《金属加工与实训》(铣工实训)课件.ppt

1、金属加工与实训金属加工与实训（铣工实训）（铣工实训）铣工实训项目1项目2项目3项目4本课程知识结构图本课程知识结构图知识储备工件测量工件装夹铣刀铣床安全操作与文明生产铣削运动和铣削用量知识储备结构图项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识测量工具使用练习测量工具使用练习工件装夹练习工件装夹练习 一、安全操作 生产与实习要遵循的安全操作规程主要有15条。二、文明生产要求安全操作与文明生产项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识作业场地铣床保养 文明生产要求工具、夹具和量具保养工艺文件保管 一、铣削的基本运动 1.主运动 主运动是形成机床切削速度或消耗主要动力的运动。铣削运动中，铣刀的旋转运动是主运动

2、。2.进给运动 进给运动是使工件切削层材料相继得到切削，从而加工出完整表面所需要的运动。铣削运动中，工件的移动或转动、铣刀的移动等都是进给运动。另外，进给运动按运动方向可分为纵向进给、横向进给和垂直进给三种。铣削运动和铣削用量项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 二、铣削用量及其选择 铣削用量是指在铣削过程中所选用的切削用量。铣削用量包括四个要素，即铣削速度vc、进给量f、铣削深度ap和铣削宽度ac，如下图所示。铣削运动和铣削用量项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 1.铣削用量 铣削运动和铣削用量项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识铣削铣削速度速度进给进给量量铣削铣削深度深度 主运动的

3、线速度即为铣削速度，用vc表示，单位为m/min。指刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。它有三种表示方法和度量方式。指在通过切削刃基点并平行于铣刀轴线方向上测量的吃刀量，即背吃刀量，用ap表示。铣削铣削宽度宽度 指在平行于工件平面并垂直于通过切削刃基点的进给运动方向上测量的吃刀量，即侧吃刀量，用ac表示。铣削用量 2.铣削用量的选择 铣削运动和铣削用量项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识基本基本要求要求123 保证铣刀有合理的使用寿命，能够提高生产率和降低生产成本。保证铣削加工质量，主要是保证铣削加工表面的精度和表面粗糙度达到设计要求。不超过铣床允许的动力和转矩，不超过铣削加工工艺系统的

4、刚度和强度，同时又可以充分发挥它们的潜力。基本基本方法方法背吃背吃刀量刀量进给进给量量铣削铣削速度速度 当加工余量不大时应尽量一次进给铣去。只有当加工精度要求较高时，才分粗、精铣。应视粗、精加工要求分别选择进给量。在背吃刀量ap与进给量f确定后，可在保证合理的铣刀寿命的前提下确定铣削速度vc。项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识铣削运动和铣削用量 一、铣床基础1.铣床的型号 铣床的型号是铣床的代号，根据型号可知道铣床的种类和主要参数。铣床的型号由基本部分和辅助部分组成，两者中间用“/”隔开，以示区别。基本部分包括类别、通用特性、组、系、主参数及重大改进顺序号等，辅助部分包括其他特性代号和企业

5、代号等。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 观察铣床，清楚个代号的意义。2.典型铣床 龙门铣床具有足够的刚性，效率高，操作方便，结构简单，性能全面等特点。X6132型铣床具有功率大、转速高、变速范围宽、结构可靠、性能良好、加工质量稳定、操作灵活轻便、行程大、精度高、刚度好及通用性强等特点。X5032型铣床的规格、操纵机构、传动变速情况等与X6132型铣床基本相同。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识龙门铣床X6132型铣床X5032型铣床 二、铣床的操作1.工作台纵向、横向、垂直方向的手动进给操作 纵向、横向手动进给手柄如图（a）所示，垂直手动手柄如图（b）所示。操作时将两手柄分

6、别接通其手动进给离合器，摇动各手柄，带动工作台分别做各进给方向的手动进给运动（顺时针摇动各手柄，工作台前进或上升；逆时针摇动各手柄，工作台后退或下降。手柄的摇动要均匀，且进给速度要适当）。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 2.工作台纵向、横向、垂直方向的自动进给操作 工作台纵向、横向、垂直方向的自动进给操作手柄均为复式手柄。纵向自动进给手柄有3个位置，即“向右进给”、“向左进给”、“停止”。扳动手柄，手柄的指向就是工作台的自动进给方向，如图下页（a）所示。工作台横向、垂向的自动进给由同一手柄操作，该手柄有5个位置，即“向里进给”、“向外进给”、“向上进给”、“向下进给”、“停止”。扳

