CN110480074A - 铣削加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铣削加工方法，包括如下步骤，沿z轴方向分层铣削以在工件上暴露出加工侧面，下游的加工层在x轴方向上逐层突出上游的加工层，以使加工下游的加工层得到的加工侧面相对于加工上游加工层得到的加工侧面依次沿着x轴方向移动，其中，加工上游的加工层时在工件上留下余料，所述余料与上游的加工层在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于下游的加工层上方，加工下游的加工层时，还加工去除所述余料。即使采用分层加工的工艺，工件的加工侧面上始终被刀具连续的加工，从而防止采用分层加工过程中，在相邻层的交接处，工件的加工侧面上出现毛刺，提高加工质量。

Description

铣削加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种铣削加工方法。

背景技术

一般CNC加工通常是指计算机数字化控制精密机械加工，CNC加工车床、CNC 加工铣床、CNC加工镗铣床等。

CNC铣刀的走刀方向一般分为沿着CNC铣刀的轴向走刀和沿着CNC铣刀的径向走刀。例如在加工工件表面时，通常沿着CNC铣刀的轴向切入一定的深度，然后沿着CNC铣刀的径向铣削一定的面积。

由于被加工的工件具有一定的塑性和韧性，CNC铣刀加工时容易在工件表面留下明显的毛刺，导致加工质量低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种铣削加工方法，具有减少工件上的毛刺的优点。

一种铣削加工方法，包括如下步骤，沿z轴方向分层铣削以在工件上暴露出加工侧面，下游的加工层在x轴方向上逐层突出上游的加工层，以使加工下游的加工层得到的加工侧面相对于加工上游加工层得到的加工侧面依次沿着x 轴方向移动，其中，加工上游的加工层时在工件上留下余料，所述余料与上游的加工层在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于下游的加工层上方，加工下游的加工层时，还加工去除所述余料。

采用上述技术方案，即使采用分层加工的工艺，工件的加工侧面上始终被刀具连续的加工，从而防止采用分层加工过程中，在相邻层的交接处，工件的加工侧面上出现毛刺，提高加工质量。

在其中一个实施例中，通过铣刀铣削以暴露出所述加工侧面和暴露出加工底面，使加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，然后通过燕尾刀去除由于排出毛刺而在工件上产生的应力痕。

采用上述技术方案，加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，毛刺排出的过程中会在加工区域下方留下划痕，以形成应力痕，然后通过燕尾刀去除应力痕，提高了工件表面质量。

在其中一个实施例中，通过铣刀铣削时，在所述加工底面上留出一定的加工余量，通过所述燕尾刀去除所述应力痕时，同时去除所述加工余量。

采用上述技术方案，通过铣刀加工加工底面的表面平整度要低于燕尾刀加工的加工底面的表面平整度，由于后续需要用到燕尾刀进行加工以去除应力痕，在前道工序中在加工底面留出一定的加工余量，在去除应力痕的步骤中顺便去除加工余量，从而提高了工件的加工底面的平整度。

在其中一个实施例中，所述加工余量在z轴方向的长度为0.01mm-0.1mm。

采用上述技术方案，为了降低燕尾刀加工的时间，加工余量不宜留的过大，采用0.01mm-0.1mm的加工余量为宜。

在其中一个实施例中，通过铣刀铣削时，所述铣刀以如下任意一种方式运行：

所述铣刀在俯视方向上绕顺时针旋转，所述铣刀为左旋刀；或

所述铣刀在俯视方向上绕逆时针旋转，所述铣刀为右旋刀。

采用上述技术方案，加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，毛刺排出的过程中会在加工区域下方留下划痕，以形成应力痕，然后通过燕尾刀去除应力痕，提高了工件表面质量。

在其中一个实施例中，每个所述加工层的厚度相同。

采用上述技术方案，每个加工层厚度相同，便于加工前快速分层，提高加工效率。

一种铣削加工方法，包括依次进行的以下步骤：

粗加工，刀具以第一转速和第一进给速度沿z轴方向铣削形成粗加工层，以工件上暴露出加工侧面，及

精加工，刀具以第二转速和第二进给速度沿z轴方向铣削形成精加工层，所述精加工层和所述粗加工层沿z轴方向排布，所述精加工层在x轴方向上突出所述粗加工层，以使加工所述精加工层得到的加工侧面相对于加工粗加工层得到的加工侧面沿着x轴方向移动，其中，加工所述粗加工层时，在所述工件上留下余料，所述余料与所述粗加工层在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于所述精加工层上方，加工所述粗加工层时，还加工去除所述余料，所述第二转速大于所述第一转速，所述第二进给速度小于所述第一进给速度。

