化学铣削知识总结
6化学作用特种加工技术(删减版)
层叠叶片上的 孔加工
二、光化学腐蚀加工
光化学腐蚀加工简称光化学加工（Optical Chemical Machining 缩写OCM）,是化学照相制版和光刻（化学 腐蚀）相结合的一种精密微细加工技术。
它与化学刻蚀（化学铣削）加工的主要区别在于： 它 不是靠人工刻形、划线，而是用感光照相来确定工件 表面要刻蚀的图形、线条。 （一）照相制版的原理和工艺 1、照相制版的原理
3）加工过程不产生应力、裂纹、毛刺等缺陷， Ra2.5~1.5
4）操作简单
化学铣削的缺点：
1）不适用于加工窄、深槽或型孔；
2）不能去除原零件的表面缺陷，划痕等
3）腐蚀液对设备、人有害，注意保护。
应用范围：1）大面积表面减薄加工，
2）在厚度小于1.5mm薄壁零件上加工孔
（二）化学铣削工艺过程
表面预处理： 去油污、氧化 膜；在相应腐 蚀液中预腐蚀； 喷砂处理，形 成一定的粗糙 度。 保护层：氯丁 橡胶、丁基橡 胶、丁苯橡胶。 0.2mm厚
1、光刻的原理、特点及应用范围 光刻，是利用光致抗蚀剂的光化学反应的特点，将掩 模板上的图形精确的复制在涂有光致抗蚀剂的衬底上， 再利用光致抗蚀剂的耐腐蚀特性，对衬底表面进行腐 蚀，获得所需的图形。精度可达：0.005mm。 使用于电路布线板、晶闸管元件等的制作。 2、光刻的工艺过程
1）原图和掩模板的制备，2）涂复光致抗蚀剂，3）曝 光，4）腐蚀，5）去胶。 应用：电路、多孔金属板、滤片、筛网、标牌、制版
照相制版将将图形摄影到底片上，经光化学反应，将图象复制 到涂有感光胶的铜板或锌板上，经坚膜固化处理，使感光胶具 有一定的抗蚀能力，经化学腐蚀，即可得到所需图形的金属板。
2、工艺过程
（1）原图和照相
铣削刀具知识
output Qzersp Pnetto kW 112 136 170 M Nm 6723 8149 10187
1/min mm/min dm3/min 159 955 3,057 159 1274 4,076 159 1592 5,096
work material hm mm kc N/mm2 3 Qspez cm /minkW
2、选用正确的硬质合金铣刀槽型
加工钢件 加工铝合金
加工超硬材料
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如何正确的选择和使用铣刀
3、选用正确的刀片断屑槽型
A
A 粗加工
– – 倒棱宽，切削刃 稳固 10°前角，切削 抗力大
B
B 半精加工
–倒棱宽度和粗加工槽 型相当 –16°前角，切削抗 力小
ap=切深
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如何正确的选择和使用铣刀
5、及时更换破损的刀片或刀垫
每个刀片承受的切削力是 一定的，在刀片均完好的 状态下所有刀片承受的切 削力、切削热基本上均衡 的。 若不及时更换其中一个破 损的刀片，在进给不变的 情况下，多一倍的切削力 会迅速转嫁给下一个刀片 ，则下一个刀片也极有可 能会很快破损，依次类推 ，刀片的使用寿命会极大 下降。
顺铣 沿走刀路线方向看： • • 刀在被加工面左边为顺铣(G41) 刀在被加工面右边为逆铣(G42) G41
逆铣 G42
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刀具切宽的重要性
• 刀具每一次切入，其切削刃都要经受一次或大或小的冲击负载，刀刃与工件间顺利的初始接触是铣削的 关键点，这将取决于刀具的直径和几何形状的选择以及刀具的定位。
铣削基本知识
铣削方式图示
顺铣与逆铣
a) 逆 铣
b) 顺 铣
二铣 床
（一） 铣 床 种 类 （二） 铣 床 型 号 （三） 铣 床 结 构
带孔铣刀图示
(a) 圆 柱 铣 刀
(b) 三 面 刃 铣 刀
(c) 锯 片 铣 刀
(d) 角 度 铣 刀
(e) 齿 轮 铣 刀
(f) 凸 半 圆 铣 刀
（二） 铣 刀 的 安 装
带柄铣刀多用于立式铣床，按刀 柄形状不同可分为直柄和锥柄两种。
直柄铣刀安装（图b）须用弹簧夹 头安装，收紧轴向螺母，压紧弹簧夹 头端面，使其外锥面受压收小孔径， 夹紧铣刀。
锥柄铣刀安装（图a）先选用合适 的过渡锥套，用拉杆将铣刀及过渡锥 套一起拉紧在主轴端部的锥孔内。
带柄铣刀的安装
带孔铣刀的安装
带孔铣刀一般用于卧式铣床，安装时（如图）须用长刀拉 杆安装，拉杆用于拉紧刀杆，保证刀杆外锥面与主轴锥孔紧密 配合。套圈用来调整带孔铣刀的位置，尽量使铣刀靠近支撑端， 吊架（挂架）用来增加刀杆的强度。
铣削基本知识
一 铣削概述 —了解铣削加工的基本知识 二 铣 床 —了解铣床分类，熟悉铣床结构 三 铣 刀 —了解铣刀种类及安装方法 四 铣床附件 —了解常用铣床附件及其功用 五 铣床操作 —掌握铣床基本操作以及铣削平
