模塊二 金屬切削加工 課題三 銑削加工

1、 模塊二模塊二 金屬切削加工金屬切削加工 圖圖2-33為為V形塊精加工前工序圖，試選擇加工方法和說(shuō)明形塊精加工前工序圖，試選擇加工方法和說(shuō)明加工要點(diǎn)。加工要點(diǎn)。圖圖2-33 V形塊形塊 V形塊為機(jī)加工常用形塊為機(jī)加工常用，在機(jī)床夾具定位元，在機(jī)床夾具定位元件中應(yīng)用較多，如外圓柱面的定位，因此一般加工表件中應(yīng)用較多，如外圓柱面的定位，因此一般加工表面都有較高的技術(shù)要求（當(dāng)然本工序只是為精加工準(zhǔn)面都有較高的技術(shù)要求（當(dāng)然本工序只是為精加工準(zhǔn)備的，因此加工精度要求并不高）。備的，因此加工精度要求并不高）。 因?yàn)橐驗(yàn)閂形塊由平面及溝槽等表面組合而成，而平面形塊由平面及溝槽等表面組合而成，而平面和溝槽的

2、加工多選用銑削加工。銑削加工是最常用的和溝槽的加工多選用銑削加工。銑削加工是最常用的加工方法，在金屬切削加工中有很重要的地位。加工方法，在金屬切削加工中有很重要的地位。 圖圖3-1 銑削的主要內(nèi)容銑削的主要內(nèi)容a、b）銑平面）銑平面 c）銑階臺(tái)）銑階臺(tái) d）銑溝槽）銑溝槽 e）銑成形面）銑成形面 f）銑齒輪）銑齒輪 銑削用量是指銑削過(guò)程中選用的銑削速度銑削用量是指銑削過(guò)程中選用的銑削速度vc、進(jìn)給量、進(jìn)給量f 和銑削和銑削寬度寬度ae和銑削深度和銑削深度ap。銑削用量的選擇對(duì)提高銑削的加工精度、改。銑削用量的選擇對(duì)提高銑削的加工精度、改善加工表面質(zhì)量和提高生產(chǎn)率有著密切的關(guān)系。善加工表面質(zhì)量和

3、提高生產(chǎn)率有著密切的關(guān)系。 銑削時(shí)切削刃上選定點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)中的線速度，即切削刃上離銑削時(shí)切削刃上選定點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)中的線速度，即切削刃上離銑刀軸線距離最大的點(diǎn)在銑刀軸線距離最大的點(diǎn)在1min內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程。銑削速度與銑刀內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程。銑削速度與銑刀直徑、銑刀轉(zhuǎn)速有關(guān)，計(jì)算公式為直徑、銑刀轉(zhuǎn)速有關(guān)，計(jì)算公式為 （m/min） 式中式中d銑刀直徑，銑刀直徑，mm； n銑刀轉(zhuǎn)速，銑刀轉(zhuǎn)速，r/min。1000dnvc 銑刀在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的單位位移量。銑削中的進(jìn)給量銑刀在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的單位位移量。銑削中的進(jìn)給量根據(jù)實(shí)際需要可用三種方法表示：根據(jù)實(shí)際需要可用三種方法表示： 1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量

4、）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 銑刀每回轉(zhuǎn)一周在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的銑刀每回轉(zhuǎn)一周在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為位移量，單位為mm/r。 2）每齒進(jìn)給量）每齒進(jìn)給量fZ 銑刀每轉(zhuǎn)中每一刀齒在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工銑刀每轉(zhuǎn)中每一刀齒在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移鱉，單位為件的位移鱉，單位為mm/z。 3）每分鐘進(jìn)給量（即進(jìn)給速度）每分鐘進(jìn)給量（即進(jìn)給速度）v f 銑刀每回轉(zhuǎn)銑刀每回轉(zhuǎn)1min在進(jìn)給運(yùn)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為mm/min。 三種進(jìn)給量的關(guān)系為三種進(jìn)給量的關(guān)系為 式中式中n銑刀（或銑床主軸）轉(zhuǎn)速，銑刀（或銑床主軸）轉(zhuǎn)速，r/min； z銑刀

