《金屬切削原理與刀具》課件 7銑削與銑刀

第7章銑削與銑刀在金屬切削加工中，銑刀是最常用的平面加工刀具。是一種多刃回轉(zhuǎn)刀具，主要用于平面、臺階、溝槽和各種成形面的加工。銑削時，銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主運動，工件隨工作臺的運動是進給運動。一、銑刀的種類銑刀的種類多，常用的有圓柱銑刀、端銑刀、鍵槽銑刀、立銑刀、模具銑刀、半圓鍵槽銑刀、三面刃銑刀、角度銑刀、鋸片銑刀等。按用途可分為：

1、加工平面用銑刀

圓柱銑刀

用其周刃銑削中小型平面。

端（面）銑刀

銑削較大的平面，可進行高速銑削。2、加工溝槽用銑刀兩面刃銑刀三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀銑削小臺階面、直槽和四方或六方螺釘小側(cè)面。單面刃銑刀

（槽銑刀）盤銑刀角度銑刀鋸片銑刀銑削窄縫或切斷。銑削各種角度槽和斜面。鍵槽銑刀立銑刀端部有三個以上的刀刃，用于銑削直槽、小平面、臺階平面和內(nèi)凹平面等。端部只有兩個刀刃，專門用于銑削軸上封閉式鍵槽。3、加工成形面用銑刀成形銑刀銑削內(nèi)凹和外凸圓弧表面。按刀齒齒背加工形式可分為：1、尖齒銑刀

齒背經(jīng)銑削而成，并在切削刃附近磨出一條窄的后刀面，用鈍后僅需重磨后刀面。多數(shù)銑刀采用。2、鏟齒銑刀

齒背是鏟制而成的，其后刀面常做成特殊形狀的曲面，用鈍后要重磨前刀面，易于保持刀刃原有形狀。按刀齒數(shù)目可分為：粗齒銑刀－刀齒少，強度高，容屑空間大，適于粗加工。細齒銑刀－刀齒多，適于半精、精加工。

尖齒成形銑刀鏟齒成形銑刀

二、銑削方式周銑法順銑逆銑端銑法用圓柱銑刀的圓周上分布的刀齒加工平面的方法用端銑刀端面分布的刀齒加工平面的方法對稱銑削不對稱逆銑不對稱順銑圖7-8逆銑與順銑a)逆銑b）順銑

逆銑特點：

①切削厚度由薄變厚，即從hD=0到hDmax。切入時，由于刃口鈍圓半徑大于瞬時切削厚度，刀齒與工件表面進行擠壓和摩擦，刀齒較易磨損。尤其當冷硬現(xiàn)象嚴重時，更加劇刀齒的磨損，并影響已加工表面的質(zhì)量。②刀齒作用于工件上的垂直進給分力FfN向上，有挑起工件的趨勢，因此要求夾緊可靠。

③縱向進給力Ff與縱向進給方向相反，使銑床工作臺進給機構(gòu)中的絲杠與螺母始終保持良好的左側(cè)接觸，故工作臺進給速度均勻，銑削過程較平穩(wěn)。④逆銑時，刀齒是從切削層內(nèi)部開始的，當工件表面有硬皮時，對刀齒沒有直接的影響。順銑特點：

①切削厚度由厚變薄，即從hDmax到hD=0,這樣容易切下切屑，刀具磨損較慢，已加工表面質(zhì)量較高。②刀齒作用于工件上的垂直進給分力FfN壓向工作臺，有利于夾緊工件。③縱向進給力Ff與縱向進給方向相同，當絲杠與螺母存在間隙時，會使工作臺帶動絲杠向左竄動，造成進給不均，這樣一則影響工件表面粗糙度，二則會因進給量突然增大而損壞刀齒。

端銑刀在銑削平面時有許多優(yōu)點，因此在目前的平面銑削中有逐漸以端銑刀來代替圓柱銑刀的趨勢。根據(jù)端銑刀和工件間的相對位置不同，可分為三種不同的銑削方式。（1）對稱銑削

