1、第三章 铣削加工技能训练基础第二节铣刀及其安装第三节铣削加工基本常识第四节工件的装夹第五节面 的 铣 削第二节铣刀及其安装第二节铣刀及其安装一、铣刀材料的种类及牌号1.铣刀切削部分材料的基本要求(1)高硬度和耐磨性(2)好的耐热性(3)高的强度和好的韧性(4)工艺性好第二节铣刀及其安装2.铣刀常用材料的种类1)高速工具钢。图3-25高速工具钢铣刀第二节铣刀及其安装图3-26硬质合金铣刀2)硬质合金。第二节铣刀及其安装3)涂层刀具材料。图3-27涂层硬质合金铣刀第二节铣刀及其安装二、铣刀的种类及其用途1.铣平面用铣刀用于卧式铣床的圆柱铣刀如图3 28所示。图3-28圆柱铣刀a)整体式b)镶齿式第
2、二节铣刀及其安装图3-29镶硬质合金刀片的面铣刀用于立式铣床的镶硬质合金刀片的面铣刀如图3-29所示。第二节铣刀及其安装2.铣沟槽用铣刀铣沟槽用铣刀包括平底四刃立铣刀、二刃键槽立铣刀、粗加工立铣刀、三面刃铣刀和锯片铣刀等，如图3 30所示。图3-30铣沟槽用铣刀a)键槽铣刀b)平底四刃铣刀c)四刃粗加工铣刀d)三面刃铣刀e)锯片铣刀第二节铣刀及其安装图3-31特形沟槽用铣刀a)球头刀b)圆鼻刀c)T形槽铣刀d)燕尾槽铣刀e)半圆键槽铣刀f)角度铣刀g)倒角刀3.特形沟槽用铣刀第二节铣刀及其安装三、铣刀的规格表3-2四刃平底涂层硬质合金立铣刀的参数第二节铣刀及其安装表3-3二刃涂层硬质合金球头立
3、铣刀的参数第二节铣刀及其安装图3-32安装立铣刀四、铣刀的安装1.安装锥柄立铣刀(1)铣刀柄部锥度和主轴锥孔的锥度相同第二节铣刀及其安装(2)铣刀柄部锥度和主轴锥孔的锥度不同图3-33借助中间锥套安装立铣刀a)中间锥套b)铣刀第二节铣刀及其安装图3-34套装弹簧夹头a)NT锥度b)R8锥度2.安装直柄立铣刀(1)用弹簧夹头安装直柄立铣刀装夹直柄铣刀的弹簧夹头的实物如图3-34和图3-35所示。第二节铣刀及其安装图3-35整体式R8锥度弹簧夹头第二节铣刀及其安装图3-36用弹簧夹头安装直柄立铣刀1锥柄2卡簧3螺母4铣刀第二节铣刀及其安装图3-37用钻夹头安装直柄立铣刀(2)用钻夹头安装直柄立铣刀
4、第二节铣刀及其安装3.安装面铣刀(1)内孔带键槽的套式面铣刀的安装安装这类铣刀时，使用圆柱面上带键槽并装有键的刀轴，如图3-38所示。图3-38内孔带键槽的套式面铣刀的安装1紧刀螺钉2铣刀3键4刀轴第二节铣刀及其安装(2)端面带槽的套式面铣刀的安装端面带槽的套式面铣刀，用配有凸缘端面带键的刀轴安装，如图3-39所示。图3-39端面带槽的套式面铣刀的安装1紧刀螺钉2铣刀3凸缘4刀轴第二节铣刀及其安装4.立铣刀的拆卸5.铣刀安装精度分析及其对铣削加工的影响1)配合部位没有擦干净，有垃圾杂物，影响了正常配合，使刀轴、铣刀产生跳动。2)刀轴精度、垫圈精度差，引起铣刀运转不平稳，这时如刀轴弯曲，则应校准
5、或换用新的刀轴；垫圈平行度差，则应修磨后再使用。3)机床主轴轴承精度差，这时应请机修工人配合，予以修正后再使用。第三节铣削加工基本常识第三节铣削加工基本常识一、铣削运动1.主运动2.进给运动图3-40在铣床上铣削平面第三节铣削加工基本常识二、铣削用量1.铣削用量的要素(1)铣削速度vc(2)进给量(3)背吃刀量(铣削深度)ap(4)侧吃刀量(铣削宽度)ae第三节铣削加工基本常识图3-41铣削用量a)在卧式铣床上铣平面b)在立式铣床上铣平面第三节铣削加工基本常识2.铣削用量的选择(1)粗铣(2)半精铣(3)精铣第三节铣削加工基本常识表3-4铣削速度推荐表第三节铣削加工基本常识表3-4铣削速度推荐
