理（圖）：SAJ數控銑床變頻器主要特點：工藝裝備

1. 1。夾具
2. 2。刀具
3. 銑刀直徑的選擇
4. 銑刀的最大切削深度
5. 刀片牌號的選擇

數控銑床的選用

1. 根據被加工零件的尺寸選用
2. 根據加工零件的精度要求選用
3. 根據加工零件的加工特點來選擇
4. 根據零件的批量或其他要求選擇

數控銑床編程的必備基礎知識數控銑床的工作原理（圖）：SAJ數控銑床變頻器主要特點：工藝裝備

1. 1。夾具
2. 2。刀具
3. 銑刀直徑的選擇
4. 銑刀的最大切削深度
5. 刀片牌號的選擇

數控銑床的選用

1. 根據被加工零件的尺寸選用
2. 根據加工零件的精度要求選用
3. 根據加工零件的加工特點來選擇
4. 根據零件的批量或其他要求選擇

數控銑床編程的必備基礎知識

　　定義:數控銑床是在普通銑床上集成了數字控制系統，可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。 如圖所示，數控銑床一般由數控系統、主傳動系統、進給伺服系統、冷卻潤滑系統等幾大部分組成：

主軸箱

　　包括主軸箱體和主軸傳動系統，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉，主軸轉速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。

進給伺服系統

　　由進給電機和進給執行機構組成，按照程序設定的進給速度實現刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。

控制系統

  

組裝中的數控龍門銑床

數控銑床運動控制的中心，執行數控加工程序控制機床進行加工。

輔助裝置

　　如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統和排屑、防護等裝置。

機床基礎件

　　通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架

編輯本段數控銑床的工作原理（圖）：

  

  

編輯本段SAJ數控銑床變頻器主要特點：

　　1、低頻力矩大、輸出平穩

  

數控銑床變頻器

2、高性能矢量控制 　　3、轉矩動態響應快、穩速精度高 　　4、減速停車速度快 　　5、抗干擾能力強

編輯本段工藝裝備

　　數控銑床的工藝裝備主要是指夾具和刀具。

1。夾具

數控機床主要用于加工形狀復雜的零件，但所使用夾具的結構往往并不復雜。數控銑床夾具的選用可首先根據生產零件的批量來確定。

  

數控銑床

對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說，一般可直接在機床工作臺面上通過調整實現定位與夾緊，然后通過加工坐標系的設定來確定零件的位置。 　　對有一定批量的零件來說，可選用結構較簡單的夾具。例如，加工圖1所示的凸輪零件的凸輪曲面時，可采用圖2中所示的凸輪夾具。其中，兩個定位銷3、5與定位塊4組成一面兩銷的六點定位，壓板6與夾緊螺母7實現夾緊。圖中：1-凸輪零件，2-夾具體，3-圓柱定位銷，4-定位塊，5-菱形定位銷，6-壓板，7-夾緊螺母。 　　圖1 凸輪零件圖圖2 凸輪夾具

2。刀具

　　數控銑床上所采用的刀具要根據被加工零件的材料、幾何形狀、表面質量要求、熱處理狀態、切削性能及加工余量等，選擇剛性好、耐用度高的刀具。常見刀具見圖3。 　　圖3 常見刀具　　（1）銑刀類型選擇 　　根據被加工零件的幾何形狀,選擇刀具的類型有： 　　1） 加工曲面類零件時，為了^[1]保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切，而避免刀刃與工件輪廓發生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀,如圖4所示。 　　圖4 加工曲面類銑刀　　2） 銑大的平面時：為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀，如圖5所示。 　　圖5 加工大平面銑刀　　3） 銑小平面或臺階面時一般采用通用銑刀，如圖6所示。 　　圖6 加工臺階面銑刀　　4） 銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖7所示。 　　圖7 加工槽類銑刀　　5）孔加工時，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，如圖8所示。 　　鉆頭　鏜刀圖8 孔加工刀具　　（2）銑刀結構選擇 　　銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。選用時，主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。 　　1)平裝結構(刀片徑向排列) 　　圖9 平裝結構銑刀　　平裝結構銑刀（如圖9所示）的刀體結構工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價格較低，可重磨)。由于需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質合金截面較小，故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。 　　2)立裝結構(刀片切向排列) 　　圖10 立裝結構銑刀　　立裝結構銑刀（如圖10所示）的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結構簡單，轉位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標加工中心進行加工。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。 　　(3)銑刀角度的選擇 　　銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。 　　1)主偏角Kr 　　主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖11所示。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。 　　圖11 主偏角　　主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。 　　90°主偏角　在銑削帶凸肩的平面時選用，一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面，又可加工平面)，在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進給抗力大，易振動，因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時，也可選用88°主偏角的銑刀，較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。 　　60°～75°主偏角　適用于平面銑削的粗加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60°時)，其抗振性有較大改善，切削平穩、輕快，在平面加工中應優先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具，適用范圍較廣；60°主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。 　　45°主偏角　此類銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產生崩刃。 　　2)前角γ 　　銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別見圖12。 　　圖12 前角　　常用的前角組合形式如下： 　　雙負前角　雙負前角的銑刀通常均采用方形(或長方形)無后角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個)，且強度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機床具有較大功率和較高剛性。由于軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現積屑瘤和刀具振動。 　　凡能采用雙負前角刀具加工時建議優先選用雙負前角銑刀，以便充分利用和節省刀片。當采用雙正前角銑刀產生崩刃(即沖擊載荷大)時，在機床允許的條件下亦應優先選用雙負前角銑刀。 　　雙正前角　雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對于剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時，也應優先選用雙正前角銑刀。 　　正負前角(軸向正前角、徑向負前角)　這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優點，軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負前角可提高刀刃強度，改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265就是采用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。 　　(4)銑刀的齒數(齒距) 選擇 　　銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。 　　粗齒銑刀　適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。 　　中齒銑刀　系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。 　　密齒銑刀　主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。 　　為防止工藝系統出現共振，使切削平穩，還有一種不等分齒距銑刀。如WALTER公司的NOVEX系列銑刀均采用了不等分齒距技術。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優先選用不等分齒距的銑刀。