采用上述技术方案，分层加工分为粗加工和精加工，粗加工以较慢的转速较快的进给速度走刀，精加工以较快的转速较慢的进给速度走刀，保证了加工质量，提高了加工效率；即使采用分层加工的工艺，工件的加工侧面上始终被刀具连续的加工，从而防止采用分层加工过程中，在相邻层的交接处，工件的加工侧面上出现毛刺，提高加工质量。

在其中一个实施例中，在精加工的步骤中，通过铣削以暴露工件的加工侧面和加工底面，加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，然后通过燕尾刀去除由于排出毛刺而在工件上产生的应力痕。

采用上述技术方案，加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，毛刺排出的过程中会在加工区域下方留下划痕，以形成应力痕，然后通过燕尾刀去除应力痕，提高了工件表面质量。

在其中一个实施例中，通过端铣刀铣削时，在所述加工底面上留出一定的加工余量，通过所述燕尾刀去除所述应力痕时，同时去除所述加工余量。

采用上述技术方案，通过铣刀加工加工底面的表面平整度要低于燕尾刀加工的加工底面的表面平整度，由于后续需要用到燕尾刀进行加工以去除应力痕，在前道工序中在加工底面留出一定的加工余量，在去除应力痕的步骤中顺便去除加工余量，从而提高了工件的加工底面的平整度。

在其中一个实施例中，还包括去除残余毛刺的步骤。

采用上述技术方案，防止残余毛刺混入后续研磨工序中将产品表面刮花。

在其中一个实施例中，所述粗加工层为一层或多层，所述精加工层为一层或多层。

综上所述，即使采用分层加工的工艺，工件的加工侧面上始终被刀具连续的加工，从而防止采用分层加工过程中，在相邻层的交接处，工件的加工侧面上出现毛刺，提高加工质量。

附图说明

图1 a为一种原材料的结构示意图，采用分层方法加工得到图1b所示的工件；

图2为本申请的一个实施例中的铣削加工方法的一个加工步骤图；

图3为本申请的一个实施例中的铣削加工方法中通过铣刀加工时的工件的结构示意图；

图4为本申请的一个实施例中的铣削加工方法中铣刀加工工件时的示意图；

图5为本申请的一个实施例中的铣削加工方法中燕尾刀加工工件时的示意图；

图6为本申请的一个实施例中铣削加工方法加工得到的不锈钢件的结构示意图。

附图标记：10、原材料；11、工件；100、铣刀；110、燕尾刀；200、200a、 200b、加工层；210、粗加工层；220、精加工层；300、加工侧面；310、加工底面；320、余料；330、应力痕；340、加工余量；350、加工区域；400、尖角。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容的理解更佳透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

为了表述方便，实施例中借助坐标系进行介绍，坐标系中z轴方向为竖直方向，x轴方向为水平方向。

一种铣削加工方法，可以通过CNC机床进行自动化加工，还可以采用人工的方式进行。如图1中a所示，图1a为一种原材料10的结构示意图，采用分层方法加工得到图1中b所示的工件11。

以CNC机床为例进行说明，CNC机床的铣刀100的走刀方向一般分为沿着铣刀100的轴向z方向进行进给和沿着铣刀100的径向x方向进行进给。如图1b 所示，若铣刀100沿着轴向z方向进行进给，由于铣刀100在z方向上需要进给的总深度比较长，为了在铣刀100强度允许条件下进行加工，通常在z方向上分成若干加工层t，然后沿z方向依次分层加工，如图1中b所示的虚线部分即分成的若干加工层t，铣刀100铣削掉废料之后，在工件11上暴露出加工侧面300。由于分层加工在层与层交接的位置容易产生毛刺，特别是在图1b中的加工侧面300上，容易产生明显的层间毛刺。

