第七章 简单特形面和球面的铣削
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第七章第三节铣削工艺方法
顺铣时，若丝杠 螺母间有间隙， 则会使工作台窜 动，进给不均， 易打刀。
工件装 夹可靠 性
刀具磨 损情况
垂直分力FN向上，工件需较 大的夹紧力。工件在该方向 易产生振动，对工件夹紧不 利。
刀刃沿已加工表面切入工件 ，工件的表面硬皮和杂质对 刀刃影响小。
铣刀对工件作用力 Fc在垂直方向分力 FN始终向下，对工件起压紧作用，切削 平稳，适于不易夹紧或细长薄板形工件 。
πdn vc 1000
vc——铣削速度，m/min d——铣刀直径，mm n——铣刀（或铣床主轴）转速，r/min
第七章 铣削
2．进给量
进给量——铣刀在进给运动方向上相对工件的单位 位移量。 通常有以下三种表达方式：
1）每转进给量 f 2）每齿进给量 fz 3）进给速度vf
三者的关系是：
vf=fn=fzzn
（1）铣削要素、铣削方式； （2）铣削方法
本节教学难点：
铣削要素、铣削方式
第七章 铣削
第三节 铣削工艺方法
一、铣削用量
铣削用量——铣削过程中所选用的切削用量。包括：
铣削速度vc 进给量 f 背吃刀量ap 铣削宽度ae
第七章 铣削
1．铣削速度
铣削速度——铣削时铣刀切削刃上选定点在主运 动中的线速度。通常以切削刃上离铣刀轴线距离最大 的点在1min内所经过的路程表示，单位为m/min。
n——铣刀（或铣床主轴） 转速，r/min
z——铣刀齿数
第七章 铣削
3．背吃刀量与铣削宽度
1)背吃刀量ap——是指在平行于铣刀轴线方向上测
得的切削层尺寸，单位为mm。
a）圆周铣削
b）端面铣削
圆周铣与端铣时的背吃刀量ap
第七章 铣削
铣削课件
错齿三面刃铣刀如图7-6(b)所示，其前角近似等于刃倾 角。 错齿三面பைடு நூலகம்铣刀与直齿三面刃铣刀相比，具有切削平稳、 切削力小、排屑容易等优点。
镶齿三面刃铣刀如图7-6(c)所示，其直径d=80～315 mm， 厚度L=12～40 mm。这种铣刀的刀体上开有5°斜齿槽，带 齿纹的楔形刀齿便楔紧在齿槽内。
d=50、63、80、100 mm。在选择铣刀直径时， 应保证铣刀心 轴具有足够的刚度和强度，刀齿具有足够的容屑空间及在多次 重磨的条件下，尽可能选择较小的直径。通常也根据铣削用量 和铣刀心轴来选择铣刀直径。
第7章 铣削加工与铣床
2）
面铣刀的切削刃位于圆柱的端头，圆柱或圆锥面上的切 削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃。铣削时铣刀轴线 垂直于被加工表面，适用于在立式铣床上加工平面。用面铣 刀加工平面时，同时参与切削的刀齿较多，又有副切削刃修 光，使加工表面粗糙值较小，因此可用较大的切削用量， 生 产率高，应用较为广泛。小直径面铣刀可用高速钢做成整体 式，如图7-3(a)所示；大直径面铣刀在刀体上镶焊硬质合金 刀头， 或采用机械加固式可转位硬质合金刀片，如图7-3(b)、 (c)所示。
第7章 铣削加工与铣床 2. 工件所受的切削力
如图 7-16所示，作用在工件上的切削力F′与作用在铣刀上 的切削力F大小相等，方向相反。为方便设计与测量，通常沿 工作台进给方向将总切削力F′分解为三个分力。
(1） 纵向分力Fe： 总切削力在纵向进给方向的分力， 它 作用在纵向进给机构上。
(2） 横向分力Fc：总切削力在横向进给方向上的分力。 (3） 垂直分力Fv: 总切削力在垂直进给方向上的分力。
（2） 每转进给量f：指铣刀每转一转工件沿进给方向的位 移量，单位为mm/r。
镶齿三面刃铣刀如图7-6(c)所示，其直径d=80～315 mm， 厚度L=12～40 mm。这种铣刀的刀体上开有5°斜齿槽，带 齿纹的楔形刀齿便楔紧在齿槽内。
d=50、63、80、100 mm。在选择铣刀直径时， 应保证铣刀心 轴具有足够的刚度和强度，刀齿具有足够的容屑空间及在多次 重磨的条件下，尽可能选择较小的直径。通常也根据铣削用量 和铣刀心轴来选择铣刀直径。
第7章 铣削加工与铣床
2）
面铣刀的切削刃位于圆柱的端头，圆柱或圆锥面上的切 削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃。铣削时铣刀轴线 垂直于被加工表面，适用于在立式铣床上加工平面。用面铣 刀加工平面时，同时参与切削的刀齿较多，又有副切削刃修 光，使加工表面粗糙值较小，因此可用较大的切削用量， 生 产率高，应用较为广泛。小直径面铣刀可用高速钢做成整体 式，如图7-3(a)所示；大直径面铣刀在刀体上镶焊硬质合金 刀头， 或采用机械加固式可转位硬质合金刀片，如图7-3(b)、 (c)所示。
