1、第二章第二章 平面和连接面的铣削平面和连接面的铣削 2-1平面的铣削2-2垂直面和平行面的铣削2-3斜面的铣削2-1平面的铣削 n教学目的教学目的了解平面的技术要求掌握平面的铣削方法及特点掌握铣削平面时工件的装夹方法了解平面铣削的加工步骤和影响平面质量的因素 重点难点重点难点 重点重点 是本节所涉专业性术语、基本概念和校正、调整的方法 难点难点 是校正、调整的方法在教学时未实习过的学生对铣床及动作缺少了解，不易理解和掌握 概述概述n铣平面是铣工最重要的工作之一，也是进一步掌握铣削其他各种复杂表面的基础技能。根据工件上平面与其基准面的位置关系，平面分为平行面、垂直面和斜面三种n平面的技术要求平面
2、的技术要求n平面度n表面粗糙度平面的铣削方法平面的铣削方法圆周铣 n圆周铣（简称周铣）用分布在铣刀圆柱面上的刀刃来铣削并形成平面的铣削方式。周铣特点周铣特点 n周铣时，平面度主要取决铣刀的圆柱度误差；表面粗糙度主要取决于切削每齿进给量。平面的铣削方法平面的铣削方法端铣端铣n用分布在铣刀端面上的齿刃铣削并形成平面的铣削方法，称为端铣。端铣特点n端铣影响平面度的因素主轴零位不准（只凹不凸）n端铣影响表面粗糙度的因素每齿进给量（端齿不等高时，参与切削齿数减少，每齿进给量增加）（续）端铣特点n用端铣方法铣出的平面，其平面度的好坏，主要决定于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。若主轴轴线与进给方向垂直，铣刀
3、刀尖会在工件表面铣出网状的弧形刀纹，工件表面是一平面（图1）。若主轴轴线与进给方向不垂直，铣刀刀尖会在工件表面铣出单向的弧形刀纹，将工件表面铣成一个凹面（图2）。因此，采用端铣方法铣削平面时，应校正铣床主轴轴线与进给方向垂直“拖刀”现象 铣削时，若主轴与进给方向不垂直，且进给方向从端铣刀刀尖高的一侧移向刀尖低的一侧，就会造成铣刀随切削力大小的变化发生轴向窜动，而造成表面粗糙度增大，这一现象称为“拖刀”铣床主轴轴线与工作台铣床主轴轴线与工作台进给方向垂直度的校正进给方向垂直度的校正立铣主轴“零位”的校正用直角尺校正用百分表校正卧铣工作台“零位”的校正用百分表校正立铣主轴“零位”的校正n用直角尺校
4、正立铣主轴“零位”的校正 用百分表校正卧铣工作台“零位”的校正 n用回转盘刻度校正n用百分表校正周铣与端铣的比较由于端铣的优点远多于周铣，故生产中多用端铣加工平面端铣圆周铣1.铣刀的刀杆短，刚性好，且参与切削的刀齿数较多，切屑厚度变化小，因此铣削力变化较小，振动小，铣削平稳，效率高。2.铣刀直径可以做得很大，能铣出较宽的工件表面而不需接刀。3.铣刀刀片的装夹、刃磨方便、刚性好，且平面度不受刀齿高低及半径差值影响，便于进行高速铣削和强力铣削，因而铣出的平面精度高、表面粗糙度值小。1.能一次切除较大的铣削层深度（铣削宽度ae）。2.在相同的铣削层深度、铣削层宽度和每齿进给量的条件下，用圆周铣加工的
5、工件表面比用端铣加工的表面粗糙度值小（如用立铣刀的端刃和周刃同时铣削）。工件的装夹n对于中小型工件，一般均采用平口钳装夹n对大、中型工件，一般多采用直接在工作台上用压板装夹n成批、大量生产时应用专用夹具装夹，以提高加工精度和生产效率平口钳的结构和规格n分回转式和非回转式两种n以钳口宽度尺寸划分规格平口钳的安装与校正 n一般安装于工作台长度方向中间偏左n用定位键槽置于中央T形槽内n加工较长工件时，钳口与工作台纵向进给平行n加工短工件时，钳口与工作台纵向进给垂直n粗铣和半精铣时，固定钳口应处于承受切削力的方向上固定钳口的校正n用划针校正固定钳口将划针夹持在铣刀杆垫圈间。调整工作台位置，使划针靠近固
