2.4　数控铣削用量的选择

2.4.1　数控铣削用量各要素的定义及计算

数控铣削用量各要素的定义及计算公式见表2-39。

2.4.2　数控铣削加工的切削用量选择

（1）数控铣削类的加工特点

数控铣削加工可以加工平面和曲面。加工平面时分为端铣及周端铣。如图2-7所示。加工刀具中一般采用面铣刀加工端面称为端铣，立式铣刀加工周、端面称为周端铣。

（2）切削用量的选择

铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、切削深度和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择原则，应首先选择切削深度或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。

1）选择切削深度ap或侧吃刀量ac。切削深度或侧吃刀量的选取主要由工件的加工余量、精度要求及工艺系统的刚度决定。

① 当工件表面粗糙度值要求为Ra=12.5～25μm时，如果圆周铣削加工余量小于5mm，端面铣削加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。

② 当工件表面粗糙度值要求为Ra=3.2～12.5μm时，应分为粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.5～1.0mm余量，在半精铣时切除。

③ 当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8～3.2μm时，应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5～2.0mm；精铣时圆周铣的侧吃刀量取0.3～0.5mm，面铣刀背吃刀量取0.5～1.0mm。

2）选择进给量f与进给速度vf。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量fz，再根据公式f=fzz计算。

每齿进给量fz的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高，fz越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，fz就越小。每齿进给量的确定可参考表2-40选取。工件刚性差或刀具强度低时，应取较小值。

3）选择切削速度vc。铣削的切削速度vc与刀具的耐用度、每齿进给量、切削深度、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径d成正比。其原因是当fz、ap、ac和z增大时，刀刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。铣削加工的切削速度vc可参考表2-41选取，也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。

4）选择主轴转速n。主轴转速n可根据选取的切削速度vc通过表2-39中的公式求得，得到的主轴转速用圆整后机床说明书中的标准值。

（3）两种常用刀具的切削用量选择

1）面铣刀　面铣刀采用多刃断续切削，加工过程比较平稳。影响这种刀具工作寿命的主要因素是工件的材质与硬度。故在确定其切削用量时应优先采用较大的切削深度，来提高加工效率，选择稍大的进给量，根据面铣刀的使用寿命选择合理的切削速度。硬质合金面铣刀切削用量参考数据见表2-42。

　注：表中铣刀直径设为150mm，若铣刀直径与此有较大的区别，可按比例增减切削速度。

2）立铣刀（含螺旋铣刀、直柄铣刀、整形铣刀）　立铣刀刀柄直径较小，刀柄长度相对较大，在加工中容易产生振动和弯曲而影响工件质量。故立铣刀加工时，切削深度不应超过其直径d的1/3～1/2。刀具直径越小，切削深度与其比值也应相应减小。进给量也不应太大，否则在加工中产生横向切削力会引起刀具弯曲变形而导致加工误差，甚至折断刀柄。立铣刀类切削用量参考数值见表2-43。

　注：此表中玉米铣刀及螺旋齿以及立铣刀的直径设为10mm，如果直径与此相差大于20%，则切削速度须按比例进行调整。

高速钢立铣刀粗铣切削用量参考数值见表2-44。