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1、第三章 铣 工,第一节 概 述 第二节 铣 床 第三节 铣 刀 第四节 铣床附件及工件装夹 第五节 铣削的基本工作 第六节 典型零件的铣削加工,铣削用量要素 1）背吃刀量asp,第一节 概 述,一、铣削运动和铣削用量,铣削用量要素 1）背吃刀量asp,图3-8 铣削用量要素,铣削用量要素 2）侧吃刀量ase,图3-8 铣削用量要素,铣削用量要素 3）铣削速度VC （m / min） (3-1) 式中，do 铣刀直径，单位：mm； no 铣刀转速，单位：r/min。,铣削用量要素 4）进给运动速度与进给量 a.每齿进给量fZ,图3-8 铣削用量要素,铣削用量要素 4）进给运动速度与进给量 a.每
2、齿进给量fZ （mm/z） b.每转进给量f（mm/r） c.进给运动速度（mm/min）,Vf = n f = n0 z fz,铣床是用回转多刃的铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床能铣削平面、 斜面、台阶、沟槽（包括切断）、键槽、直齿条、斜齿条、直齿圆柱齿轮、 斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、链轮、螺纹、花键轴、离合器、凸轮、球面、 较复杂的型面；也能钻孔、镗孔、铰孔、铣孔、加工椭圆孔等。 铣削时，铣床上铣刀旋转是主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。铣床的铣刀是多个刀刃同时参加切削，并有较高的切削速度，无空行程，其加工效率和加工范围远远高于往复运动的刨床。,二、铣削加工范围及特点,图3-2 铣削
3、加工举例 a)圆柱铣刀铣平面 b)套式面铣刀铣台阶面 c)三面刃铣刀铣直角槽 d)面铣刀铣平面 e)立铣刀铣凹平面 f)锯片铣刀切断 g)凸半圆铣刀 铣凹圆弧面 h)凹半圆铣刀铣凸圆弧面 i)齿轮铣刀铣齿轮 j)角度铣刀铣V形槽 k)燕尾槽铣刀铣燕尾槽 l)T形槽铣刀铣T形槽 m)键槽铣刀铣键槽 n)半圆键槽铣刀铣半圆键槽 o)角度铣刀铣螺旋槽,铣削特点,1)铣削时，由于铣刀是旋转的多齿刀具，每个刀具是间歇进行切削，刀刃的散热条件好，可提高切削速度，故生产率高。 2)铣刀的种类很多，铣削的加工范围很广。 3)由于铣刀刀齿的不断切入和切出，使切削力不断地变化，易产生冲击和振动。,机床主要部件 床
4、身内部装有主传动系统和孔盘变速操纵机构，在主轴18级转速中可方便地任意选择变换。空心主轴的前端（图3-24）是7:24锥孔，端面装有两个端面键，用于定位安装锥柄刀杆，并借助两端面键传递转矩。 主轴采用三点支承结构，前支承和中间支承采用圆锥滚子轴承，承受径向力和轴向力。后支承是深沟球轴承，起辅助支承作用。靠近前支承的大齿轮具有较大的转动惯量，起到飞轮作用。床身顶部有燕尾形导轨，供横梁调整滑动。支承长刀杆的刀轴支架，能在悬梁的燕尾形导轨上调整位置 升降台用于支承升降台、床鞍、回转盘和工作台，并带动它们一起上下移动。升降台内部安装进给电机和进给变速机构。机床的床鞍可作横向移动，回转盘处于床鞍与工作台
5、之间，它可使工作台在水平面上回转一定的角度（45 ），以满足对斜槽、螺旋槽加工。工作台可作纵向运动，台面上的T形槽用于安装工件和夹具。,一、万能卧式铣床,第二节 铣 床,XA6132铣床工作台可作纵向、横向和垂向这三个方向的进给运动和快速移动，它靠进给变速箱里VI轴上两个电磁离合器分别吸合来实现。,纵向工作台 用来安装工件或夹具，并可沿转台上的水平导轨作纵向移动。 横向工作台 它位于升降台上面的水平导轨上，可带动纵向工作台作横向移动。 横梁 上面装有吊架，用来支承刀杆外伸的一端，以增加刀杆的刚度。 转台 它的作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一定的角度(最大角度为45)，以便铣削螺旋槽等。,图