6、表第三节铣削加工基本常识表3-5铣削刀的每齿进给量推荐值第三节铣削加工基本常识表3-5铣削刀的每齿进给量推荐值第三节铣削加工基本常识三、铣削方式1.周铣和端铣(1)周铣法用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面的方法称为周铣法。1)逆铣。2)顺铣。图3-42顺铣、逆铣示意图a)逆铣b)顺铣第三节铣削加工基本常识(2)端面铣削法(端铣法)1)对称铣削：刀齿切入工件与切出工件的吃刀量相同为对称铣削，如图3-43a所示。2)不对称铣削：刀齿切入时的吃刀量小于或大于切出时的吃刀量为不对称铣削，如图3-43b、图3-43c所示。图3-43端面铣削法a)对称铣削b)、c)不对称铣削第三节铣削加工基本常识2.周铣法与端
7、铣法的比较(1)端铣的加工质量比周铣好(2)端铣的生产率比周铣高(3)周铣的适应性好于端铣第四节工件的装夹图3-44机用虎钳a)非回转式b)回转式第四节工件的装夹一、用机用虎钳装夹工件在铣床上加工中小型工件时，一般都采用机用虎钳来装夹。第四节工件的装夹图3-45用百分表校正机用虎钳1.用百分表或划针校正机用虎钳第四节工件的装夹2.用定位键定位安装3.工件在机用虎钳上的装夹(1)毛坯件的装夹(2)已加工表面工件的装夹第四节工件的装夹图3-46钳口垫铜皮装夹毛坯件检测工件平面第四节工件的装夹图3-47用圆棒夹持工件第四节工件的装夹(3)斜面工件在机用虎钳内的装夹图3-48在机用虎钳内装夹斜面工件第
8、四节工件的装夹图3-49用平行垫铁装夹工件1平行垫铁2工件3钳体导轨面第四节工件的装夹图3-50特殊钳口a)装夹矩形工件铣斜面钳口b)装夹圆柱体铣端面窄槽钳口c)装夹矩形小工件铣侧面钳口d)装夹圆柱体铣直角槽钳口(4)特殊工件的装夹第四节工件的装夹4.在机用虎钳上装夹工件时的注意事项1)安装机用虎钳时应擦净钳底平面和工作台面，装夹工件时应擦净钳口平面、钳体导轨面和工件表面。2)工件在机用虎钳上装夹后，铣去的余量层应高出钳口上平面，高出的尺寸以铣刀不会铣到钳口的上平面为宜，如图3-51所示。第四节工件的装夹图3-51余量层高出钳口上平面1工件余量层2立铣刀3钳口上平面第四节工件的装夹3)工件在机
9、用虎钳上装夹时，放置的位置应适当，夹紧工件后钳口受力应均匀。4)用平行垫铁装夹工件时，所选用的垫铁的平面度、平行度、相邻表面垂直度应符合要求，垫铁表面要具有一定的硬度。第四节工件的装夹二、用压板夹紧工件1.用压板夹紧工件的方法图3-52用压板夹紧工件1工件2压板3螺栓4螺母5垫圈6台阶垫铁7工作台面第四节工件的装夹2.压板的种类为了满足装夹不同形状工件的需要，压板的形状也做成很多种。图3-53压板、螺栓和垫铁第四节工件的装夹3.使用压板夹紧工件时的注意事项如图3 54所示为用压板装夹工件时的正误操作图。图3-54压板装夹工件时的正误操作图a)正确b)错误第四节工件的装夹1)压板的位置要寄排得适
10、当，要压在工件刚性最好的地方，夹紧力的大小也应适当，不然刚性差的工件易产生变形。2)垫铁必须正确地放在压板下，高度要与工件相同或略高于工件，否则会降低压紧效果。3)压板螺栓必须尽量靠近工件，并且螺栓到工件的距离应小于螺栓到垫铁的距离，这样就能增大压紧力。第四节工件的装夹4)螺栓要拧紧，否则会因压力不够而使工件移动，以致损坏工件、机床和刀具。5)在工件的光洁表面与压板之间，必须安置垫片(如铜片)，这样可以避免光洁表面因受压而损伤。6)在铣床的工作台面上，不能拖拉粗糙的铸件、锻件毛坯，以免将台面划伤。第四节工件的装夹图3-55回转工作台a)水平回转工作台b)横立两用回转工作台三、回转工作台第四节工