面、沟槽的基本技能
一 铣削概述
铣削是金属切削加工中常用的加工方法之一，的要 求。是利用铣刀在铣床上对工件进行切削加工，使工件 符合图纸
（一） 铣削运动及铣削用量 （二） 铣 削 加 工 范 围 （三） 铣 削 方 式
特种加工技术化学加工技术
7.1.2 化学铣削工艺过程
化学铣削的主要过程如图7.2所 示，其中主要的工序是：
1、涂保护层 2、刻型 3、化学腐蚀
图7.2 化学铣削工艺过程
1. 涂保护层
在涂保护层之前，必须把工件表面的油污、氧化膜 等清除干净，再在相应的腐蚀液中进行预腐蚀。在某些情 况下还要先进行喷砂处理，使表面形成一定的粗糙度，以 保证涂层与金属表面粘结牢固。
寸的化学蚀刻，它的原理如图7.1所示。先把 工件非加工表面用耐腐蚀性涂层保护起来， 露出需要加工的表面，浸入到化学溶液中进 行腐蚀，使金属按特定的部位溶解去除，达 到加工目的。
金属的腐蚀和溶解作用，不仅在垂 直于工件表面的深度方向进行，而且在 保护层下面的侧向也进行溶解，并呈圆 弧状，见图7.1中的R和I。
4) 加工操作技术比较简单。
化学铣削的缺点：
1) 不适宜加工窄而深的槽和型孔等。 2) 原材料中的缺陷和表面不平度、划 痕等不易消除。
3) 腐蚀液对设备和人体有危害，需要 有适当的防护性措施。
化学铣削的应用范围：
1) 主要用于较大工件的金属表面厚 度减薄加工。铣削厚度一般小于13mm。 如在航空和航天工业中常用于局部减轻结 构件的重量，亦适宜于对大面积或不利于 机械加工的薄壁型整体壁板的加工。
金属的溶解速度与工件材料的种类 及腐蚀溶液的成分有关。
工件 化学溶液 腐蚀部位 保护层
溶液槽 工作台
图7.1 化学铣削加工原理
化学铣削的优点:
1)可加工任何难切削的金属材料，而不受任 何硬度和强度的限制，如铝合金、钼合金、钛 合金、镁合金、不锈钢等。
2)适于大面积加工，可同时加工多件。 3)加工过程中不会产生应力、裂纹、毛刺等 缺陷，表面粗糙度可达Ra2.5～1.25μm 。
铣削基础知识
1
教学目标
1、了解铣削的基本运动、用量 教学目标
2、掌握一般铣削方式和计算方式 3、认识、正确使用百分表 4、掌握校正平口钳、铣床主轴
2
一、铣削的基本运动
1、铣削运动：工件与铣刀的相对运动 2、主运动：铣刀的旋转 3、进给运动：工件的移动、回转，铣刀的移动
二、铣削用量与计算公式
铣
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端面铣
端面铣——用分布在铣刀端面上
的齿刃铣削并形成已加工表面的铣削 方法，简称端铣。 铣刀轴线与 工件被加工表面 相垂直。
端铣
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混合铣削
混合铣削——在铣削时铣刀的圆 周刃与端面刃同时参与切削的铣削方 法，简称混合铣。
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2、刀具和工件的相对位置分
1）顺铣与逆铣 2）对称铣与非对称铣 （1）顺铣（反刀） 铣刀的旋转方向和工件的进给方向相 同时的铣削方式。
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2、校正平口钳方法
1）百分表固定在主轴的位置，摆好百分表测头的接触方 向，横向移动工作台进行找正 2）平口钳先目测摆放平齐对称的位置（可以省很多时间） 2）确定平口钳（工件）两端不平的方向，便于敲打（用 什么敲打）纠正 3）用电子尺来（或）校表来计算两端的差距除于2，少 的一端补偿此数 4）校正后对称微锁紧螺母，再检查一次，如有问题继续 校正，150mm长度的误差在±0.01以内
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平口钳固定钳口校正
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谢谢！
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铣削用量是吃刀量、进给量、铣削速度的总称。 1、吃刀量（宽度与深度）
1）铣削宽度：铣刀在一次进给中所切除的工件表层的 宽度。 2）铣削深度：铣刀在一次进给中所切除的工件表层的 厚度。
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二、铣削用量计算方式
2、进给速度：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。 进给速度：F=g.n.z F进给速度 N每分钟的转速 g每刀刃的切削量 Z铣刀的刃数
