《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 4_第4章 铣床及铣刀》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 4_第4章 铣床及铣刀（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械加工技术及设备,第4章 铣床及铣刀,4.1 铣削加工概述 4.2 铣床 4.3 常用铣刀简介,4.1 铣削加工概述,4.1.1 铣削加工的特点和应用 1.铣削加工的特点 1)断续切削，冲击、振动大。 2)多刀多刃切削，生产率高。 3)半封闭式切削，要有容屑和排屑空间。 4)切削负荷呈周期性变化。 2.铣削加工的应用范围,图4 - 1 铣床的典型加工表面,4.1 铣削加工概述,4.1.2 铣削运动 1.主运动 2.进给运动 3.辅助运动 4.1.3 铣削要素 1.铣削用量 (1)铣削速度v 铣削时，铣刀旋转运动是主运动。 (2)进给量af、f、vf 铣削进给量有三种表示形式， 铣刀每转过一个
2、刀齿相对工件移动的距离叫每齿进给量af。 (3)背吃刀量ap 背吃刀量是在平行于铣刀轴线方向测得的被切削层尺寸，对于周铣，背吃刀量是被加工表面宽度。,4.1 铣削加工概述,(4)侧吃刀量ae 侧吃刀量是指垂直于铣刀轴线测得的被切削层尺寸，这在周铣中就是被切金属层的深度。 2.切削层要素 (1)切削厚度ac 切削时相邻两切削刃切出的两表面之间沿铣刀半径方向测得的距离。,图4 - 2 周铣和端铣 a)圆周铣削 b)端铣,4.1 铣削加工概述,(2)切削宽度a a是沿铣刀主切削刃方向测得的切削层尺寸，也就是主切削刃参加工作的长度。 (3)切削面积Ac 铣刀每一个刀齿的切削面积Ac=aca，铣刀的总切
3、削面积Ac等于同时工作的各刀齿切削面积之和，由于同时工作齿数和ac、a都在随时变化，因此总切削面积Ac也是随时变化的。 4.1.4 铣削方式 铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。 1.端铣及其应用 2.周铣及其应用,4.1 铣削加工概述,图4 - 3 周铣时的残留面积,4.1 铣削加工概述,(1)顺铣 周铣时，铣刀接触工件时的旋转方向和工件的进给方向相同的铣削方式叫顺铣，如图4 - 4a所示。,图4 - 4 顺铣和逆铣 a)顺铣 b)逆铣,3.周铣时的顺铣和逆铣,4.1 铣削加工概述,(2)逆铣 铣刀接触工件时的旋转方向与进给方向相反的铣削方式叫逆铣，如图4 - 4b所示，逆铣时
4、，每齿切削厚度由零到最大。 4.端铣时的对称铣和不对称铣 (1)不对称铣 工件的铣削宽度偏于端铣刀回转中心一侧时的铣削方式，称为不对称铣，如图4 - 5a、b所示。,图4 - 5 对称铣和不对称铣 a)不对称逆铣 b)不对称顺铣 c)对称铣,4.1 铣削加工概述,(2)对称铣 铣刀处于工件对称位置的铣削，称为对称铣，如图4 - 5c所示。,4.2 铣床,4.2.1 铣床的分类 铣床的类型很多，主要有卧式升降台铣床（见图4 6）、卧式万能铣床（见图4 7）、立式升降台铣床（见图4 8）、万能回转头铣床（见图4 9）、无升降台铣床（见图4 10）、龙门铣床（见图4 11）、仿形铣床（见图4 12）
5、、立体刻模铣床（见图4 13）及数控铣床等。,图4 - 6 卧式升降台铣床 1床身 2悬梁 3主轴 4刀轴支架 5工作台 6床鞍 7升降台 8底座,4.2 铣床,图4 - 7 卧式万能铣床 1底座 2床身 3悬梁 4主轴 5刀轴支架 6工作台 7回转盘 8床鞍 9升降台,4.2 铣床,图4 - 9 万能回转头铣床 1电动机 2滑座 3万能立铣头 4水平主轴,4.2 铣床,1.升降台式铣床 2.无升降台铣床,图4 - 10 无升降台式铣床 a)工作台移动 b)工作台转动,4.2 铣床,3.龙门铣床,图4 - 11 龙门铣床,4.2 铣床,4.仿形铣床,图4 - 12 仿形铣床 a)中小型立体仿形