7、动手柄，手柄的指向就是工作台的进给方向，如图下页（b）所示。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 工作台纵向、横向、垂直方向的自动进给操作 3.主轴变速操作 如右图所示，转速盘上有301 500 r/min共18种转速，变换主轴转速时，压下变速手柄，使榫块从固定环的槽1内脱开，再把手柄向外拉出，使榫块卡入固定环的槽内，这时手柄处于的位置（脱开位置）。再转动转速盘，让所选转速对准指针，将手柄下压并快速扳到的位置，使冲动开关瞬间接通，这时电动机瞬间转动，以利用变速齿轮顺利啮合，然后再由位置慢速将手柄继续推到位置，使手柄的榫块落入固定环的槽1中，变速完

8、成。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 4.进给变速操作 如右图所示，变速操作时，向外拉出进给变速手柄，然后转动手柄，带动进给转速盘旋转（转速盘上有23.51 180 r/min 共18种进给转速），让所选进给速度对准指针后，再将进给手柄推回原位，按动“起动”按钮使主轴旋转，再扳动自动进给操纵手柄，工作台就按要求的进给速度做自动进给运动。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 5.进给变速操作 铣削生产加工时，为减少振动，保证工件的正确定位，可将不使用的手柄进行紧固，以避免因铣削力使工作台在某一方向产生位置移动。这时可分别旋紧纵向工作台紧固螺钉和横向工作台紧固手柄以及垂直进给紧固手

9、柄，工作完毕后，必须将其松开。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 三、铣床的维护、保养与故障排除1.铣床的维护与保养 铣床的日常维护与保养须遵循6条原则。当铣床运转500 h后，一定要进行一级保养，保养作业以操作工人为主，维修工人配合进行。铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 铣床的日常维护与保养 铣床的一级保养 2.常用铣床的故障及排除 铣床项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识交换转速时不冲动操纵手柄的轴端漏油主轴变速箱故障 扳动变速转换手柄时，用力太大或扳不动操作手柄自动脱落进给时有响声，电动机停转，逆转正常进给时摩擦片发热冒烟 常用铣床的故障及排除 铣床项目项目1 1铣床

10、基础知识铣床基础知识扳动纵向行程操纵手柄时无进给运动工作台底座横向移动费力手柄扳到中间位置（断开），电动机继续转动牵引电磁铁烧坏按下“快速进给”按钮时，接触点接通，但没有快速进给 一、铣刀的分类 1.圆柱铣刀 圆柱铣刀一般都是用高速钢制成整体形式，螺旋形切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度小于铣刀长度的狭长平面。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 2.面铣刀 面铣刀主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶

11、齿结构，刀体材料为40Cr。高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80250 mm，螺旋角=10，刀齿数Z=1026。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹焊接式和可转位式三种。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 3.立铣刀 立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 4.三面刃铣刀 三面刃铣刀可分为直齿三面刃、错齿三

12、面刃和可转位式三面刃，主要用在卧式铣床上加工台阶面和一端或二端贯穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率，减小了表面粗糙度值。但其重磨后宽度尺寸变化较大，镶齿三面刃铣刀可解决这一个问题。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 5.锯片铣刀 锯片铣刀本身很薄，只在圆周上有刀齿，用于切断工件和铣窄槽。为了避免夹刀，其厚度由边缘向中心减薄。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 6.键槽铣刀 键槽铣刀的外形与立铣刀相似，不同的是它在圆周上只有两个螺旋刀齿，其端面刀齿的刀刃延伸至中心，既像立铣刀，又像钻头。因此在铣两端不通的键槽时，可以

13、做适量的轴向进给。它主要用于加工圆头封闭键槽，加工时，要做多次垂直进给和纵向进给才能完成键槽加工。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 二、铣刀的参数 铣刀可看作是由多把简单的切刀组合而成的，如下页图所示为铣刀的结构。待加工表面是指工件上待切除的表面。已加工表面是指工件上经刀具切削后产生的表面。过渡表面是指工件上由当前切削刃形成或者由下一切削刃切除的表面，它在刀具或工件的下一转里被切除，又称为加工表面。前刀面是指刀具切屑流过的表面，又称为前面。后刀面是指与已加工表面相对的表面，又称为后面。前角o是指前刀面与基面间的夹角。后角o 是指后刀面与切削平面间的夹角。铣刀项目项目1 1铣床基础知识