图2为一个实施例中的铣削加工方法的加工步骤图，铣刀100在z向上分层加工，具体地，沿着z轴正方向依次分成若干加工层200，沿着z轴正方向，各个加工层200在x轴正方向上逐层突出，即上游的加工层200沿着x轴正方向突出于上游的加工层200。如图3所示，图3为一个实施例中的铣刀100加工时的工件的结构示意图，铣刀100在沿着x轴正方向铣削下游的加工层200b时，还将铣削掉工件11上的与上游的加工层200a在同一个层面内的余料320。具体地，以图3为例说明余料320的具体位置，余料320与上游的加工层200a在x 轴方向上位于同一个层面，且余料320位于下游的加工层200b的在z轴方向的上方。应注意的是该余料320在铣削上游的加工层200a时还未被铣削掉，从而在工件11上暴露出加工侧面300。在整个加工过程中，工件11上暴露出的加工侧面300是沿着x轴正方向逐渐移动的。这样，即使采用分层加工的工艺，工件11的加工侧面300上始终被铣刀100连续的加工，从而防止采用分层加工过程中，在相邻层的交接处，工件的加工侧面300上出现毛刺。

在其中一个实施例中，如图4所示，铣刀100为左旋刀，铣刀100在俯视方向上绕顺时针旋转，铣刀100沿着x轴正方向进给切割时，产生的毛刺沿着z 轴正方向排出，即毛刺向下排出，此时在铣削部位的下方产生应力痕330。在其中一个实施例中，若将图4所示的铣刀100替换为右旋刀，铣刀100在俯视方向上绕逆时针旋转，产生的毛刺也是向下排出，此时在铣削部位下方产生应力痕330。

如图5所示，然后切换燕尾刀110，精加工应力痕330，以去除应力痕330。使得加工表面更加平整，表面精度高。

如图4所示，在通过铣刀100加工后还暴露出加工底面310，由于后续需要通过燕尾刀110加工去除应力痕330，在其中一个实施例中，在铣刀100加工时，在加工底面310上留出一定的加工余量340，加工余量340在z轴方向上的长度为0.01mm-0.1mm，优选为0.03mm。然后切换燕尾到加工应力痕330时，将上述的加工余量340顺带去除，从而使得加工底面310的表面精度提高。采用上述加工方式，可以有效减少工件上残留的毛刺，减少人工去除毛刺的成本。

通常为了便于排出毛刺，常见的加工方式是，如图4所示，若铣刀100为右旋刀，铣刀100在俯视方向上绕顺时针旋转，沿着x轴正方向铣削时，毛刺向上排出，此时会在铣削位置的上方残留下棱边，导致铣削面不平整，增加了工件上的毛刺，通过该加工方式加工得到的加工底面310的表面质量也较低。

图6为一个实施例中的不锈钢件的结构示意图，图中的阴影部分为加工区域350。其中，不锈钢件大致在xy平面内延伸，z轴方向垂直于xy平面。加工该不锈钢件的方法包括以下步骤：

S100，通过￠3.0端铣刀粗加工加工区域350，￠3.0端铣刀的转速可以为6000PRM，进给速度可以为2500mm/min。具体地，沿z轴方向分层铣削以在不锈钢件上暴露出加工侧面300，结合图2，下游的加工层200在x轴方向上逐层突出上游的加工层200，以使加工下游的加工层200得到的加工侧面300相对于加工上游加工层200得到的加工侧面300依次沿着x轴方向移动。结合图2，这些加工层200包括沿z轴正方向排布的粗加工层210和精加工层220。这些粗加工层210和精加工层220的厚度可以都相同。

S200，如图6所示，通过￠1.5端铣刀精加工加工区域350，￠1.5端铣刀的转速可以为8000PRM，进给速度可以为600mm/min。如图2所示，具体地，分层铣削加工区域350的精加工层220。

在精加工的步骤中，通过￠1.5端铣刀铣削以暴露出所述加工侧面300和暴露出加工底面310，使加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，然后通过￠1.5燕尾刀110去除由于排出毛刺而在工件上产生的应力痕330。￠1.5燕尾刀110的转速可以为9000PRM，进给速度可以为600mm/min。

在精加工的步骤中，通过￠1.5端铣刀铣削时，在所述加工底面310上留出一定的加工余量340，通过所述燕尾刀110去除所述应力痕330时，同时去除所述加工余量340。

S300，通过￠2.0双面倒角刀以10000PRM的转速，3500mm/min的进给速度去除残余毛刺，防止后续研磨时毛刺将产品表面刮花。

S400，通过￠6毛刷以9000PRM的转速，600mm/min的进给速度扫除刮落的毛刺。

如图6所示，当不锈钢件具有尖角400时，在尖角400处留有0.005mm的预留量。铣刀100以逆铣的方式加工尖角，以10000PRM的转速运行。以300mm/min 的进给速度加工尖角400，加工完毕后，可以将铣刀100的进给速度升高至800mm/min继续加工其他位置。