銑刀直徑的選擇

　　銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸。 　　1)平面銑刀 　　選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D＝1.5d（d為主軸直徑)選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。 　　2)立銑刀　　立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。 　　3)槽銑刀 　　槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。

銑刀的最大切削深度

　　不同系列的可轉位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規格。當然，還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。

刀片牌號的選擇

　　合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質合金刀片。 　　由于各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯數字表示，每類中數字越大，其耐磨性越低、韌性越高。

  

立式數控銑床

P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　M類合金用于加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　K類合金用于加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。 　　上述三類牌號的選擇原則如圖13所示： 　　

P01	P05	P10	P15	P20	P25	P30	P40	P50
	M10	M20	M30	M40
	K01	K10	K20	K30	K40
進給量
背吃刀量
切削速度
圖13 P、M、K類合金切削用量的選擇

　各廠生產的硬質合金雖然有各自編制的牌號，但都有對應國際標準的分類號，選用十分方便。

編輯本段數控銑床的選用

根據被加工零件的尺寸選用

　　規格較小的升降臺式數控銑床，其工作臺寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。規格較大的如龍門式銑床，工作臺在500—600mm以上，用來解決大尺寸復雜零件的加工需要。

根據加工零件的精度要求選用

　　我國已制定了數控銑床的精度標準，其中數控立式銑床升降臺銑床已有專業標準。標準規定其直線運動坐標的定位精度為0.04/300mm，重復定位精度為 0.025mm，銑圓精0.035mm。實際上，機床出廠精度均有相當的儲備量，比國家標準的允差值大約壓縮20%左右。因此，從精度選擇來看，一般的數控銑床即可滿足大多數零件的加工需要。對于精度要求比較高的零件，則應考慮選用精密型的數控銑床。

根據加工零件的加工特點來選擇

　　對于加工部位是框形平面或不等高的各級臺階，那么選用點位---直線系統的數控銑床即可。 　　如果加工部位是曲面輪廓，應根據曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯動和三坐標聯動的系統。 　　也可根據零件加工要求，在一般的數控銑床的基礎上，增加數控分度頭或數控回轉工作臺，這時機床的系統為四坐標的數控系統，可以加工螺旋槽、葉片零件等。

根據零件的批量或其他要求選擇

　　對于大批量的，用戶可采用專用銑床。如果是中小批量而又是經常周期性重復投產的話，那么采用數控銑床是非常合適的，因為第一批量中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。從長遠考慮，自動化程度高的銑床代替普通銑床，減輕勞動者的勞動量提高生產率的趨勢是不可避免的。

編輯本段數控銑床編程的必備基礎知識

　　由于數控銑床配置的數控系統不同，使用的指令在定義和功能上有一定的差異，但其基本功能和編程方法還是相同的。1. 數控銑床的主要功能　　1)點位控制功能　數控銑床的點位控制主要用于工件的孔加工，如中心鉆定位、鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。 　　2) 連續控制功能　通過數控銑床的直線插補、圓弧插補或復雜的曲線插補運動，銑削加工工件的平面和曲面。 　　3)刀具半徑補償功能 　　如果直接按工件輪廓線編程，在加工工件內輪廓時，實際輪廓線將大了一個刀具半徑值;在加工工件外輪廓時，實際輪廓線又小了一個刀具半徑值。使用刀具半徑補償的方法，數控系統自動計算刀具中心軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑值，從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補償的功能，改變刀具半徑補償量，還可以補償刀具磨損量和加工誤差，實現對工件的粗加工和精加工。 　　4)刀具長度補償功能　改變刀具長度的補償量，可以補償刀具換刀后的長度偏差值，還可以改變切削加工的平面位置，控制刀具的軸向定位精度。 　　5)固定循環加工功能　應用固定循環加工指令，可以簡化加工程序，減少編程的工作量。 　　6)子程序功能　如果加工工件形狀相同或相似部分，把其編寫成子程序，由主程序調用，這樣簡化程序結構。引用子程序的功能使加工程序模塊化，按加工過程的工序分成若干個模塊，分別編寫成子程序，由主程序調用，完成對工件的加工。這種模塊式的程序便于加工調試，優化加工工藝。 　　7) 特殊功能　在數控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置，用傳感器對實物掃描及采集數據，經過數據處理后自動生成NC程序，進而實現對工件的仿形加工，實現反向加工工程。總之，配置一定的軟件和硬件之后，能夠擴大數控銑床的使用功能。 　　2. 數控銑床加工范圍　　1)平面加工　數控機床銑削平面可以分為對工件的水平面(XY)加工，對工件的正平面(XZ)加工和對工件的側平面(YZ)加工。只要使用兩軸半控制的數控銑床就能完成這樣平面的銑削加工。 　　2)曲面加工　如果銑削復雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯動的數控銑床。 　　3. 數控銑床的裝備　　1)夾具　數控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。對于加工中、大批量或形狀復雜的工件則要設計組合夾具，如果使用氣動和液壓夾具，通過程序控制夾具，實現對工件的自動裝缷，則能進一步提高工作效率和降低勞動強度。 　　2)刀具　常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。