14、铣床基础知识铣刀的结构铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 三、铣刀的材料 1.高速钢 高速钢是一种含钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）及钒（V）等金属元素较多的高合金工具钢。通常其C的质量分数约为1%，W的质量分数为8%20%，Cr的质量分数为3%5%。高速钢的抗拉强度Rm约为3 500 MPa,冲击韧度aK约为0.30 MJ/m2。高速钢具有较高的强度与良好的韧性，能承受冲击，又易于刃磨，加工性好，价格便宜；但其耐热性、硬度较低，热处理后硬度为6265 HRC，耐热温度为550600，耐磨性也较低。由于受耐热温度的限制，高速钢刀具不能用于高速铣削。高速钢是国内最常用的机械铣削加工刀具材

15、料。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 2.硬质合金 硬质合金是利用粉末冶金的方法将高硬度、高熔点的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）、碳化铌（NbC）和钴（Co）黏结、压制、烧结而成。它的常温硬度为8893 HRA，耐热温度为8001 000。与高速钢相比，其硬度、耐磨性、耐热性都要好得多。因此，硬质合金刀具允许的铣削速度是高速钢刀具的510倍。但它的抗弯强度只是高速钢的1/41/2，冲击韧度仅为高速钢的几十分之一，故硬质合金塑性、韧性差，耐冲击和抗振动性较差。另外，它的工艺性比高速钢差，刃磨时比高速钢难磨削得多，且不易制成整体刀具和成形刀具，一般是制成刀片焊接在刀体

16、上，或用机械方法装夹、固定在刀体上使用。我国常用的硬质合金有钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金和钨钛钽（铌）类硬质合金。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 四、铣刀的安装 1.带柄铣刀的安装 带柄铣刀包括端面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、T形槽铣刀和燕尾槽铣刀等。直柄铣刀常用弹簧夹头来安装，如图（a）所示。安装时，收紧螺母，使弹簧套作径向收缩而将铣刀的柱柄夹紧。锥柄铣刀安装时，当铣刀锥柄尺寸与主轴端部锥孔相同时，可直接装入锥孔，并用拉杆拉紧。否则要用过渡锥套进行安装，如图（b）所示。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 2.带孔铣刀的安装 带孔铣刀包括圆柱铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀、键槽

17、铣刀、角度铣刀和齿轮铣刀等。如下图所示，带柄铣刀要采用铣刀杆安装，先将铣刀杆锥体一端插入主轴锥孔，用拉杆拉紧。通过套筒调整铣刀的合适位置，刀杆另一端用吊架支承。铣刀项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识1主轴2键；3套筒；4刀轴；5螺母 一、游标卡尺 游标卡尺的刻度精度代表测量精度，它的最小刻度值有0.1 mm、0.05 mm和0.02 mm三种，游标卡尺是以游标尺的零线为基准进行读数的。游标卡尺各种刻度值的读数方法均相同，只是刻度精度有所区别。主尺上每小格为1 mm，当两量爪合拢时，主尺上49 mm处刚好等于游标尺上的50格。因此，游标尺上每小格为49/50 mm=0.98 mm。主尺与游标

18、尺每格相差为（10.98）mm=0.02 mm。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识1尺身；2内测量爪；3紧固螺钉；4游标尺；5测深尺；6外测量爪 二、千分尺 千分尺可细分为外径千分尺、内径千分尺、内测千分尺和深度千分尺等，千分尺结构如右图所示。每种千分尺都有一个测量范围，其测量范围是根据自身结构来确定的。千分尺测微螺杆的螺距为0.5 mm，当微分套筒转动1周时，测微螺杆就会推进或退出0.5 mm。微分套筒圆周上刻有50等份的小格，因此，当它转过1格（1/50周）时，测微螺杆推进或退出的数值为0.5 mm1/50=0.01 mm，这就是千分尺能读出0.01 mm的原理。测量工具项目项

19、目1 1铣床基础知识铣床基础知识螺钉棘轮微分套筒固定套筒锁紧装置尺架 隔热板测微螺杆砧座 三、百分表 百分表是在零件加工或机器装配时用来检验尺寸精度和形状精度的一种量具。百分表的测量精度为0.01 mm，测量范围有03 mm、05 mm和010 mm等规格。常用百分表有钟表式和杠杆式两种。百分表用于测量工件的形状误差、位置误差以及位移量，也可用比较法测量工件的长度。百分表常安装在磁性表架上或万能表架上使用。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 百分表测量杆上齿条的齿距为0.625 mm，当测量杆上升1 mm时（即上升1/0.625=1.6齿），16个齿的小齿轮1正好转过1/10周，与

