1、铣削加工铣削加工技术技术1 1、铣削的特点和应用铣削的特点和应用 铣削加工是以铣刀的旋转运动为主运动，工件在垂铣削加工是以铣刀的旋转运动为主运动，工件在垂直于铣刀轴线方向的直线运动为进给运动的切削加工方直于铣刀轴线方向的直线运动为进给运动的切削加工方式。式。1)1)铣刀是多刃刀具铣刀是多刃刀具2 2)断续切削断续切削3)3)生产效率高生产效率高4 4)加工范围广加工范围广铣削主要用于粗加工铣削主要用于粗加工和半精加工。加工精和半精加工。加工精度为度为IT11-IT8,表面粗表面粗糙度为糙度为Ra1.6-0.8um。1.1 1.1 一般机械加工一般机械加工1.1.2 1.1.2 铣削加工铣削加工
2、2.2.铣削加工的应用范围铣削加工的应用范围 图图1-21.1 1-21.1 铣削加工的应用范围铣削加工的应用范围 铣平面铣平面、铣台阶、铣沟槽、铣台阶、铣沟槽、切断切断、铣键槽、铣键槽、铣六方、铣六方、刻线、铣花键轴、刻线、铣花键轴、铣导轨、铣直齿、铣刀具、镗孔、铣铣导轨、铣直齿、铣刀具、镗孔、铣T形槽、铣燕尾槽、铣齿轮、铣螺旋槽形槽、铣燕尾槽、铣齿轮、铣螺旋槽、铣刀具、铣曲面铣刀具、铣曲面、铣立体曲面铣立体曲面铣削加工演示铣削加工演示图图1-21.2 1-21.2 铣削加工的应用范围铣削加工的应用范围 3 3、常用铣床的介绍、常用铣床的介绍 升降台式铣床（卧铣）升降台式铣床（卧铣）升降台式
3、铣床（卧铣）升降台式铣床（卧铣）的工作台安装在能作垂直升的工作台安装在能作垂直升降的升降台上，使工作台可降的升降台上，使工作台可在相互垂直的三个方向上调在相互垂直的三个方向上调整位置。适用于加工中小型整位置。适用于加工中小型工件。工件。图图1-22 1-22 升降台式铣床升降台式铣床 图图1-23 主轴采用立式主轴采用立式布置，主轴安装在布置，主轴安装在立铣头立铣头1内，可沿其内，可沿其轴线方向进给或调轴线方向进给或调整位置。立铣头可整位置。立铣头可在垂直平面内向左在垂直平面内向左或向右在或向右在45范围范围内回转角度，以可内回转角度，以可大机床的工艺范围。大机床的工艺范围。立式升降台式铣床立
4、式升降台式铣床 一般有一般有3-4个铣头，可多个铣头，可多刀同时加工，刀同时加工，加工效率高，加工效率高，适合加工大中适合加工大中型或重型工件。型或重型工件。龙门铣床龙门铣床图图1-24 配备了多种配备了多种附件，常用于附件，常用于工具车间，加工具车间，加工形状复杂的工形状复杂的各种刀具、夹各种刀具、夹具及模具零件具及模具零件等。等。万能工具铣床万能工具铣床图图1-254 4、常用铣刀的介绍、常用铣刀的介绍 主要用主要用于平面、台于平面、台阶、沟槽和阶、沟槽和各种成形面各种成形面的加工的加工。图图1-26图图 1-27 铣刀的分类铣刀的分类演示演示 铣刀的分类铣刀的分类图图1-28 圆柱铣刀的
5、几何角度圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的几何角度 圆柱铣刀的后角是用正交圆柱铣刀的后角是用正交平面后角平面后角o表示。表示。粗加工：粗加工：o 12精加工：精加工：o 16 圆柱铣刀的螺旋角圆柱铣刀的螺旋角就是其刃就是其刃倾角倾角它能使切削刃逐渐切入和切它能使切削刃逐渐切入和切离工件，而且同时工作齿数较多，离工件，而且同时工作齿数较多，故能提高铣削过程的平稳性。故能提高铣削过程的平稳性。粗齿铣刀：粗齿铣刀：40 60细齿铣刀：细齿铣刀：30 35 端铣刀的端铣刀的每个刀齿类似每个刀齿类似车刀，有主、车刀，有主、副切削刃和过副切削刃和过渡刃。在正交渡刃。在正交平面系内端铣平面系内端
6、铣刀的标注角度刀的标注角度有：有：o、o、kr、kr和和s。端铣刀的几何角度端铣刀的几何角度图图1-29 端铣刀的几何角度端铣刀的几何角度铣铣刀刀的的安安装装图图1-30演示演示锥柄铣刀柄部锥度大部分采用莫氏锥度，主轴的锥度锥柄铣刀柄部锥度大部分采用莫氏锥度，主轴的锥度又是又是7:24,因此安装要用中间套筒。因此安装要用中间套筒。图图1-31直柄铣直柄铣刀直径刀直径比较小，比较小，一般利一般利用弹簧用弹簧夹头进夹头进行装夹。行装夹。图图1-325 5、铣削加工方法、铣削加工方法 1 1)铣削方式铣削方式 铣削方式是指铣削方式是指铣削时铣刀相对于铣削时铣刀相对于工件的运动和位置工件的运动和位置关
