《金屬工藝基礎(chǔ)》第3章 銑削加工

第3章銑削加工3.1概述

銑削加工：銑刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動，以工件的移動為進給運動的一種切削加工方法。

引入：銑削是在銑床上用旋轉(zhuǎn)的銑刀對移動的工件進行切削加工的方法。它可以加工平面、溝槽、螺旋槽、凸輪等，還可以加工成形表面及齒輪等。

圖臥式升降臺銑床3.2銑床1、常用銑床的種類圖立式升降臺銑床圖龍門銑床如某銑床型號的表示方法為X6132，其具體含義如下：2、銑床的型號及其意義3、X6132型萬能臥式銑床的主要組成及其作用（1）床身床身用來支撐和固定銑床各部件。（2）底座用以支承、安裝、固定銑床的各個部件，底座還是一個油箱，其內(nèi)部裝有切削液。（3）橫梁橫梁上裝有安裝吊架，用以支撐刀桿的外端，減小刀桿的彎曲和振動。（4）主軸主軸用來安裝刀桿并帶動它旋轉(zhuǎn)。主軸做成空心軸，前端有錐孔，以便安裝刀桿。

（5）升降臺升降臺位于工作臺、轉(zhuǎn)臺、橫向溜板的下方，并帶動它們沿床身的垂直導(dǎo)軌作上下移動，以調(diào)整臺面與銑刀間的距離。升降臺內(nèi)裝有進給運動的電動機及傳動系統(tǒng)。（6）橫向溜板橫向溜板用來帶動工作臺在升降臺的水平導(dǎo)軌上作橫向移動。（7）轉(zhuǎn)臺上端有水平導(dǎo)軌，下面與橫向工作臺連接，可供縱向工作臺移動、轉(zhuǎn)動。（8）掛架用以加強銑刀桿的剛性。1、銑刀切削部分材料的基本要求

3.3銑刀

在切削過程中，刀具切削部分會由于受切削力、切削熱和摩擦力而磨損，所以刀具不僅要鋒利而且要耐用，不易磨損變鈍。因此刀具材料必須具備以下幾個基本要求：①高硬度和耐磨性；②良好的耐熱性；③高的強度和好的韌性。2、銑刀的種類和用途1）按材料不同，銑刀分為高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類；2）按刀齒與刀體是否為一體又分為整體式和鑲齒式兩類；3）按銑刀的安裝方法不同分為帶孔銑刀和帶柄銑刀。帶孔銑刀帶柄銑刀：直柄銑刀和錐柄銑刀3、銑刀的安裝（1）在刀桿上先套上幾個墊圈，裝上鍵，再套上銑刀，并注意旋轉(zhuǎn)方向；（2）在銑刀外邊的刀桿上再套上幾個墊圈，擰緊左旋螺母（3）裝上支架，擰緊支架緊固螺釘，在軸承孔內(nèi)加潤滑油（4）初步擰緊螺母，開車觀察銑刀是否裝正，然后用力擰緊螺母。裝刀前應(yīng)將刀桿、銑刀及墊圈擦干凈，以保證銑刀的正確安裝。3.4銑床主要附件1、機用平口鉗

圖機用平口鉗1-固定鉗口2-鉗口鐵3-活動鉗口4-螺桿5.-底座6-鉗身2、回轉(zhuǎn)工作臺

圖回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)及其工作a)結(jié)構(gòu)；b)工作應(yīng)用示例--銑圓弧槽3、萬能分度頭

圖萬能分度頭結(jié)構(gòu)圖1-定位銷2-分度盤3-頂尖4-主軸5-殼體6.-底座7-分度叉8-掛輪軸4、立銑頭和萬能銑頭

●周銑－用銑刀圓周上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面平行?！穸算姡勉姷抖嗣嫔系那邢魅衼磴娤鞴ぜ?，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面垂直。

銑平面時根據(jù)所用銑刀的類型不同，可分為周銑和端銑兩種方式。3.5銑削加工方法1、銑平面a）圓周銑削b）端面銑削

圓周銑削（周銑）端面銑削（端銑）用銑刀圓周上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面平行。用銑刀端面上的切削刃來銑削工件，銑刀的回轉(zhuǎn)軸線與被加工表面垂直。通常只在臥式銑床上進行端銑一般在立式銑床上進行，也可在其他形式的銑床上進行只有主刃參加切削，無副刃所以加工后的表面粗糙度較大。主刃副刃同時參加切削，且副刃有修光作用，所以加工后的表面粗糙度較小。周銑時主軸剛性差，生產(chǎn)率較低，適于在中小批生產(chǎn)中銑削狹長的平面、鍵槽及某些成形表面和組合表面。端銑時主軸剛性好，并且面銑刀易于采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片，因而所用切削用量大，生產(chǎn)率較高，適于在大批大量生產(chǎn)中銑削寬大平面。圓周銑削和端面銑削比較（1）周銑法◆