6、铣床 b)大型立体仿形铣床 1工件 2仿形控制传感器(仿形轴销) 3模型,4.2 铣床,图4 - 13 立体刻模铣床 1床身 2工作台 3铣刀 4铣头 5铰链四杆机构 6转轴 7支点 8立体仿形杠杆 9仿形头 10触销 11靠模,4.2 铣床,4.2.2 X6132型万能升降台铣床 1. X6132型万能升降台铣床的工艺范围 2. X6132型万能升降台铣床的主要组成部件,图4 - 14 X6132型万能升降台铣床外形图 1底座 2床身 3悬梁 4刀杆支架 5主轴 6工作台 7床鞍 8升降台 9回转盘,4.2 铣床,3.X6132型万能升降台铣床的传动系统 (1)主运动传动链,图4 - 15
7、X6132型万能升降台铣床传动系统图,4.2 铣床,(2)进给运动传动链及工作台快速移动 该机床的工作台可以作纵向、横向和垂向三个方向的进给运动，以及快速移动。,图4 - 16 曲回机构原理图,4.2 铣床,3T1-1.eps,4. X6132型铣床主要部件的结构 (1)主轴部件 由于铣床采用多齿刀具，铣削力周期变化，易引起振动，要求主轴部件具有较高的刚性及抗振性，因此主轴采用三支承结构，如图4 - 17所示。,4.2 铣床,图4 - 17 铣床主轴部件结构 1主轴 2后支撑 3紧定螺钉 4中间支撑 5轴承盖 6前轴承 7主轴前锥孔 8端面键 9飞轮 10隔套 11螺母,4.2 铣床,(2)孔
8、盘变速操纵机构 X6132型铣床的主运动及进给运动的变速都采用了孔盘变速操纵机构进行控制。 1)孔盘变速机构工作原理。,图4 - 18 孔盘变速原理 1拨叉 2、2齿条轴 3齿轮 4孔盘,4.2 铣床, 孔盘上对应齿条轴2的位置无孔，而对应齿条轴2的位置为大孔。孔盘复位时，向左顶齿条轴2，并通过拨叉将三联滑移齿轮推到左位。齿条轴2则在齿条轴2及小齿轮3的共同作用下右移，台肩D穿过孔盘上的大孔，如图4 - 18b所示。 孔盘对应两齿条轴的位置均为小孔，齿条轴上的小台肩d穿过孔盘上小孔，两齿条轴均处于中间位置，从而通过拨叉使滑移齿轮处于中间位置，如图4 - 18c所示。 孔盘上对应齿条轴2的位置为
9、大孔，对应齿条轴2的位置无孔，这时孔盘顶齿条轴2，左移，从而通过齿轮3使齿条轴2的台肩穿过大孔右移，并使齿轮处于右位，如图4 - 18d所示。,4.2 铣床,图4 - 19 X6132型万能升降台铣床主变速操纵机构 1手柄 2销轴 3定位销 4齿轮套筒 5齿轮 6压块 7微动开关 8孔盘 9操纵盘 10速度盘 11齿条轴 12拨叉,4.2 铣床,2)主变速操纵机构的结构及操作。,图4 - 20 顺铣机构工作原理 1左螺母 2右螺母 3右旋丝杠 4冠状齿轮 5齿条 6弹簧,4.2 铣床,(3)顺铣机构 铣床在进行切削加工时可采用顺铣和逆铣两种方式，如进给方向与切削力F的水平分力Fx相反，称为逆铣
10、，如图4 - 20a所示；如进给方向与水平分力Fx相同，则称为顺铣，如图4 - 20b所示。,4.3 常用铣刀简介,4.3.1 铣刀的分类 1.按铣刀的用途划分 (1)圆柱形铣刀 用于卧式铣床上加工平面。 (2)面铣刀 用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面，端面和圆周上均有刀齿，也有粗齿和细齿之分。 (3)立铣刀 用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时一般不能沿轴向进给。 (4)三面刃铣刀 用于加工各种沟槽和台阶面，其两侧面和圆周上均有刀齿。 (5)角度铣刀 用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。,4.3 常用铣刀简介,(6)锯片铣刀 用于加工深槽和切断工件，其圆周
11、上有较多的刀齿。 2.按铣刀的结构划分 (1)整体式铣刀 刀体和刀齿制成一体。 (2)整体焊齿式铣刀 刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成，并焊接在刀体上。 (3)镶齿式铣刀 刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。 (4)可转位式铣刀 这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。 表4 - 1 可转位面铣刀规格参数,4.3 常用铣刀简介,表4 - 1 可转位面铣刀规格参数,3.按铣刀齿背的加工方式划分 (1)尖齿铣刀 在后面上磨出一条窄的刃带以形成后角，由于切削角度合理，其寿命较高。 (2)铲齿铣刀 其后面用铲削(或铲磨)方法加工成阿基米德螺旋线的齿背，铣刀用钝后只需重磨前面，能保持原有齿形不
