切削加工和零件设计时应注意的三个要点

 

图中显示的是长方体加工姿势的等轴测图。使用3轴加工中心时，刀具可从垂直和平行于长方体材料表面的合计六个方向进行加工。

（长方体加工姿势）

对于腔槽，基本上需要在四个角上设置内R。在这种情况下，需要使用立铣刀的侧面进行加工，因此必须注意刀具的切入方向。此外，当立铣刀有多个切入方向时，则需要重新调整工件的方向（多次夹紧），加工时间和成本往往会增加。下图显示了立铣刀切入方向为一个和多个的情况。

（立铣刀的切入方向）

接下来，对三种典型的腔槽形状进行逐一分析。

闭合式轮廓腔槽

对于四面封闭的腔槽形状，立铣刀的运动轨迹如下图所示。因此，无法加工小于立铣刀直径的圆角，且必须在四个角上设置内R。

（腔槽的加工与立铣刀的关系）

开放式轮廓腔槽

不过，对于四面不封闭的开放式腔槽形状，可通过设计切削刀具的切入方向来加工没有内R的腔槽形状。

（开放式轮廓腔槽加工）

阶梯型腔槽

对于阶梯型腔槽，角R的极限值由切削底面使用的立铣刀尺寸决定。必须注意加工深度与立铣刀R之间的关系。如下图所示，在阶梯型腔槽中，较浅的腔槽被指定为R2圆角，应使用R2的立铣刀进行加工；而较深的腔槽指定为R5圆角，应使用R5的立铣刀进行加工。请注意，腔槽深度越大，所需的立铣刀就越粗。

（阶梯型腔槽的加工）

在立铣刀的终点位置或折返位置，必须始终有一个与立铣刀直径相对应的R。下图显示了立铣刀在终点位置和折返位置的运行情况。根据腔槽的深度，选用合理立铣刀直径进行所需R的加工。

（立铣刀在终点位置和折返位置的运行）

 

另一方面，无需指定立铣刀的鼻端R。鼻端R是立铣刀刀尖部位的小R角。虽然这部分不是尖角，但如果指定了R，则必须按照该值进行加工。因此，应该在2D图纸中标注如“R1以下”，而不要在3D模型中指定R。

（立铣刀鼻端形状）

 

在对机加工零件进行表面处理时，可能需要在表面开孔，用于在表面处理过程中悬挂零件。在这种情况下，表面处理后孔内可能会出现表面处理不当的斑点。 下图表示表面处理时应如何悬挂零件。

（悬挂方法）

 

虽然3D模型可以非常自由地创建完成，但在实际加工过程中，刀具的形状和方向等会产生许多限制条件。因此，在设计过程中使用立铣刀时应注意，腔槽形状和角R符合要求、立铣刀终点位置的角R符合要求、以及不指定立铣刀的鼻端R。对切削工具的这些限制不仅体现在立铣刀上，在设计过程中应注意每种刀具的特点和运动方式。