第7章 铣削加工与铣床 2. 工件所受的切削力
如图 7-16所示，作用在工件上的切削力F′与作用在铣刀上 的切削力F大小相等，方向相反。为方便设计与测量，通常沿 工作台进给方向将总切削力F′分解为三个分力。
(1） 纵向分力Fe： 总切削力在纵向进给方向的分力， 它 作用在纵向进给机构上。
(2） 横向分力Fc：总切削力在横向进给方向上的分力。 (3） 垂直分力Fv: 总切削力在垂直进给方向上的分力。
（2） 每转进给量f：指铣刀每转一转工件沿进给方向的位 移量，单位为mm/r。
铣削加工教学课件PPT
1. 铣削工艺范围 2. 铣削运动 3. 常用铣刀的类型及用途 4. 铣削用量要素 5. 铣削方式 6. 铣削特点 7. 常用铣床 8. 拓展
主运动：铣刀绕自身轴线的高速旋转 进给运动：工件的直线运动（加工平面或沟槽）
旋转运动（加工回转面） 直线+旋转运动（加工螺旋面） 切深运动：断续进给 背吃刀量（垂直于工作平面）+侧吃 刀量（切削运动的范围）
（1）加工平面铣刀
圆柱铣刀加工
面铣刀加工
端铣刀的几何角度
注：副偏角一般取2º~3º
γ0
圆柱铣刀切削部分的几何角度
a) 铣削钢件时，取 前角＝10°～20°；铣削铸铁件时，取 前角＝5°～15° b) 粗加工时取 后角＝12°，精加工时取 后角＝16° c) 主偏角 =90º，无副偏角（无副切削刃） d) 常用螺旋角=25º~35º，铣削宽平面螺旋角=40º~45º；精铣螺旋角小，粗铣螺旋角大
热钢
（3）端铣法与周铣法特点比较
加工质量：端铣>周铣 生产效率：端铣>周铣 工艺范围：端铣<周铣 生产批量：端铣>周铣
断续切削，力和热冲击大，振动大
a) 多刀多刃切削，刀齿易出现径向和轴向跳动。刀 具寿命降低，工件表面粗糙度加大。提高刀杆刚 性，减小刀杆与刀具的配合间隙。
b) 半封闭容屑形式。足够容屑空间，否则损坏刀齿。
表 1. 圆柱铣刀VS面铣刀
加工平面铣刀 用途
铣床类型 铣削方式 刀齿分布 铣削角度
类型
圆柱铣刀
面铣刀
加工狭长平面
加工宽大平面
卧式
立式
周铣
端铣
圆柱面
圆柱面+1个端面
铣刀轴线//被加工平面 铣刀轴线⊥被加工平面
主运动：铣刀绕自身轴线的高速旋转 进给运动：工件的直线运动（加工平面或沟槽）
旋转运动（加工回转面） 直线+旋转运动（加工螺旋面） 切深运动：断续进给 背吃刀量（垂直于工作平面）+侧吃 刀量（切削运动的范围）
（1）加工平面铣刀
圆柱铣刀加工
面铣刀加工
端铣刀的几何角度
注：副偏角一般取2º~3º
γ0
圆柱铣刀切削部分的几何角度
a) 铣削钢件时，取 前角＝10°～20°；铣削铸铁件时，取 前角＝5°～15° b) 粗加工时取 后角＝12°，精加工时取 后角＝16° c) 主偏角 =90º，无副偏角（无副切削刃） d) 常用螺旋角=25º~35º，铣削宽平面螺旋角=40º~45º；精铣螺旋角小，粗铣螺旋角大
热钢
（3）端铣法与周铣法特点比较
加工质量：端铣>周铣 生产效率：端铣>周铣 工艺范围：端铣<周铣 生产批量：端铣>周铣
断续切削，力和热冲击大，振动大
a) 多刀多刃切削，刀齿易出现径向和轴向跳动。刀 具寿命降低，工件表面粗糙度加大。提高刀杆刚 性，减小刀杆与刀具的配合间隙。
b) 半封闭容屑形式。足够容屑空间，否则损坏刀齿。
表 1. 圆柱铣刀VS面铣刀
加工平面铣刀 用途
铣床类型 铣削方式 刀齿分布 铣削角度
类型
圆柱铣刀
面铣刀
加工狭长平面
加工宽大平面
卧式
立式
周铣
端铣
圆柱面
圆柱面+1个端面
铣刀轴线//被加工平面 铣刀轴线⊥被加工平面
铣削加工的基本操作
铣削加工的基本操作一、引言铣削加工是机械加工中常用的一种方式，其通过旋转刀具来去除工件表面的材料，从而得到所需形状和尺寸的零件。
本文将就铣削加工的基本操作进行全面、详细、完整地探讨。
二、铣削加工工艺流程铣削加工的基本操作依照以下流程进行：2.1 设定工件和夹具在进行铣削加工前，需要先准备好工件和夹具。
工件是指待加工的零件，夹具用于夹持工件，确保其稳固地固定在机床上。
2.2 选择合适的刀具和切削参数根据加工要求，选择合适的刀具和相应的切削参数。
刀具的选择包括刀具的类型、刀尖形状、切削刃数等，而切削参数则包括切削速度、进给量、切削深度等。
2.3 调整机床和刀具根据具体加工要求，调整机床和刀具的位置。
这包括调整刀具的高度、水平度、倾斜度等，以确保刀具能够正确地与工件接触。
2.4 进行铣削加工确定好以上参数后，正式进行铣削加工。
根据具体工艺要求，按照预定的路径进行切削，去除工件表面的材料，得到所需的加工形状。
2.5 定期检查和修整刀具在铣削加工过程中，刀具会不可避免地磨损，因此需要定期检查并对刀具进行修整或更换。
这样可以确保刀具的切削性能和加工质量。
