第三章 铣削加工

LOGO第三章铣削加工铣削加工概述一铣床的种类与用途二一本章主要内容第三章铣削加工铣刀的种类与用途四三各类表面的铣削方法LOGO第三章铣削加工第一节铣削加工概述铣削加工的应用与特点一铣削用量二一本节教学内容第一节铣削加工概述铣削方式三本节教学要求：（1）了解铣削加工的工作原理、特点和应用范围；（2）掌握铣削要素、铣削方式；本节教学要求第一节铣削加工概述（1）铣削加工的特点和应用范围；（2）铣削要素、铣削方式；本节教学重点难点本节教学重点：本节教学难点：铣削要素、铣削方式第一节铣削加工概述铣削加工：是在铣床上使用旋转多刃刀具，对工件进行切削加工的方法。铣削加工时，铣刀的旋转是主运动，铣刀或工件沿坐标方向的直线运动或回转运动是进给运动。适用于平面类和沟槽类工件的加工。铣刀特点：多齿第一节铣削加工概述1.铣削加工的特点（1）断续切削，冲击、振动大；1（2）多刀多刃切削，生产率高；2（3）半封闭式切削，要有容屑和排屑空间；3（4）切削负荷呈周期变化；（5）同一种被加工表面可以选用不同的铣削方式和刀具。4第一节铣削加工概述一、铣削加工的特点和应用铣削加工的特点和应用铣刀的类型和形状多样，用不同类型的多刃回转体刀具在铣床上加工平面、沟槽、螺旋面、成形面、台阶、切断、型腔面等。还可在铣床上安钻头、镗刀、铰刀来加工工件上的孔。52.铣削加工应用第一节铣削加工概述铣削时，每个齿依次切入和切出工件，形成断续切削，而且每个刀齿的切削厚度是变化的，使切削力变化较大，工件和刀齿受到周期性冲击和振动。铣削处于振动和不平稳状态之中。要求机床和夹具具有较高的刚性和抗振性。铣削的冲击、振动和铣削热还会降低刀具的耐用度和工件表面质量，所以铣削只要用于粗加工和半精加工。返回1.多个刀齿参与切削，切削刃的作用总长度长，金属切除率大；2.个刀齿的切削过程不连续，刀体体积大，因此散热、传热情况较好，铣削速度可以很高，其他切削用量也可以很大；返回生产率很高铣刀的每个刀刃之间的空间是有限的，每个刀齿切下的切屑必须有足够的空间容纳并且能够顺利排出，否则会造成刀具损坏。返回为了适应不同材料和切削条件的要求，以提高切削效率和刀具耐用度，每种被加工表面的铣削有时可用不同的铣刀、不同的铣削方式进行加工。如铣平面可以用平面铣刀、立铣刀、端铣刀等，铣削方式可以选用顺铣或逆铣。返回2.铣削加工应用2.铣削加工应用1.铣削用量铣削用量要素（1）背吃刀量ap平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。2二、铣削要素1a）圆周铣削b）端面铣削铣削要素切削层：铣削加工时，铣刀上两个相邻刀齿在工件上先后形成的两个过渡表面之间的一层金属层。切削时的切削用量决定着切削层的形状和尺寸。切削层的形状和尺寸对铣削过程有很大的影响。铣削加工的切削用量称为切削用量，铣削用量简介以下四种：1（2）铣削宽度ae垂直铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。铣削用量要素a）圆周铣削b）端面铣削铣削要素铣削用量要素a）圆周铣削b）端面铣削铣刀主运动的瞬时线速度，单位为m/min。1000cdnv铣削要素（3）铣削速度vc1）每齿进给量fz铣刀每转一个刀齿时，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/z。铣削用量要素a）圆周铣削b）端面铣削铣削要素（4）进给量：铣削时工件与铣刀在进给方向上的相对位移量，有三种表示方法;（4）进给量2）每转进给量f铣刀每转一转时，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r。铣削用量要素a）圆周铣削b）端面铣削铣削要素（4）进给量3）进给速度vf单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/min。三者之间的关系为：znanfvff铣削用量要素a）圆周铣削b）端面铣削铣削要素三、铣削方式铣平面时根据所用铣刀的类型（切削刃在铣刀上的分布：圆柱面和端平面）不同，可分为圆周铣削（周铣）和端面铣削（端铣）两种方式。