20、其同轴的100个齿的大齿轮1也转过1/10周，与大齿轮1啮合的10个齿的小齿轮2连同大指针就转过了1周。由此可知，测量杆上升1 mm，大指针转过了1周。由于表盘上共刻有100个小格的圆周刻线，因此，大指针每转1个小格，表示测量杆移动了0.01 mm，故百分表的测量精度为0.01 mm。测量时，测量杆被推向管内，测量杆移动的距离等于小指针的读数与大指针的读数之和。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 四、万能角度尺 游标万能角度尺的测量精度有2和5两种。主尺刻线每格为1，游标刻线将主尺上29所占的弧长等分为30格，每格所对应的角度为（29/30），因此，游标1格与主尺1格相差为1（29

21、/30）=（1/30）=2，即游标万能角度尺的测量精度为2。读数时，先在主尺上读出游标尺零线右边的刻度整数，然后在游标尺上读出分数的数值（格数2），两者相加就是被测量工件的角度值。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 常用的游标万能角度尺的测量范围为0320，其共分为4段，即050、50140、140230、230320。各测量段的90角尺、直角位置配置和测量方法如下图所示。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 五、正弦规 正弦规是利用三角法测量角度的一种精密量具，一般用来测量带锥度或角度的零件。正弦规由一个钢制长方体和两个精密圆柱体组成，如图（a）所示。两个圆柱体的直径相

22、同，它们的中心距要求很精确，一般有100 mm和200 mm两种。两个圆柱体的中心连线要与长方体平面严格平行。用正弦规测量工件时，应在平板上进行，圆柱的一端用量块垫高，直到零件被测表面与平板平行为止，如图（b）所示。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 六、量块 量块是机械制造中长度尺寸的标准。量块可用于对量具和量仪进行校正，也可以用于精密划线和精密机床的调整。量块是用不易变形且耐磨性好的材料（如铬锰钢）制成的六面体，它有两个工作面和四个非工作面。量块工作面是一对平行且平面度误差极小的平面，又称为测量面，如图所示。常用的有83块一套、46块一套、10块一套和5块一套等多种组合。由于其

23、工作面具有很高的研合性，使用时只要将两块量块测量面互相贴近就能牢固地贴合在一起。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 七、90角尺 90角尺主要用来测量工件相邻表面的垂直度。使用时，90角尺底座的一边与被测量面的基准贴合，观察90角尺另一边与被测量面是否贴合。如果接触严密、不透光或透光细而均匀，说明垂直度符合要求,否则表明有一定的误差。使用90角尺时要放正、放好。90角尺的正确使用如右图所示。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 八、塞尺 塞尺又称为厚薄规或测微片，是测量或检验两个结合面之间间隙大小的片状量规，如图（a）所示。塞尺有两个平行的测量平面，其长度有50 mm、1

24、00 mm和200 mm等多种。、使用塞尺时，应根据间隙的大小选择塞尺的片数，可用一片或数片重叠在一起插入缝隙内，如图（b）所示。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 九、刀口形直尺 刀口形直尺是采用透光法来检测工件直线度和平面度的量具。如下图所示，使用时，将刀口形直尺与被测量表面贴紧，并朝与刀口垂直的方向轻微摆动直尺，其摆动角度约为15。在摆动过程中，细致观察两者之间的透光缝隙大小，透光的缝隙即是被测表面的平面度误差。若透光细而均匀，则平面度较好。用刀口形直尺测量工件的平面度或直线度时，除沿工件的纵向和横向检查外，还应沿对角线方向进行检查。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础

25、知识 十、塞规 每个塞规上都制作有两个测量面，即通端和止端。塞规的通端是按照被测工件尺寸的最小极限尺寸制造的，而止端是按照最大极限尺寸制造的，所以，工件的合格尺寸介于通端和止端之间。在测量中，若通端在被测量处能通过，而止端不能通过，则被测量零件合格；若通端不能通过，说明被测量处还有加工余量；如果止端能顺利通过，则说明加工过量，被加工工件已成为废品。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 十一、卡规 卡规同样制作有通端和止端两个测量面。卡规的通端是按照被测量工件的最大极限尺寸制造的，止端是按照工件的最小极限尺寸制造的。因此，工件的合格尺寸介于通端与止端之间。当通端在被测量处能通过而止端不

26、能通过时，则被测量工件合格；若在测量中都不能通过，说明工件还有一定的加工余量；若都能通过，说明工件尺寸过小，此时工件成为废品。测量工具项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 一、工件夹紧装置的基本要求 （1）夹紧装置结构性要好，其结构应简单、紧凑，便于制造和维修。（2）夹紧过程一定要可靠，保证工件定位所占据的正确位置不变。（3）夹紧力的大小应适当，由此保证工件在加工过程中的位置稳定、振动小，使工件不会产生过大的夹紧变形。（4）操作方便、快捷、省力且安全。工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 二、夹紧力三要素的合理确定 1.夹紧力大小 夹紧力太小，工件的位置得不到稳固，在加工过程中，工