三、铣削加工的常用刀具铣削加工使用的刀具多种多样。
以下是常见的几种常用的铣削刀具：3.1 铣刀铣刀是最基本、最常用的铣削刀具之一。
根据不同的加工要求，铣刀可分为直齿刀、斜齿刀、直柄刀等。
铣刀的刀尖有多个切削齿，能够高效地去除工件表面的材料。
3.2 面铣刀面铣刀是一种专用的刀具，其刀尖具有平面切削齿。
面铣刀适用于加工平面、倒角、槽口等。
3.3 滚齿刀滚齿刀是一种特殊的铣削刀具，其刀尖是由多个连续的切削齿连接而成。
滚齿刀广泛应用于齿轮加工领域，可以高效地加工各种齿轮。
3.4 榫刀榫刀是用于加工榫槽的刀具。
它的刀尖宽度与槽口的宽度相匹配，可以高效地加工出榫槽。
四、铣削加工的注意事项在进行铣削加工时，需要注意以下几点：4.1 安全操作铣削加工需要使用机床和刀具，因此安全操作至关重要。
铣削课件
第7章 铣削加工与铣床 图7-10 用中间套筒安装铣刀
错齿三面刃铣刀如图7-6(b)所示，其前角近似等于刃倾 角。 错齿三面刃铣刀与直齿三面刃铣刀相比，具有切削平稳、 切削力小、排屑容易等优点。
镶齿三面刃铣刀如图7-6(c)所示，其直径d=80～315 mm， 厚度L=12～40 mm。这种铣刀的刀体上开有5°斜齿槽，带 齿纹的楔形刀齿便楔紧在齿槽内。
第7章 铣削加工与铣床 图 7-5 键槽铣刀
第7章 铣削加工与铣床
5） 三面刃铣刀
三面刃铣刀圆周上有主切削刃，两侧面有副切削刃，从 而改善了切削条件，提高了切削效率。三面刃铣刀有直齿三 面刃铣刀、 错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀。
直齿三面刃铣刀如图7-6(a)所示，其主要特点是圆周齿 和侧齿的前面是一个平面，可一次加工成形和刃磨，使制造 工序简化。 按标准规定 ，铣刀直径d=50～200 mm ，厚度 L=4～40 mm。
第7章 铣削加工与铣床
7）
模具铣刀是由立铣刀演变而来的，主要分为圆锥形立铣刀、 圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀，如图7-8所示。模具铣 刀主要用于加工模具型腔或凸模成形表面，在模具制造厂中被 广泛应用。 模具铣刀的类型和尺寸按工件形状和尺寸选用。
第7章 铣削加工与铣床 图 7-8 模具铣刀
第7章 铣削加工与铣床
第7章 铣削加工与铣床 图 7-9 用刀杆安装铣刀
第7章 铣削加工与铣床
2）
带锥柄铣刀如其锥柄尺寸与机床锥孔相符，即可直接将铣 刀插入主轴锥孔内，用拉杆紧固。如铣刀锥柄为莫氏锥度，且 尺寸又小于主轴锥孔尺寸，则须用中间套筒安装，如图7-10 所 示。
直柄铣刀的柄部直径比较小，一般用弹簧夹头装夹，如图 7-11所示。弹簧夹头由夹头体1、压紧螺母2、弹簧套筒3组成。 弹簧夹头外径成锥体，内径成圆柱孔， 两端沿轴向各开有三条 窄槽。 螺母2旋紧时，弹簧套筒3外锥受力而内径收缩，从而将 铣刀柄部夹紧。
铣削圆弧面和球面案例分析
ｓｉｎ ＝ｒ／Ｒ
式 中 ， 为 立 铣 头 主 轴 倾 斜 角 （。 ） ； 为 １二件 圆 弧 、仁 径 （ｍ ｍ ） ；，为 飞 丁］旋 转 半
（ｍｍ）。
２．用 小 直 径 刀盘 和 回转 工 件 台铣 削大 直 径球 面
在 生 产 中 有 时 遇 到 球 径 ｄ＞ ３００ｍｍ的 外 球 而 ， 加 工 精 度和 表 面 质 量 要 求较 高 。 为此 ， 可 卧 式 铣 床 上 ，把 工 件 安 装 在 回转 工 作 台 上 ， 采 用 ＿，Ｊ盘 进 行 铣 削 和 滚 压 加 工 ，如 图２所 示 。
（３）铣 削方 法 ：工 件 在 回 转 工 作 台 卜安 装 好 后 ， 首 先 移 动 铣 床 纵 向和 升 降 工 作 台 的 位 置 ， 使 刀 具 旋 转 中 心 线 和 工 件球 面 中 心 相 重 合 ， 其 方 法 可 采 用 划 线 和 试 切 法 ， 直 到 铣 出 的 了）纹 为 交 叉 网状 纹 。 铣 削 用 量 ，在 粗 铣 时 ，Ｖｃ＝ｌＯ０～ｌ５０ｍ／ｍｉｎ，ｖ￣＝５０～ ｌＯＯｍｍ／ｍｉｎ， ． ＝２～４ｍｍ；在 精 车 时 ，ｖ ＝ｌ５０～ｌ８０ｍ／ｍｉｎ，ｖ ｒ＝３０ ～ ６０ｍ ｍ／ｍ ｉｎ，ａｏ：０．５ｍｍ左 右 。
６４
，，，
参磊 工ｆ 冷加工
刀 具
ＣＵＴＴＩＮ６ ＴＯＯ ＬＳ
此 时 工 件 球 面 的 表 面粗 糙 度 值 可 达Ｒ ＝３．２ ｍ。
（４）球 面 的滚 Ｊ 加 工 ：为 了 使 球 面 表 面 粗 糙 度 值 达 到尺 ＝１．６ ～ ０．８ ｍ， 可 采 用 图３所 示 的 滚
３．用 回转 工 作 台 和 刀盘 铣 削 截球 面