《铣工技术》铣削原理
2）钨钛钴类硬质合金
钨钛钴类硬质合金（代号YT）由WC、TiC和Co组成，由于TiC比WC还 要硬、脆、耐磨、耐热，所以YT类合金比YG类合金硬度和耐热温度更高 ，耐冲击和振动性差。加工钢材时，被加工材料塑性变形很大，切屑与 刀具摩擦很剧烈，铣削温度很高，但由于其切屑呈带状，铣削过程较平 稳，所以YT类硬质合金适于加工钢材等塑性材料。钨钛钴类硬质合金常 用牌号有YT30、YT15和YT5。牌号中的数字表示含TiC的百分比。TiC含量 越多的硬质合金韧性越差，硬度和耐磨性越高，所以YT30适于对钢材的 精加工和连续铣削，YT15适于半精加工，YT5适于粗加工和断续铣削。
第二十页，共59页。
第二十一页，共59页。
从图1-2中可以看出，由于刀具和工件的相互作用，切削层及其附近金属产 生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ这三个变形区。
1 第Ⅰ变形区是切削刃前方工件上的切削层产生塑性变形的
滑移变形区。它是切屑形成过程中的主要变形区域，也是 三个变形区中变形量最大的区域。
2 第Ⅱ变形区是切屑底层与刀具前刀面接触的区域。切削层金
•前角
刀具前角增大时，切削力减小，切削温度降低，切削变形减小，刀具与切 屑的接触长度变短，从而减小积屑瘤的形成基础。
第二十七页，共59页。
2)防止积屑瘤形成的措施
1.1 铣刀简介
在铣削加工中，应根据铣床的情况和加工需要合理地选择和使 用铣刀。
1.1.1铣刀的种类
1.按用途分类
按照用途的不同，可将铣刀分为铣削平面用铣刀、铣削直角沟槽用 铣刀、铣削特种沟槽用铣刀和铣削特形面用铣刀等，具体见表1-1。
第五页，共59页。
表1-1 按用途分类的铣刀
第六页，共59页。
属经过剪切滑移后，切屑流经前刀面时受前刀面挤压和摩擦 的作用，底层金属流动小于切屑上层金属流动，形成滞留层 。
铣削加工工艺基础知识概述
3、刀具误差、夹具误差与工件定位误差 1)刀具误差 机械加工中的刀具分为普通刀 具、定尺寸刀具和成形刀具三类。普通刀具， 如车刀、铣刀等，车刀的刀尖圆弧半径和铣刀 的直径值在通过半径补偿功能进行补偿时，如 果因磨损发生变化就会影响加工尺寸的准确性。 定尺寸的刀具如钻头、铰刀、拉刀等，它们的 尺寸、形状误差以及使用后的磨损将会直接影 响加工表面的尺寸与形状；刀具的安装误差会 使加工表面尺寸扩大（如铣刀安装时刀具轴线 与主轴轴线不同轴，就相当于加大了刀具半 径）。成形刀具的形状误差则直接影响加工表 面的形装精度。 2)夹具误差 夹具误差主要是指定位元件、
减小强迫振动的主要途径是消除振源，采取 隔振措施和提高系统刚度等。抑制自激振动的 主要高工艺系统各环节的抗振性（如增加 接触刚度，加工时增加工件的辅助支承）以及 采用减振器等措施。
2、影响表面冷硬、残余应力的因素
1)影响表面冷硬的因素 影响表面冷硬的主要 因素是刀具的几何形状和切削用量。刀具的刃口 圆弧半径大，对表面层的挤压作用大，使冷作硬 化现象严重。增大刀具前角，可减小切削层塑性 变形程度，冷硬现象减小。切削速度适当增大， 切削层塑性变形增大，冷硬严重，此外，工件材 料塑性大，冷硬也严重。
2) 为保持零件安装方位与机床坐标系及编程 坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实 现定向安装，还要求能使零件定位面与机床之间 保持一定的坐标联系。
3) 夹具的刚性和稳定性要好。 夹紧力应尽 量靠近主要支撑点，尽量不采用在加工过程中更 换夹紧点的设计。
二、定位基准的选择 1、选择定位基准的基本要求：
遵循六点定位原则，在选择定位基准时要全 面考虑各个工位的加工情况，满足三个要求：
铣削的基础知识
万能工具铣床
用于铣削工具 模具的铣床， 配有立铣头、 万能角度工作 台和插头等多 种附件，还可 进行钻削、镗 削和插削等加 工，加工精度 高，加工形状 复杂。
X8126C
X8130
摇臂铣床
摇臂装在床身 顶部，铣头装 在摇臂一端， 摇臂可在水平 面内回转和移 动的铣床。
其他类型的铣床
待加工表面 已加工表面 基面 切削平面 前面 后面 切削刃 前角 后角
圆柱铣刀的主要几何角度
圆柱铣刀——由几把切刀均 匀分布于圆周而成
基面是通过切削刃上选定点 和圆柱轴线的假想平面
螺旋齿刀刃的切线与铣刀轴 线间的夹角称为螺旋角
三面刃铣刀的几何角度
可看成是由几 把切槽刀在圆 周上均匀分布 而成
目前根据刀具材料不同，常用的有高速钢刀具、硬质 合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金
刚石刀具等；按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹 刀具和复合刀具等。