27、件会产生振动或移动；夹紧力过大，则会引起工件和夹具的变形，还可能损伤工件表面，影响加工质量。2.夹紧力方向 夹紧力方向应尽量垂直于工件的主要定位基准面，应尽量与切削力或重力的方向一致。工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识 3.夹紧力作用点 夹紧力的作用点应尽量落在定位元件的支承范围内，并靠近支承元件的几何中心，如下图所示。夹紧力的作用点要靠近工件加工表面，从而提高工件加工部位的刚度，提高抗振性。工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识1夹具；2工件 三、常用夹具 机用虎钳的结构工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识1虎钳体；2固定钳口；3、4钳口铁；5活动钳口；6丝杠；

28、7螺母；8活动座；9方头；10压板；11紧固螺钉；12转盘；13钳体零线；14定位键；15底座 机用虎钳的校正机用虎钳常用划针、角尺和百分表进行校正。工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识用划针校正用角尺校正用百分表校正 机用虎钳的装夹机用虎钳装夹工件时，常夹加垫铜皮、加垫圆棒、加垫平行垫铁或使用压板。工件装夹项目项目1 1铣床基础知识铣床基础知识夹加垫铜皮加垫圆棒加垫平行垫铁使用压板知识储备结构图项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面知识储备铣削平面铣削连接面铣削斜面铣削平面铣削平面铣削斜面铣削斜面 一、平面的铣削方法 1.周铣、端铣与立铣刀加工平面 用铣削方法加

29、工工件的平面称为铣平面。铣平面主要有周铣和端铣两种，也可以用立铣刀加工平面。铣削平面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面周铣端铣立铣 2.顺铣与逆铣 铣削有顺铣与逆铣两种方式。铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式，称为逆铣。顺铣时，铣刀齿刚开始切入工件时的切削厚度最大，而后逐渐减小，能避免逆铣切入时的挤压、划擦和啃刮现象。逆铣时，易产生周期性振动，使工件已加工表面粗糙度值增大。刀具磨损厉害。铣削平面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面顺铣逆铣 二、

30、铣削平面的加工步骤 铣削平面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面铣粗铣加工时，应选用粗齿铣刀。铣精铣加工时，应选用细齿铣刀。中小型工件一般采用机用虎钳装夹；铣削尺寸较大或不便于用机用虎钳装夹的工件时，可采用压板装夹。主要是确定背吃刀量、进给量和铣削速度。选刀工件装夹确定铣削用量对刀在对刀时，如果不小心将手柄摇过位置，则应将手柄倒转一些后（一般转1/21周），再重新摇动手柄到规定位置 三、平面的铣削质量分析 判定加工平面的表面质量主要有平面度和表面粗糙度这两个指标。平面铣削质量与铣床的精度、工件的装夹、铣刀的选用、进给速度和转速的合理选用等诸多因素有关。铣削平面项目项目2

31、2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 连接面总述连接面是指垂直面或平行面。如右图所示，矩形工件由六个平面组成，要求工件顶面与底面平行，侧面分别与底面垂直。由此可知，底面是各连接面的基准。所以，应当先加工底面，其他各面的加工以底面为基准面。铣削连接面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 周铣加工垂直面与基准面垂直的平面称为垂直面。铣削基准面比较宽而加工面比较窄的工件时，应该在卧式铣床上用角铁装夹铣削垂直面，在立式铣床上用立铣刀加工垂直面，如下图所示。铣削连接面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 周铣加工平行面与基准面平行的平面称为平行面。如

32、下图所示，在卧式铣床上加工平行面（用机用虎钳装夹）时应注意：（1）两块平行垫铁应在平面磨床上同时磨出。（2）应用干净的棉布擦去平行垫铁的上下表面与工件和导轨之间的杂物。（3）工件夹紧后，应用铜锤或铝锤轻轻敲击工件顶面，直到两块平行垫铁的四端都没有松动现象为止。（4）应注意剔除毛刺和切屑，必要时，需检查导轨面与工作台台面的平行度。（5）周铣平面时，要选择圆柱度较高的铣刀。铣削连接面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 卧式铣床上端铣垂直面在卧式铣床上端铣垂直面（用压板装夹）的方法适用于铣削较大尺寸的垂直面，如图所示。当采用升降台做垂直方向进给时，由于不受工作台零位准确性的影

