万能铣床加工工艺详解
&　　万能铣床加工工艺详解
　　1.铣削方式介绍
　　很多操作者不理解顺铣和逆铣的概念，什么时候用顺铣，什么时候用逆铣。我们常采用逆铣对零件进行粗加工，采用顺铣对零件精加工。
　　在铣床的加工过程中，顺铣逆铣是出现频率很高的两个词。那么究竟什么是顺铣，什么是逆铣?什么时候，用顺铣什么时候用逆铣，他们的优缺点是什么?首先我们来说，什么是顺铣逆铣。我们把刀齿旋转方向和零件的进给方向一致的铣削方式称之为为顺铣，把刀齿的旋转方向和零件的进给方向不一致的铣削方式称之为逆铣。
　　最后来说一下，顺铣和逆铣的优缺点。顺铣的优点就是消耗功率小、利于排屑、被加工零件表面的光洁度高、被加工工件尺寸精度高。缺点是不能对表面有积渣，凹凸不平的工件进行铣削。逆铣则与顺铣的优缺点相反，逆铣消耗的功率较高，工件的光洁度和精度较低，但它能完成对表面凹凸不平的工件的铣削。也正是由于，逆铣主要作用的工件表面粗糙度较大产生的磨擦力较大，产生的大量热量较大，刀齿受到的冲击负荷高，铣刀很容易变钝。
　　在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时，切削力有不同方向。面铣时，铣刀正好在工件的外侧，切削力的方向更应特别注意。顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。
　　由于顺铣的切削效果最好，通常首选顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。
　　2.铣床铣刀的选用
　　在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙，铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动&&铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。
　　铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时，切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。
　　当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时，在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的，这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件，也就是说刀片从开始切削到离开，切削力一直作用在最外侧的刀尖上，直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时，当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削，在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时，切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受，而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。
　　对于每一个刀片来说，当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。
　　3.万能铣床产生震动与噪声的原因
　　万能铣床一旦产生震动，如果不进行处理就会出现主轴径向跳动大，出现异响，从而就会影响产品的加工精度。下面我们来分析一下万能铣床震动意见噪声产生的原因。
　　检查万能铣床主轴是否松动，卸下主轴箱右侧的改版，用螺丝刀从锁紧螺母的槽中撬，直止退电，然后用退刀斜铁，别住主轴，用螺丝刀调整主轴总轴承上的锁紧螺母，达到松紧适宜，盖上盖板即可。
　　整机抖动现象，检查原因：检查万能铣床是否平行主电机座杆，电机法兰盘及电机枝干的锁紧螺母、螺钉是否松动，机头支座，滑座在立柱上是否夹紧。处理方法：万能铣床垫平，旋紧螺钉，螺母，调整各锁紧部位达到牢固。
　　万能铣床升降台，工作台移动不平稳，可能是斜铁松动，调整斜铁达到松紧适宜即可。
　　万能铣床产生噪声的原因分析：
　　1.切削力不断变化a.铣刀同时有几个齿参加加工，铣削过程中切削宽度是不断变化的。由于刀齿很难保证在同一圆周上，这就进一步加大了切削力的变化。
　　在切削过程中，铣刀刀齿的切削厚度时变化着的，因此对每一个刀齿来说切削力也是变化的。
　　2.存在着冲击铣削力的变化和冲击的存在，是铣削是产生噪声的主要原因，尤其是铣削薄壁结构的工件时，铣刀的刀齿撞击工件的瞬间，由于工件的刚性差和材质的关系，会产生较大的振动，导致机床噪声值幅度增加，且又通过工件辐射出来，为减少振动，可在工件上加阻尼板铣刀的多刃切削会引起铣床的振动，产生噪声。如果这种振动频率与机床的固有频率相同，就会产生共振现象，更加增大噪声。由于切削力的变动较为剧烈，致使主轴和刀杆产生扭转振动，从而造成主轴驱动系统中的齿轮受到反复冲击载荷，引起振动和噪声。