铣削平面用的铣刀
圆柱形铣刀
端铣刀
铣削平面用铣刀， 主要有圆柱形铣刀和 端铣刀。圆柱形铣刀 主要分为粗齿和细齿 两种，用于粗铣和半 精铣平面。端铣刀有 整体式、镶嵌式和可 转位（机械夹紧）式 三种。
床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁 构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱 上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立 柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨 纵向移动。用于大件加工。
平面铣床
用于铣削平面和成 形面的铣床，床身 水平布置，通常工 作台沿床身导轨纵 向移动，主轴可轴 向移动。它结构简 单，生产效率高。
第一章 铣削的基础知识
§1-1铣床简介 §1-2铣刀简介 §1-3铣削运动和铣削用量 §1-4切削液 §1-5常用量具
铣工技术铣削的基础知识
2011年1月26日星期三
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第二章 铣削的基础知识
X6132型铣床的结构具有下列特点： X6132型铣床的结构具有下列特点： 型铣床的结构具有下列特点 铣床工作台的机动进给操纵手柄操纵时所指示的方向， （1）铣床工作台的机动进给操纵手柄操纵时所指示的方向，就是工作 台进给运动的方向，操纵时不易产生错误。 台进给运动的方向，操纵时不易产生错误。 铣床的前面和左侧各有一组按钮和手柄的复式操作装置， （2）铣床的前面和左侧各有一组按钮和手柄的复式操作装置，便于操 作者在不同位置上进行操作。 作者在不同位置上进行操作。 铣床采用速度预选机构来改变主轴转速和工作台的进给速度， （3）铣床采用速度预选机构来改变主轴转速和工作台的进给速度，操 作简便明确。 作简便明确。 铣床工作台的纵向传动丝杠上有双螺母间隙调整机构， （4）铣床工作台的纵向传动丝杠上有双螺母间隙调整机构，所以机床 既可以逆铣又能顺铣。 既可以逆铣又能顺铣。 铣床工作台可以在水平面内的±45°范围内偏转， （5）铣床工作台可以在水平面内的±45°范围内偏转，因而可进行各 种螺旋槽的铣削。 种螺旋槽的铣削。 铣床采用转速控制继电器进行制动，能使主轴迅速停止转动。 （6）铣床采用转速控制继电器进行制动，能使主轴迅速停止转动。 铣床工作台有快速进给运动装置，用按钮操纵，方便省时。 （7）铣床工作台有快速进给运动装置，用按钮操纵，方便省时。
2011年1月26日星期三
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第二章 铣削的基础知识
表2-1 铣床型号的编制方法
型号 构成 基 本 部 分 包括内容 类别 通用特性 编制方法 说明
在我国现行金属切削机床型号的编制方法中，把所有机床分为 大类 大类， 在我国现行金属切削机床型号的编制方法中，把所有机床分为11大类， 每一类都以大写汉语拼音首字母表示，铣床类用“ 表示 读作“ 表示， 每一类都以大写汉语拼音首字母表示，铣床类用“X”表示，读作“铣”。 由国家统一 管理 每类机床除普通形式外，如还具有其他通用特性时，就在类别代号之后， 每类机床除普通形式外，如还具有其他通用特性时，就在类别代号之后， 用大写的汉语拼音字母予以表示。若无内容时则不表示。 用大写的汉语拼音字母予以表示。若无内容时则不表示。机床通用特性 代号见表2-2。 代号见表 。 每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个系 系列）。 个系（ ）。机床的组用 每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个系（系列）。机床的组用 个组 一位阿拉伯数字表示，位于类代号或通用特性代号、结构特性代号之后。 一位阿拉伯数字表示，位于类代号或通用特性代号、结构特性代号之后。 代号分别为0 的铣床10个组的名称。常用铣床的名称、 10个组的名称 代号分别为0～9的铣床10个组的名称。常用铣床的名称、组、系划分见 表2-3。 。 铣床型号中的主参数大多数是工作台面宽度，用折算系数表示， 铣床型号中的主参数大多数是工作台面宽度，用折算系数表示，位于系 代号之后。 代号之后。 当机床结构、性能有重大改进和提高时，按其设计改进的次序， 当机床结构、性能有重大改进和提高时，按其设计改进的次序，分别用 大写的英文字母A、 、 、 等表示 位于主参数代号之后。 等表示， 大写的英文字母 、B、C、D等表示，位于主参数代号之后。若无内容 时则不表示。 时则不表示。 若有此内容时用大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字表示， 若有此内容时用大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字表示，无此内容则不 表示 由企业 自行确定