12、变，用于制造齿轮铣刀等各种成形铣刀。 4.按铣刀的结构和安装方法划分,4.3 常用铣刀简介,(1)带柄铣刀 带柄铣刀有直柄和锥柄之分。,图4 - 21 带柄铣刀 a)硬质合金镶齿端铣刀 b)立铣刀 c)键槽铣刀 d)T形槽铣刀 e)燕尾槽铣刀,(2)带孔铣刀 带孔铣刀适用于卧式铣床加工，能加工各种表面，应用范围较广。,4.3 常用铣刀简介,图4 - 22 带孔铣刀 a)圆柱铣刀 b)三面刃铣刀 c)锯片铣刀 d)模数铣刀 e)单角铣刀 f)双角铣刀 g)凸圆弧铣刀 h)凹圆弧铣刀,4.3 常用铣刀简介,5.按加工表面的形状及用途划分 (1)平头铣刀 进行粗铣，去除大量毛坯，小面积水平面或者轮廓
13、精铣。 (2)球头铣刀 适用于空间曲面的半精铣和精铣，小刀可以精铣陡峭面或直壁的小倒角。 (3)平头带倒角铣刀 可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面(相对于陡峭面)小倒角。 (4)成形铣刀 成形铣刀一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，适用于加工平面类零件的特定形状(如角度面、凹槽面等)，也适用于特形孔或台。 (5)倒角刀 倒角刀外形与倒角形状相同，分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀。,4.3 常用铣刀简介,(6)T形刀 可用于铣T形槽。 (7)齿型刀 用于铣削各种齿型，比如齿轮、链轮的轮齿。 (8)粗皮刀 针对铝铜合金切削设计之粗铣刀，可快速加工。 6.按铣刀头的材料划分 4.3.2 铣刀
14、的磨损与铣刀寿命 1.铣刀磨损的原因 2.影响铣刀寿命的因素 (1)工件材料 工件材料的硬度、强度增大，铣削力和铣削热就会增加，刀具磨损会加快，刀具寿命要降低。 (2)刀具材料 刀具材料对刀具磨损的影响，是由刀具材料的红硬性和耐磨性来决定的。,4.3 常用铣刀简介,(3)刀具几何形状 当工件材料、刀具材料已定后，影响铣削力的主要因素就是铣刀的几何形状和切削用量了。 1)刀具的前角。 2)刀具的后角。 (4)切削用量 切削用量中的切削速度、进给量、吃刀量对刀具使用寿命都有很大影响。 4.3.3 铣刀的重磨 铣刀磨损后，为了恢复其切削性能，必须进行重磨。 1.尖齿铣刀的重磨,4.3 常用铣刀简介,
15、图4 - 23 尖齿铣刀的重磨 a)用平行砂轮圆周磨削 b) 用杯形砂轮端面磨削,4.3 常用铣刀简介,2.铲齿铣刀的重磨,图4 - 24 铲齿铣刀的重磨 a)前角为0时的重磨 b) 前角大于0时的重磨,4.3 常用铣刀简介,4.3.4 铣刀切削用量的合理选用 所谓合理使用机床与刀具，就是要求我们正确地选择铣削过程的切削用量，按照加工的具体条件，合理地选择切削速度、进给量和吃刀量的问题。 1.粗铣和精铣时选择切削用量的比较 2.工件材料不同时选择切削用量的比较 3.连续铣削和断续铣削时选择切削用量的比较 4.使用高速工具钢铣刀和硬质合金铣刀时选择切削用量的比较 5.在刚性好和刚性差的机床上进行
16、铣削时选择切削用量的比较 本 章 小 结 思 考 题 1.铣削加工有哪些特点？,4.3 常用铣刀简介,2.简述铣削加工的应用范围。 3.简述铣削用量四要素的内容和含义。 4.简述端铣和周铣各应用于哪些场合？ 5.简述周铣时顺铣和逆铣的含义和特点。 6.简述端铣时的对称铣和不对称铣各有何特点。 7.根据X6132型铣床的传动系统图说明该机床进给运动是如何实现的？ 8.为什么卧式车床的进给运动由主电动机带动，而X6132型铣床的主运动和进给运动由两台电动机分别驱动? 9.为什么X6132型铣床要设置顺铣机构?顺铣机构的主要作用是什么?,4.3 常用铣刀简介,10.通常铣刀的磨损原因有哪几个方面？影响铣刀寿命的因素有哪些？,