11、件的装夹1.用回转工作台铣圆弧和直线组成的曲面在回转工作台上根据划线加工如图3 56所示的扇形板，铣削时的工作步骤如下：(1)选择铣刀在铣轮廓时，为了提高生产率，采用较大直径的立铣刀加工。(2)在回转工作台上加工由圆弧或由圆弧与直线组成的曲面工件，在数量不多、缺少数控铣床的情况下，可采用回转工作台在立式铣床上加工，如图3-57所示。第四节工件的装夹1)工件圆弧面的中心必须与回转工作台的中心重合。2)准确地调整回转工作台与铣床主轴的中心距。3)确定开始铣削工件圆弧面时回转工作台的转角。4)若工件圆弧面的两端都与相邻表面相切，要确定铣削圆弧面过程中回转工作台应转过的角度。第四节工件的装夹图3-56
12、扇形板第四节工件的装夹图3-57铣削圆弧曲面工件的装夹第四节工件的装夹图3-58校正回转工作台与铣床主轴的同轴度a)顶尖校正法b)环表校正法第四节工件的装夹图3-59找正划线工件第四节工件的装夹图3-60调整铣刀与回转工作台的中心距第四节工件的装夹图3-61停刀位置与切点位置不重合对工件形状的影响第四节工件的装夹2.用回转工作台铣曲面需注意的问题1)铣削时，铣床工作台及回转工作台的进给方向都必须处于逆铣状态，以免立铣刀折断。2)在铣削型面曲线是直线与圆弧相切的工件时，应尽可能做到一次连续铣削，并且在由工作台的直线进给运动转换成回转工作台的圆周进给运动中，转换速度要尽可能快，以防止产生“深啃”。
13、3)为了便于操作，应使轮廓表面各部分圆滑连接，并按下列次序进行铣削：第四节工件的装夹四、用分度头装夹工件图3-62万能分度头第四节工件的装夹1.用自定心卡盘装夹工件加工较短或刚性较好的轴类工件时，可以用分度头上的自定心卡盘直接装夹工件。图3-63工件的装夹和校正1铜皮2卡盘爪第四节工件的装夹图3-64校正分度头主轴上母线2.用两顶尖装夹工件(1)校正圆跳动(2)校正a点和b点处的高度误差。第四节工件的装夹图3-65校正分度头主轴侧素线(3)校正分度头主轴侧素线与纵向工作台进给方向的平行度第四节工件的装夹图3-66校正尾座上素线第四节工件的装夹图3-67校正尾座侧素线第四节工件的装夹图3-68一
14、夹一顶装夹工件的校正3.一夹一顶装夹工件第四节工件的装夹4.用心轴装夹工件在套类工件上铣削时，可用锥度心轴或圆柱心轴装夹工件。5.用分度头及尾座装夹工件用分度头及尾座装夹工件的方式如图3 69所示。第四节工件的装夹图3-69用分度头及尾座装夹工件的方式a)两顶尖装夹b)用自定心卡盘一夹一顶装夹c)用胀力心轴装夹d)用锥度心轴装夹e)用心轴自定心卡盘装夹f)用自定心卡盘装夹第四节工件的装夹五、铣床其他常用夹具铣床其他常用夹具如图3 70所示。图3-70铣床其他常用夹具a)平行垫块(淬火处理，各种厚度尺寸)b)固定角度垫块(常用角度)c)超行程机用虎钳(适用于长度较大工件粗加工的装夹)d)高度调节
15、支承e)定位挡铁及应用f)铣床用自定心夹盘第四节工件的装夹图3-70铣床其他常用夹具(续)g)铣床用单动卡盘h)可倾斜式回转工作台i)可倾斜式水平工作台j)辅助高度工作台k)垂直工作台第五节面 的 铣 削第五节面 的 铣 削一、平面的技术要求1.平面度2.表面粗糙度图3-71六面体工件第五节面 的 铣 削二、平面的铣削方法图3-72平面铣削方法a)圆柱铣刀铣削b)面铣刀铣削c)立铣铣削第五节面 的 铣 削图3-73面铣刀直径应大于加工面宽度1面铣刀2工件1.铣刀的选择端面铣削是指用铣刀端面齿刃进行的铣削。第五节面 的 铣 削图3-74转位硬质合金刀片面铣刀第五节面 的 铣 削2.立铣头的校正铣