《铣工技术》铣削的基础知识
后角
后角的大小影响切削刃的强度和切削厚度，选择合适的大小可以有效 减少切削刃的磨损和提高切削效率。
主偏角
主偏角的大小影响切削力的方向和切削厚度，选择合适的主偏角可以 改善切削条件，提高加工精度。
02
铣削过程中，铣刀的旋转运动为 主运动，工件的移动为进给运动 ，两者共同完成切削工作。
铣削的特点
加工范围广
铣削适用于各种材料和 复杂形状的加工，如平
面、沟槽、齿形等。
加工精度高
通过精确控制铣刀和工件的 相对位置，可以实现较高的
加工精度和表面质量。
生产效率高
铣削可以采用多刃铣刀 同时切削，提高了材料 去除速度和加工效率。
润滑作用
铣削液能够在切削表面形成润滑膜， 减少刀具与工件之间的摩擦，降低切 削力。
防锈作用
铣削液具有一定的防锈性能，能够防 止工件和刀具在切削过程中生锈。
常用铣削液的种类与特点
01
02
03
油基铣削液
具有良好的润滑性能和冷 却性能，但易产生油雾和 异味。
水基铣削液
环保、不易燃易爆，冷却 性能较好，但润滑性能相 对较差。
以达到最佳的切削效果。
使用适当的切削液，以降低切 削温度和减小切削力，提高表
面质量。
保证工件的装夹稳定可靠，减 小加工过程中的振动和变形。
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切削过程中，刀具在单位时间内对被 切削材料切除的量。
切削深度
切削刃上选定点在垂直于铣刀轴线方 向上测量的最大切削层尺寸。
铣刀角度
铣刀切削刃上各点的位置角，包括前 角、后角、主偏角、副偏角等。
铣削技巧
铣削多刃刀具旋转时，工件作进给运动，在有吃刀量时的切削运功，称为铣削。
这就有三个运动量：切削速度(主轴转速n)、进给运动速度U f、吃刀量a。
由于刀具的不同、刀具与工件相对位置的不同，铣削运动的结果产生平面、曲面或成型面。
齿轮的齿面为渐开线就是一种成型面，凸轮的工作面就是一种曲面。
铣削的加工范围为；铣平面(平行面、垂直面、斜面)，切断工件，铣台阶，铣沟槽，铣轴键槽、V型槽、T 型槽、燕尾槽、齿离会器、齿轮、凸轮、螺旋槽等。
现代尽管加工机械的发展日新月异，己进入电脑的时代。
但普通铣床强度高刚度好，操作灵便，加工简练便捷，经济耐用，仍是机械加工领域内的生力军。
铣削的操作练习是加工中心的基础，是课堂理论与生产实际的统一，是高职高专学生走上工作岗位的前站；铣削工艺的练习能培养人的灵活性，能促进人的脑灵手巧，仍是实习学生的必修课。
读书定理定律教大众，实习应知应会育英才。
铣床操作普通铣床的操作是通过铣床手柄的操作来实现的。
1、主轴调速主轴的转速是依据刀具的材质、工件的材质、刀具角度的不同、刀刃磨损的程度等情况来选择的。
请看下表1：铣床主轴的转速DVc n π1000=米/每分 D ：铣刀直径mm 单位。
铣床主轴的调速是通过“变速手柄”和“变速盘”的调整来实现的。
（1）变速手柄迅速左转分位—首先手握变速手柄园球向下运动，使变速杆上定位健脱离锁紧定位槽后，变速手柄向左迅速转动90度左右，处分位，再向上使定位键插入调速定位槽。
由于机电联动，变速手柄转动时，电机会瞬时转动，主轴与刀具随着转动。
（2）这时就可以转动变速盘，选择合适的转速数字转/分对准箭头。
（3）变速手柄右转回位—手动使变速手柄园球头向下运动，使定位键脱离调速定位槽，迅速但不可用大力向右转动90度回位，这时由于电器的接通又马上断开，主轴微动，方便变速齿轮的啮合。
变速手柄回位后向上使定位键插入锁紧定位槽内即可。
变速手柄回位有时也不一定顺畅。
变速手柄回不到位，床身内“咔嚓嚓…”直响，表明齿轮不能啮合。
化学铣切
当铣削深度达到某值时，其尺寸关系可用下式表示： 当铣削深度达到某值时，其尺寸关系可用下式表示： K=2H/(W2-W1)=H/B 式中K——腐蚀系数。腐蚀体系的属性； 腐蚀系数。腐蚀体系的属性； 式中 腐蚀系数 H——腐蚀深度（mm）； 腐蚀深度（ 腐蚀深度 ）； B——侧面腐蚀宽度（mm）； 侧面腐蚀宽度（ 侧面腐蚀宽度 ）； W1——刻型尺寸（mm） 刻型尺寸（ 刻型尺寸 ） W2——最终腐蚀尺寸（mm）。 最终腐蚀尺寸（ 最终腐蚀尺寸 ）。
结束
谢谢！
参考文献
1. 2. 3. 4. 5.
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7. 8.