7、系。不同的铣削关系。不同的铣削方式对刀具的耐用方式对刀具的耐用度、工件的加工表度、工件的加工表面粗糙度、铣削过面粗糙度、铣削过程的平稳性及切削程的平稳性及切削加工的生产率等都加工的生产率等都有很大的影响。有很大的影响。周铣周铣端铣端铣图图1-33逆逆 铣铣 铣刀旋转切入工件的方向与工铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反件的进给方向相反 （图（图1-34）周铣法有两种铣削方式：周铣法有两种铣削方式：逆铣法和顺铣法。逆铣法和顺铣法。逆铣时，逆铣时，刀齿的切削厚度从刀齿的切削厚度从ac=0ac=0至至acmaxacmax。当当ac=0时，刀齿时，刀齿在工件表面上挤压和摩擦，在工件表面上挤压和摩
8、擦，刀齿较易磨损刀齿较易磨损。同时，工件表面受。同时，工件表面受到较大的挤压应力，冷硬现象严重，更加剧刀齿磨损，并到较大的挤压应力，冷硬现象严重，更加剧刀齿磨损，并影响影响已加工表面质量已加工表面质量。此外，逆铣时刀齿作用于工件上的垂直进给。此外，逆铣时刀齿作用于工件上的垂直进给力力FfN朝上有挑起工件的趋势，这就朝上有挑起工件的趋势，这就要求工件装夹紧固要求工件装夹紧固。但是。但是逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的，逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的，当当工件表面有硬皮时，工件表面有硬皮时，对刀齿没有直接影响对刀齿没有直接影响；同时作用于工件上的进给力同时作用于工件上的进给力Ff与其进给与其
9、进给方向相反，使铣床工作台进给机构中的方向相反，使铣床工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好丝杠螺母始终保持良好的右侧面接触的右侧面接触，因此因此进给速度比较平稳。进给速度比较平稳。图图1-34 逆铣与顺铣逆铣与顺铣 （a）逆铣逆铣 （b）顺铣顺铣 图图1-35 1-35 逆铣与顺铣比较图逆铣与顺铣比较图 a a）逆铣逆铣 b b）顺铣顺铣顺顺 铣铣铣刀转切入工件的方向与工件的进铣刀转切入工件的方向与工件的进给方向相同。（图给方向相同。（图1-341-34）顺铣时，顺铣时，刀齿的切削厚度从刀齿的切削厚度从acmax 到到ac=0。容易切下切削容易切下切削层，层，刀齿磨损较少，已加工表面质量较高
10、刀齿磨损较少，已加工表面质量较高。顺铣法可提高刀具。顺铣法可提高刀具耐用度耐用度23倍。但在顺铣过程中，作用于工件上的进给力倍。但在顺铣过程中，作用于工件上的进给力Ff与与其进给方向相同，此时如果铣床工作台下面的传动丝杠与螺母其进给方向相同，此时如果铣床工作台下面的传动丝杠与螺母之间的间隙较大，则力之间的间隙较大，则力Ff有可能使工作台连同丝杠一起沿进给有可能使工作台连同丝杠一起沿进给方向移动，导致丝杠与螺母之间的间隙转移到另一侧面上去，方向移动，导致丝杠与螺母之间的间隙转移到另一侧面上去，引起进给速度时快时慢，影响工件表面粗糙度引起进给速度时快时慢，影响工件表面粗糙度，有时甚至会因有时甚至会
11、因进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿。因此，采用顺铣法加工进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿。因此，采用顺铣法加工时，时，要求铣床的进给机构具有消除丝杠螺母间隙的装置要求铣床的进给机构具有消除丝杠螺母间隙的装置。此外，。此外，用顺铣法加工时，要求工件表面没有硬皮，否则铣刀很易磨损。用顺铣法加工时，要求工件表面没有硬皮，否则铣刀很易磨损。图图1-36 端面铣削方式端面铣削方式端铣法有端铣法有对称铣对称铣 与与不对称铣不对称铣 刀齿切入工件与刀齿切入工件与切出工件的切削厚切出工件的切削厚度相同者称为度相同者称为对称对称铣削铣削 图（图（a）刀齿切入时的切削厚度小于刀齿切入时的切削厚度小于或大于切出时的
