铣削要素及铣削力
来源: 时间:2014-07-17 14:51:58
铣削要素
铣削要素是铣削过程中的切削用量要素和切削层尺寸平面要素的总称。以车外圆为例介绍的切削要索概念,同样适用于铣削加工。
(1)铣削速度
铣削速度Vc是指铣削时,铣刀最大直径处切创刃的圆周速度:式中 n——铣刀转速(r/min);z——铣刀齿数。
上述内容中,af是决定铣削用量的具体参数,可以根据刀具、工件材料、铣削方式查找有关艺手册选取;f反映了进给速度与铣刀转数之间的关系,是调整铣床进给机构的实用数据。在实际工作中,按uf调整机床进给量的大小。
(3)铣削深度
铣削深度ap(mm)是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。
(4)铣削宽度
铣削宽度久(mm)是指垂直于铣刀轴线和工件进给方向测量的切削层尺寸。
(5)切削层公称厚度
切削层公称厚度AD(mm)是指铣刀每个刀齿所切下的金属层在铣刀半径方向上的厚度。切削层公称厚度在加工过程中是变化的。
(6)切削层公称宽度
切削层公称宽度bD是指铣刀主切削刃与工件的接触长度。[bD]为mm,对于直齿铣刀和端铣刀,切削层公称宽度6D是不变的,一般等于它的铣削深度ap,对螺旋齿圆柱铣刀或立铣刀等,其切削层公称宽度bD是随刀齿切入位置的变化而变化的。
(7)切削层公称横截面积
切削层公称横截面积AD是指加工时,铣刀上参加切削的某个刀齿的平均切削层公称厚度hp与切削层公称宽度bD的乘积,在一般情况下,铣刀的瞬时总切削层公称横截面积Ad为同时参加切削的各刀齿的切削面积的总和,工作时,铣刀的工作刀齿数和刀齿的切削层公称厚度是变化的,所以总切削层公称横截面积Ap也是变化的,它直接影响切削力、切削热的大小。
铣削力
铣削时,每个刀齿都受到工件材料的变形抗力和摩擦阻力。当工件材料、刀具角度确定以后,铣削力的大小主要决定于切削面积,由于每个刀齿的切削位置和切削面积随时在变化,所以作用在每个刀齿上的铣削力的大小和方向也在不断变化。为研究方便起见,可假定各刀齿上作用力的合力作用在刀齿上的某点。它可分解为径向分力Fy,切向分力Fx和轴向分力Fx。
径向分力Fy指向刀杆的中心线,使刀杆弯曲,影响加工精度。切向分力Fx是主切削力,消耗了机床的大部分功率。轴向分力Fx取决于圆柱铣刀的螺旋角(或端面铣刀的主偏角)。在选择和安装铣刀时,要注意螺旋齿铣刀的刀齿旋向和铣刀的旋转方向,应保证轴向
分力Fx将铣刀压向铣床主轴的锥孔,否则在轴向分力Fx的反向作用下,刀杆会脱离主轴锥孔,使切削过程失去平稳。
作用在工件上的合力与合力大小相同,方向相反。为了机床、模具设计的需要和测量的方便将它沿着铣床工作台运动方向分解为三个互相垂直的分力;纵向进给分力Fh,横向进给分力Fe和垂直进给分力Fv。它们直接影响工件装夹的可靠性,加工的平稳性和工件的加工精度。