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《特种加工》金庆同 主编 航空工社 《超薄钛箔化学铣切工艺研究》 李明利 有色金属研究院 《LD10网格加强肋结构壁板的化学铣切工艺研究》 刘旭升 黄绍林 姜 枫 李吉丹 孙国进首都航天机械公司 《某机压气机叶片化学铣切工艺研究》 陈晓彦 董晓峰 张聪敏 西安 航空发动机有限公司 《TA15 钛合金腐蚀加工工艺研究》林翠 梁静 赵晴 杜楠 王力强 《TC1 和 TC4 钛合金腐蚀加工溶解行为研究》林翠 胡舸 梁静 赵晴 杜楠 王力强 《腐蚀加工配方的研究及其应用》东风杭州汽车公司轻型车厂 黄伟民 《火箭贮箱壁板化学铣切装备的设计》 金以元 首都航天机械公司 《铝合金的化学铣切加工》 周一扬 黄明珠 李登 南京航空航天大学
⑸清洗与清除防蚀层
腐蚀加工完成后通常是把零件先放入专门的氧 化物清洗槽内，去除在零件表面的上留下的一 层氧化物膜和反应沉积污物，接着用水冲洗。 防蚀层的清除一般用手工操作。 但是对于细长、薄型零件应使用化学膜溶剂， 目的是把防蚀层泡胀、软化和尽可能的降低粘 附力，以便采用气压或水压方法把防蚀层清除 掉，或者有利于用手工剥离。
第2章铣工技术铣削的基础知识
2019年5月29日星期三
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第二章 铣削的基础知识
表2-1 铣床型号的编制方法
型号 构成 基 本 部 分
辅助 部分
包括内容
编制方法
说明
类别 通用特性
组、系
主参数 重大改进
其他 特性代号
在我国现行金属切削机床型号的编制方法中，把所有机床分为11大类， 每一类都以大写汉语拼音首字母表示，铣床类用“X”表示，读作“铣”。 由国家统一 每类机床除普通形式外，如还具有其他通用特性时，就在类别代号之后， 管理
用大写的汉语拼音字母予以表示。若无内容时则不表示。机床通用特性 代号见表2-2。
每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个系（系列）。机床的组用 一位阿拉伯数字表示，位于类代号或通用特性代号、结构特性代号之后。 代号分别为0～9的铣床10个组的名称。常用铣床的名称、组、系划分见 表2-3。
铣床型号中的主参数大多数是工作台面宽度，用折算系数表示，位于系 代号之后。
2019年5月29日星期三
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第二章 铣削的基础知识
2）X5032型铣床的传
X5032型铣床的传动 系统如图2-5所示。它的 主轴系统自电动机至轴Ⅴ 的传动方式和结构与 X6132型铣床相同。从轴 Ⅴ经过一对齿数相同（ z=29）的锥齿轮将运动传 至轴Ⅵ，再经过一对齿数 相同（z=55）的圆柱齿轮 带动立铣床主轴Ⅶ转动， 主轴Ⅶ同样可获得30～1 500 r/min的18种旋转速 度。
切削液的种类水溶液乳化液切削油242切削液的种类及选用切削液的种类铣工技术69目录目录上一页上一页下一页下一页2064切削液的合理选用选用时应根据不同情况有所侧重常用切削液的选用见表27加工材料切削种类粗加工精加工碳钢乳化液苏打水乳化液低速时1015高速时5极压乳化液混合油硫化油肥皂水溶液等合金钢乳化液极压乳化液同上不锈钢及耐热乳化液极压切削油硫化乳化油极压乳化液氯化煤油煤油加25植物油煤油加25松节油和20油酸极压乳化液硫化油柴油加25脂肪和5硫磺极压切削油铸钢乳化液极压乳化液苏打水乳化液极压切削油混合油青铜黄铜一般不用必要时用乳化液乳化液含硫极压乳化液菜油混合油煤油松节油铸铁一般不用必要时用压缩空气或乳一般不用必要时用压缩空气乳化液或极压乳化液铣工技术70目录目录上一页上一页下一页下一页2064使用切削液时应注意以下几点
1_第一章 铣削的基本知识
好的工艺性，能锻造，容易加工，是制造铣刀的良好材料。
(2)硬质合金 硬质合金是由高硬度难熔的金属碳化物和金属粘结 剂，用粉末冶金工艺制成。 切削加工用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范围可分为 三个主要类别，分别以字母P、M、K表示。 1)K类(钨钴类)硬质合金。
第一节
铣
刀
在牌号后面加汉语拼音字母X，表示细晶粒；加J表示极细晶粒；
2)加工沟槽用的铣刀。
3)加工成形面用的铣刀。 (3)按铣刀刀齿的构造分类 1)尖齿铣刀。
图1-1 铣刀刀齿的构造形式 a)尖齿铣刀 b)铲齿铣刀
第一节
铣
刀
2)铲齿铣刀。 2.铣刀的标记
(1)铣刀标记的内容 为了便于辨别铣刀的规格、材料和制造单位
等，在铣刀上都刻有标记。 1)制造厂的商标。 2)制造铣刀的材料。 3)铣刀尺寸规格。 (2)各类铣刀尺寸规格的标注 铣刀尺寸规格的标注方法，随铣刀 的形状不同而略有区别。
第二节
铣削运动和铣削用量
