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1、模块二 平面的铣削,课题一 铣刀的安装与拆卸,技能目标 圆柱铣刀的安装方法和注意事项。 带柄铣刀的安装方法和注意事项。 铣刀安装后的检查。,一、基础知识,1带孔铣刀 （1）圆柱铣刀和三面刃铣刀等带孔铣刀的刀杆形式如图2.2所示。,图2.2 带孔铣刀刀轴结构图,（2）面铣刀的刀杆形式如图2.3所示。,图2.3 面铣刀刀轴结构图,2带柄铣刀,（1）直柄铣刀 （2）锥柄铣刀,3快速装卸式刀杆,图2.4 快速装卸式刀杆图 1螺母 2刀杆体 3套阀,二、课题实施,操作一 安装带孔类铣刀 （1）调整横梁。 （2）安装铣刀杆。,图2.5 调整横梁,图2.6 安装刀杆的步骤,（3）安装铣刀。 （4）安装托架及
2、紧固刀杆螺母，如图2.7所示。,图2.7 安装托架及紧固刀杆螺母,操作二 安装带柄类铣刀 （1）安装直柄式铣刀是通过弹簧夹头套筒进行的。,图2.8 直柄铣刀装夹,（2）安装锥柄铣刀是通过过渡套筒进行的。,图2.9 锥柄铣刀,课题二 夹具与装夹定位,技能目标 了解夹具基础知识。 掌握平口钳装夹工件方法。 了解六点定位原理与基准选择原则。 掌握压板装夹工件方法。,一、基础知识,1夹具的基本概念 在机械加工中，特别是成批加工工件时，要求能将工件迅速、准确地安装在机床上，并保证加工时，工件表面相对于刀具之间有一个准确而可靠的加工位置，这就需要一种工艺装置来配合，这种用来使工件定位和夹紧的装置称为夹具。
3、,2夹具的分类,（1）通用夹具 （2）专用夹具,图2.17 键槽铣削夹具,（3）可调夹具 标准化夹具 组合夹具 （4）成组夹具,3夹具的组成 4铣床夹具的基本要求, 由于铣削加工切削力较大，又是多刃断续切削，加工时容易产生振动，因此要求铣床夹具必须具有良好的抗振性能。, 为保证工件定位的稳定性，铣床夹具定位元件的设计和布置，应尽量使用面积较大的面作为主要支承面，导向定位的两个支承要尽量相距远一些。, 夹紧装置的夹紧力要足够大且自锁性能要好，以防止夹紧机构因振动而松动。夹紧力的作用方向和作用点要恰当，必要时可采用辅助支承或浮动夹紧机构等，以提高夹紧刚度。, 为了保持夹具相对于机床的准确位置，铣床
4、夹具底面应设置定位键。 为方便找正工件与刀具的相对位置，通常应设置对刀块。, 铣削加工时，切屑产生量较大，因此，铣床夹具应有足够的排屑空间。 为了提高铣床夹具在机床上安装的稳固性，夹具体的高宽比应在H/B11.25的范围内。, 重型的铣床夹具在夹具体上要设置吊环，以便搬运。,二、课题实施,操作一 平口钳的安装 （1）利用百分表校正平口钳。 （2）利用定位键安装平口钳。,图2.19 百分表校正平口钳,图2.20 定位键和T型槽,操作二 平口钳装夹工件 （1）毛坯件的装夹。,图2.21 平口钳装夹,（2）已经粗加工表面件的装夹。,图2.22 圆棒装夹,图2.23 平口钳垫铁装夹,三、知识拓展,工件
5、定位原理和基准简介。 1六点定位原理 工件在空间具有6个自由度（见图2.24），即沿x、y、z3个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这3个坐标轴的转动自由度 、 、 。,因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这6个自由度，通常用6个支撑点（即定位元件）来限制工件的6个自由度，其中每一个支撑点限制相应的一个自由度。,2六点定位原理的应用,图2.24 工件的6个自由度,表2.1 常用定位元件限制自由度个数的情况,续表,续表,3工件的定位,（l）完全定位 （2）不完全定位 （3）欠定位 （4）过定位,4基准及其种类,（1）设计基准 （2）工艺基准 定位基准 测量基准 装配基准,5粗基准的选择, 当零件上
6、所有表面都需加工时，应选择加工余量最小的表面做粗基准；, 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面做粗基准； 工件上各自表面不需要全部加工时，应以不加工的面做粗基准；, 尽量选择光洁、平整和幅度大的表面做粗基准； 粗基准一般只能使用一次，尽量避免重复使用。,6精基准的选择, 采用基准重合的原则。 就是尽量采用设计基准、装配基准和测量基准，作为定位基准。, 采用基准统一的原则。 当零件上有几个相互位置精度要求高，关系比较复杂的表面，而且这些表面不能在一次装夹中加工出来时，那么，在加工过程的各次装夹中应该采用同一个定位基准。另外，在加工过程中，采用同一个基准，可使各道工序的夹具结构
7、基本相同，甚至采用同一夹具，以减少制造夹具的费用。, 定位基准应能保证工件在定位时具有良好的稳定性，尽量使夹具的结构简单。 定位基准应保证工件在受夹紧力和铣削力等外力作用时，外力引起的变形最小。,课题三 铣削用量,技能目标 了解铣削用量的概念和含义。 掌握铣削用量的选择原则及注意事项。 掌握铣削用量的有关计算方法。,一、基础知识,1铣削运动 （1）主运动 （2）进给运动 断续进给（吃刀） 连续进给（走刀）,在整个切削过程中，工件上有3个不断变化着的表面。 待加工表面 已加工表面 过渡表面,图2.31 铣削运动,2铣削用量,（1）吃刀量a。 背吃刀量ap。 侧吃刀量ae 。 （2）切削速度vc。