6、3-3 X6132万能卧式铣床 1床身 2电动机 3主轴变速机构 4主轴 5横梁 6刀杆 7吊架 8纵向工作台 9转台 10横向工作台 11升降台,图3-24 XA6132万能升降台铣床主轴结构,立式升降台铣床,立式升降台铣床 主轴轴线与工作台台面垂直。 机床承载能力大，刚性好，适于加工大而重的工件，通常用于单件及小批量生产。,二、立式铣床,铣刀的种类多，结构不一，应用范围很广，按其用途可分为,铣刀,铣刀是一种多刃回转刀具.铣削时同时参加切削的切削刃较长，且无空行程，Vc也较高，所以生产率较高。,加工平面用铣刀 如圆柱平面铣刀、端铣刀等 加工沟槽用铣刀 如立铣刀、两面刃或三面刃铣刀、锯片铣刀、
7、T形槽铣刀和角度铣刀等 加工形成面用铣刀 如凸半圆和凹半圆铣刀等 加工其他复杂形成面用铣刀,铣刀种类,第三节 铣 刀,一、铣刀,复杂形成面用铣刀,对于一些特殊加工表面，为了提高效率和加工质量，采用几把铣刀组合起来进行加工的方式，即使用具有专门形状的组合铣刀。,组合铣刀,出于设计和制造的需要，通常定义其螺旋角、法向前角n和端面后角o,铣刀的几何角度,圆柱铣刀,后角o 圆柱铣刀的后角规定在正交下面中测量。由于圆柱铣刀的正交平面就是铣刀的端剖面，所以刀齿的端面后角就是圆柱铣刀的主后角o。,螺旋角 指螺旋切削刃展开成直线后，与铣刀轴线间的夹角。螺旋角就是圆柱铣刀的刃倾角。 法向前角n 通常用法向前角表
8、示。法向前角与端面前角的关系为： tgn =tgo cos,在静止参考系中的角度与车刀基本相同。,端铣刀,1.带孔铣刀的装夹,图3-7 带孔铣刀的装夹 1拉杆 2主轴 3端面键 4套筒 5铣刀 6刀杆 7螺母 8吊架,二、铣刀的装夹,2.面铣刀的装夹,图3-8 面铣刀的装夹,3.带柄铣刀的装夹,图3-9 带柄铣刀的装夹,一、铣床附件,1.机用平口虎钳,第四节 铣床附件及工件装夹,图3-10 机用平口虎钳 1底座 2钳身 3固定钳口 4钳口铁 5活动钳口 6螺杆 7刻度,图3-11 百分表校正平口钳,2.回转工作台,图3-12 回转工作台,3.分度头,(1)万能分度头的功用 万能分度头是铣床的重
9、要附件，其主要功用是： 能对工件在水平、垂直和倾斜位置进行分度，如图3-14所示；铣削螺旋槽或凸轮时，能配合工作台的移动使工件连续旋转。,图3-14 用分度头装夹工件 a)水平位置装夹 b)垂直位置装夹 c)倾斜位置装夹,图3-15 铣螺旋槽 1铣刀 2分度头 3螺旋槽,图3-16 万能分度头的结构 1三爪自定心卡盘 2基座 3扇形夹 4分度盘 5手柄 6回转体 7分度头主轴 8蜗轮 9单头蜗杆,(2)万能分度头的结构 万能分度头的结构如图3-16所示，在它的基座上装有回转体，分度头的主轴可随回转体在垂直平面内向上 90和向下10范围内转动。,图3-17 万能分度头的传动系统及分度盘 a)传动
10、示意图 b)分度盘 1主轴 2刻度环 3挂轮轴 4分度盘 5定位销 6、7分度叉,(3)分度方法 使用分度头分度的方法很多，有直接分度法、简单分度法、角度分度法和差动分度法等。,4.万能铣头,图3-18 万能铣头 1螺栓 2底座 3铣头主轴壳体 4壳体 5铣刀,1.机用平口虎钳装夹工件,1)工件的被加工面应高出钳口，必要时可用平行垫铁垫高工件(图3-19)。 2)需将比较平整的表面紧贴固定钳口和垫铁，以防止铣削时工件松动。 3)为防止工件已加工表面被夹伤，往往在钳口与工件之间垫以软金属片。 4)为保证铣削工件的两平面垂直，将基准面靠向固定钳口，在工件和活动钳 口之间放一圆棒，通过圆棒将工件夹紧
11、，这样能使基准面与固定钳口很好地 贴合，如图3-21所示。 5)刚性不足的工件需要撑实，以免夹紧力使工件变形。,二、工件的装夹,图3-19 余量层高出钳口平面,图3-21 用圆棒夹持工件,2.压板螺栓装夹工件,1)压板的位置要安排得当，压点要靠近切削面，压力大小要合适。 2)压板必须压在垫铁处，以免工件因受夹紧力而变形。 3)夹紧毛坯面时，应在工件和工作台间垫铜皮或垫铁；夹紧已加工面时，应在压板和工件表面间垫铜皮，以免压伤工作台面和工件已加工面。 4)装夹薄壁工件，在其空心位置处要用活动支承件支撑住，如图3-24所示。 5)工件夹紧后，要用划针复查加工线是否仍与工作台平行，避免工件在装夹过程中