——刀齒切入、切出工件時，切削厚度相同的銑削。一般端銑時常用這種銑削方式。（2）不對稱逆銑——刀齒切入時的切削厚度最小，切出時的切削厚度最大。這種銑削方式切入沖擊小，常用銑削碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。（3）不對稱順銑——刀齒切入時的切削厚度最大，切出時的切削厚度最小。這種銑削方式可減小硬質(zhì)合金的剝落破損，提高刀具耐用度，可用于銑削耐熱合金和不銹鋼。圖8-9端銑時的順銑與逆銑a)對稱端銑b）不對稱逆銑c）不對稱順銑1）端銑的加工質(zhì)量比周銑好。周銑時，同時參加工作的刀齒一般只有1～2個，而端銑時同時參加工作的刀齒多，切削力變化小，因此，端銑的切削過程比周銑時平穩(wěn)；端銑刀的刀齒切入和切出工件時，雖然切削厚度較小，但不像周銑時切削厚度變?yōu)榱?，從而改善了刀具后刀面與工件的摩擦狀況，提高了刀具耐用度，并可減小表面粗糙度；端銑時還可以利用修光刀齒修光已加工表面，因此，端銑可達到較小的表面粗糙度。周銑法與端銑法的比較2）端銑的生產(chǎn)率比周銑高。端銑刀一般直接安裝在銑床的主軸端部，懸伸長度較小，刀具系統(tǒng)的剛性好，而圓柱銑刀安裝在細長的刀軸上，刀具系統(tǒng)的剛性遠不如端銑刀；端銑刀可以方便地鑲裝硬質(zhì)合金刀片，而圓柱銑刀多采用高速鋼制造。端銑時可以采用高速銑削，大大地提高了生產(chǎn)率，同時還可以提高已加工表面的質(zhì)量。3）周銑的適應(yīng)性好于端銑。周銑便于使用各種結(jié)構(gòu)形式的銑刀銑削斜面、成形表面、臺階面、各種溝槽和切斷等。三、銑削特點（1）刀具連續(xù)轉(zhuǎn)動：銑削時銑刀連續(xù)轉(zhuǎn)動，并且允許較高的銑削速度，因此具有較高的生產(chǎn)率。（2）多刀多刃切削：銑刀的刀齒多，切削刃的總長度大，有利于提高刀具耐用度和生產(chǎn)率，優(yōu)點不少。但也存在下述兩個方面的問題：一是刀齒容易出現(xiàn)徑向跳動，這將造成刀齒負荷不等，磨損不均勻，影響已加工表面質(zhì)量；二是刀齒的容屑空間必須足夠，否則會損壞刀齒。（3）斷續(xù)切削：銑削時每個刀齒都在斷續(xù)切削，尤其是端銑，銑削力波動大，故振動是不可避免的。銑削時刀齒還要經(jīng)受周期性的冷、熱沖擊，容易出現(xiàn)裂紋和崩刃，使刀具耐用度下降。（4）可選不同銑削方式：根據(jù)不同的加工條件，為提高刀具耐用度和生產(chǎn)率，可選用不同的銑削方式，如逆銑、順銑或?qū)ΨQ銑、不對稱銑。圖8-10銑刀磨損a)后面磨損b）前、后面同時磨損圖8-11硬質(zhì)合金面銑刀安全工作區(qū)域圖8-12面銑刀切入工件時，前面與工件的接觸位置a)面銑刀刀齒切削面積b）γf＜0c）γf＞?圖8-13最佳銑刀直徑與安裝位置的選擇a)不對稱順銑b）對稱銑削c）大直徑銑刀對稱銑削d）大直徑銑刀不對稱銑削圖8-14高速鋼立銑刀a)端面切削刃不通過中心b）端面切削刃通過中心圖8-14(a)玉米銑刀實物照片圖8-15硬質(zhì)合金立銑刀圖8-16普通可轉(zhuǎn)位立銑刀和鉆銑刀a)普通可轉(zhuǎn)位立銑刀b）端刃過中心可轉(zhuǎn)位立銑刀c）圓刀片立銑刀d）鉆銑刀圖8-16(a)可轉(zhuǎn)位銑刀實物照片圖8-17鉆銑刀用途a)銑臺階面和開口槽b）鉆淺孔c）銑封閉槽d）坡銑斜槽圖8-18可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀圖8-18(a)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位立銑刀實物照片圖8-19模塊式螺旋齒立銑刀圖8-21直齒三面刃銑刀圖8-22錯齒三面刃銑刀圖8-23鑲齒三面刃銑刀圖8-24硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀圖8-25角度銑刀a)單角銑刀b）雙角銑刀圖8-26高速鋼模具銑刀a)圓錐形立銑刀b）圓柱形球頭立銑刀c）圓錐形球頭立銑刀圖8-27可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀圖8-28硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼圖8-28(a)旋轉(zhuǎn)銼實物照片圖8-29硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀1-刀墊2-楔塊3-緊固螺釘4-偏心銷5-刀體6-刀片圖8-29(a)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀實物照片圖8-29(b)硬質(zhì)合金