《金屬工藝基礎(chǔ)》第3章 銑削加工

第3章銑削加工3.1概述

銑削加工：銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，以工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種切削加工方法。

引入：銑削是在銑床上用旋轉(zhuǎn)的銑刀對移動(dòng)的工件進(jìn)行切削加工的方法。它可以加工平面、溝槽、螺旋槽、凸輪等，還可以加工成形表面及齒輪等。

圖臥式升降臺(tái)銑床3.2銑床1、常用銑床的種類圖立式升降臺(tái)銑床圖龍門銑床如某銑床型號(hào)的表示方法為X6132，其具體含義如下：2、銑床的型號(hào)及其意義3、X6132型萬能臥式銑床的主要組成及其作用（1）床身床身用來支撐和固定銑床各部件。（2）底座用以支承、安裝、固定銑床的各個(gè)部件，底座還是一個(gè)油箱，其內(nèi)部裝有切削液。（3）橫梁橫梁上裝有安裝吊架，用以支撐刀桿的外端，減小刀桿的彎曲和振動(dòng)。（4）主軸主軸用來安裝刀桿并帶動(dòng)它旋轉(zhuǎn)。主軸做成空心軸，前端有錐孔，以便安裝刀桿。

（5）升降臺(tái)升降臺(tái)位于工作臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、橫向溜板的下方，并帶動(dòng)它們沿床身的垂直導(dǎo)軌作上下移動(dòng)，以調(diào)整臺(tái)面與銑刀間的距離。升降臺(tái)內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)。（6）橫向溜板橫向溜板用來帶動(dòng)工作臺(tái)在升降臺(tái)的水平導(dǎo)軌上作橫向移動(dòng)。（7）轉(zhuǎn)臺(tái)上端有水平導(dǎo)軌，下面與橫向工作臺(tái)連接，可供縱向工作臺(tái)移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。（8）掛架用以加強(qiáng)銑刀桿的剛性。1、銑刀切削部分材料的基本要求

3.3銑刀

在切削過程中，刀具切削部分會(huì)由于受切削力、切削熱和摩擦力而磨損，所以刀具不僅要鋒利而且要耐用，不易磨損變鈍。因此刀具材料必須具備以下幾個(gè)基本要求：①高硬度和耐磨性；②良好的耐熱性；③高的強(qiáng)度和好的韌性。2、銑刀的種類和用途1）按材料不同，銑刀分為高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類；2）按刀齒與刀體是否為一體又分為整體式和鑲齒式兩類；3）按銑刀的安裝方法不同分為帶孔銑刀和帶柄銑刀。帶孔銑刀帶柄銑刀：直柄銑刀和錐柄銑刀3、銑刀的安裝（1）在刀桿上先套上幾個(gè)墊圈，裝上鍵，再套上銑刀，并注意旋轉(zhuǎn)方向；（2）在銑刀外邊的刀桿上再套上幾個(gè)墊圈，擰緊左旋螺母（3）裝上支架，擰緊支架緊固螺釘，在軸承孔內(nèi)加潤滑油（4）初步擰緊螺母，開車觀察銑刀是否裝正，然后用力擰緊螺母。裝刀前應(yīng)將刀桿、銑刀及墊圈擦干凈，以保證銑刀的正確安裝。3.4銑床主要附件1、機(jī)用平口鉗

圖機(jī)用平口鉗1-固定鉗口2-鉗口鐵3-活動(dòng)鉗口4-螺桿5.-底座6-鉗身2、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

圖回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及其工作a)結(jié)構(gòu)；b)工作應(yīng)用示例--銑圓弧槽3、萬能分度頭

圖萬能分度頭結(jié)構(gòu)圖1-定位銷2-分度盤3-頂尖4-主軸5-殼體6.-底座7-分度叉8-掛輪軸4、立銑頭和萬能銑頭

●周銑－用銑刀圓周上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面平行。●端銑－用銑刀端面上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面垂直。