16、平面时是利用分布在铣刀端面上的刀尖来形成平面的。图3-75端面铣削第五节面 的 铣 削图3-76回转式立铣头零位的调整回转式立铣头零位的调整第五节面 的 铣 削图3-77用直角尺校正立铣头主轴轴心线与工作台面垂直a)将心轴插入立铣头主轴锥孔b)与纵向进给方向平行检测c)与纵向进给方向垂直检测1立铣头主轴2心轴3直角尺4工作台用直角尺校正立铣头主轴轴心线与工作台面垂直第五节面 的 铣 削3.端铣时的铣削方式图3-78端铣的铣削方式a)对称端铣b)不对称端铣(逆铣)c)不对称端铣(顺铣)第五节面 的 铣 削4.铣削过程在立铣床上用面铣刀铣削工件时，移动工作台使工件位于面铣刀下面开始对刀，可以利用立
17、铣床上的主轴升降套筒带动立铣刀进行对刀。第五节面 的 铣 削三、平面铣削的质量分析1.平面质量的检验(1)检验表面粗糙度(2)检验平面度图3-79平面度检验a)用刀口形直尺测量b)用三点定平面原理测量第五节面 的 铣 削表3-6影响平面质量的因素2.质量分析第五节面 的 铣 削四、平行面和垂直面的铣削1.矩形工件的技术要求1)相邻两平面之间的垂直度。2)相对两平面之间的平行度。3)相对平面之间的尺寸精度。第五节面 的 铣 削图3-80矩形工件工程图第五节面 的 铣 削2.平行面的铣削图3-81铣两端面第五节面 的 铣 削图3-82在机用虎钳上装夹工件铣平行面(1)利用与基准面垂直的平面铣平行面
18、第五节面 的 铣 削图3-83用定位键装夹工件铣削平行面第五节面 的 铣 削图3-84用圆棒装夹工件铣平行面1铜皮2圆棒3垫铁(2)调整法铣平行面当工件上没有与基准面垂直的平面时，应设法使基准面与工作台面平行。第五节面 的 铣 削图3-85工件装夹在工作台上铣削平行面第五节面 的 铣 削(3)两平行面之间的尺寸控制铣削平行面时，往往有尺寸精度的要求。(4)平行面铣削的质量分析第五节面 的 铣 削3.垂直面的铣削(1)将工作装夹在机用虎钳内加工图3-86在机用虎钳上铣垂直面的装夹方法第五节面 的 铣 削1)在固定钳口处垫铜皮或纸片，当铣出的平面与基准面之间的夹角小于90时，铜皮或纸片应垫在钳口的
19、上部，反之则垫在下部。2)校正固定钳口，先利用百分表检查钳口的误差，如图3-87所示，然后用百分表读数的差值乘以钳口铁的高度再除以百分表的移距，把此数值厚度的钢片或铜片垫在固定钳口和钳口铁之间。第五节面 的 铣 削图3-87校正固定钳口第五节面 的 铣 削图3-88在角铁上铣垂直面的装夹方法(2)将工件装夹在角铁上加工第五节面 的 铣 削图3-89用压板装夹工件加工铣削垂直面a)较大工件铣垂直面b)薄而宽工件铣垂直面c)狭长面工件铣垂直面(3)用压板装夹工件加工第五节面 的 铣 削图3-90用百分表校正靠铁为了提高生产率，有时可以先将一块靠铁校正到与主轴轴心线平行，并用压板压紧，如图3-90所