6、定钳口铁平面，纵向移动工作台，观察并调整钳口平面与划针针尖的距离大小均匀，并在钳口全长范围内一致 固定钳口的校正n用90角尺校正先松开平口钳紧固螺母，使固定钳口平面与主轴轴线大致平行。再将90角尺的尺座底面紧靠在床身的垂直导轨面上。调整钳体使固定钳口铁平面与90角尺尺苗的外测量面密合 固定钳口的校正n用百分表校正固定钳口加工较高精度的工件时，需要用百分表对固定钳口面精确校正。校正时，将磁性表座吸在铣床横梁导轨面上。安装百分表，使表杆与固定钳口铁平面大致垂直。将测量触头触到钳口铁平面上，并使活动测量杆压缩1mm左右。移动工作台，参照百分表读数以调整钳口平面。在钳口全长范围内，使百分表读数的差值符
7、合规定的要求 用平口钳装夹工件用平口钳装夹工件n毛坯件的装夹选择毛坯件上一个大而平整的毛坯面作粗基准，将其靠在固定钳口面上。最好在钳口与工件之间垫上铜皮，以防损伤钳口。用划线盘校正毛坯上平面位置，符合要求后夹紧工件。校正时，工件不宜夹得太紧 用平口钳装夹工件用平口钳装夹工件n经粗加工的工件在平口钳上的装夹选择工件上一个较大的经粗加工的表面作基准面将工件的基准面靠向固定钳口面，并在其活动钳口与工件间放置一圆棒。圆棒要与钳口的上平面平行，其位置应在工件被夹持部分高度的中间偏上。通过圆棒夹紧工件，能保证工件的基准面与固定钳口面的密合。以钳体导轨平面作为定位基准时，将工件的基准面靠向钳体导轨面。在工件
8、与导轨面之间有时要加垫平行垫铁。用平口钳装夹工件的注意事项用平口钳装夹工件的注意事项n安装工件时，应将各接合面擦净。n工件的装夹高度，以铣削时铣刀不接触钳口上平面为宜。n工件的装夹位置，应尽量使平口钳钳口受力均匀。必要时，可以加垫块进行平衡。n用平行垫铁装夹工件时，所选垫铁的平面度、平行度和垂直度应符合要求，并使垫铁表面应具有一定硬度。用压板装夹工件 n用压板装夹工件的方法外形尺寸较大或不便用平口钳装夹的工件，常用压板将其压紧在铣床工作台台面上进行装夹。使用压板夹紧工件时，应选择两块以上的压板。压板的一端搭在垫铁上，另一端搭在工件上。垫铁的高度应等于或略高于工件被压紧部位的高度。T形螺栓略接近
9、于工件位置。在螺母与压板之间必须加垫垫圈 用压板装夹工件n压板位置的合理排布n垫铁的高度选取与位置设置n螺栓位置的设置n夹紧力的控制n已加工表面扩工作台面的保护n挡铁、靠铁的合理使用 用压板装夹工件的注意事项用压板装夹工件的注意事项（1）在铣床工作台面上，不允许拖拉表面粗糙的工件。夹紧时，应在毛坯件与工作台面间衬垫铜皮，以免损伤工作台表面。（2）用压板在工件已加工表面上夹紧时，应在工件与压板间衬垫铜皮，避免损伤工件已加工表面。（3）正确选择压板在工件上的夹紧位置，使其尽量靠近加工区域，并处于工件刚性最好的位置。若夹紧部位有悬空现象，应将工件垫实。（4）螺栓要拧紧，保证能够克服铣削力的影响。顺铣
10、与逆铣顺铣与逆铣 n顺铣铣削时，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。n逆铣铣削时，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。圆周铣时的顺铣和逆铣 圆周铣时的顺铣和逆铣圆周铣时的顺铣和逆铣对工作台的影响对工作台的影响 n由于铣床工作台是通过丝杠螺母副来实现传动的，要使丝杠在螺母中能轻快地旋转，在它们之间一定要有适当的间隙。根据对传动结构的分析可知：当铣削力的方向与工作台移动的方向相反时，工作台不会被推动，而铣削力的方向与工作台移动的方向一致时，则工作台就会被拉动（或推动）周铣时顺铣和逆铣的特点 优优 点点 缺缺 点点 顺 铣1.铣刀作用在垂直