图４所 示 为 大 直 径 截 球 面 工 件 。铣 削 前 ，先 将 粗 车 好 的 工 件 顶 面 划 一一以 工件 中 心 的 圆线 ，其 尺 寸 为 图 样 要 求 的 直 径 。 然 后在 Ｊ二件 毛坯 外 圆上 划 一 条 垂 直 于铣 刀旋 转 中 心 的 线 ， 并 在 此 线 上 划 出 中 心 点且，通 过 点 的水 平 面 划 一 条 圆 周 线 ， 再测 量 Ｈ＝｛此 线 的 圆 周 直径 Ｊ９。 将 划 好 线 的 工件 安 装 住 回转 工 作 台 ｆ：，将 立 铣 头 在 垂 直 面内 扳 转 一 个 口 角 ， 口角 用 下 式 计算 ：
式 中 ， 为 立 铣 头 主 轴 倾 斜 角 （。 ） ； 为 １二件 圆 弧 、仁 径 （ｍ ｍ ） ；，为 飞 丁］旋 转 半
（ｍｍ）。
２．用 小 直 径 刀盘 和 回转 工 件 台铣 削大 直 径球 面
在 生 产 中 有 时 遇 到 球 径 ｄ＞ ３００ｍｍ的 外 球 而 ， 加 工 精 度和 表 面 质 量 要 求较 高 。 为此 ， 可 卧 式 铣 床 上 ，把 工 件 安 装 在 回转 工 作 台 上 ， 采 用 ＿，Ｊ盘 进 行 铣 削 和 滚 压 加 工 ，如 图２所 示 。
（３）铣 削方 法 ：工 件 在 回 转 工 作 台 卜安 装 好 后 ， 首 先 移 动 铣 床 纵 向和 升 降 工 作 台 的 位 置 ， 使 刀 具 旋 转 中 心 线 和 工 件球 面 中 心 相 重 合 ， 其 方 法 可 采 用 划 线 和 试 切 法 ， 直 到 铣 出 的 了）纹 为 交 叉 网状 纹 。 铣 削 用 量 ，在 粗 铣 时 ，Ｖｃ＝ｌＯ０～ｌ５０ｍ／ｍｉｎ，ｖ￣＝５０～ ｌＯＯｍｍ／ｍｉｎ， ． ＝２～４ｍｍ；在 精 车 时 ，ｖ ＝ｌ５０～ｌ８０ｍ／ｍｉｎ，ｖ ｒ＝３０ ～ ６０ｍ ｍ／ｍ ｉｎ，ａｏ：０．５ｍｍ左 右 。
６４
，，，
参磊 工ｆ 冷加工
刀 具
ＣＵＴＴＩＮ６ ＴＯＯ ＬＳ
此 时 工 件 球 面 的 表 面粗 糙 度 值 可 达Ｒ ＝３．２ ｍ。
（４）球 面 的滚 Ｊ 加 工 ：为 了 使 球 面 表 面 粗 糙 度 值 达 到尺 ＝１．６ ～ ０．８ ｍ， 可 采 用 图３所 示 的 滚
３．用 回转 工 作 台 和 刀盘 铣 削 截球 面
图４所 示 为 大 直 径 截 球 面 工 件 。铣 削 前 ，先 将 粗 车 好 的 工 件 顶 面 划 一一以 工件 中 心 的 圆线 ，其 尺 寸 为 图 样 要 求 的 直 径 。 然 后在 Ｊ二件 毛坯 外 圆上 划 一 条 垂 直 于铣 刀旋 转 中 心 的 线 ， 并 在 此 线 上 划 出 中 心 点且，通 过 点 的水 平 面 划 一 条 圆 周 线 ， 再测 量 Ｈ＝｛此 线 的 圆 周 直径 Ｊ９。 将 划 好 线 的 工件 安 装 住 回转 工 作 台 ｆ：，将 立 铣 头 在 垂 直 面内 扳 转 一 个 口 角 ， 口角 用 下 式 计算 ：
第七章铣削加工
三种进给量之间的关系如下:
式中n—铣刀每分钟转速(r/min ) ;z—铣刀齿数 铣床铭牌上所标出的进给量，采用的是每分钟进给量表示方式
铣削深度。指平行于铣刀轴线方向上切削层的厚度(mm)。铣削宽度。 指垂直于铣刀轴线方向的切削层的宽度(mm)
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7.2 铣床
7. 2. 1铣床的型号
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7.4 铣床附件及工件安装
用平口虎钳装夹工件时，为了防止工件上的已加工表面被夹伤，可在 钳口与工件之间垫软铜片进行保护。装夹时先用平行垫铁将工件垫起; 然后一面夹紧，一面用木榔头或铜棒轻轻敲击工件上部;夹紧后用手 抽动工件下方的垫铁进行检查，如有松动应重新操作夹紧。
7. 4. 2回转工作台
铣削速度即为铣刀最大直径处的线速度，可用下式表示:
式中 D—铣刀切削刃上最大直径(mm）; n—铣刀转速(r/min }; v}— 铣刀最大直径处的线速度(m/min )
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7.1 概述
在铣床标牌上所标出的主轴转速采用每分钟转速表示，即每分钟时 间内主轴带动铣刀旋转的转数，单位为r/min。铣削时，是通过选择 一定的铣刀转速n来获得所需要的铣削速度叭。生产中的实际方法是: 根据刀具材料、工件材料，选择合适的切削速度，计算出铣刀转速n， 再从机床标牌上的转速中适当进行选定。
7. 4. 1平口虎钳