12、切削厚度者称或大于切出时的切削厚度者称为为不对称铣削不对称铣削 图图(b)(c)在模具零件的加工在模具零件的加工中，铣削主要用来加工中，铣削主要用来加工各种模具的型腔和型面，各种模具的型腔和型面，铣削主要的机床是立式铣削主要的机床是立式铣床和万能工具铣床。铣床和万能工具铣床。当模具的型腔和型面的当模具的型腔和型面的精度要求较高时，铣削精度要求较高时，铣削加工一般作为中间工序，加工一般作为中间工序，铣削后经成形磨削或电铣削后经成形磨削或电火花加工等来提高加工火花加工等来提高加工精度。精度。5 5、模具零件的立铣、模具零件的立铣加工方法加工方法立式铣床上用端铣刀铣削平面，一立式铣床上用端铣刀铣削平
13、面，一般用平口钳、压板等装夹工件，其般用平口钳、压板等装夹工件，其特点是切屑厚度变化小、同时进行特点是切屑厚度变化小、同时进行切削的刀齿较多，切削过程比较平切削的刀齿较多，切削过程比较平稳，铣刀端面的副切削刃有刮削作稳，铣刀端面的副切削刃有刮削作用，工件的表面粗糙度较低。因此，用，工件的表面粗糙度较低。因此，对于宽度较大的平面，都采用高速对于宽度较大的平面，都采用高速端面铣削。这样既能保证铣削精度，端面铣削。这样既能保证铣削精度，生产效率又高。生产效率又高。演示演示1）平面或斜面的铣削）平面或斜面的铣削在立式铣床上铣削斜面，通常有三种方法：在立式铣床上铣削斜面，通常有三种方法：按划线转按划线转
14、动工件铣斜面，用夹具转动工件铣斜面，转动立铣头动工件铣斜面，用夹具转动工件铣斜面，转动立铣头铣斜面。铣斜面。在立式铣床上利用在立式铣床上利用圆形工作台铣圆弧面圆形工作台铣圆弧面的铣削方法。的铣削方法。注意：注意：被加工圆弧的被加工圆弧的中心要与圆形工作台中心要与圆形工作台的回转中心重合；根的回转中心重合；根据工件形状来确定铣据工件形状来确定铣床主轴中心床主轴中心图图1-37 1-37 圆形工作台圆形工作台11底座；底座；22圆台；圆台；3 3、5 5、77手柄手柄 4 4接头；接头；66扳动杆扳动杆2)2)圆弧面的铣削圆弧面的铣削 对于凸凹模的不规则型对于凸凹模的不规则型腔或型面的铣削，可采用
15、坐标腔或型面的铣削，可采用坐标法进行法进行:：1.1.选定基准点选定基准点(即坐即坐标原点标原点):):根据型面或型腔的设根据型面或型腔的设计基准来确定。计基准来确定。2.2.建立坐标系建立坐标系:以坐标基准点为原点。以坐标基准点为原点。3.3.计计算型腔或型面的横向和纵向坐算型腔或型面的横向和纵向坐标尺寸。标尺寸。最后用铣刀逐点铣削。最后用铣刀逐点铣削。图图1-38 1-38 不规则型腔的立铣削不规则型腔的立铣削 3)3)复杂型腔或型面的铣削复杂型腔或型面的铣削 坐标法加工后的型腔或型面的精度较低，需经钳坐标法加工后的型腔或型面的精度较低，需经钳工修整才能获得比较光滑平整的表面。工修整才能获
16、得比较光滑平整的表面。当立铣铣削的曲面为凸凹模复杂的空间曲面时，同样可采当立铣铣削的曲面为凸凹模复杂的空间曲面时，同样可采用坐标法，但需要控制用坐标法，但需要控制X X、Y Y、Z Z三个坐标方向的移动。三个坐标方向的移动。对于单件孔系工件的对于单件孔系工件的凸凹模，由于孔系孔距精凸凹模，由于孔系孔距精度较高，可在立铣上利用度较高，可在立铣上利用其工作台的纵向与横向移其工作台的纵向与横向移动，加工工件上的坐标孔。动，加工工件上的坐标孔。但对普通立铣床因工作台但对普通立铣床因工作台移动的丝杆与螺母之间存移动的丝杆与螺母之间存在间隙，故孔距的加工精在间隙，故孔距的加工精度不是很高。度不是很高。图图
17、1-39 凸凹模凸凹模4)4)坐标孔的铣削坐标孔的铣削当孔距精度要求高时，可用坐标铣床加工。坐标铣床当孔距精度要求高时，可用坐标铣床加工。坐标铣床是以孔加工和立铣加工为主要加工对象。坐标机床上是以孔加工和立铣加工为主要加工对象。坐标机床上装有光电式或数字式读数装置，其加工精度比立式铣装有光电式或数字式读数装置，其加工精度比立式铣床高。床高。在万能铣床上在万能铣床上利用万能分度头铣利用万能分度头铣螺旋槽的铣削方法。螺旋槽的铣削方法。6)6)螺旋槽的铣削方法螺旋槽的铣削方法图图1-411-41图图1-401-40思考题与习题思考题与习题 1.模具零件为什么主要在立式铣床和万能工具铣床加工？模具零件为什么主要在立式铣床和万能工具铣床加工？2.铣削可以进行哪些加工？铣削可以进行哪些加工？