11、方向的分力FN始终向下，对工件起压紧的作用。因此铣削平稳，对不易夹紧的工件及细长的薄板形工件的铣削尤为合适。2.铣刀刃切入工件时的切屑厚度最大，并逐渐减小到为零。刀刃切入容易，故工件的被加工表面质量较高。3.进给运动方面消耗的功率小较小 1.会拉动工作台，使工作台发生间歇性窜动，导致铣刀刀齿折断、刀杆弯曲、工件与夹具产生位移，甚至严重的事故。2.铣刀刀刃从工件外表面切入工件，当工件表面有硬皮或杂质时，容易折损铣刀。逆 铣1.在铣刀中心进入工件端面后，铣刀刃沿已加工表面切入工件，工件表面有硬皮或杂质时，对铣刀刃损坏的影响小。2.铣刀作用在水平方向上的分力Ff作用在工作台丝杠及其螺母的接合面上，不
12、会拉动工作台。得到广泛的应用。1.铣刀在垂直方向的分力FN始终向上，将工件向上挑起。装夹时需要较大的夹紧力。2.铣刀切入时后刀面与工件的磨擦、挤压严重，加速刀具磨损，降低工件表面质量。端铣时的顺铣和逆铣端铣时的顺铣和逆铣 n端铣时，根据铣刀与工件之间相对位置的不同，可分为对称铣削和非对称铣削两种。对称铣削 铣削宽度ae对称于铣刀轴线的端铣方式，称为对称铣削。在铣削宽度上以铣刀轴线为界，铣刀先切入工件的一边称为切入边；铣刀切出工件的一边称为切出边。切入边为逆铣；切出边为顺铣。对称铣削时，切入边与切出边所占的铣削宽度相等，均为ae/2。非对称铣削非对称铣削 n铣削宽度ae不对称于铣刀轴线的端铣方式
13、，称为非对称铣削。按切入边和切出边所占铣削宽度的比例的不同，非对称铣削又分为非对称顺铣和非对称逆铣两种非对称顺铣 顺铣部分（切出边的宽度）所占的比例较大的端削形式非对称逆铣 逆铣部分（切入边的宽度）所占的比例较大的端削形式 铣平面的工作步骤铣平面的工作步骤n确定铣削方法，选择铣刀n校正、装夹工件n确定铣削用量n按图示方法进行铣削影响平面度的因素影响平面度的因素n周铣时，平面度主要取决于铣刀的圆柱度误差n端铣时，平面度主要取决主轴的“零位”是否准确n另外，工件夹紧时的变形、自身的内应力、切削热引起的变形、铣床进给运动的直线度、主轴因间隙引起的窜动，及接刀等原因也能引起平面度的超差影响表面粗糙度的
14、因素n刀具磨损、变钝n进给量过大n工件切削层深度过大n铣刀几何参数选择不当n没加切削液或切削液选择不当n铣削时有振动、积屑瘤、粘刀、拖刀及深啃等现象发生平面的检测返回2-2垂直面和垂直面和平行面的铣削平行面的铣削n教学目的教学目的 了解垂直面、平行面的要领和铣削技术要求掌握垂直面、平行面的铣削方法掌握长方体工件的加工顺序 重点难点重点难点位置精度的保证，其关键在于基准的正确选择和采取正确的装夹方法，所以重点是：引导学生对铣削中的具体问题进行分析，确定的定位和装夹方法难点为：培养学生分析问题的方法和步骤引课引课 n提问：提问：什么是垂直面？什么是平行面？建立基准的概念据图分析,提出铣削的技术要求
15、:相邻两平面间两两垂直相对两平面间两两平行平行面间保证尺寸精度用周铣铣削垂直面和平行面 n垂 直 面垂 直 面的铣削的铣削 在卧式铣床上用平口钳装夹铣削垂直面铣好的基准面紧贴固定钳口影响垂直度的因素n基准与固定钳口贴合不紧有杂物n对面不平行而未加圆棒装夹n铣刀圆柱度误差过大 n夹紧力过大，造成固定钳口外翘n基准面平面度误差过大n固定钳口本身与工作台面不垂直解决方法：固定钳口上垫铜皮底座下垫铜皮修磨固定钳口护铁用周铣铣削垂直面和平行面n 以角铁装夹铣削垂直以角铁装夹铣削垂直以宽面为基准加工窄平面 在立铣上用立铣刀直接在工作台在立铣上用立铣刀直接在工作台面上装夹工铣削垂直面上装夹工铣削垂直基准面紧
16、贴工作台不垂直原因：不垂直原因：v纵进铣刀圆柱度误差过大v横进铣刀圆柱度误差+主轴零位误差平行面的铣削平行面的铣削 n在平口钳上装夹以钳体导轨为定位基准平行度误差过大的原因：v基准面与平口钳导轨不平行v垫铁不等高v没擦拭干净，有杂物v夹紧时活钳口上翘v和固定钳口相贴的表面与基准面不垂直v平口钳导轨与工作台面不平行v导轨或工作台面磨损v平口钳与工作台面间有杂物v铣刀圆柱误差过大带锥度长方体工件的加工顺序长方体工件的加工顺序长方体工件的加工顺序长方体工件的加工顺序n铣基准面1 将毛坯装夹在平口钳上铣成基准面面1，作好标记。上一张幻灯片n铣面2 以面1为精基准装夹工件铣削面2。n铣面3 以面1为精基