在其中一个实施例中，提供一种铣削加工方法，包括依次进行的以下步骤：

粗加工，刀具以第一转速和第一进给速度沿z轴方向铣削形成粗加工层210，以工件11上暴露出加工侧面300，及

精加工，刀具以第二转速和第二进给速度沿z轴方向铣削形成精加工层220，所述精加工层和所述粗加工层沿z轴方向排布。如图2所示，图2示出了六个粗加工层210和四个精加工层220，本实施例中，可以将图2中的加工层200替换成一个粗加工层210和一个精加工层220，所述精加工层220在x轴方向上突出所述粗加工层210，以使加工所述精加工层220得到的加工侧面300相对于加工粗加工层210得到的加工侧面300沿着x轴方向移动，结合图2和图3，加工所述粗加工层210时，在所述工件11上留下余料320，所述余料320与所述粗加工层210在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于所述精加工层220上方，加工所述粗加工层210时，还加工去除所述余料320，所述第二转速大于所述第一转速，所述第二进给速度小于所述第一进给速度。

在一些实施例中，如图2所示，粗加工层210可以为一层或多层，精加工层220可以为一层或多层。为解决发明提出的问题，全部或部分以计算机程序处理流程为基础，通过计算机执行按上述流程编制的计算机程序，对计算机外部对象或内部对象进行控制或处理的解决方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指定相关的硬件来完成，上述程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：(方法的步骤)，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铣削加工方法，其特征在于，包括如下步骤，沿z轴方向分层铣削以在工件上暴露出加工侧面，下游的加工层在x轴方向上逐层突出上游的加工层，以使加工下游的加工层得到的加工侧面相对于加工上游加工层得到的加工侧面依次沿着x轴方向移动，其中，加工上游的加工层时在工件上留下余料，所述余料与上游的加工层在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于下游的加工层上方，加工下游的加工层时，还加工去除所述余料。

2.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于，通过铣刀铣削以暴露出所述加工侧面和暴露出加工底面，使加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，然后通过燕尾刀去除由于排出毛刺而在工件上产生的应力痕。

3.根据权利要求2所述的铣削加工方法，其特征在于，通过铣刀铣削时，在所述加工底面上留出一定的加工余量，通过所述燕尾刀去除所述应力痕时，同时去除所述加工余量。

4.根据权利要求3所述的铣削加工方法，其特征在于，所述加工余量在z轴方向的长度为0.01mm-0.1mm。

5.根据权利要求2所述的铣削加工方法，其特征在于，通过铣刀铣削时，所述铣刀以如下任意一种方式运行：

所述铣刀在俯视方向上绕顺时针旋转，所述铣刀为左旋刀；或

所述铣刀在俯视方向上绕逆时针旋转，所述铣刀为右旋刀。

6.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于，每个所述加工层的厚度相同。

7.一种铣削加工方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

粗加工，刀具以第一转速和第一进给速度沿z轴方向铣削形成粗加工层，以工件上暴露出加工侧面，及

精加工，刀具以第二转速和第二进给速度沿z轴方向铣削形成精加工层，所述精加工层和所述粗加工层沿z轴方向排布，所述精加工层在x轴方向上突出所述粗加工层，以使加工所述精加工层得到的加工侧面相对于加工粗加工层得到的加工侧面沿着x轴方向移动，其中，加工所述粗加工层时，在所述工件上留下余料，所述余料与所述粗加工层在x轴方向上在同一层面内，且所述余料在z轴方向上位于所述精加工层上方，加工所述粗加工层时，还加工去除所述余料，所述第二转速大于所述第一转速，所述第二进给速度小于所述第一进给速度。

8.根据权利要求7所述的铣削加工方法，其特征在于，在精加工的步骤中，通过铣削以暴露工件的加工侧面和加工底面，加工时产生的毛刺沿z轴正方向排出，然后通过燕尾刀去除由于排出毛刺而在工件上产生的应力痕。

9.根据权利要求8所述的铣削加工方法，其特征在于，通过端铣刀铣削时，在所述加工底面上留出一定的加工余量，通过所述燕尾刀去除所述应力痕时，同时去除所述加工余量。

10.根据权利要求7所述的铣削加工方法，其特征在于，所述粗加工层为一层或多层，所述精加工层为一层或多层。