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1、铣削加工讲述第4章 铣削加工4.1 铣工概述4.1.1 铣床安全操作规程1.工作前，必须穿好工作服（军训服），女生须戴好工作帽，发辫不得外露，在执行飞刀操作时，必须戴防护眼镜。2.工作前认真查看机床有无异常，在规定部位加注润滑油和冷却液。3.开始加工前先安装好刀具，再装夹好工件。装夹必须牢固可靠，严禁用开动机床的动力装夹刀杆、拉杆。4.主轴变速必须停车，变速时先打开变速操作手柄，再选择转速，最后以适当快慢的速度将操作手柄复位。复位时速度过快，冲动开关难动作；太慢易达启动状态易于损坏啮合中的齿轮。5.开始铣削加工前，刀具必须离开工件，并应查看铣刀旋转方向与工件相对位置是顺铣还是逆铣，通常不采用顺

2、铣，而采用逆铣。若有必要采用顺铣，则应事先调整工作台的丝杆螺母间隙到合适程度方可铣削加工，否则将引起“扎刀”或打刀现象。6.在加工中，若采用自动进给，必须注意行程的极限位置；必须严密注意铣刀与工件夹具间的相对位置。以防发生过铣、撞铣夹具而损坏刀具和夹具。7.加工中，严禁将多余的工件、夹具、刀具、量具等摆在工作台上。以防碰撞、迭落，发生人身、设备事故。8.机床在运行中不得擅离岗位或委托他人看管。不准闲谈、打闹和开玩笑。9.两人或多人共同操作一台机床时，必须严格分工，分段操作，严禁同时操作一台机床。10.中途停车测量工件，不得用手强行刹住惯性转动着的铣刀主轴。11.铣后的工件取出后，应及时去毛刺，

3、防止拉伤手指或划伤堆放的其它工件。12.发生事故时，应立即切断电源，保护现场，参加事故分析，承担事故应负的责任。13.工作结束应认真清扫机床、加油，并将工作台移向立柱附近。14.打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。15.收拾好所用的工、夹、量具，摆放于工具箱中，工件交检。4.1.2 铣削加工简介在铣床上用铣刀加工工件的工艺过程叫做铣削加工，简称铣工。铣削是金属切削加工中常用的方法之一。铣削时，铣刀作旋转的主运动，工件作缓慢直线的进给运动。1、铣削特点1）铣刀是一种多齿刀具，在铣削时，铣刀的每个刀齿不象车刀和钻头那样连续地进行切削，而是间歇地进行切削，刀具的散热和冷却条件好，铣刀的耐用度高，切削速

4、度可以提高；2）铣削时经常是多齿进行切削，可采用较大的切削用量，与刨削相比，铣削有较高的生产率，在成批及大量生产中，铣削几乎已全部代替了刨削；3）由于铣刀刀齿的不断切入、切出，铣削力不断地变化，故而铣削容易产生振动。2、铣削用量铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如4-1所示。(a) (b)a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面图4-1 铣削运运及铣削用量切削速度 切削速度即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算：式中： 切削速度(m/min)；d 铣刀直径（mm）； 铣刀每分钟转数（r/min）。进给量铣削时，工件在进给运动方向上

5、相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。 每齿进给量 Z (mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。 每转进给量 ，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r 每分钟进给量 ，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。上述三者的关系为， 式中 Z 铣刀齿数铣刀每分钟转速（r/min），背吃刀量(又称铣削深度) 铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层

6、尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。侧吃刀量(又称铣削宽度) 铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。铣削用量选择的原则：通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削

7、速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。3、铣削的应用铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿形），如图4-3所示。还可以进行分度工作。有时孔的钻、镗加工，也可在铣床上进行，如图4-2所示。铣床的加工精度一般为IT9IT8；表面粗糙度一般为Ra6.31.6m。(a) (b) (c)图4-2 在卧式铣床上镗孔a)卧式铣床上镗孔 b)卧式铣床上镗孔用吊架 c)卧式铣床上镗孔用支承套 4、铣削方式1）周铣和端铣：用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣(4-3a)；用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣(1-3d)。与周铣相比，

8、端铣铣平面时较为有利，因为： 端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。 同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。 端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。由此可见，端铣法的加工质量较好，生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是，周铣对加工各种形面的适应性较广，而有些形面（如成形面等）则不能用端铣。2）逆铣和顺铣：周铣有逆铣法和顺铣法之分。逆铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反；顺铣时，则铣刀的旋转方向与工件的进给方

9、向相同。逆铣时，切屑的厚度从零开始渐增。实际上，铣刀的刀刃开始接触工件后，将在表面滑行一段距离才真正切入金属。这就使得刀刃容易磨损，并增加加工表面的粗糙度。逆铣时，铣刀对工件有上抬的切削分力，影响工件安装在工作台上的稳固性。顺铣则没有上述缺点。但是，顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同，铣削力忽大忽小，就会使工作台窜动和进给量不均匀，甚至引起打刀或损坏机床。因此，必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置才能采用顺铣。但一般铣床上是没有消除丝杠螺母间隙的装置，只能采用逆铣法。另外，对铸锻件表面的粗加工，顺铣因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀具的磨损