铣床上经常使用平口虎钳装夹工件。图7-11所示为带转台的机用平口 虎钳，它座、钳身、固定钳口、活动钳口、钳口铁、螺杆等零件组成。 平口虎钳底面两端装有定位键，在铣床上安装平口虎钳时，应将两个 定位键卜入铣床工作台面的T形槽内，并推靠一侧贴紧，使平口虎钳 在铣床上获得正确的定位。带转台的平口虎钳钳身上带有可转动的刻 度，松开钳身上的压紧螺母，就可以扳转钳身到达所需的方位。
式中n—铣刀每分钟转速(r/min ) ;z—铣刀齿数 铣床铭牌上所标出的进给量，采用的是每分钟进给量表示方式
铣削深度。指平行于铣刀轴线方向上切削层的厚度(mm)。铣削宽度。 指垂直于铣刀轴线方向的切削层的宽度(mm)
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7.2 铣床
7. 2. 1铣床的型号
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7.4 铣床附件及工件安装
用平口虎钳装夹工件时，为了防止工件上的已加工表面被夹伤，可在 钳口与工件之间垫软铜片进行保护。装夹时先用平行垫铁将工件垫起; 然后一面夹紧，一面用木榔头或铜棒轻轻敲击工件上部;夹紧后用手 抽动工件下方的垫铁进行检查，如有松动应重新操作夹紧。
7. 4. 2回转工作台
铣削速度即为铣刀最大直径处的线速度，可用下式表示:
式中 D—铣刀切削刃上最大直径(mm）; n—铣刀转速(r/min }; v}— 铣刀最大直径处的线速度(m/min )
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7.1 概述
在铣床标牌上所标出的主轴转速采用每分钟转速表示，即每分钟时 间内主轴带动铣刀旋转的转数，单位为r/min。铣削时，是通过选择 一定的铣刀转速n来获得所需要的铣削速度叭。生产中的实际方法是: 根据刀具材料、工件材料，选择合适的切削速度，计算出铣刀转速n， 再从机床标牌上的转速中适当进行选定。
7. 4. 1平口虎钳
铣床上经常使用平口虎钳装夹工件。图7-11所示为带转台的机用平口 虎钳，它座、钳身、固定钳口、活动钳口、钳口铁、螺杆等零件组成。 平口虎钳底面两端装有定位键，在铣床上安装平口虎钳时，应将两个 定位键卜入铣床工作台面的T形槽内，并推靠一侧贴紧，使平口虎钳 在铣床上获得正确的定位。带转台的平口虎钳钳身上带有可转动的刻 度，松开钳身上的压紧螺母，就可以扳转钳身到达所需的方位。
课题二 铣球面
铣刀刀尖回转半径为：
式中 a—立铣头或工件倾角，（°）； d—与球面相接的柄部直径，mm； R—球面半径，mm； rc—铣刀刀尖回转半径，mm。 铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于R（1一sina）。
例8-1加工一单柄球面，其柄部直径d=28mm，球面半径R ＝32．5mm，求倾斜角a和刀尖回转半径rc 解
外球面的铣削有带柄球面铣削、不带柄球冠面和球带面 铣削及整球面铣削等。 外球面铣削常用硬质合金铣刀盘在立式铣床或卧式铣床 上加工，工件的回转运动通过回转工作台或分度头实现
1.等直径双柄外球面铣削
铣刀盘轴线与工件回转轴线的交角等于90°，可在立式 铣床或卧式铣床上加工。
铣Байду номын сангаас刀尖回转半径：
式中rc, dc—铣刀刀尖回转半径、直径，mm； R、D—球面半径、直径，mm r、d—与球面相接的柄部半径、直径，mm。 铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于被加工球面的高度 R一r。
（1）铣刀回转轴线必须通过球心，以使刀 尖的回转运动轨迹与球面的某一截形圆重合。 （2）以铣刀刀尖的回转半径及截形圆所在 截平面到球心的距离确定球面的尺寸（球的半 径）。 (3) 以铣刀回转轴线与球面工件轴线的交角 确定球面的加工位置。
二、外球面铣削 球面被截平面分割成两部分，称为球冠。 两平行平面截球时，两截平面之间的球面部分 称为球带（又称球台）
大多数球冠状内球面的球冠高度H小于其球半径R，铣 削加工时，内球面的端口对铣刀刀杆直径的限制较小
球冠高度H大于球半径R的内球面，由于球面端 口变小，铣削时，刀杆直径将受到限制
球冠高度H小于球半径R的小型球冠状内球面，除 用镗刀铣削外，还可以用立铣刀进行
2．球带状内球面铣削
球带状内球面的球带两截面一般在同一半球内， 球带状内球面的铣削方法与铣削球带状外球面的 方法基本相同 铣削时，常选择 大的刀尖回转半 径和小的立铣头 偏转角，以免刀 杆直径受工件的 影响。
铣削加工
16
背吃刀量ap
1. 切 削 用 量
侧吃刀量ac
铣削速度vc
进 给 量
17
切 削 刃 分 布 位 置
圆 周 铣 削
切削刃分布在刀具 圆周表面的切削方 式Fra bibliotek端 面 铣 削
切削刃分布在刀具端 面上的铣削方式
18
1-1．铣削用量