12、变形或走动。,图3-24 薄壁件的装夹,图3-23 压板螺栓的使用,3.分度头装夹工件,1)用三爪自定心卡盘和后顶尖夹紧工件(图3-25a)。 2)用前、后顶尖夹紧工件(图3-25b)。 3)工件套装在心轴上，用螺母压紧，然后同心轴一起被装夹在分度头和后顶尖之间(图3-25c)。 4)工件套装在心轴上，心轴装夹在分度头的主轴锥孔内，并可按需要使主轴倾斜一定的角度(图3-25d)。 5)工件直接用卡盘夹紧，并可按需要使主轴倾斜一定的角度(图3-25e)。,图3-25 用分度头装夹工件的方法 a)一夹一顶 b)双顶夹顶工件 c)双顶夹顶心轴 d)心轴装夹 e)卡盘装夹,顺铣 铣刀的旋转方向与工件的
13、进给方向相同时为顺铣。 顺铣切削厚度大，接触长度短，铣刀寿命长，加工表面光洁。但不宜加工带硬皮工件，铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，故应消除间隙。,利用刀具圆周上的刀齿进行加工称为周铣。,周铣,逆铣 铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时为逆铣。逆铣时切削厚度从零开始逐渐增大，刀刃在切削硬化的已加工表面上挤压、滑行，加速了刀具的磨损。逆铣时铣削力将工件上抬，易引起振动。,第五节 铣削的基本工作,一、铣平面,逆铣,顺铣,铣削与铣刀,1.把工件倾斜所需角度,1)根据划线，用划针找平斜面(图)。 2)在万能虎钳上装夹(图b)。 3)使用倾斜垫铁装夹(图
14、3-28c)。 4)使用分度头装夹(图3-28d)。,二、铣斜面,图3-28 用倾斜工件法铣斜面,2.把铣刀倾斜所需角度,图3-29 倾斜刀轴铣削斜面 a)用带柄立铣刀 b)用端铣刀,3.用角度铣刀铣斜面,图3-30 用角度 铣刀铣斜面,1.铣键槽,图3-31 铣键槽时工件的装夹 a)用机用平口虎钳装夹 b)用抱钳装夹 c)用V形铁装夹 d)用分度头装夹,三、铣沟槽,2.铣T形槽,图3-32 铣T形槽,3.铣螺旋槽,图3-33 铣螺旋槽 a)传动系统 b)工作情况 1工件 2分度头主轴 3尾座,图3-34 铣螺旋槽时工作台的转向 a)铣左螺旋槽 b)铣右螺旋槽,四、铣削齿轮,图3-35 用盘状
15、模数铣刀和指形模数铣刀加工齿轮,1.铣削方法,表3-1 模数铣刀的刀号及铣削齿数的范围,图3-36 用模数铣刀加工齿形 1齿轮铣刀 2齿轮坯 3心轴,2.成形法铣削齿轮的特点,1)设备简单，刀具成本低。 2)生产率低，因为每铣削一个齿槽都要重复消耗切入、切出、退出和分度等的辅助时间。 3)齿轮的精度低，一般尺寸公差等级可达到IT11IT9级。,一、长方体零件的加工,1.铣削步骤,第六节 典型零件的铣削加工,1)装夹并校正机用平口虎钳。 2)选择并装夹铣刀(选择80mm80mm圆柱铣刀)。 3)选择铣削用量 根据表面粗糙度的要求，一次铣去全部余量而达到Ra=3.2m是比较困难的，因此分粗铣和精铣
16、两次完成。 4)试切铣削 在铣平面时，先试铣一刀，然后测量铣削平面与基准面的尺寸和平行度，与侧面的垂直度。 5)铣削顺序 以A面为粗定位基准铣削B面(图3-38a)保证尺寸52.5mm；以B面为定位基准铣削A(或C)面(图3-38b)，保证尺寸62.5mm；以B和A(或C)面为定位基准铣削C(或A)面(图3-38c)，保证尺寸60 0mm；以C(或A)和B面为基准铣削D面(图3-38d)，保证尺寸50 0mm；以B(或D)为定位基准铣削E面(图3-38e)，保证尺寸72.5mm；以B(或D)和E面为定位基准铣削F面，保证尺寸70 0mm。,图3-37 方铁铣成六面,图3-38 铣削六面体顺序,2.质量分析,(1)铣削的尺寸不符合图样要求,1)调整切深时，将刻度盘摇错；手柄摇过头，直接回退，没有消除丝杠和螺母的间隙，使尺寸超差。 2)工件或垫铁平面没有擦净，使尺寸铣小。