　　万能铣床是一种切削不连续的机床，切削阻力的冲击变化导致铣床的振动并产生噪声，所以，在解决铣床噪声问题时，除把重点放在寻找变速箱中的噪声源外，还必须注意到铣床结构本身的振动问题。
文章来源：中国机床商务网&
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数控铣床、加工中心常见对刀方法
数​控​铣​床​、​加​工​中​心​常​见​对​刀​方​法
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数控铣床（加工中心）常见对刀方法
数控铣床（加工中心）常见对刀方法
16:06:58&&作者：珠海城市职业技术学院
肖玉星 苟建峰 廖桂波&&来源：
对刀是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。该文较系统地讲述了数控铣床（加工中心）常见对刀方法的使用及其优缺点，有一定的实用价值。
　　对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系原点(程序原点)在机床坐标系中的位置，并将对刀数据输入到相应的存储位置或通过G92指令设定。它是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。
　　一、工件的定位与装夹(对刀前的准备工作)
　　在数控铣床上常用的夹具有平口钳、分度头、三爪自定心卡盘和平台夹具等，经济型数控铣床装夹时一般选用平口钳装夹工件。把平口钳安装在铣床工作台面中心上，找正、固定
　　平口钳，根据工件的高度情况，在平口钳钳口内放入形状合适和表面质量较好的垫铁后，再放入工件，一般是工件的基准面朝下，与垫铁面紧靠，然后拧紧平口钳。
　　二、对刀点、换刀点的确定
　　(1)对刀点的确定
　　对刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。对刀点可选在工件上或装夹定位元件上，但对刀点与工件坐标点必须有准确、合理、简单的位置对应关系，方便计算工件坐标系的原点在机床上的位置。一般来说，对刀点最好能与工件坐标系的原点重合。
　　(2)换刀点的确定
　　在使用多种刀具加工的铣床或加工中心上，工件加工时需要经常更换刀具，换刀点应根据换刀时刀具不碰到工件、夹具和机床的原则而定。
　　三、数控铣床的常用对刀方法
　　对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。对刀的的准确程度将直接映影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。
　　根据使用的对刀工具的不同，常用的对刀方法分为以下几种：(1)试切对刀法;(2)塞尺、标准芯棒和块规对刀法;(3)采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法;(4)顶尖对刀法;(5)百分表(或千分表)对刀法;(6)专用对刀器对刀法。
　　另外根据选择对刀点位置和数据计算方法的不同，又可分为单边对刀、双边对刀、转移(间接)对刀法和“分中对零”对刀法(要求机床必须有相对坐标及清零功能)等。
　　1.试切对刀法
　　这种方法简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低。
　　如图1所示，以对刀点(此处与工件坐标系原点重合)在工件表面中心位置为例(采用双边对刀方式)。
　　(1)X、Y向对刀
　　◎将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出对刀的位置。
　　◎起动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。
　　◎靠近工件时改用微调操作(一般用0.01mm来靠近)，让刀具慢慢接近工件左侧，使刀具恰好接触到工件左侧表面(观察，听切削声音、看切痕、看切屑，只要出现其中一种情况即表示刀具接触到工件)，再回退0.01mm。记下此时机床坐标系中显示的X坐标值，如-240.500等。
　　◎沿Z正方向退刀，至工件表面以上，用同样方法接近工件右侧，记下此时机床坐标系中显示的X坐标值，如-340.500等。
　　◎据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中X坐标值为{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。
　　◎同理可测得工件坐标系原点W 在机床坐标系中的Y坐标值。
　　(2)Z向对刀
　　◎将刀具快速移至工件上方。
　　◎起动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件上表面有一定安全距离的位置，然后降低速度移动让刀具端面接近工件上表面。
　　◎靠近工件时改用微调操作(一般用0.01mm来靠近)，让刀具端面慢慢接近工件表面(注意刀具特别是立铣刀时最好在工件边缘下刀，刀的端面接触工件表面的面积小于半圆，尽量不要使立铣刀的中心孔在工件表面下刀)，使刀具端面恰好碰到工件上表面，再将Z轴再抬高0.01mm，记下此时机床坐标系中的Z值，如-140.400等，则工件坐标系原点W在机床坐标系中的Z坐标值为-140.400。