10、，此时，也是以逆铣为妥。(a) (b)图4-4 逆铣和顺铣 a)逆铣 b)顺铣4.2 铣床铣床种类很多，常用的有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床和数控铣床及铣镗加工中心等。在一般工厂，卧式铣床和立式铣床应用最广，其中万能卧式升降台式铣床，简称万能卧式铣床应用最多，特加以介绍。4.2.1 万能卧式铣床卧式万能升降台铣床简称万能铣床，如图4-1所示，是铣床中应用最广的一种。其主轴是水平的，与工作台面平行。下面以实习中所使用的X6132铣床为例，介绍万能铣床型号以及组成部分和作用。1、万能铣床的型号：X 6 1 32 主参数代号：表示工作台宽度的1/10，即工作台宽度为320m型别代号：表示万能升降台铣

11、床组别代号：表示卧式铣床类别代号：表示铣床类（X为“铣床”汉语拼音的第一字母，直接读音为“铣”）2、 X6132万能卧式铣床的主要组成部分及作用床身 用来固定和支承铣床上所有的部件。电动机、主轴及主轴变速机构等安装在它的内部。横梁 它的上面安装吊架，用来支承刀杆外伸的一端，以加强刀杆的刚性。横梁可沿床身的水平导轨移动，以调整其伸出的长度。主轴 主轴是空心轴，前端有7:24的精密锥孔，其用途是安装铣刀刀杆并带动铣刀旋转。纵向工作台 在转台的导轨上作纵向移动，带动台面上的工件作纵向进给。图4-5 X6132卧式万能铣床升降台铣床1-床身 2-电动机 3-变速机构 4-主轴5-横梁 6-刀杆 7-刀

12、杆支架8-纵向工作台9-转台 10-横向工作台 11-升降台 12-底座横向工作台 位于升降台上面的水平导轨上，带动纵向工作一起作横向进给。转台 作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一定的角度，以便铣削螺旋槽。升降台 它可以使整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工作台面到铣刀的距离，并作垂直进给。带有转台的卧铣，由于其工作台除了能作纵向、横向和垂直方向移动外，尚能在水平面内左右扳转45，因此称为万能卧式铣床。4.2.2 升降台铣床及龙门铣床 1、 立式升降台铣床，如图4-2所示。其主轴与工作台面垂直。有时根据加工的需要，可以将立铣头（主轴）偏转一定的角度。2、龙门铣床属大型机床之一，图4-

13、3为四轴龙门铣床外形图。它一般用来加工卧式、立式铣床不能加工的大型工件。 图4-6 立式铣床 图4-7 四轴龙门铣床外形4.3 铣刀及其安装4.3.1 铣刀铣刀的分类方法很多，根据铣刀安装方法的不同可分为两大类，即带孔铣刀和带柄铣刀。带孔铣刀多用在卧式铣床上，带柄铣刀多用在立式铣床上。带柄铣刀又分为直柄铣刀和锥柄铣刀。1.常用的带孔铣刀有如下几种：1）圆柱铣刀：其刀齿分布在圆柱表面上，遍常分为直齿（图4-1a）和斜齿（图4-3a）两种，主要用于铣削平面。由于斜齿圆柱铣刀的每个刀齿是逐渐切入和切离工件的，故工作较平稳，加工表面粗糙度数值小，但有轴向切削力产生。2）圆盘铣刀：即三面刃铣刀，锯片铣刀

14、等。图4-3c为三面刃铣刀，主要用于加工不同宽度的直角沟槽及小平面、台阶面等。锯片铣刀（图4-3f）用于铣窄槽和切断。3）角度铣刀：如图4-3j、k、o所示，具有各种不同的角度，用于加工各种角度的沟槽及斜面等。4）成形铣刀：如图4-3g、h、i所示，其切刃呈凸圆弧、凹圆弧、齿槽形等。用于加工与切刃形状对应的成形面。2.常用的带柄铣刀有如下几种：1）立铣刀：如图4-3e和图4-3所示。立铣刀有直柄和锥柄两种，多用于加工沟槽、小平面、台阶面等。2）键槽铣刀：如图4-3m所示，专门用于加工封闭式键槽。3）T形槽铣刀：如图4-3l所示，专门用于加工T形槽。4）镶齿端铣刀：如图4-3d所示，一般刀盘上装

15、有硬质合金刀片，加工平面时可以进行高速铣削，以提高工作效率。4.3.2 铣刀的安装1、孔铣刀的安装带孔铣刀中的圆柱形、圆盘形铣刀，多用长刀杆安装，如图3-1所示。长刀杆一端有7:24锥度与铣床主轴孔配合，安装刀具的刀杆部分，根据刀孔的大小分几种型号，常用的有 16、 22、 27、 32等。用长刀杆安装带孔铣刀时要注意：(1)铣刀应尽可能地靠近主轴或吊架，以保证铣刀有足够的刚性；套筒的端面与铣刀的端面必须擦干净，以减小铣刀的端跳；拧紧刀杆的压紧螺母时，必须先装上吊架，以防刀杆受力弯曲。(2)斜齿圆柱铣所产生的轴向切削刀应指向主轴轴承，主轴转向与铣刀旋向的选择见表4-1。图4-8 圆盘铣刀的安装1-拉杆 2-铣床主轴 3-端面键 4-套筒 5-铣刀 6-刀杆 7-螺母 8-刀杆支架表4-1 主轴转向与斜齿圆柱铣刀旋向的选择情况铣刀安装简图螺旋线方向主旋转方向轴向力的方向说 明1左旋逆时针方向旋转向着主轴轴承正确2左旋顺时针方向旋转