(1)每齿进给量fz 铣刀每转过一个齿时，刀齿相对工件在进给运 动方向上的位移量。
(2)每转进给量f 铣刀每转一转时，铣刀相对工件在进给运动方
向上的位移量。 (3)进给速度vf(又称每分钟进给量) 切削刃上选定点相对工件进 给运动的瞬时速度。 三种进给量的关系为vf=fn=fzzn(1⁃3) 例1-2 用直径为20mm，齿数为3的立铣刀，在X5032铣床上铣 削。vc=25m／min，0.04mm／z。求铣床的转速和进给速度。
第一节
铣
刀
一、铣刀切削部分的材料
1.铣刀切削部分材料的要求 (1)高的硬度和耐磨性 刀具材料应具有足够的硬度，至少应高于
被切削工件的硬度。
(2)足够的强度和韧性 在切削过程中，刀具会受到很大的力，所 以刀具材料要具有足够的强度，否则会断裂和损坏。
1_第一章 铣削的基本知识
好的工艺性，能锻造，容易加工，是制造铣刀的良好材料。
(2)硬质合金 硬质合金是由高硬度难熔的金属碳化物和金属粘结 剂，用粉末冶金工艺制成。 切削加工用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范围可分为 三个主要类别，分别以字母P、M、K表示。 1)K类(钨钴类)硬质合金。
第一节
铣
刀
在牌号后面加汉语拼音字母X，表示细晶粒；加J表示极细晶粒；
刀
涂层刀具材料是在以硬质合金或高速钢为基体的刀具材料上，涂 上一层高硬度和高耐磨的涂层材料，其厚度仅几微米。
二、铣刀的种类及标记
1.铣刀的种类 铣刀的种类很多，分类方法也较多，现按常见的几种分类方法介 绍如下。 (1)按切削部分的材料分类 1)高速钢铣刀。 2)硬质合金铣刀。
第一节
铣
刀
(2)按铣刀用途分类 1)加工平面用的铣刀。
1)分度值为0.1mm的游标卡尺 主标尺的标尺间隔为1mm。
另一种分度值为0．1mm的游标卡尺，游标尺上10格是19mm。
图1-10 0.1mm游标卡尺的读数方法 a)第六个标尺标记对齐 b)第五个标尺标记对齐
第四节
常 用 量 具
①读出游标尺上“零”标尺标记左侧在主标尺上的整毫米数，为 4mm。 ②读出游标尺上哪一个标尺标记与主标尺的标尺标记对齐，读出 小数。图1-10b中为第五个标尺标记与主标尺的标尺标记对齐， 是5×0.1mm=0.5mm。 ③把上面两个读数相加，即为测得的尺寸。即4mm+0.5mm=4.5
第二节
铣削运动和铣削用量
图1-8 背吃刀量和侧吃刀量 a)周边铣 b)端面铣
第三节
切
削
液
一、切削液的作用
1.冷却作用
在铣削过程中，会产生大量的热量，致使刀尖附近的温度很高， 而使切削刃磨损加快。 2.润滑作用 在铣削时，切削刃及其附近与工件被切削处发生强烈的摩擦，这 种摩擦一方面会使切削刃磨损；另一方面会增大表面粗糙度值和 降低表面质量。
铣削加工基础知识
第二十讲 铣削加工基础知识一、铣削用量：铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。
其铣削用量如下图所示。
a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面铣削运运及铣削用量1.切削速Vc ，切削速度Vc 即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算：式中：—切削速度(m/min)d —铣刀直径（mm ）；n —铣刀每分钟转数（r/min ）。
2.进给量ƒ，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。
由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。
1000dn π=⑴每齿进给量ƒ(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即Z铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。
⑵每转进给量ƒ，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。
⑶每分钟进给量vf，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。
上述三者的关系为，式中Z—铣刀齿数n—铣刀每分钟转速（r/min），3.背吃刀量(又称铣削深度ap)，铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。
因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。
侧吃刀量(又称铣削宽度a)，铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层e尺寸，单位为mm。