5、齒數(shù)。銑刀齒數(shù)。 銑削時(shí)，根據(jù)加工性質(zhì)先確定每齒進(jìn)給量，然后根據(jù)銑刀的齒數(shù)銑削時(shí)，根據(jù)加工性質(zhì)先確定每齒進(jìn)給量，然后根據(jù)銑刀的齒數(shù)z和銑刀的轉(zhuǎn)速計(jì)算出每分鐘進(jìn)給量和銑刀的轉(zhuǎn)速計(jì)算出每分鐘進(jìn)給量vf，并以此對(duì)銑床進(jìn)給量進(jìn)行調(diào)整，并以此對(duì)銑床進(jìn)給量進(jìn)行調(diào)整（銑床銘牌上進(jìn)給量用每分鐘進(jìn)給量表示）。（銑床銘牌上進(jìn)給量用每分鐘進(jìn)給量表示）。znffnvzf 指在垂直于銑刀軸線方向和工件進(jìn)給方向上測(cè)得的指在垂直于銑刀軸線方向和工件進(jìn)給方向上測(cè)得的銑削層尺寸。銑削層尺寸。 指在平行于銑刀軸線方向上測(cè)得的銑削層尺寸。指在平行于銑刀軸線方向上測(cè)得的銑削層尺寸。 銑削時(shí)，采用的銑削方法和選用的銑刀不同，銑削寬度銑

6、削時(shí)，采用的銑削方法和選用的銑刀不同，銑削寬度ae和銑削深和銑削深度度ap的表示也不同。用圓柱形銑刀進(jìn)行圓周銑與用端銑刀迸行端銑時(shí)，的表示也不同。用圓柱形銑刀進(jìn)行圓周銑與用端銑刀迸行端銑時(shí)，銑削寬度與銑削深度的表示。不難看出，銑削寬度銑削寬度與銑削深度的表示。不難看出，銑削寬度ae都表示銑削弧深，都表示銑削弧深，因?yàn)椴徽撌褂媚囊环N銑刀銑削，其銑削弧深方向均垂直于銑刀軸線。因?yàn)椴徽撌褂媚囊环N銑刀銑削，其銑削弧深方向均垂直于銑刀軸線。圖圖2-7銑削時(shí)運(yùn)動(dòng)與銑削用量銑削時(shí)運(yùn)動(dòng)與銑削用量a.用圓柱形銑刀銑削用圓柱形銑刀銑削 b.用端銑刀銑用端銑刀銑圖圖3-1 銑削時(shí)運(yùn)動(dòng)與銑削用量銑削時(shí)運(yùn)動(dòng)與銑削用量a

7、.用圓柱形銑刀銑削用圓柱形銑刀銑削 b.用端銑刀銑用端銑刀銑圖圖3-3 X6132臥式銑床臥式銑床1-床身床身 2-主軸主軸 3-橫梁橫梁 4-掛架掛架 5-工作臺(tái)工作臺(tái)6-轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái) 7-轉(zhuǎn)向溜板轉(zhuǎn)向溜板 8-升降臺(tái)升降臺(tái) 9-底底座座 立式升降臺(tái)銑立式升降臺(tái)銑床又稱立銑，是一床又稱立銑，是一種主軸為垂直布置種主軸為垂直布置的升降臺(tái)銑床，主的升降臺(tái)銑床，主軸可安裝立銑刀、軸可安裝立銑刀、端銑刀等刀具。端銑刀等刀具。 銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)。銑頭可繞水平動(dòng)。銑頭可繞水平軸線扳轉(zhuǎn)一個(gè)角度。軸線扳轉(zhuǎn)一個(gè)角度。工作臺(tái)結(jié)構(gòu)與臥式工作臺(tái)結(jié)構(gòu)與臥式銑床相同。銑床相同。 龍門銑床主要用于大中型工件的平

8、面、溝槽加工，可以對(duì)工龍門銑床主要用于大中型工件的平面、溝槽加工，可以對(duì)工件進(jìn)行粗銑、半精銑，也可以進(jìn)行精銑加工。由于龍門銑床上可件進(jìn)行粗銑、半精銑，也可以進(jìn)行精銑加工。由于龍門銑床上可以用多把銑刀同時(shí)加工幾個(gè)表面，所以它的生產(chǎn)效率很高，在成以用多把銑刀同時(shí)加工幾個(gè)表面，所以它的生產(chǎn)效率很高，在成批和大量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用批和大量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 圖圖85 手動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)手動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)圖圖8-6 8-6 機(jī)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái) l-l-圓工作臺(tái)圓工作臺(tái) 2-2-離合器手柄離合器手柄 3-3-傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸 4-4-擋鐵擋鐵 5-5-底座底座 6-6-螺母螺母 7-7-偏心環(huán)偏心環(huán)