17、准装夹工件铣削面3。n铣面4 将面1紧靠平行垫铁装夹，铣削面4。n铣面5 用90角尺校正面2（或面3）与钳体导轨面垂直（图2），并以面1为精基准装夹工件铣削面5。n铣面6 将面5靠向平行垫铁，以面1为精基准装夹工件铣削面6。长方体工件端面铣削的装夹长方体工件端面铣削的装夹用端铣铣垂直面和平行面用端铣铣垂直面和平行面 n在立铣上用平口钳装夹铣削中、小型工件 立铣头零位不准时对垂直面的影响：v纵向进给不影响垂直度，但为凹面v横向进给不垂直（斜面）在卧铣上用压板装夹铣垂直面 n适用于较大尺寸工件的铣削工作台“零位”不准对垂直度的影响v纵向进给时为凹面v升降进给时无影响，精度很高端铣平行面端铣平行面
18、n在立铣上端铣平行面 中小工件在平口钳上装夹，大、中型工件在工作台上用压板装夹 端铣平行侧面端铣平行侧面垂直面和平行面铣削的质量分析垂直面和平行面铣削的质量分析 n影响垂直度和平行度的因素v固定钳口与工作台大同小异垂直v平行垫铁不平行或圆柱铣刀有锥度v铣端面时固定钳口未校好v夹紧力过大，引起工件变形n影响平行面之间尺寸精度的因素v看错、摇错刻度，未消除间隙v读图或测量时发生错误v工件、垫铁或夹具定位面没有擦净v精铣对刀时，试切过深而未去切痕深度返回2-3 斜面的铣削斜面的铣削n教学目的教学目的v了解斜面的表示方法v掌握铣削斜面的方法n重点难点重点难点v重点：铣斜面的不同方法v难点：如何根据工件
19、的结构特点、加工类型合理选择加工方法斜面在图样上的表示方法斜面在图样上的表示方法 n用与基准面间倾斜的角度表示n用斜度S的比值表示 v S=tan S斜度 斜面与基准间的夹角斜面的铣削条件 工件与铣床、铣刀间的关系必须满足的两个条件：被铣斜面必须平行于铣削时铣床的进给方向被铣斜面应与铣削时铣刀的切削位置相吻合v周铣时斜面与周刃相切v端铣时斜面与端面刃重合（倾斜主轴法）铣削方法分析n由斜面定义：斜面是零件上与基准面成任意一个倾角的平面与基准面既不垂直又不平行（而成特定角度）的连接面n概括铣削垂直面和平行面时造成不垂直和不平行的原因可归纳出：铣斜面的三种基本方法v工件基准面与定位基准不贴合或基准本
20、身倾斜工件按所需角度倾斜装夹铣斜面（倾斜工件法）v主轴轴线与工作台进给方向不垂直把铣刀倾斜所需角度铣斜面（倾斜主轴法）v铣刀圆柱度不好（锥度）用角度铣刀铣斜面倾斜工件法倾斜工件法 n按划线倾斜装夹（平口钳、压板）n用回转式平口钳，回转钳体一定角度装夹铣斜面下一张幻灯片n用倾斜垫铁装夹工件铣斜面n用专用夹具铣斜面，n用靠铁在工作台面上倾斜装夹铣斜面n用可倾平口钳铣斜面平口钳装夹铣斜面扳角度方法n若基准面在装夹时与铣削的进给方向平行，则平口钳所扳角度与标注角度相等；若基准面在装夹时与铣削的进给方向垂直则平口钳所扳角度为标注角度的余角（倾斜工件法）倾斜主轴法 端平周垂向斜转端平周垂向斜转 基准相同角
21、度同基准相同角度同 基准不同角度余基准不同角度余v其含义是：在扳角度前，端面刃与工作台面平行，圆周刃与工作台面垂直v铣削时相应的切削刃应向斜面所处的位置旋转v若基准面装夹时所处的位置与切削刃原对应位置相同，则主轴所转角度与标注角度相同v若基准面装夹时所处的位置与切削刃原相应位置垂直，则主轴所转角度为标注角度的余角 斜面铣削的质量分析斜面铣削的质量分析n影响斜面倾斜角度的因素v立铣头扳转角度不下确v按划线装夹时，划线不准或工件产生了位移v周铣时，铣刀有锥度v磨过的角度铣刀，角度不准确v装夹工件时，基准面未擦拭干净n影响表面粗糙度的因素v进给量太大，铣刀不锋利v工艺系统刚性太差，铣削时有振动v走刀不均、啃刀、接刀等v冷却液使用不当n影响斜面尺寸的因素v摇错、量错尺寸v未倒间隙或工件松动