　　(3)数据存储
　　将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系存储地址G5*中(一般使用G54~G59代码存储对刀参数)。
　　(4)起动生效
　　进入面板输入模式(MDI)，输入“G5*”，按起动键(在“自动”模式下)，运行G5*使其生效。
　　(5)检验
　　检验对刀是否正确，这一步是非常关键的。
　　2.塞尺、标准芯棒、块规对刀法
　　此法与试切对刀法相似，只是对刀时主轴不转动，在刀具和工件之间加入塞尺(或标准芯棒、块规)，以塞尺恰好不能自由抽动为准，注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削，这种方法不会在工件表面留下痕迹，但对刀精度也不够高。
　　3.采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法
　　操作步骤与采用试切对刀法相似，只是将刀具换成寻边器或偏心棒。
　　这是最常用的方法，效率高，能保证对刀精度。使用寻边器时必须小心，让其钢球部位与工件轻微接触，同时被加工工件必须是良导体，定位基准面有较好的表面粗糙度。Z轴设定器一般用于转移(间接)对刀法。
　　加工一个工件常常需要用到不止一把刀。第二把刀的长度与第一把刀的装刀长度不同，需要重新对零，但有时零点被加工掉，无法直接找回零点，或不容许破坏已加工好的表面，还有某些刀具或场合不好直接对刀。这时候可采用间接找零的方法。
　　(1)对第一把刀
　　◎对第一把刀的Z时仍然先用试切法、塞尺法等。记下此时工件原点的机床坐标Z1。第一把刀加工完后，停转主轴。
　　◎把对刀器放在机床工作台平整台面上(如虎钳大表面)。
　　◎在手轮模式下，利用手摇移动工作台至适合位置，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，最好在一圈以内，记下此时Z轴设定器的示数A并将相对坐标Z轴清零。
　　◎抬高主轴，取下第一把刀。
　　(2)对第二把刀
　　◎装上第二把刀。
　　◎在手轮模式下，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，指针指向与第一把刀相同的示数A位置。
　　◎记录此时Z轴相对坐标对应的数值Z0(带正负号)。
　　◎抬高主轴，移走对刀器。
　　◎将原来第一把刀的G5*里的Z1坐标数据加上Z0(带正负号)，得到一个新的Z坐标
　　◎这个新的Z坐标就是我们要找的第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标，将它输入到第二把刀的G5*工作坐标中，这样，就设定好了第二把刀的零点。其余刀与第二把刀的对刀方法相同。
　　注：如果几把刀使用同一G5*，则步骤改为把Z0存进二号刀的长度参数里，使用第二把刀加工时调用刀长补正G43H02即可。
　　4.顶尖对刀法
　　(1)X、Y向对刀
　　◎将工件通过夹具装在机床工作台上，换上顶尖。
　　◎快速移动工作台和主轴，让顶尖移动到近工件的上方，寻找工件画线的中心点，降低速度移动让顶尖接近它。
　　◎改用微调操作，让顶尖慢慢接近工件画线的中心点，直到顶尖尖点对准工件画线的中心点，记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值。
　　(2)Z向对刀
　　卸下顶尖，装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。
　　5.百分表(或千分表)对刀法
　　该方法一般用于圆形工件的对刀。
　　(1)X、Y向对刀
　　如图2所示，将百分表的安装杆装在刀柄上，或将百分表的磁性座吸在主轴套筒上，移动工作台使主轴中心线(即刀具中心)大约移到工件中心，调节磁性座上伸缩杆的长度和角度，使百分表的触头接触工件的圆周面，(指针转动约0.1mm)用手慢慢转动主轴，使百分表的触头沿着工件的圆周面转动，观察百分表指针的便移情况，慢慢移动工作台的X轴和Y轴，多次反复后，待转动主轴时百分表的指针基本在同一位置(表头转动一周时，其指针的跳动量在允许的对刀误差内，如0.02mm)，这时可认为主轴的中心就是X轴和Y轴的原点。
　　(2)Z向对刀
　　卸下百分表装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。
　　图2 百分表(或千分表)对刀法
　　6.专用对刀器对刀法
　　传统对刀方法有安全性差(如塞尺对刀，硬碰硬刀尖易撞坏)、占用机时多(如试切需反复切量几次)及人为带来的随机性误差大等缺点，已经适应不了数控加工的节奏，非常不利于发挥数控机床的功能。用专用对刀器对刀有对刀精度高、效率高、安全性好等优点，把繁琐的靠经验保证的对刀工作简单化了，保证了数控机床的高效高精度特点的发挥，已成为数控加工机上解决刀具对刀不可或缺的一种专用工具。由于加工任务不同，专用对刀器也千差万别，在这里就不再展开了，读者可在具体的工作中根据不同的需要设计不同的对刀器，来满足各自的加工需求。
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