铣削方式铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。它对铣刀寿命、工件表面粗糙度、铣削过程平稳性及生产率都有较大的影响。铣削方式a）圆周铣削b）端面铣削二、铣削方式圆周铣削（周铣）端面铣削（端铣）用铣刀圆周上的切削刃来铣削工件，铣刀的回转轴线与被加工表面平行。用铣刀端面上的切削刃来铣削工件，铣刀的回转轴线与被加工表面垂直。通常只在卧式铣床上进行端铣一般在立式铣床上进行，也可在其他形式的铣床上进行只有主刃参加切削，无副刃所以加工后的表面粗糙度较大。主刃副刃同时参加切削，且副刃有修光作用，所以加工后的表面粗糙度较小。周铣时主轴刚性差，生产率较低，适于在中小批生产中铣削狭长的平面、键槽及某些成形表面和组合表面。端铣时主轴刚性好，并且面铣刀易于采用硬质合金可转位刀片，因而所用切削用量大，生产率较高，适于在大批大量生产中铣削宽大平面。圆周铣削和端面铣削铣削方式（1）逆铣铣削时，铣刀刀齿在切入工件时的切削速度vc方向与工件进给速度vf方向相反。（2）顺铣铣削时，铣刀刀齿在切出工件时的切削速度vc方向与工件进给速度vf方向相同。三、铣削方式1.周铣的铣削方式周铣有逆铣和顺铣两种方式。铣削方式a）逆铣1.周铣的铣削方式铣削方式b）顺铣项目逆铣顺铣结论切入切出情况切屑厚度从0到最大，因刀刃不能刃磨绝对锋利，故开始时不能立即切入工件，存在对工件挤压与摩擦。工件出现加工硬化，降低表面质量。此外，刀齿磨损快耐用度降低。但无冲击。铣刀刀刃切入工件初，切屑厚度最大，逐渐减小到0。后刀面与已加工表面挤压、摩擦小，刀刃磨损慢，没有逆铣时的滑行，冷硬程度大为减轻，已加工表面质量较高，刀具寿命也比逆铣高。但刀齿切入时冲击大。顺铣时铣刀寿命比逆铣高2~3倍，加工表面也比较好。工作台丝杠螺母间的接触情况Ff与工作台进给方向相反，工作台不会窜动。水平分力Ff与工作台进给方向相同，当工作台进给丝杠与螺母间隙较大，工作台易出现轴向窜动。导致刀齿折断，刀轴弯曲，工件与夹具产生位移甚至机床损坏。顺铣时，若丝杠螺母间有间隙，则会使工作台窜动，进给不均，易打刀。工件装夹可靠性垂直分力FN向上，工件需较大的夹紧力。工件在该方向易产生振动，对工件夹紧不利。铣刀对工件作用力Fc在垂直方向分力FN始终向下，对工件起压紧作用，切削平稳，适于不易夹紧或细长薄板形工件。顺铣时工件夹紧比逆铣可靠刀具磨损情况刀刃沿已加工表面切入工件，工件的表面硬皮和杂质对刀刃影响小。刀刃从工件外表面切入，工件表层硬皮和杂质易使刀具磨损和损坏。顺铣刀具磨损较大逆铣和顺铣的比较逆铣顺铣铣床上没有消除丝杠螺母之间侧隙装置时；加工工件材料硬度较高时。在切削用量较小（如精铣），工作表面质量要求较高；机床有消除丝杠螺母之间侧隙装置时；对不易夹牢、薄而长的工件；易产生加工硬化的工件。逆铣和顺铣的选择铣削方式a）对称铣削2.端铣的铣削方式根据铣刀与工件相对位置的不同，端铣可分为对称铣削、不对称铣削两种方式。b）不对称逆铣c）不对称顺铣（1）对称铣削2.端铣的铣削方式避免铣刀切入时对工件表面的挤压、滑行，铣刀寿命高。在精铣机床导轨面时，可保证刀齿在加工表面冷硬层下铣削，能获得较高的表面质量。铣削时铣刀轴线与工件铣削宽度对称中心线重合的铣削方式称为对称铣削。铣削方式对称铣削1）不对称逆铣2.端铣的铣削方式不对称逆铣铣削时铣刀轴线与工件铣削宽度对称中心线不重合的铣削方式称为不对称铣削。根据铣刀偏移位置不同又可分为不对称逆铣和不对称顺铣。（2）不对称铣削在不对称铣削中，若切入时的切削厚度小于切出时的切削厚度，称为不对称逆铣。切入时切削厚度小，减小了冲击，切削平稳，刀具寿命和加工表面质量得到提高。适用于切削普通碳钢和高强度低合金钢。铣削方式2）不对称顺铣2.端铣的铣削方式不对称顺铣时，刀齿切出工件的切削厚度较小。适用于切削强度低，塑性大的材料（如不锈钢、耐热钢等）。若切入时切削厚度大于切出时的切削厚度，则称为不对称顺铣。不对称顺铣铣削方式思考题与习题思考题与习题第一节铣削加工概述1.铣削加工有哪些特点?2.铣刀直径为110mm，刀齿数为14，铣削速度为0.5m/s，每齿进给量为0.05mm/z，则每分钟进给为多少?3.