8、,（2-1）,式中：vc切削速度（m/min）； d 铣刀直径（mm）； n 铣刀每分钟转数（r/min）。,（3）进给量f。 每齿进给量fz（mm/z） 每转进给量f（mm/r） 每分钟进给量vf（mm/min）,（2-2）,式中： 铣刀齿数； 铣刀每分钟转速（r/min）。,3选择铣削用量的原则,（1）保证刀具有合理的使用寿命，有高的生产率和低的成本。 （2）保证加工表面的精度和表面粗糙度达到图样要求。,（3）最大限度地发挥工艺系统（刀具、工件、夹具、机床）的潜力，但不能超过铣床允许的动力和扭矩以及工艺系统允许的刚度和强度。,4选择铣削用量的顺序,（1）根据零件加工余量和粗、精加工要求，选
9、择背吃刀量ap。 （2）根据加工工艺系统所允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量f。 （3）根据刀具寿命，确定切削速度vc。,二、课题实施,例2.1 用一把直径为100mm的铣刀，以80m/min的铣削速度进行铣削。问铣床主轴转速应调整到多少？ 解：已知D=100mm；vc=80m/min 根据公式计算：,r/min,例2.2 用一把直径为40mm，齿数为4的锥柄立铣刀铣削45#钢。每齿进给量fz为0.05mm/z，铣削速度vc采用30m/min，求铣床的转速和进给量。,解：已知vc=30m/min；fz=0.05mm/z；D =40mm 根据公式计
10、算：,r/min,实际铭牌转速为235r/min。 实际铭牌进给量为47.5mm/min。,课题四 平面的铣削,技能目标 掌握周铣和端铣的概念。 能够判断和选择顺铣、逆铣。 掌握平面的检验方法及操作注意事项。 能够使用圆柱铣刀周铣平面和端铣刀立铣平面。 了解垂直面和平行面的铣削方法。,一、基础知识,在铣床上铣削平面的方法有圆周铣和端铣两种。 1周铣和端铣,图2.32 周铣和端铣,（1）周铣和端铣的概念 （2）周铣和端铣的比较 端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。, 端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。 端铣刀的主
11、切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。, 同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动此周铣小。 圆柱铣刀可采用大刃倾角，充分发挥刃倾角在铣削过程中的作用，对铣削不锈钢等难切削材料有一定效果。,2逆铣和顺铣,（a）逆铣 （b）顺铣 图2.33 逆铣和顺铣,（1）逆铣和顺铣的概念 （2）周铣时顺铣特点 垂直铣削分力始终向下，有压紧工件的作用，故铣削时较平稳。, 加工出的工件表面质量较高。 消耗在进给运动方面的功率较小。 切削刃易磨损。 易损坏铣刀或机床。,（3）周铣时逆铣特点, 切削刃磨损小。 水平分力与工件的进给方向相反，不会拉动工作台。, 垂直分力有把工
12、件从夹具内拉出来的倾向。 消耗在进给运动方面的功率较大。,3对称铣与不对称铣,（1）对称端铣 （2）不对称端铣,图2.34 对称铣与不对称铣,4平面的检验与质量分析,（1）检验表面粗糙度 （2）检验平面度,图2.35 平面度检验,二、课题实施,操作一 圆柱铣刀铣平面,图2.36 零件平面图,（1）选择圆柱铣刀。 （2）安装圆柱铣刀。 （3）检验圆柱铣刀的安装精度（利用百分表）。 （4）平口钳及工件的安装。利用平口钳底面的定位键进行安装，将工件直接安装在平口钳上。,表2.5 安装圆柱铣刀,（5）确定铣削用量。根据工件材料、刀具直径和刀具材料选择主轴转速n=118 r/min，进给量f=60 mm
13、/min，切削深度ap=2.5mm。 （6）利用圆柱铣刀铣削平面。 （7）平面的质量检验。,操作二 端铣刀立铣平面 （1）选择并安装直径80mm，齿数Z=10的端铣刀。 （2）用目测法检验端铣刀的径向跳动误差。 （3）安装平口钳和工件。,图2.38 端铣刀立铣平面,（4）确定铣削用量。主轴转速n=300r/min，进给量f=60 mm/min，切削深度ap=1.5mm。工件余量不大的情况下应尽量一次性把余量切除，以提高加工效率和刀具寿命。,（5）利用端铣刀铣削平面。铣削进刀或刀具即将退出工件时，进给速度不应过快，须进行手动控制。 （6）平面的质量检验。,课题五 长方体的铣削,技能目标 掌握长方
14、体各平面的铣削步骤。 掌握长方体各平面的平行度和垂直度。 能针对长方体工件的质量问题进行分析。,一、基础知识,1图样分析,图2.42 长方体零件图,2铣刀选择,（1）圆柱铣刀 （2）端铣刀 式中：do铣刀直径（mm）； B 铣削层宽度（mm）； （3）立铣刀,（2-3）,3工件的装夹 4铣削用量的选择 （1）铣削层宽度B：根据工件宽度决定。 （2）吃刀量a：粗铣时为44.5mm，精铣时为0.5lmm。,（3）每齿进给量fz：粗铣时取fz=0.10mm/z，精铣时取fz=0.05mm/z。 （4）铣削速度vc：粗铣时取vc=16m/min，精铣时取vc=20m/min。,5工件检测,（1）垂直度的检测。 （2）表面粗糙度的检测。 （3）平行度和尺寸精度检测用游标卡尺或千分尺测量。,二、课题实施,操作 铣削长方体,图2.44 长方体的铣削步骤,
