2.6 刀具选择
针对在该毕业设计中所加工的零件3，应根据各加工步骤的加工内容来选取刀具，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面如R47.5的底部大平面时，应选硬质合金刀片面铣刀；加工凸台（零件3中的台阶面）、尺寸跨度为10mm的环形凹槽时，选高速直柄键槽铣刀较为合适，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀。在零件3中部涉及曲面加工，只有局部倒圆角结构，倒圆角半径为R0.5，对此，选用环形铣刀进行一步加工后再使用R0.5的球头刀进行精铣即可。
下面对零件3各加工部位的刀具选择如下：
1、粗加工底部R47.5mm表面，选择直径20mm端面立铣刀，刀具材料硬质合金； 2、精加工底部R47.5mm表面，选择直径16mm端面立铣刀，刀具材料硬质合金； 3、粗铣削10mm环形槽，选择直径6mm直柄键槽铣刀，刀具材料高速钢； 4、精铣削10mm环形槽，选择直径6mm直柄键槽铣刀，刀具材料高速钢； 5、粗加工边缘倒角，选择45O可转位车刀，刀具材料硬质合金； 6、精加工边缘倒角，选择45O可转位车刀，刀具材料硬质合金； 将零件3倒置加工另一面
7、粗加工上部台阶面，选择D6R1的环形铣刀，刀具材料高速钢； 8、精加工上部台阶面，选择D6R1的环形铣刀，刀具材料高速钢；
9、粗加工切除两对称平面，选择直径为10mm的方肩铣刀，刀具材料高速钢； 10、精加工切除两对称平面，选择直径为10mm的方肩铣刀，刀具材料高速钢； 11、粗加工边缘倒角，选择45O可转位车刀，刀具材料硬质合金； 12、精加工边缘倒角，选择45O可转位车刀，刀具材料硬质合金；
13、精加工中部棱角处R0.5倒圆角，选择R0.5mm的球头铣刀，刀具材料高速钢； 14、粗加工中心R22.5贯通孔，选择直径为16mm钻头，刀具材料硬质合金； 15、半精加工中心R22.5贯通孔，选择直径为12mm的直柄立铣刀，刀具材料高速钢； 16、精加工中心R22.5贯通孔，选择直径为12mm的直柄立铣刀，刀具材料高速钢。
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型腔类零件设计及加工工艺分析
如上所述，零件3的加工过程中用到了立铣刀、键槽铣刀以及钻头等多种刀具，现对其中比较重要的几个进行进一步说明如下：
1、钻头
钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。零件3中心R22.5贯通孔铣削之前先用钻头粗加工，便于下步铣刀的半精加工和
精加工。 2-12 钻头
2、铣刀
铣刀对零件3上的面、孔、槽等的大部分结构都有较好的加工效果，而且铣刀也是应用最广泛的刀具。常用的铣刀主要有：加工平面的圆柱铣刀、面铣刀（端铣刀）、三面刃铣刀（盘铣刀）。
下图方肩铣刀是一种典型的铣刀，正如图中所示，方肩铣刀对铣削开放或封闭的槽、面或孔时均有上佳表现。对零件3中相距87mm的两侧面材料的去除加工，正适合选用方肩
铣刀，如图：
2-14 方肩铣刀
2-13切除加工面
立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀，则应主要考虑机床的最高转速能否达到刀具的最低切削速
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度（60m/min）。另外，对于孔和台阶的加工，使用下图所示的里直柄立铣刀也能达到很好的效果，正如零件3里半径为R22.5的中心贯通孔的加工，在用钻头对其进行粗加工后，即可使用立铣刀完成其半精加工及精加工。
2-15 贯通孔
对于较大平面的加工，考虑加工精度及粗糙度要求，采用专门的面铣刀能获得想要的效果，面铣刀种类、数量也比较多，应根据零件实际情况进行合理选择。
铣刀直径的选择：铣刀直径的选用视零件3上所加工结构面积的大小，另外刀具的选用还取决于设备的规格和工件的加工尺寸。
面铣刀主要用于较大表面的铣削，具有效率高、加工质量好等特点，正如下图零件3中的底面和台阶面的加工精铣，根据零件平面尺寸大小，可选择直径为D10的90o面铣刀，下图为铣刀的有关图形，对于90o面铣刀的应用也有图形说明，见下图：