銑平面時(shí)根據(jù)所用銑刀的類型不同，可分為周銑和端銑兩種方式。3.5銑削加工方法1、銑平面a）圓周銑削b）端面銑削

圓周銑削（周銑）端面銑削（端銑）用銑刀圓周上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面平行。用銑刀端面上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面垂直。通常只在臥式銑床上進(jìn)行端銑一般在立式銑床上進(jìn)行，也可在其他形式的銑床上進(jìn)行只有主刃參加切削，無副刃所以加工后的表面粗糙度較大。主刃副刃同時(shí)參加切削，且副刃有修光作用，所以加工后的表面粗糙度較小。周銑時(shí)主軸剛性差，生產(chǎn)率較低，適于在中小批生產(chǎn)中銑削狹長的平面、鍵槽及某些成形表面和組合表面。端銑時(shí)主軸剛性好，并且面銑刀易于采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片，因而所用切削用量大，生產(chǎn)率較高，適于在大批大量生產(chǎn)中銑削寬大平面。圓周銑削和端面銑削比較（1）周銑法◆

切削方式●逆銑法－

銑刀切削速度方向vc與工件的進(jìn)給方向vf相反?！耥樸姺ǎ姷肚邢魉俣确较騰c與工件進(jìn)給方向vf相同。圖順銑圖逆銑

順銑時(shí)銑刀壽命比逆銑高2～3倍，加工表面也較好。刀齒切削厚度由零逐漸增加。因切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在已加工表面上滑擦后才切入工件，使這段表面產(chǎn)生嚴(yán)重的冷硬層，使刀齒容易磨損切屑截面形狀結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較切削厚度從最大逐漸遞減至零，避免了逆銑時(shí)的刀齒擠壓、滑行現(xiàn)象，表面質(zhì)量較高圖逆銑和順銑順銑時(shí)工件夾緊比逆銑可靠。Fv向下，使工件壓緊在工作臺(tái)上，加工比較平穩(wěn)。刀齒對工件的垂直作用力Fv向上，容易使工件的裝夾松動(dòng)。工件裝夾可靠性結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較（續(xù)1）圖逆銑、順銑時(shí)工作臺(tái)絲杠與螺母之間的間隙逆銑順銑順銑時(shí)工作臺(tái)有竄動(dòng)，應(yīng)采取消除絲杠螺母間隙的措施。FH與進(jìn)給速度vf的方向相同，當(dāng)FH大于工作臺(tái)與導(dǎo)軌之間的摩擦力時(shí)，會(huì)使工作臺(tái)帶動(dòng)絲杠出現(xiàn)竄動(dòng)，造成工作臺(tái)振動(dòng)，使工作臺(tái)進(jìn)給不均勻，容易打刀工作臺(tái)絲杠、螺母間隙結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較（續(xù)2）工件承受的水平銑削力FH與進(jìn)給速度vf的方向相反，使絲杠與螺母間傳動(dòng)面始終貼緊，工作臺(tái)不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)，銑削過程平穩(wěn)