9、8-8-手輪手輪軸軸 9-9-手輪手輪 機(jī)動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)式基本相同，主要差別在于其機(jī)動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)式基本相同，主要差別在于其傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸3 3可通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器與銑床傳動(dòng)裝置連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)回轉(zhuǎn)進(jìn)鉿，可通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器與銑床傳動(dòng)裝置連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)回轉(zhuǎn)進(jìn)鉿，離合器手柄離合器手柄2 2可改變圓工作臺(tái)可改變圓工作臺(tái)1 1的回轉(zhuǎn)方向和停止圓工作臺(tái)的機(jī)動(dòng)進(jìn)給。的回轉(zhuǎn)方向和停止圓工作臺(tái)的機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于中小型工件的分度和回轉(zhuǎn)曲面的加工，如回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于中小型工件的分度和回轉(zhuǎn)曲面的加工，如銑削工件上的圓弧形周邊、圓弧形槽、多邊形工件和有分度要求的槽或銑削工件上的圓弧形周邊

10、、圓弧形槽、多邊形工件和有分度要求的槽或孔等?？椎?。圖圖87 萬(wàn)能分度頭萬(wàn)能分度頭a）外形）外形 b）分盤度放大圖）分盤度放大圖1-手柄手柄 2-分度盤分度盤 3-頂尖頂尖 4-主軸主軸 5-回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)體 6-基座基座 7-主軸主軸 8-分度叉分度叉 萬(wàn)能分度頭是銑床的重要精密附件，用于多邊形工件、花鍵、萬(wàn)能分度頭是銑床的重要精密附件，用于多邊形工件、花鍵、齒式離合器、齒輪等的圓周分度和螺旋槽的加工。常用的萬(wàn)能分齒式離合器、齒輪等的圓周分度和螺旋槽的加工。常用的萬(wàn)能分度頭按夾持工件的最大直徑分為度頭按夾持工件的最大直徑分為FW200，F(xiàn)W250和和FW320三種，三種，其中以其中以FW250型

11、萬(wàn)能分度頭應(yīng)用最為普遍。型萬(wàn)能分度頭應(yīng)用最為普遍。 位于分度頭前端的主軸上有螺紋，可安裝卡盤，主軸標(biāo)準(zhǔn)錐位于分度頭前端的主軸上有螺紋，可安裝卡盤，主軸標(biāo)準(zhǔn)錐孔可插入頂尖孔可插入頂尖3，用以裝夾工件。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，用以裝夾工件。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可通過(guò)分段頭內(nèi)部，可通過(guò)分段頭內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。手柄在分度盤的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。手柄在分度盤2孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)與孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)與孔數(shù)，應(yīng)根據(jù)工件所需的等分要求，通過(guò)計(jì)算確定。孔數(shù)，應(yīng)根據(jù)工件所需的等分要求，通過(guò)計(jì)算確定。 。圖圖3-4銑刀的類型銑刀的類型 a)圓柱銑刀圓柱銑刀 b)端面銑刀端面銑刀 c)槽銑刀槽銑刀 d)兩面刃銑刀兩面刃銑刀 e

12、)三面刃銑刀三面刃銑刀 f)錯(cuò)齒三面刃銑刀錯(cuò)齒三面刃銑刀 g)立銑刀立銑刀 h)鍵槽銑刀鍵槽銑刀 i)單角度銑刀單角度銑刀 j)雙角度銑刀雙角度銑刀 k)T槽銑刀槽銑刀 l)成形銑刀成形銑刀 分粗齒與細(xì)齒兩種，主要用于粗銑及半精分粗齒與細(xì)齒兩種，主要用于粗銑及半精銑平面。銑平面。 有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位（機(jī)械夾固）式三有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位（機(jī)械夾固）式三種，用于粗、精銑各種平面。種，用于粗、精銑各種平面。 此外，加工較小的平面時(shí)可使用立銑刀和三面刃銑刀。此外，加工較小的平面時(shí)可使用立銑刀和三面刃銑刀。圖圖2-5（1）立銑刀）立銑刀 用于銑削溝槽、螺旋槽及工件上各種形狀的孔，銑削階臺(tái)平用于