铣削用量:背吃刀ap、 侧吃刀量ae、 铣削速度vc 进给量
19
1-1背吃刀量ap
31
顺铣
32
逆铣
33
四.铣削力
34
§2 铣 床
35
XA6132型万能升降铣床
36
X8126型万能工具铣床
37
X2010A型龙门铣床
38
圆形工作台铣床
1-主轴箱;2-立柱; 3-圆工作台; 4-滑座;5-床身
39
图所示为在立式双头回转铣床上加工 柴油机连杆端面的情形，夹具沿圆周排列 紧凑，使铣刀的空程时间缩短到最低隈度， 且因机床有两个主轴，能顺次进行粗铣和 精铣，因而大大提高了生产效率。
49
直接分度法 n=40／z
例：有一零件需要加工为8等分。
n=40／z=40 ／8=5（转）
50
角度分度法
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简单分度法
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差动分度法
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差动分度法是利用配换挂轮将分度头主轴 和侧轴连接起来，并松开分度盘侧面紧固 螺钉后进行的分度方法。
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通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的吃 刀量，即平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
1-2侧吃刀 ae 平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给 运动方向上测量的吃刀量，即垂直于铣刀轴 线测量的切削层尺寸。
简析铣削两平行球面数控夹具制作
简析铣削两平行球面数控夹具制作1 概述我校的实习车间具有半开放性，即车间在完成日常实习教学任务之外，还承接对外来料加工。
圆锥体零件就是其中的一种，笔者通过对该工件图纸加工工序的分析，若按普通方法加工，既难保证加工精度，而且效率极低，无法如期交货，为此，为了提高生产效率，笔者设计出圆锥体加工工序的专用夹具。
该零件所用的材料为45号钢的材料，属于大批量生产。
2 确定工艺分析2.1 制定加工工艺通过对该工件零件图及加工要求的分析，考虑到学校的生产设备，采用较为合理的零件加工工艺如表1所示：表1序号加工形面设备（1）下料锯床（2）车圆锥、车外形数控车床（3）铣削球面尺寸数控铣床（4）钻、铰底孔钻床（5）攻螺纹钳工（6）去毛刺钳工2.2 由零件要求精度高的部位（1）左端面圆锥大端尺寸；（2）右端面圆球尺寸；（3）孔的尺寸；（4）形位公差：对称度和垂直度要求；（5）锥度比值C=1∶10。
由加工工艺可知，该零件的外部尺寸由数控车床一次加工完成，而对于工序（3）中的铣削尺寸的球面，在装夹上有一定的难度，若采用V形块夹紧或三爪卡盘夹紧，则会给铣削加工带来困难。
用V形块夹紧或三爪卡盘夹紧铣削零件两侧面时，以圆锥体定位夹紧，虽可以夹持，但远离夹紧点接触中心，夹紧力不够，定位不好。
若加大夹紧力，又容易将其夹紧表面损伤而报废；若以圆球面夹入V形块内加工，工件端面则定位有缺陷，造成加工误差，因而我对加工工艺过程作比较如表2所示：表2采用夹具铣削加工加工精度定位加工质量生产效率V型块或三爪卡盘困难差差达不到要求低（5～10件/小时）圆弧面方便可靠达到要求好符合要求高（30～50件/小时）由表中可知，通过比较验证：选用较为合理的夹具用圆弧面夹紧，既提高了加工质量，又极大地提高了生产效率，证明了该夹具能稳定可靠地保证工件的加工技术要求，大大减少了工作的盲目性。
为此，我们设计了用圆弧面夹紧的多件铣夹具，通过实际使用既简单又实用，不但满足了工件夹紧、定位的要求，而且也简化了夹具的制造工艺，提高了加工的稳定性和加工精度，使用这套夹具不但减少了废品率，同时也大大地提高了机械加工的生产效率。
铣工工艺第七章简单特形面和球面的铣削
凹、凸圆弧检验样板
用凸圆弧样板检验工件 ａ） 铣削深度不够 ｂ） 铣削过深
3. 铣削成形面的注意事项
（1） 铣削时应采用较小的铣削用量，其铣削速度
一般比普通尖齿铣刀的铣削速度低20％～30％。 （2） 成形铣刀的刀刃应经常保持锋利，不允许用 得很钝， 以免增加铣刀刃磨的难度和影响铣刀特形面 的精确度。
④凡平面与圆弧面相切的部分，先铣削凹圆弧面后
铣削平面； 先铣削平面后铣削凸圆弧面。
4. 用仿形法（按靠模） 铣削曲面
（1） 按靠模手动进给铣削曲面
按靠模手动进给铣削曲面 １—靠模 ２—工件
1） 靠模 2） 靠模铣刀
靠模铣刀 ａ） 直柄靠模铣刀 ｂ） 装有衬套的立铣刀
