電子課件-《金屬切削原理與刀具(第五版)》-B01-3509-第七章

銑刀是在銑床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)所使用的刀具。銑削時(shí)，銑刀做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）分離切屑，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則根據(jù)需要由工件和刀具來完成。

銑刀屬于多齒刀具，銑刀的每一個(gè)刀齒相當(dāng)于一把車刀，其切削部分的幾何參數(shù)及切削的基本規(guī)律與車刀相似。

第一節(jié)銑刀的種類及用途第二節(jié)銑刀的幾何參數(shù)及銑削要素第三節(jié)銑削方式第一節(jié)銑刀的種類及用途一、按銑刀的用途分類1．加工平面用銑刀2．加工溝槽用的銑刀a）立銑刀b）鍵槽銑刀c）T型槽銑刀d）燕尾槽銑刀e）對(duì)稱雙角度銑刀f）單角度銑刀

g）三面刃銑刀h)錯(cuò)齒三面刃銑刀i）鋸片銑刀3．加工圓弧面用銑刀

a）圓角立銑刀b）凹圓弧成形銑刀c）凸圓弧成形銑刀4．加工曲面用銑刀二、按銑刀刀齒材料分類

1．高速鋼銑刀高速鋼銑刀是目前應(yīng)用最廣泛的銑刀，尤其是形狀比較復(fù)雜的銑刀，通常用高速鋼材料制造。高速鋼銑刀通常做成整體式的。

2．硬質(zhì)合金銑刀采用硬質(zhì)合金做刀齒或刀齒的切削部分，隨著可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的推廣應(yīng)用，硬質(zhì)合金銑刀的使用日益增多。

三、按銑刀齒背形狀分類

1．尖齒銑刀尖齒銑刀的齒背呈直線形，易于制造和刃磨，磨損后沿后刀面進(jìn)行重磨。大多數(shù)銑刀屬尖齒銑刀。2．鏟齒銑刀鏟齒銑刀的齒背是用鏟齒方法加工出來的。鏟齒銑刀磨鈍后是沿著前刀面進(jìn)行重磨的，重磨后的銑刀刃形保持原形，因而適用于切削廓形較復(fù)雜的銑刀。銑刀選擇實(shí)例

1．銑削加工如圖、所示階臺(tái)鍵（材料45鋼，鍛件毛坯，經(jīng)退火或正火熱處理）。序號(hào)在臥式銑床上加工在立式銑床上加工銑刀名稱銑削工件表面銑刀名稱銑削工件表面1圓柱銑刀銑毛坯四面端銑刀銑毛坯四面2三面刃銑刀銑兩側(cè)階臺(tái)立銑刀銑兩側(cè)階臺(tái)、倒角3角度銑刀倒角

銑刀種類的選擇

2．銑削加工圖中的各種槽（材料45鋼，鍛件毛坯，經(jīng)退火或正火熱處理）。序號(hào)銑T形槽銑V形槽銑燕尾槽銑刀名稱加工內(nèi)容銑刀名稱加工內(nèi)容銑刀名稱加工內(nèi)容1立銑刀銑直槽鋸片銑刀銑窄槽立銑刀銑直槽2T形槽銑刀銑T形槽對(duì)稱雙角度銑刀或立銑刀銑V形槽燕尾槽銑刀銑燕尾槽第二節(jié)銑刀的幾何參數(shù)及銑削要素一、銑刀的幾何參數(shù)

a）圓柱銑刀b）端銑刀1．前角對(duì)于螺旋齒圓柱銑刀，為了便于制造和測(cè)量，規(guī)定法向前角γn為其標(biāo)注角度。而γn和γo的換算關(guān)系為：tanγn=tanγotanβo式中βo

——螺旋齒輪的螺旋角。對(duì)于端面銑刀，規(guī)定用正交平面內(nèi)的前角γo為標(biāo)注角度。選擇銑刀前角的原則：根據(jù)工件材料和刀具材料選擇。

若工件材料較軟時(shí)，為了減少切削層的變形，減小切削力與切削熱，應(yīng)選擇較大的前角。若工件材料硬而脆，為保護(hù)刀尖，提高刀具切削部分的強(qiáng)度，應(yīng)選擇較小的前角；硬質(zhì)合金銑刀的前角要比高速鋼銑刀的前角小些。2．后角規(guī)定銑刀的后角在正交平面Po內(nèi)測(cè)量。在銑削過程中，由于銑削厚度比車削小，磨損主要發(fā)生在后刀面上，為了減少后刀面的磨損，應(yīng)該選擇較大的后角αo