13、銑削溝槽、螺旋槽及工件上各種形狀的孔，銑削階臺(tái)平面、側(cè)面，銑削各種盤形凸輪與圓柱凸輪，以及通過(guò)靠模銑削內(nèi)、外曲面。面、側(cè)面，銑削各種盤形凸輪與圓柱凸輪，以及通過(guò)靠模銑削內(nèi)、外曲面。（2）鍵槽銑刀）鍵槽銑刀 它只有兩個(gè)刃瓣，兼有鉆頭和立銑刀的功能。銑削時(shí)先它只有兩個(gè)刃瓣，兼有鉆頭和立銑刀的功能。銑削時(shí)先沿銑刀軸線對(duì)工件鉆孔，然后沿工件軸線銑出鍵槽的全長(zhǎng)。用于銑削鍵槽。沿銑刀軸線對(duì)工件鉆孔，然后沿工件軸線銑出鍵槽的全長(zhǎng)。用于銑削鍵槽。（3）三面刃銑刀）三面刃銑刀 分直齒、錯(cuò)齒和鑲齒等幾種。用于銑削各種槽、階臺(tái)平分直齒、錯(cuò)齒和鑲齒等幾種。用于銑削各種槽、階臺(tái)平面、工件的側(cè)面及凸臺(tái)平面等。面、工件的側(cè)

14、面及凸臺(tái)平面等。（4）槽銑刀）槽銑刀 用于銑削螺釘槽及工件上其他槽。用于銑削螺釘槽及工件上其他槽。（5）鋸片銑刀）鋸片銑刀 用于銑削各種槽及板料、棒料和各種型材的切斷。用于銑削各種槽及板料、棒料和各種型材的切斷。（6）T形槽銑刀形槽銑刀 用于銑削用于銑削T形槽。形槽。（7）燕尾槽銑刀）燕尾槽銑刀 用于銑削燕尾糟。用于銑削燕尾糟。（8）角度銑刀）角度銑刀 用于銑削角度槽和斜面。用于銑削角度槽和斜面。 鍵槽銑刀鍵槽銑刀硬質(zhì)合金三面刃銑刀硬質(zhì)合金三面刃銑刀立銑刀立銑刀硬質(zhì)合金鑲齒圓柱銑刀硬質(zhì)合金鑲齒圓柱銑刀硬質(zhì)合金齒輪銑刀硬質(zhì)合金齒輪銑刀圓周銑削有順銑與逆銑兩種方式。圓周銑削有順銑與逆銑兩種方式。銑

15、刀對(duì)工件的作用力在進(jìn)給方向上的分力與工件進(jìn)給方銑刀對(duì)工件的作用力在進(jìn)給方向上的分力與工件進(jìn)給方向相同的銑削方式。向相同的銑削方式。銑刀對(duì)工件的作用力在進(jìn)給方向上的分力與工件進(jìn)給方銑刀對(duì)工件的作用力在進(jìn)給方向上的分力與工件進(jìn)給方向相反的銑削方式。向相反的銑削方式。 圖圖 3-6 順銑和逆銑順銑和逆銑 圖圖3-7 圓周銑時(shí)的切削力及其分力圓周銑時(shí)的切削力及其分力 2）逆銑時(shí)，切削厚度由零逐漸增加到最逆銑時(shí)，切削厚度由零逐漸增加到最大，由于刀刃不可能刃磨得絕對(duì)鋒利，因此，刀刃在切削開始時(shí)不能大，由于刀刃不可能刃磨得絕對(duì)鋒利，因此，刀刃在切削開始時(shí)不能立即切入工件，對(duì)工件表面存在擠壓與摩擦，這會(huì)加劇工

16、件加工表面立即切入工件，對(duì)工件表面存在擠壓與摩擦，這會(huì)加劇工件加工表面的硬化，降低表面加工的質(zhì)量。此外，刀齒磨損加快，降低銑刀的耐的硬化，降低表面加工的質(zhì)量。此外，刀齒磨損加快，降低銑刀的耐用度。用度。 3）逆銑時(shí)，當(dāng)銑刀中心進(jìn)入工件端面后，刀刃沿逆銑時(shí)，當(dāng)銑刀中心進(jìn)入工件端面后，刀刃沿已加工表面切入工件，工件表層的硬皮和雜質(zhì)等對(duì)刀刃影響較小。已加工表面切入工件，工件表層的硬皮和雜質(zhì)等對(duì)刀刃影響較小。4）順銑時(shí)，）順銑時(shí)，F(xiàn)c的水平方向分力的水平方向分力Ff與工作臺(tái)進(jìn)給方向相同，當(dāng)工作臺(tái)進(jìn)給與工作臺(tái)進(jìn)給方向相同，當(dāng)工作臺(tái)進(jìn)給絲杠與螺母間隙較大時(shí)，絲杠與螺母間隙較大時(shí)，F(xiàn)f會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)使工作臺(tái)產(chǎn)