装有滚动轴承的立铣刀
3） 铣削方法
成形面铣削方法
1. 成形铣刀
成形铣刀又称特形铣刀， 其切削刃截面形状与工 件成形表面形状完全一样。成形铣刀分整体式和组合 式两种， 后者一般用于铣削较宽的特形表面。为了便 于制造和节约贵重材料， 大型的成形铣刀很多做成镶 齿的组合铣刀。
2. 成形面的铣削方法
成形面的铣削过程 ａ） 按粗铣和精铣划线 ｂ） 铣出直槽和台阶（粗铣） c） 精铣
（3） 铣削方法 1） 首先进行粗铣， 把大部分余量分若干次切除，
使划线轮廓周围剩下的余量大致相等。
2） 精铣时， 与进给方向平行的直线部分， 可以 用一个方向的机动进给。 3） 铣削应始终保持逆铣， 尤其是在两个方向同 时进给时更应注意， 以免因顺铣而折断铣刀和铣废
工件。
3. 用回转工作台铣削曲面
（3） 成形铣刀在铣削时承受较大的铣削抗力，因
此， 安装铣刀的刀杆应具有可靠的刚度。
三、简单特形面铣削的质量分析
第七章、长方体零件铣削
PAB教案QMSD/JW-15-01 A/0 第 1 页共 2 页一、六面体零件加工步骤1、铣削基准面1，平口钳固定钳口与铣床主轴轴线垂直安装。
以面2为粗基准,靠向固定钳口,两钳口与工件间垫铜皮装夹工件。
2、铣削面2，以面1为精基准靠向固定钳口,在活动钳口与工件间置圆棒装夹工件。
3、铣面3 仍以面1为基准靠向固定钳口,用相同方法装夹工件。
4、铣面4 以面1为基准靠向平口钳钳体导轨面上的平行垫铁,面3靠向固定钳口装夹工件。
5、铣面5 调整平口钳,使固定钳口与铣床主轴轴线平行安装。
以面1为基准靠向固定钳口,用90度刀口角尺校正工件面2与平口钳钳体导轨面垂直,装夹工件PAB教案QMSD/JW-15-01 A/0 第 2 页共 2 页阶段讲课内容组织方法及安全时间（如工件长度较长，可将工件平放在机用虎钳上夹紧，使用立铣刀圆周面，工作台纵向加工出第5面，因在加工前以对虎钳钳口找正，垂直精度以保证。
）6、铣面6 以面1为基准靠向固定钳口,面5靠向平口钳钳体导轨面装夹工件。
二、影响平面度因素1、工件受夹紧力和铣削力的作用产生变形。
2、工件在装夹过程中与垫铁接触不实。
3、工件存在内应力，铣削加工后产生变形。
4、在加工过程中，铣削热力引起的热变形。
5、铣床主轴轴承的轴向和径向间隙过大。
6、铣床工作台直线进给运动直线性差。
7、铣刀端面小于加工表面宽度，需进行接刀加工，产生的接刀痕。
三、垂直度的保障粗加工时，由于切削参数较大，从而影响垂直度与表面粗糙度，应对工件进行先粗后精加工，预留～1mm精加工余量，对工件去毛刺后，在重新装夹工件进行精加工。
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（2） 用立铣刀铣削
பைடு நூலகம்
用立铣刀铣削球冠状内球面 ａ） 立铣刀直径最小值铣削位置 ｂ） 立铣刀直径取中间值 ｃ） 立铣刀直径最大值铣削位置
2. 球带状内球面铣削
球带状内球面的铣削
四、球面铣削的注意事项和质量分析
1. 球面铣削的注意事项
（1） 铣刀盘的刀尖回转半径rc的大小影响加工球面
的半径R， 因此， 加工前必须正确计算和精确调整。
3. 球冠状球面铣削
球冠状球面铣削
式中 rcmin、dcmin——铣刀盘刀尖最小回转半径和
直径， mm。
4. 球带状球面铣削
球带状球面铣削
三、内球面的铣削
1. 球冠状内球面铣削
（1） 用镗刀铣削
主轴倾斜法铣削球冠状内球面
工件倾斜法铣削球冠状内球面
取α≥αmin （α 取略大于αmin的整数值）。 镗刀刀尖回转半径rc：
铣削时， 用双手分别操纵纵向和横向进给手轮，
使靠模铣刀的柄部外圆始终沿着靠模的型面作进给运 动， 即可将工件的曲面铣出。粗铣时， 铣刀的柄部 外圆不与靠模型面直接接触， 而是保持一定距离，以 使精铣的余量均匀； 精铣时， 双手配合均匀进给，
铣刀与靠模型面之间接触压力适当、稳定， 以保证获
得平整、圆滑的加工表面。
④凡平面与圆弧面相切的部分，先铣削凹圆弧面后
铣削平面； 先铣削平面后铣削凸圆弧面。
4. 用仿形法（按靠模） 铣削曲面
（1） 按靠模手动进给铣削曲面
按靠模手动进给铣削曲面 １—靠模 ２—工件
1） 靠模 2） 靠模铣刀
靠模铣刀 ａ） 直柄靠模铣刀 ｂ） 装有衬套的立铣刀
装有滚动轴承的立铣刀
3） 铣削方法
（2） 用靠模装置铣削时的注意事项 1） 铣削时， 铣刀、滚轮的中心和靠模的中心必
须校正到在同一直线上。精铣时的铣刀直径及铣刀与
滚轮间的中心距应该与靠模设计时的预定数据相符， 否则将无法加工出正确的曲面。 2） 铣削过程中， 应防止切屑嵌入滚轮与靠模之 间而影响加工精度。
二、成形面的铣削
用成形铣刀铣削成形面
（3） 铣削方法 1） 首先进行粗铣， 把大部分余量分若干次切除，