铣削用量要素和铣削层要素的内容是什么?它们有何关系?4.铣平面时为什么端铣比周铣优越?5.何谓逆铣和顺铣?分别适合于何种场合?6.试分析比较圆周铣削时，顺铣和逆铣的优缺点。7.对称铣削和不对称铣削各有哪些切削特点?分别适用于什么LOGO第三章铣削加工第二节铣床铣床的种类一X6132型卧式万能升降台铣床二一本节教学内容第二节铣床常见铣床附件三本节教学要求：（1）了解铣床的种类及X6132型铣床的传动系统；（2）掌握铣床的主要部件及功用，各类铣床的运用特点；本节教学要求第二节铣床（1）铣床的种类及X6132型铣床的传动系统；（2）铣床的主要部件及功用，各类铣床的运用特点；本节教学重点难点本节教学重点：本节教学难点：X6132型铣床的传动系统、铣床的主要部件及功用第二节铣床铣床的运动主运动：主轴（铣刀）的回转运动主电动机的回转运动，经主轴变速机构传递主轴，使主轴回转。主轴转速共18级。进给运动：工作台（工件）的纵向、横向和垂直方向的移动。进给电动机的回转运动经进给变速机构，分别传递给三个进给方向的进给丝杠，进给速度各18级。铣床的种类很多，其中升降台式铣床和龙门铣床为最基本类型。为适应不同的加工对象和不同的生产类型还派生出许多品种的铣床，如卧式及立式升降台铣床、工具铣床、龙门铣床、仿形铣床、仪表铣床和床身铣床等。其中应用最普遍的为卧式升降台铣床，简单介绍：第二节铣床一、铣床的种类1.升降台铣床特点：具有能沿床身垂直导轨上下移动的升降台，工作台可实现在相互垂直的3个方向上调整位置和完成进给运动。这类机床应用较广，主要用于单件小批生产中加工中小型工件。常见的升降台铣床有以下四种：（1）卧式升降台铣床1.升降台铣床卧式升降台铣床的主轴是水平的，其外形及部件如图所示：（2）卧式万能升降台铣床1.升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别是床鞍上有回转盘，工作台在回转盘上的导轨中纵向移动，回转盘可绕垂直轴线在±45范围内转动，从而扩大了工艺范围，其外形及部件如图所示：（3）万能回转头铣床万能回转头铣床与卧式升降台铣床的结构相似，如图所示，在滑座2两端分别装上了电动机1和万能立铣头3，其铣头可任意方向偏转角度进行铣削加工。1.升降台铣床（4）立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的最大区别为主轴是垂直布置的，如图所示。立式升降台铣床的立铣头在垂直平面内可以向右或向左在±45范围内回转角度，以扩大工艺范围1.升降台铣床2.龙门铣床龙门铣床是一种大型高效通用铣床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽等。可以对工件进行粗铣、半精铣，也可以进行精铣。图所示是龙门铣床的外形。龙门铣床可用多个铣头同时加工一个工件的几个面或同时加工几个工件，所以生产率很高，在成批和大量生产中得到广泛的应用。二、X6132型卧式万能升降台铣床铣床型号X6132具体含义如下：如图所示为X6132型铣床，它是国产铣床中最典型、应用最广泛的一种卧式万能升降台铣床。X6132型铣床的主要特征是铣床主轴轴线与工作台台面平行。结构完善，变速范围大，刚性较好，操作方便，有纵向进给间隙自动调节装置，工作台可以回转45°，工艺范围较广。X6132型卧式万能升降台铣床外形1－机床电器系统；2－床身系统；3－变速操作系统；4－主轴及传动系统；5－冷却系统；6－工作台系统；7－升降台系统；8－进给变速系统X6132型铣床实物图（1）铣床工作台的机动进给操纵手柄操纵时所指示的方向，就是工作台进给运动的方向，操纵时不易产生错误。（2）铣床的前面和左侧各有一组按钮和手柄的复式操作装置，便于操作者在不同位置上进行操作。（3）铣床采用速度预选机构来改变主轴转速和工作台的进给速度，操作简便明确。（4）铣床工作台的纵向传动丝杠上有双螺母间隙调整机构，所以机床既可以逆铣又能顺铣。（5）铣床工作台可以在水平面内的±45°范围内偏转，因而可进行各种螺旋槽的铣削。（6）铣床采用转速控制继电器进行制动，能使主轴迅速停止转动。