2-16 面铣刀 2-17 90O面铣刀
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型腔类零件设计及加工工艺分析
2-18 底面与台阶面
2.7 加工余量的确定
机械加工余量的大小等于每个中间加工余量总和,选择加工余量应根据下列主要条件：
1、 应采用最小的加工余量以求缩短加工时间并降低零件的制造费用。
2、 应有充分的加工余量，特别是最后工序加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面光洁度精度。
3、 决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法以及加工过程中零件可能发生的变形。 4、决定加工余量时还应考虑被加工零件的大小。
在零件3的加工过程中，每一步也同样涉及加工余量的选择，综合考虑零件3的加工内容和结构尺寸，其加工过程中的余量选择如下：
1、粗加工底部R47.5mm表面，为精加工留有0.3mm的余量，在使用直径8mm端面立铣刀精铣时切除；
2、沿垂直方向粗铣削10mm环形槽，为底面留出0.2mm的余量以便精铣，在侧面留出0.3mm的余量，在精铣时用直径为6mm直柄键槽铣刀将底面和侧面余量同时去除；
3、粗加工边缘1X1mm倒角时，留出0.1mm的余量由车刀在二次加工精铣时完成切除； 零件3倒置后上部结构加工时余量的选择：
4、在加工上部台阶面时，因台阶面同中心圆柱孔交界处有倒圆角，为粗加工时能加工出倒圆角的大致形状，余量不应留的过大，可选择0.2mm；此步选的刀具为D6R1的环形铣刀，而倒圆角半径为R0.5mm，所以精铣后还应使用R0.5的球头刀对倒圆角进行局部精铣以切除残余余量。
5、加工切除两对称平面时，刀具走直线即可完成，侧面余量可选0.5mm留于精铣；
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6、粗加工边缘1X1mm倒角时，留出0.1mm的余量由车刀在二次加工精铣时完成切除； 7、加工中心R22.5贯通孔时，因选择的是直径为16mm的钻头粗加工，所以为立铣刀半精加工留有的余量为22.5mm-16/2mm =14.5mm，半精加工时再为精加工留出0.5mm的余量。
2.8 切削用量的选择
制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料的基础上，合理地确定主轴转速S、进给量f和切削深度ap。不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的主轴转速S。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较大的主轴转速S。
下面对零件3加工过程中的切削用量选择说明如下：
1、粗加工底部R47.5mm表面，主轴转速S选800r/min，进给量f设为500mm/min，切削深度ap为1.2mm；
2、精加工底部R47.5mm表面，主轴转速S选1000r/min，进给量f设为400mm/min，切削深度ap为0.3mm；
3、粗铣削10mm环形槽，主轴转速S选750r/min，进给量f设为400mm/min，切削深度ap为1.4mm；
4、精铣削10mm环形槽，主轴转速S选850r/min，进给量f设为300mm/min，切削深度ap为垂直方向为0.2mm，水平方向为0.3mm；
5、粗加工边缘倒角，主轴转速S选800r/min，进给量f设为500mm/min，切削深度ap为0.3mm；
6、精加工边缘倒角，主轴转速S选1000r/min，进给量f设为400mm/min，切削深度ap为0.1mm；
将零件3倒置加工另一面
7、粗加工上部台阶面，主轴转速S选800r/min，进给量f设为600mm/min，切削深度ap为3mm；
8、精加工上部台阶面，主轴转速S选1000r/min，进给量f设为500mm/min，切削深度ap为0.2mm；
9、粗加工切除两对称平面，主轴转速S选1000r/min，进给量f设为800mm/min，切削深度ap为3.5mm；
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