使划线轮廓周围剩下的余量大致相等。
2） 精铣时， 与进给方向平行的直线部分， 可以 用一个方向的机动进给。 3） 铣削应始终保持逆铣， 尤其是在两个方向同 时进给时更应注意， 以免因顺铣而折断铣刀和铣废
工件。
3. 用回转工作台铣削曲面
球面铣削方法
球冠和球带 ａ） 球冠 ｂ） 球带
铣削带球面的工件
1. 等直径双柄外球面铣削
等直径双柄外球面铣削
式中 rc、dc——铣刀刀尖回转半径、直径， mm； R、D——球面半径、直径， mm； r、d——与球面相接的柄部半径、直径， mm。
2. 单柄外球面铣削
单柄外球面铣削
式中 α——立铣头或工件轴线倾斜角，（°）； d——与球面相接的柄部直径， mm； R——球面半径， mm； rc——铣刀刀尖回转半径， mm。
扇形板工件
回转台上铣削方法
用回转工作台铣削圆弧曲面
（1） 回转工作台轴线与铣床主轴轴线同轴度的校正
1） 顶尖校正法 2） 环表校正法
校正回转工作台与铣床主轴同轴 ａ） 顶尖校正法 ｂ） 环表校正法
（2） 工件圆弧面中心与回转工作台中心同轴度的校正
1） 划线校正法
2） 按中心孔校正法
按划线校正工件装夹位置 ａ） 用顶尖校正 ｂ） 用大头针校正
（5） 用回转工作台铣削曲面的注意要点 1） 在校正过程中， 工作台的移动方向和回转工 作台的回转方向， 应与铣削时的进给方向一致， 以
消除传动丝杠及蜗杆蜗轮副间隙的影响。
2） 铣削时， 铣床工作台及回转工作台的进给方 向均须处于逆铣状态， 以免发生“扎刀” 现象和造 成立铣刀折断。
3） 为保证轮廓表面各部分连接圆滑以及便于操作， 应按下列次序进行铣削： ①凡凸圆弧面与凹圆弧面相切的部分，应先铣削凹 圆弧面。 ②凡凸圆弧面与凸圆弧面相切的部分，应先铣削半 径较大的凸圆弧面。 ③凡凹圆弧面与凹圆弧面相切的部分，应先铣削半 径较小的凹圆弧面。
2. 按划线手动进给铣削曲面
（1） 工件的装夹
手动进给铣削曲面
手动铣削方法
（2） 铣刀的选择 铣削只有凸弧的曲面， 立铣刀的直径不受限制； 铣削有凹弧的曲面， 立铣刀的半径必须等于或小于凹 弧的曲率半径， 否则曲线外形将被破坏。为了保证铣 削时铣刀有足够的刚度， 在条件允许的情况下， 尽
可能选用直径较大的立铣刀。
凹、凸圆弧检验样板
用凸圆弧样板检验工件 ａ） 铣削深度不够 ｂ） 铣削过深
3. 铣削成形面的注意事项
（1） 铣削时应采用较小的铣削用量，其铣削速度
一般比普通尖齿铣刀的铣削速度低20％～30％。 （2） 成形铣刀的刀刃应经常保持锋利，不允许用 得很钝， 以免增加铣刀刃磨的难度和影响铣刀特形面 的精确度。
（2） 对刀的目的是使铣刀刀尖的回转轴线通过球 心， 对刀误差的大小将直接影响加工后球面的几何形 状误差。
（3） 铣削球面时， 大多采用单刀片做高速切削， 所以铣削深度及进给量均取小值。 （4） 铣削球面时， 回转工作台或分度头的回转运 动是进给运动。在条件许可的情形下应尽量采用机动， 实现自动进给， 使进给均匀平稳， 球面获得较好的表
成形面铣削方法
1. 成形铣刀
成形铣刀又称特形铣刀， 其切削刃截面形状与工 件成形表面形状完全一样。成形铣刀分整体式和组合 式两种， 后者一般用于铣削较宽的特形表面。为了便 于制造和节约贵重材料， 大型的成形铣刀很多做成镶 齿的组合铣刀。
2. 成形面的铣削方法
成形面的铣削过程 ａ） 按粗铣和精铣划线 ｂ） 铣出直槽和台阶（粗铣） c） 精铣
第七章 简单特形面和球面 的铣削
§ 7-1 简单特形面的铣削 § 7-2 球面的铣削
§ 7-1
简单特形面的铣削
具有曲面的工件
用成形铣刀铣削成形面
特形面概述
一、曲面的铣削
1. 铣削曲面的工艺要求
（1） 曲线的形状应符合图样要求， 曲线连接的切
点位置准确。
（2） 曲面对基准应处于要求的正确相对位置。 （3） 曲面连接处圆滑， 无明显的啃刀和凸出余量， 曲面铣削刀痕平整均匀。
面质量， 同时也能降低操作者的劳动强度。
2. 球面铣削的质量分析
（3） 铣刀与回转工作台中心距的调整 为了保证所铣得的圆弧面半径的准确， 必须准确 地调整铣刀与回转工作台的中心距。铣削凸圆弧面时， 中心距等于凸圆弧半径与铣刀半径之和； 铣削凹圆弧 面时， 中心距等于凹圆弧半径与铣刀半径之差。
（4） 工件切点位置的校正
起刀位置与切点位置不重合时对工件形状的影响 １—圆弧面理论位置 ２—圆弧面实际铣削位置
（3） 成形铣刀在铣削时承受较大的铣削抗力，因
此， 安装铣刀的刀杆应具有可靠的刚度。
三、简单特形面铣削的质量分析
§ 7-2
球面的铣削
具有球面的零件
一、球面铣削的展成原理
平面截球的截形圆
式中 r——截形圆的半径， mm； R——球面半径， mm； e——球心到截平面的距离， mm。
二、外球面的铣削