切削方式●逆銑法－

銑刀切削速度方向vc與工件的進給方向vf相反。●順銑法－銑刀切削速度方向vc與工件進給方向vf相同。圖順銑圖逆銑

順銑時銑刀壽命比逆銑高2～3倍，加工表面也較好。刀齒切削厚度由零逐漸增加。因切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在已加工表面上滑擦后才切入工件，使這段表面產(chǎn)生嚴(yán)重的冷硬層，使刀齒容易磨損切屑截面形狀結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較切削厚度從最大逐漸遞減至零，避免了逆銑時的刀齒擠壓、滑行現(xiàn)象，表面質(zhì)量較高圖逆銑和順銑順銑時工件夾緊比逆銑可靠。Fv向下，使工件壓緊在工作臺上，加工比較平穩(wěn)。刀齒對工件的垂直作用力Fv向上，容易使工件的裝夾松動。工件裝夾可靠性結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較（續(xù)1）圖逆銑、順銑時工作臺絲杠與螺母之間的間隙逆銑順銑順銑時工作臺有竄動，應(yīng)采取消除絲杠螺母間隙的措施。FH與進給速度vf的方向相同，當(dāng)FH大于工作臺與導(dǎo)軌之間的摩擦力時，會使工作臺帶動絲杠出現(xiàn)竄動，造成工作臺振動，使工作臺進給不均勻，容易打刀工作臺絲杠、螺母間隙結(jié)論順銑逆銑比較內(nèi)容表逆銑與順銑比較（續(xù)2）工件承受的水平銑削力FH與進給速度vf的方向相反，使絲杠與螺母間傳動面始終貼緊，工作臺不會發(fā)生竄動，銑削過程平穩(wěn)

圖銑平面的步驟

a)刻度盤對零；b)退出工件；c)確定銑削深度，開車自動進給；e)銑削一遍后停車；f)檢查工件，重復(fù)銑削

圖常用銑斜面方法

a)工件斜壓在工作臺上；b)利用分度頭；進入

c)旋轉(zhuǎn)立銑頭；d)用角度銑刀2、銑斜面冷卻潤滑液主要用來降低溫度，減少摩擦，從而提高刀具耐用度和零件表面質(zhì)量，所以必須正確地選擇和使用冷卻潤滑液。良好的冷卻潤滑液應(yīng)當(dāng)是無損于工人健康，不腐蝕機床，不易燃，不變質(zhì)，并且價格低廉。冷卻潤滑液分為兩大類：（1）以冷卻為主的水溶液冷卻潤滑液（2）以潤滑為主的油類冷卻潤滑液3.6冷卻潤滑液生產(chǎn)率高。由于多個刀齒參與切削，切削刃的作用總長度長，每個刀齒的切削載荷相同時，總的金屬切除率就會明顯高于單刃刀具切削的效率。3.7銑削加工的工藝特點和應(yīng)用1、銑削加工的特點容易產(chǎn)生振動。銑削時，每個刀齒依次切入（切出）工件，形成斷續(xù)切削，切入和切出時會產(chǎn)生沖擊和振動。優(yōu)點：每個刀齒周期性參與切削，冷卻快，刀具壽命長。缺點：受沖擊頻繁，加快磨損；斷續(xù)切削，切削力變化，振動，影響加工質(zhì)量要求機床和夾具具有較高的剛性和抗振性。散熱條件好。銑削時銑刀刃間歇切削，可以得到一定程度的冷卻，因而散熱條件較好。但是，切入、切出時熱的變化、力的沖擊，將加速刀具的磨損，甚至可能造成刀具損壞。2、銑削加工的應(yīng)用銑削加工斜面3.8銑削加工示例

銑削斜面的步驟1、確定斜面的銑削方法：因工件斜面寬度較小，且傾斜角為45°，所以可直接用角銑刀來加工較合理。2、選擇銑刀：如工件圖要求，可選用45°單角度銑刀，且刀刃寬度應(yīng)大于工件斜面寬度。3、裝加工件：可用機用平口鉗加緊工件的兩個側(cè)面。4、選取銑削加工用量：可分別用粗銑和精銑來完成加工。5、操作方法：可采用一把單角度銑刀銑削，銑完一個斜面后將刀拆卸下來翻轉(zhuǎn)180°，再銑另外一個斜面。也可采用兩把45°單角銑刀同時進行銑削。6、銑削結(jié)束后檢查工件。思考題參考答案或提示1．什么是銑削加工？銑削加工主要適合加工哪些類型的零件？答：銑削是在銑床上用旋轉(zhuǎn)的銑刀對移動的工件進行切削加工的方法.它可以加工平面、溝槽、螺旋槽、凸輪等,還可以加工成形表面及齒輪等2．以6132型萬能臥式銑床為例，試述銑床基本部件的名稱及作用。答：參見p483．臥式和立式銑床的主要區(qū)別是什么？銑床的主運動是什么？進給運動是什么？答：（1）區(qū)別主要在于主軸與工作面的位置關(guān)系，臥式銑床主軸與工作臺臺面平行，呈水平狀態(tài)，立式銑床主軸與工作臺臺面垂直，呈垂直狀態(tài)。（2）主運動為銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，進給運動為工件的移動4．常用的銑刀有哪些類型？各包括哪些典型的刀具？答：參見p48-495．安裝帶孔銑刀應(yīng)注意什么？答：參見p506．銑床的主要附件有哪幾種？其主要作用是什么？答：參見p50-527．何謂逆銑和順銑？為什么通常采用逆銑？答：順銑時,銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同;逆銑時,銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反。順銑時,銑刀可能突然切入工件表面而發(fā)生深啃(由絲杠與螺母的間隙引起),使傳動機構(gòu)和刀軸受到?jīng)_擊,甚至折斷刀齒或使刀軸彎曲,故通常用逆銑而少用順銑。8．銑床上工件的主要安裝方法有哪幾種？答：在銑床上加工工件，安裝的方法一般是采用機用平口鉗加持工件進行銑削加工。如果是圓形工件的話，可以采用分度頭加持工件進行加工，也可以直接壓在銑床的工作臺面上進行銑削加工。如果是要銑一些圓形的工件，加工一些圓弧曲線的形狀，可以使用銑床專用的圓盤，把工件壓在圓盤上