33、响，因此精度很高端，如下图所示。铣削连接面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 端铣加工平行面立式铣床适于端铣加工中、小型工件的平行面，卧式铣床适于端铣尺寸较大、两侧有较高平行度要求的工件，如下图所示。铣削连接面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面立式铣床端铣卧式铣床端铣 一、斜面的表示方法 1.倾斜角度的度数表示法 倾斜程度大的斜面（斜度大）用倾斜角度表示。如图（a）所示，其斜面和基准面的夹角=20。2.斜度S的比值表示法 倾斜程度小的斜面用斜度S的比值表示。如图（b）所示。铣削斜面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面 二、斜

34、面的铣削方法 工件倾斜铣斜面在立式或卧式铣床上，铣刀无法实现转动角度的情况下，可以将工件倾斜所需角度安装进行铣削斜面。铣削斜面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面划线校正工件铣削倾斜垫铁铣削用虎钳装夹铣削 铣刀倾斜铣斜面的几种铣削方法铣削斜面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面铣削方法1铣削方法2铣削方法3铣削方法4 角度铣刀铣削斜面切削刃与轴线倾斜成某一角度的铣刀称为角度铣刀，斜面的倾斜角度由角度铣刀保证。受铣刀切削刃宽度的限制，用角度铣刀铣削斜面只适用于宽度不大的斜面。铣削斜面项目项目2 2铣削平面、连接面和斜面铣削平面、连接面和斜面知识储备铣削

35、T形槽铣削燕尾槽铣削V形槽铣削轴上键槽工件的切断铣削台阶和直角沟槽知识储备结构图项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽铣削直角沟槽和轴上铣削直角沟槽和轴上键槽铣削键槽铣削V形槽和形槽和T形槽形槽 一、台阶与直角沟槽的技术要求 台阶、直角沟槽的技术要求主要体现在以下三个方面：（1）在尺寸精度方面。大多数的台阶和直角沟槽要与其他的零件相互配合，所以对它们的尺寸公差，特别是配合面的尺寸公差的要求相对较高。（2）在形状和位置精度方面。如对各表面的平面度、台阶和直角沟槽的侧面与基准面的平行度、双台阶对中心线的对称度等要求，对斜槽和与侧面成一夹角的台阶还有斜度的要求等。（3）在表面粗糙度方面。对零件之

36、间配合的两接触面的表面粗糙度要求较高，其表面粗糙度一般应不大于Ra6.3 m。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 二、台阶与直角沟槽的铣削方法 在铣床上铣削台阶和直角沟槽，其工作量仅次于铣削平面，带台阶和直角沟槽的零件如下图所示。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 三面刃铣刀铣台阶用三面刃铣刀铣台阶，三面刃铣刀的周刃起主要切削作用，而侧刃（侧面刀刃）起修光作用。由于三面刃铣刀的直径较大，刀齿强度较高，便于排屑和冷却，能选择较大的切削用量，效率高，精度好，因此，通常采用三面刃铣刀铣台。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽

37、 组合三面刃铣刀铣台阶成批铣削双面台阶零件时，可用组合三面刃铣刀，如图所示。铣削时，选择两把直径相同的三面刃铣刀，用薄垫圈适当调整两把三面刃铣刀内侧刃间距，并使间距比图样要求的尺寸略大些，以避免因铣刀侧刃摆动误差使铣出的尺寸小于图样要求。静态调好之后，还应进行动态试铣，即在废料上试铣并检测台阶尺寸，直至符合图样尺寸要求。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 立铣刀铣台阶如图所示，铣削较深台阶或多级台阶时，可用立铣刀（主要有2齿、3齿和4齿）铣削。立铣刀周刃起主要切削作用，端刃（端面刀刃）起修光作用。由于立铣刀的外径通常都小于三面刃铣刀，因此，铣削刚度和强度较差，铣削用量

38、不能过大，否则铣刀容易加大“让刀”导致的变形，甚至折断。当台阶的加工尺寸及余量较大时，可采用分段铣削，即先分层粗铣掉大部分余量，并预留精加工余量，后精铣至最终尺寸。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 铣削敞开式、半封闭式直角沟槽敞开式、半封闭式直角沟槽的铣削方法与铣削台阶的方法基本相同。三面刃铣刀特别适宜加工较窄和较深的敞开式或半封闭式直角沟槽。对于槽宽尺寸精度要求较高的沟槽，通常选择小于槽宽的铣刀，采用扩大法，分两次或两次以上铣削至尺寸要求。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 铣削封闭式直角沟槽加工封闭式直角沟槽时，要在起刀位置预钻落刀孔；