圖銑平面的步驟

a)刻度盤對零；b)退出工件；c)確定銑削深度，開車自動(dòng)進(jìn)給；e)銑削一遍后停車；f)檢查工件，重復(fù)銑削

圖常用銑斜面方法

a)工件斜壓在工作臺(tái)上；b)利用分度頭；進(jìn)入

c)旋轉(zhuǎn)立銑頭；d)用角度銑刀2、銑斜面冷卻潤滑液主要用來降低溫度，減少摩擦，從而提高刀具耐用度和零件表面質(zhì)量，所以必須正確地選擇和使用冷卻潤滑液。良好的冷卻潤滑液應(yīng)當(dāng)是無損于工人健康，不腐蝕機(jī)床，不易燃，不變質(zhì)，并且價(jià)格低廉。冷卻潤滑液分為兩大類：（1）以冷卻為主的水溶液冷卻潤滑液（2）以潤滑為主的油類冷卻潤滑液3.6冷卻潤滑液生產(chǎn)率高。由于多個(gè)刀齒參與切削，切削刃的作用總長度長，每個(gè)刀齒的切削載荷相同時(shí)，總的金屬切除率就會(huì)明顯高于單刃刀具切削的效率。3.7銑削加工的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用1、銑削加工的特點(diǎn)容易產(chǎn)生振動(dòng)。銑削時(shí)，每個(gè)刀齒依次切入（切出）工件，形成斷續(xù)切削，切入和切出時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)刀齒周期性參與切削，冷卻快，刀具壽命長。缺點(diǎn)：受沖擊頻繁，加快磨損；斷續(xù)切削，切削力變化，振動(dòng)，影響加工質(zhì)量要求機(jī)床和夾具具有較高的剛性和抗振性。散熱條件好。銑削時(shí)銑刀刃間歇切削，可以得到一定程度的冷卻，因而散熱條件較好。但是，切入、切出時(shí)熱的變化、力的沖擊，將加速刀具的磨損，甚至可能造成刀具損壞。2、銑削加工的應(yīng)用銑削加工斜面3.8銑削加工示例

銑削斜面的步驟1、確定斜面的銑削方法：因工件斜面寬度較小，且傾斜角為45°，所以可直接用角銑刀來加工較合理。2、選擇銑刀：如工件圖要求，可選用45°單角度銑刀，且刀刃寬度應(yīng)大于工件斜面寬度。3、裝加工件：可用機(jī)用平口鉗加緊工件的兩個(gè)側(cè)面。4、選取銑削加工用量：可分別用粗銑和精銑來完成加工。5、操作方法：可采用一把單角度銑刀銑削，銑完一個(gè)斜面后將刀拆卸下來翻轉(zhuǎn)180°，再銑另外一個(gè)斜面。也可采用兩把45°單角銑刀同時(shí)進(jìn)行銑削。6、銑削結(jié)束后檢查工件。思考題參考答案或提示1．什么是銑削加工？銑削加工主要適合加工哪些類型的零件？答：銑削是在銑床上用旋轉(zhuǎn)的銑刀對移動(dòng)的工件進(jìn)行切削加工的方法.它可以加工平面、溝槽、螺旋槽、凸輪等,還可以加工成形表面及齒輪等2．以6132型萬能臥式銑床為例，試述銑床基本部件的名稱及作用。答：參見p483．臥式和立式銑床的主要區(qū)別是什么？銑床的主運(yùn)動(dòng)是什么？進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是什么？答：（1）區(qū)別主要在于主軸與工作面的位置關(guān)系，臥式銑床主軸與工作臺(tái)臺(tái)面平行，呈水平狀態(tài)，立式銑床主軸與工作臺(tái)臺(tái)面垂直，呈垂直狀態(tài)。（2）主運(yùn)動(dòng)為銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工件的移動(dòng)4．常用的銑刀有哪些類型？各包括哪些典型的刀具？答：參見p48-495．安裝帶孔銑刀應(yīng)注意什么？答：參見p506．銑床的主要附件有哪幾種？其主要作用是什么？答：參見p50-527．何謂逆銑和順銑？為什么通常采用逆銑？答：順銑時(shí),銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同;逆銑時(shí),銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反。順銑時(shí),銑刀可能突然切入工件表面而發(fā)生深啃(由絲杠與螺母的間隙引起),使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和刀軸受到?jīng)_擊,甚至折斷刀齒或使刀軸彎曲,故通常用逆銑而少用順銑。8．銑床上工件的主要安裝方法有哪幾種？答：在銑床上加工工件，安裝的方法一般是采用機(jī)用平口鉗加持工件進(jìn)行銑削加工。如果是圓形工件的話，可以采用分度頭加持工件進(jìn)行加工，也可以直接壓在銑床的工作臺(tái)面上進(jìn)行銑削加工。如果是要銑一些圓形的工件，加工一些圓弧曲線的形狀，可以使用銑床專用的圓盤，把工件壓在圓盤上