。3．主偏角和副偏角圓柱銑刀的主偏角Kr=90°。因圓柱銑刀無副切削刃，所以無副偏角。4．刃傾角（1）圓柱銑刀的刃傾角λs等于刀齒的螺旋角βo

。（2）硬質(zhì)合金端面銑刀的刃傾角，主要考慮銑削中的沖擊性。二、銑削要素（1）銑削速度（ν

）銑削速度是指在切削過程中，銑刀的線速度。其計(jì)算公式為：

(m／min)式中d——銑刀的直徑，mm；

n——銑刀的轉(zhuǎn)速，r/min。

1.銑削用量（2）銑削深度αp

銑削深度：指平行于銑刀軸線測(cè)得的切削層尺寸，對(duì)于圓柱銑刀，銑削深度即為被銑削表面的寬度。端銑時(shí)的銑削深度：是已加工表面與待加工表面的垂直距離。銑削用量要素

a）圓柱銑刀（周銑）b）面銑刀（端銑）銑削用量要素

a）圓柱銑刀（周銑）b）面銑刀（端銑）

（3）銑削寬度αe

銑削寬度：指垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸。對(duì)于圓柱銑刀，銑削寬度是指被切削層的深度。端銑的銑削寬度為被銑削層表面的寬度。（4）進(jìn)給量

1）每齒進(jìn)給量fz

即銑刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒時(shí)，工件與銑刀的相對(duì)位移（mm／z）。一般選擇銑削用量時(shí)采用此單位表達(dá)。

2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f

即銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，銑刀與工件的相對(duì)位移（mm／r）。進(jìn)給速度νf

即銑刀相對(duì)于工件的移動(dòng)速度，也即單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)給量，單位為mm／min。每齒進(jìn)給量fz、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f、進(jìn)給速度νf三者之間的關(guān)系為：

νf

=f·n=fz·z·n(mm／min)

式中z——銑刀齒數(shù)。2．銑削層參數(shù)（1）切削厚度αc

切削厚度：指相鄰兩刀齒主切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡間的距離，在基面中測(cè)量，切削厚度αc是影響切削力大小的主要因素。圓柱銑刀銑削（周銑）時(shí)：當(dāng)θ=0°時(shí)，αc=0

當(dāng)θ=ψ時(shí)，αc為最大圓柱銑刀的切削厚度及其變化a）切削厚度b）切削厚度的計(jì)算（2）切削寬度αw

螺旋齒銑刀的切削寬度切削寬度：指銑刀主切削刃參加工作的長度。對(duì)于直齒圓柱銑刀，其切削寬度等于切削深度，即αw=αp

。對(duì)于螺旋圓柱銑刀，其切削寬度隨著刀齒的位置不同而不同，刀齒剛接觸工件時(shí)，αw的值很小，隨著刀齒的切入逐漸增大，切出時(shí)又逐漸減小。第三節(jié)銑削方式一、逆銑與順銑1．逆銑銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向（切削速度方向）與工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反，稱為逆銑，如圖a所示。

逆銑和順銑2．順銑銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向（切削速度方向）與工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同，稱為順銑，如圖b所示。

逆銑和順銑3．逆銑與順銑的特點(diǎn)（1）逆銑時(shí)，每個(gè)刀齒的切削厚度從零增至最。順銑時(shí)則相反，切入時(shí)的切削厚度最大，逐漸減小至零，且ν與f同向。銑削力的分析a)逆銑b)順銑（2）逆銑時(shí)各齒產(chǎn)生的水平銑削力FH與進(jìn)給方向相反，工作臺(tái)絲杠螺紋左側(cè)與螺母螺紋右側(cè)始終接觸。順銑時(shí)作用在工作臺(tái)（工件）上的水平分力FH與走刀方向f相同。銑削力的分析a)逆銑b)順銑（3）逆銑時(shí)產(chǎn)生在工件上的垂直分力Fv是向上的，與工件的夾緊力和工件重力相反。順銑時(shí)，作用在工件上的垂直銑削分力Fv向下，工件壓向工作臺(tái)。即切削力Fv與夾緊力和工件重力方向一致。銑削力的分析a)逆銑b)順銑第三節(jié)銑削方式二、周銑與端銑凡用銑刀圓周上的刀齒進(jìn)行銑削的稱為周銑。凡用銑刀端面的刀齒進(jìn)行的銑削稱為端銑。區(qū)分端銑與周銑的主要依據(jù)是主切削刃所在的位置，而不是以立銑與臥銑區(qū)分。a）圓柱銑刀（周銑）b）端面銑刀（端銑）三、對(duì)稱銑削與不對(duì)稱銑削1．對(duì)稱銑削

刀具