17、生間隙性竄動(dòng)，導(dǎo)致會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)使工作臺(tái)產(chǎn)生間隙性竄動(dòng)，導(dǎo)致刀齒折斷、刀軸彎曲、工件與夾具產(chǎn)生位移甚至機(jī)床損壞等嚴(yán)重后果。逆刀齒折斷、刀軸彎曲、工件與夾具產(chǎn)生位移甚至機(jī)床損壞等嚴(yán)重后果。逆銑時(shí)，銑時(shí)，F(xiàn)f與工作臺(tái)進(jìn)給方向相反，不會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)。與工作臺(tái)進(jìn)給方向相反，不會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)。5）消耗在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的功率，逆銑大于順銑。）消耗在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的功率，逆銑大于順銑。 綜合上述比較，在銑床上進(jìn)行圓周銑削時(shí)，一般都采用綜合上述比較，在銑床上進(jìn)行圓周銑削時(shí)，一般都采用逆銑，只有下列情況才選用順銑：逆銑，只有下列情況才選用順銑： 圖圖2-11a為端銑的一種方式。它切入、切出時(shí)，切削厚度為端銑的一種方式。它切入

18、、切出時(shí)，切削厚度相同，有較大的平均切削厚度。銑淬硬鋼時(shí)應(yīng)采用這種方式。相同，有較大的平均切削厚度。銑淬硬鋼時(shí)應(yīng)采用這種方式。 圖圖2-11b為端銑的另一種方式。切入時(shí)厚度最小，切為端銑的另一種方式。切入時(shí)厚度最小，切出時(shí)最大。銑削碳鋼和合金鋼時(shí)，可減小切入沖擊，提高使用壽命。出時(shí)最大。銑削碳鋼和合金鋼時(shí)，可減小切入沖擊，提高使用壽命。 圖圖2-11c即為此種銑削方式。切入時(shí)厚度較大，切出時(shí)即為此種銑削方式。切入時(shí)厚度較大，切出時(shí)厚度較小。實(shí)踐證明不對(duì)稱順銑用于加工不銹鋼和耐熱合金時(shí)。可使切削厚度較小。實(shí)踐證明不對(duì)稱順銑用于加工不銹鋼和耐熱合金時(shí)?？墒骨邢魉俣忍岣咚俣忍岣?060，并可減少硬質(zhì)

19、合金的熱裂磨損。，并可減少硬質(zhì)合金的熱裂磨損。圖圖2-54 用圓柱形銑刀銑平面用圓柱形銑刀銑平面圖圖2-55 用端銑刀銑平面用端銑刀銑平面圖圖2-56 用立銑刀銑平面用立銑刀銑平面圖圖2-57 按劃線加工斜面圖按劃線加工斜面圖 圖圖2-58 用傾斜墊鐵裝夾工件銑斜面用傾斜墊鐵裝夾工件銑斜面 圖圖2-60 用銑刀銑傾斜平面用銑刀銑傾斜平面a）用立銑刀銑斜面）用立銑刀銑斜面 b）用端銑刀銑斜面）用端銑刀銑斜面圖圖2-62 用三面刃銑刀銑階臺(tái)用三面刃銑刀銑階臺(tái)a）用一把三面刃銑刀銑階臺(tái)）用一把三面刃銑刀銑階臺(tái) b）用組合三面刃銑刀銑階臺(tái)）用組合三面刃銑刀銑階臺(tái)圖圖2-63 用端銑刀銑階臺(tái)用端銑刀銑階

20、臺(tái)圖圖2-64 用立銑刀銑階臺(tái)用立銑刀銑階臺(tái)圖圖2-65 直角溝槽的種類直角溝槽的種類a）通槽）通槽 b）半通槽）半通槽 c）封閉槽）封閉槽圖圖2-66 銑銑V形槽形槽圖圖2-67 銑銑T形槽形槽a）銑下部寬槽局部放大）銑下部寬槽局部放大 b）銑）銑T形槽的步驟形槽的步驟圖圖2-68用立銑刀按劃線用立銑刀按劃線銑削曲線回轉(zhuǎn)面銑削曲線回轉(zhuǎn)面圖圖2-69用成形銑刀銑削用成形銑刀銑削簡(jiǎn)單特形面簡(jiǎn)單特形面1.加工方法及機(jī)床選用加工方法及機(jī)床選用 V形塊由平面及溝槽等表面組合而成，故選用銑削形塊由平面及溝槽等表面組合而成，故選用銑削加工。加工。 銑削加工可以用立銑和和臥銑來(lái)完成，立銑時(shí)水銑削加工可以用立銑和和臥銑來(lái)完成，立銑時(shí)水平面的加工用端面銑刀完成，臥銑時(shí)水平