20、示，然后将工件的加工基准面与校正后的靠铁一侧贴合，用压板压紧工件，如图3-91所示。第五节面 的 铣 削图3-91用靠铁定位装夹工件铣垂直面第五节面 的 铣 削(4)铣垂直面的质量分析1)机用虎钳固定钳口与工作台面不垂直。2)工件基准面与固定钳口不贴合。3)卧式铣床主轴垂直于钳口时，圆柱铣刀或立铣刀有锥度进行周铣垂直面时，应重新磨准铣刀，保证圆柱铣刀和立铣刀的圆柱要求。4)基准质量差。第五节面 的 铣 削5)在卧式铣床上进行端面铣削垂直面时，工作台“零位”不准，工作台垂向进给铣削会影响垂直度，铣削前应校正立铣刀“零位”。6)立式铣床主轴“零位”不准，其影响与在卧式铣床上进行端面铣削垂直面时工作
21、台“零位”不准相似，铣削前应校正立铣头“零位”。第五节面 的 铣 削图3-92垂直度的检验a)用直角尺和塞尺测量b)用角铁和百分表测量4.矩形工件的检验(1)检验垂直度第五节面 的 铣 削图3-93用百分表检验平行度和尺寸精度(2)检验平行度和尺寸精度第五节面 的 铣 削图3-94六面体工件图样5.加工实例：六面体的加工铣削加工如图3 94所示的六面体工件。第五节面 的 铣 削(1)图形分析1)六面体工件的尺寸精度为2000mm、1000mm、300mm。2)相对面的平行度公差为0.05mm，相邻面的垂直度公差为0.05mm。3)毛坯尺寸为210mm110mm40mm。4)在加工中，基准面尽可
22、能用作定位面，本例要求平面2、4垂直于平面1，平面3平行于平面1，平面5、6垂直于平面1、4，因此平面1为工件的主要基准A，平面4为工件的侧面基准B。第五节面 的 铣 削5)工件各表面粗糙度值均为Ra3.2m，精度较高，铣削加工能达到要求。6)工件材料为HT200，切削性能较好。7)工件为平板状矩形工件，外形尺寸和基准平面较大，工件装夹与铣削方式受到一定限制，宜在立式铣床上用端面铣削法加工，可采用机用虎钳和角铁装夹工件。第五节面 的 铣 削(2)选择铣刀(3)选择铣床(4)选择工件装夹方法(5)预定铣削加工步骤第五节面 的 铣 削表3-7六面体铣削的步骤和方法第五节面 的 铣 削表3-7六面体
23、铣削的步骤和方法第五节面 的 铣 削五、斜面的铣削斜面是指零件上与基准面呈倾斜的平面，它们之间相交成一个任意的角度。图3-95斜面斜度的表示方法第五节面 的 铣 削图3-96按划线找正工件a)斜面与横向进给方向平行b)斜面与纵向进给方向平行1.转动工件铣削斜面(1)按划线找正工件铣斜面第五节面 的 铣 削图3-97在可倾虎钳上铣削斜面(2)利用可倾虎钳和可倾工作台装夹工件铣斜面第五节面 的 铣 削(3)用倾斜垫铁和专用夹具装夹工件铣斜面图3-98用倾斜垫铁铣削斜面第五节面 的 铣 削图3-99用专用夹具铣削斜面第五节面 的 铣 削(4)用靠铁、压板装夹工件铣斜面图3-100用靠铁、压板装夹工件
24、铣削斜面第五节面 的 铣 削图3-101立铣头倾斜角度调整操作步骤a)取出定位锥销b)松开紧固螺母c)转动回转盘2.转动立铣头铣削斜面第五节面 的 铣 削图3-102用百分表和正弦规调整立铣头的偏转角度用百分表和正弦规调整立铣头的偏转角度第五节面 的 铣 削图3-103铣削斜面采用面铣刀铣削斜面的方式如图3-103a所示。采用立铣刀的圆周切削刃能一次铣出整个斜面，其加工方式如图3-103b所示。第五节面 的 铣 削图3-104用游标万能角度尺检测斜面3.用角度铣刀铣削斜面4.斜面的检验方法第五节面 的 铣 削5.质量分析铣削斜面时，造成斜面的表面粗糙度和平面度误差的原因与铣平面相同，造成倾斜度不准的原因有以下几个方面：1)工件划线不准确和在铣削时工件产生位移。2)可倾虎钳、可倾工作台或立铣头扳转角度不准确。3)采用周边铣削时，铣刀有锥度。4)用角度铣刀铣削时，铣刀角度不准。