39、立铣刀的强度及铣削刚度较差，容易产生“让刀”现象或折断，使槽壁在深度方向出现斜度，所以，加工较深的槽时应分层铣削，进给量要比三面刃铣刀小一些；对于尺寸较小、槽宽精度要求较高及深度较浅的封闭式直角沟槽，可采用键槽铣刀加工。铣刀的强度、刚度都较差时，应考虑分层铣削。分层铣削时应在槽的一端吃刀，以减小接刀痕迹。当采用自动进给功能进行铣削时，不能一直铣到头，必须预先停止，改用手动进给方式走刀，以免铣过有效尺寸，造成报废。铣削台阶和直角沟槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 一、轴上键槽的技术要求 轴上键槽的结构主要有敞开式、半封闭式和封闭式。轴上键槽的技术要求具体如下：（1）键槽两侧面必须对称

40、于轴的中心平面。在机械行业中，一般键槽的不对称度应该小于或等于0.05 mm，侧面和底面须与轴线平行，其平行度误差应小于或等于0.05 mm(在100 mm范围内)。（2）键槽宽度、长度和深度需达到图纸要求。（3）键槽在零件上的定位尺寸需根据国标或者图纸要求进行严格控制。（4）表面粗糙度一般应不大于Ra6.3 m。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 二、轴上键槽的铣削工艺 1.工件的装夹及校正机用虎钳装夹机用虎钳装夹适用于在中短轴上铣键槽，如下图所示。当工件直径有变化时，工件中心在钳口内也随之变动，影响键槽的对称度和深度尺寸，但装夹简便、稳固，适用于单件生产。若轴的外圆已精

41、加工过，也可用此装夹方法进行批量生产。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽V形架装夹V形架装夹适用于长粗轴上的键槽铣削，采用V形架定位支承的优点为夹持刚度好，操作方便，铣刀容易对中。其特点是工件中心只在V形架的角平分线上，随直径的变化而上下变动。因此，当铣刀的中心对准V形架的角平分线时，能保证键槽的对称度。如图（b）所示，在立式铣床上铣削一批直径有偏差的工件时，虽对铣削深度有影响，但变化量一般不会超过槽深的尺寸公差。如图(c)所示。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽工作台上T形槽装夹如图所示为将轴件直接安装在铣床工作台T形槽上并使用压板将轴件夹紧的情况，T

42、形槽槽口处的倒角相当于V形架上的V形槽，能起到定位作用。当加工直径在2060 mm范围内的长轴时，可直接装夹在工作台的T形槽口上，而阶梯轴件和大直径轴件不适合采用这种方法。图（a）为铣削轴端键槽，压板可压制在离铣削力较近的地方；图（b）为铣削轴件的通槽，用两块压板进行压紧。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽分度头装夹如图所示，如果是对称键与多槽工件的安装，为了使轴上的键槽位置分布准确，大都采用分度头或者是带有分度装置的夹具装夹。利用分度头的三爪自定心卡盘和后顶尖装夹工件时，工件轴线必定在三爪自定心卡盘和后顶尖的轴线上，工件轴线位置不会因直径变化而变化，因此，轴上键槽的对称性

43、不会受工件直径变化的影响。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽轴专用虎钳装夹如图所示，使用轴专用虎钳装夹轴类零件时，具有机用虎钳装夹和V形架装夹的优点，装夹简便又迅速。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽工件校正要保证键槽两侧面和底面都平行于工件轴线，就必须使工件轴线既平行于工作台的纵向进给方向，又平行于工作台台面。用机用虎钳装夹工件时，用百分表校正固定钳口与纵向进给方向平行，再校正工件素线与工作台台面平行；用V形架和分度头装夹工件时，要校正工件素线与纵向进给方向平行，又要校正工件素线与工作台台面平行。在装夹长轴时，最好用一对尺寸相等且底面有键的V形架，以节

44、省校正时间。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽2.铣刀的选择 铣削键槽的过程中，对铣刀的要求是较为严格的，铣刀直接影响到键槽的精度和表面粗糙度。通常情况下，铣削敞开式键槽用三面刃盘形铣刀或切口盘铣刀；铣削封闭式键槽用立铣刀或键槽铣刀。用立铣刀铣削时，应在槽底位置的一端预钻一个与铣刀直径相等的孔，其深度为槽深。由于立铣刀齿数较键槽铣刀多，刃带较键槽铣刀长，因此，在立铣刀铣削过程中，当受到一个较大的切削抗力作用时，铣刀就向槽的一侧偏让，在偏让的同时多铣去槽壁一部分，使铣出的槽宽增大，这就是常说的“让刀”现象。铣刀直径越小且背吃刀量越大时，让刀越显著。键槽铣刀之所以能克服立铣刀铣

