铣削切削参数与攻丝技术精通指南

学习目标

• 识别并选择立式铣床装夹与操作应对各类加工任务
• 根据材料选取合理切削速度
• 计算立铣切削转速与进给
• 掌握动力进给攻丝正确设置

切削速度

切削速度定义为刀具外切削边的线速度，即表面速度。表面速度、表面英尺数、表面积直接相关。同一转速下，大直径刀具表面速度更高。单位：表面英尺/分钟（SFM）。所有切削工具遵循表面速度原理。切削速度主要取决于工件材料与刀具材料。工件越硬，切削速度越低；越软越高（见图1）。刀具材料越硬，切削速度越高；越软越低（见图2）。

表1：常用材料切削速度参考表 (SFM)

主轴转速计算

确定材料与刀具的SFM后，可计算主轴转速：

RPM = (CS × 4) / D

• RPM = 每分钟转数
• CS = 切削速度 (SFM)
• D = 刀具直径 (英寸)

铣削进给

进给定义为工件每分钟向刀具移动的距离（英寸/分，IPM）。LBCC铣床进给与主轴转速独立，允许大直径低转速刀具使用更高进给。

进给率取决因素：切深/切宽、刀具类型、刀具锋利度、工件材料、工件强度均匀性、表面粗糙度要求、精度要求、机床/装夹/刀具系统刚性与功率。

每齿进给量

每齿进给量指刀具每齿每转切除的材料量。所有刃等量切入形成等厚切屑。每齿进给量与刃数共同决定进给率。理想铣削进给率 (IPM) 计算公式：

IPM = F × N × RPM

• IPM = 进给率 (英寸/分)
• F = 每齿进给量
• N = 刃数
• RPM = 主轴转速

示例：立铣刀每齿进给：钢材小直径刀具0.001-0.002英寸，铝材大直径刀具0.010英寸。低碳钢切削速度90 SFM，3/8"高速钢两刃立铣刀：

RPM = 90 × 4 / 0.375 = 960 RPM

取每齿进给0.002英寸：

IPM = 0.002 × 2 × 960 = 3.84 IPM

机床进给

使切削刀具切入或沿工件表面切削的机床运动称为进给。金属切削中通常以千分之一英寸为单位。不同机床进给表达方式略异。钻床动力进给设定每转进给量(IPR)，如设0.006"则每转进给0.006"。

攻丝工艺

良好实践

使用攻丝导向器

攻丝导向器是加工直通可用螺纹的关键。车床/铣床上攻丝本身已居中对正。手动攻丝时，90°导向器比肉眼准得多。

使用切削油

钻孔攻丝必须用油：防尖啸、切削顺滑、排屑、防过热。

啄钻/啄攻

防止刀具过热断裂。钻/攻一段退刀排屑冷却。常见做法：进一整圈退半圈。每次退刀清理切屑并添加切削油。

手动攻丝步骤

1. 查表选钻头：选攻丝尺寸首选参考表；
2. 倒角：攻丝前倒角/沉头有利螺丝装配。最佳主轴转速150-250 RPM；
3. 装攻丝导向套：选最接近丝锥尺寸的导向套套在孔上；
4. 攻丝：用丝锥扳手啄攻。轻压力整圈进、半圈退，攻至深度；
5. 完成：丝锥不再进给或达深度即停止。继续施力易断丝锥，越小越易断。

立铣动力进给攻丝步骤

1. 原理同手动，改用立铣动力进给；
2. 开机前切换低速档；
3. 松开套筒锁紧，将套筒降至最低，确保攻丝深度空间；
4. 主轴正转，转速设60 RPM；
5. 进给丝锥，丝锥咬入后自动进给；
6. 达深度后迅速切换主轴反转，一气呵成退出，保护螺纹与丝锥；
7. 关机；
8. 清理螺纹孔、丝锥、机床。

单元测试

1. 解释硬/软材料切削速度差异。
2. 工具钢与铝材切削速度各是多少？
3. 计算：1/2"高速钢立铣刀加工铝材的RPM。
4. 基于第3题RPM，计算三刃刀具进给率。
5. 计算：3/4"高速钢立铣刀加工青铜的RPM。
6. 计算：1/2"硬质合金两刃立铣刀加工低碳钢的进给率。
7. 钻孔/攻丝时啄钻的作用？
8. 选5/16-24丝锥对应的钻头尺寸。
9. 切削液的作用？
10. 手动攻丝与动力进给攻丝的区别？