45、削时产生的缺陷，是因为它齿数少，容屑空间大，排屑流畅，刃短且刚度强。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽3.铣刀切削位置的调整 擦边对中心先在工件侧面贴一张薄纸，用干净的液体作为黏液（用于薄纸的粘贴介质），开动铣床，当铣刀擦到薄纸后，向下退出工件，再横向移动铣刀。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽2LDA用三面刃盘形铣刀铣削2dDA用键槽铣刀铣削式中，A为工作台移动距离（mm）；L为三面刃盘形铣刀宽度（mm）；D为工件直径（mm）；d为键槽铣刀直径（mm）；为纸厚（mm）。切痕对中心（1）盘形铣刀切痕对中心法。如图(a)所示，先把工件大致调整到铣刀的中心位

46、置，开动铣床，在工件表面上切出一个接近铣刀宽度的椭圆形切痕，然后移动横向工作台，使铣刀落在椭圆的中间位置。（2）键槽铣刀切痕对中心法。如图(b)所示，其原理和盘形铣刀切痕对中心法相同，只是键槽铣刀的切痕是一个边长等于铣刀直径的正方形小平面。对中心时，使铣刀在旋转时落在小平面的中间位置。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽百分表对中心（1）如图(a)所示为工件装夹在机用虎钳内加工键槽。此时，可将杠杆百分表装在铣床主轴上，用手转动主轴，观察百分表在钳口两侧a、b两点的读数，若读数相等，则铣床主轴轴线对准了工件轴线。这种对中心法较精确。（2）如图(b)所示为工件装在V形架或分度头上

47、铣削键槽。移动工作台，使百分表在a、b两点的数值相等，即对准中心。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽分层铣削法分层铣削法加工的每次铣削深度只有0.51 mm，以较大的进给速度往返进行铣削，直至达到槽深尺寸要求。其优点是铣刀用钝后，只需刃磨端面，磨短不到1 mm，铣刀直径不受影响；铣削时不会产生“让刀”现象。但在普通铣床上进行加工时，操作的灵活性不好，生产效率反而比正常切削更低。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽扩刀铣削法将选择好的键槽铣刀外径磨小0.30.5 mm(磨出的圆柱度要好)。铣削时，在键槽的两端各留0.5 mm余量，分层往复走刀铣至深度尺寸，然

48、后测量槽宽，确定宽度余量，用符合键槽尺寸的铣刀由键槽的中心对称扩铣槽的两侧至尺寸要求，同时铣至键槽的长度，铣削时注意保证键槽两端圆弧的圆度。这种铣削方法容易产生“让刀”现象，使槽侧产生斜度。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽 三、轴上键槽的检测和铣削质量分析 1.轴上键槽的检测方法宽度检测根据键槽的具体精度要求，可选用游标卡尺、内径千分尺和塞规测量键槽宽度。键槽的宽度精度一般要求较高。深度检测键槽深度检测可用各类游标卡尺和外径千分尺进行测量，如图所示。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽对称度检测如下图所示，将工件置于V形架内，选择一块与键槽宽度尺寸紧密配

49、合的塞块塞入槽内，并使塞块的平面大致处于水平位置，用百分表检测塞块A面与平板（钳工高精度检验和划线专用工具）平面平行并读数，然后将工件调转180，用百分表检测塞块B面与平板平面平行并读数，两次读数差值的一半就是键槽对称度误差。表面粗糙度检测可借助对比样板、粗糙度检测仪或探针。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽2.轴上键槽的铣削质量分析 主要包括半封闭键槽铣削时的质量分析和封闭键槽铣削时的质量分析。铣削轴上键槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽1234321封闭键槽半封闭键槽 一、V形槽的铣削方法用铣刀加工V形槽之前，应先用锯片铣刀将槽中间的窄槽铣出，再选用合理的方法

50、进行斜面的铣削，如图（a）所示。窄槽的作用是当用角度铣刀铣V形面时保护刀尖不易被损坏，同时，使V形槽与与其相配合的零件表面能够紧密贴合，如图（b）所示。铣削V形槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽（a）（b）用双角度铣刀加工V形槽其加工步骤如下：铣削V形槽项目项目3 3铣削台阶和沟槽铣削台阶和沟槽精铣换刀与对刀计算V形槽深度粗铣预检 由 V 形 槽 槽口的宽度B和槽形角以及中间窄槽的宽度b，计算V形槽的深度。根据加工余量的大小，可将整个加工分为多次粗铣和一次精铣。其他铣削V形槽的方法（1）调整立铣头用立铣刀铣削V形槽。夹角等于或大于90的V形槽可调整立铣头角度用立铣刀加工，如图所示。首