铣削用量选择的原则：通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。
对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。
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化学铣削加工是金属特种加工方法之一是基于金属材料在酸、碱、盐等化学溶液中的可溶性, 使零件材料腐蚀溶解、去除,以获得所需要的几何形状和尺寸的一种加工方法。
要实现化学铣削加工,必须具备两个条件:
1)具有合适的化学腐蚀溶液。
对于碳钢和合金工具钢等模具材料,一般多采用硝酸、硫酸、磷酸等按一定比例配制而成。
不同的金属材料,选用的化学腐蚀液不一样。
(2)为实现有目的地去除材料,需对不加工的表面进行适当保护。
保护层材料要求具有良好的耐酸、碱性能,与金属材料有良好的粘接能力,且去除方便。
2)2)制作保护层
3)制作保护层的目的是对不加工部分进行保护,使化学铣削去除材料能按人的意志有目的地加工。
保护层的材料较多,如虫胶漆等。
这里介绍的是用工厂中常见的润滑黄油作保护剂。
化学铣削是把工件表面不需要加工的部分用耐腐蚀涂层保护起来，然后将工件浸入适当成分的化学溶液中，露出的工件加工表面与化学溶液产生反应，材料不断地被溶解去除。
工件材料溶解的速度一般为0.02～0.03毫米/分，经一定时间达到预定的深度后，取出工件，便获得所需要的形状。
化学铣削的工艺过程包括：工件表面预处理、涂保护胶、固化、刻型、腐蚀、清洗和去
保护层等工序。
保护胶一般用氯丁橡胶或丁基橡胶等；刻型一般用小刀沿样板轮廓切开保护
层，并使之剥除。
化学铣削适合于在薄板、薄壁零件表面上加工出浅的凹面和凹槽，如飞机的整体加强壁
板、蜂窝结构面板、蒙皮和机翼前缘板等。
化学铣削也可用于减小锻件、铸件和挤压件局部
尺寸的厚度，以及蚀刻图案等，加工深度一般小于13毫米。
化学铣削的优点是工艺和设备简单、操作方便和投资少，缺点是加工精度不高，一般为
±0.05～±0.15毫米；而且在保护层下的侧面方向上也会产生溶解，并在加工底面和侧面间形成圆弧状，难以加工出尖角或深槽；化学铣削不适合于加工疏松的铸件和焊接的表面。
随着数字控制技术的发展，化学铣削的某些应用领域已被数字控制铣削所代替。
4)1)表面预处理
5)经线切割加工后的型孔表面,存在较多的油泥等污物,为保证化学铣削均匀、顺利的腐蚀的塑料板上,如图3b所示(图中未示出塑料板)。
将化学腐蚀液倒入漏料孔腔内,便可进行化学铣削。
6)由于化学腐蚀液对人体皮肤有较强的腐蚀作用,故应做好安全防护工作,如戴上橡胶手套等。
操作时应在水池旁或离水源较近处进行。
若裸露的皮肤溅到了腐蚀液,应立即用清水冲洗。
7)操作时最好备一根化学实验用的滴管其作用有两个一是对小型孔等不便直接倒入腐蚀液的部位用滴管加液、更换或吸除;二是控制腐蚀液面的高度,防止液面过低或过高溢出。
在新配制的腐蚀液等反应剧烈的情况下,还可用加水稀释。
8)当腐蚀时间一定或化学化应速度较慢时,可将腐蚀液倒出或用滴管吸去,检查化学铣削表面的情况。
必要时可重复上述步骤再腐蚀一次。
(4)清洗、去除保护层由于采用黄油作保护层,
故其去除非常方便,一般用汽油擦洗便可满足要求。
9)化学铣削加工是靠化学腐蚀溶液对金属腐蚀溶解去除材料的,所以几乎不需任何设备,且不管型孔复杂与否,均可进行加工,适用范围广,是一种经济可行的加工方法。
但是进行化学腐蚀加工时,首先必须备有化学腐蚀溶液,其次要注意安全保护,防止灼伤皮肤等事件。
因此,初次使用该工艺前,应根据各行业的具体情况,优选出合适的腐蚀溶液配方,并进行适当的工艺试验, 10)掌握腐蚀速度、腐蚀规律等,待有一定操作经验时方可转入实际生产。
50年代初，美国采用化学铣削方法来减轻飞机构件的重量。
化学铣削的工艺过程包括：工件表面预处理、涂保护胶、固化、刻型、腐蚀、清洗和去保护层等工序。
保护胶一般用氯丁橡胶或丁基橡胶等；刻型一般用小刀沿样板轮廓切开保护层，并使之剥除。
化学铣削的优点是工艺和设备简单、操作方便和投资少，缺点是加工精度不高，一般为±0.05～±0.15毫米；而且在保护层下的侧面方向上也会产生溶解，并在加工底面和侧面间形成圆弧状，难以加工出尖角或深槽；化学铣削不适合于加工疏松的铸件和焊接的表面。
随着数字控制技术的发展，化学铣削的某些应用领域已被数字控制铣削所代替。
化学铣削适合于在薄板、薄壁零件表面上加工出浅的凹面和凹槽，如飞机的整体加强壁板、蜂窝结构面板、蒙皮和机翼前缘板等。
化学铣削也可用于减小锻件、铸件和挤压件局部尺寸的厚度，以及蚀刻图案等，加工深度一般小于13毫米。
工艺特点
能加工任意能切削金属材料，不受硬度、强度等性能的限制。
适合大面积加工，并可同时加工多件。
不产生应力、裂纹、毛刺，表面粗糙度达Ra1.25~2.5μm。
操作简便。
不适宜加工对窄狭槽、孔。
不宜消除表面不平、划痕等缺陷。
斯贝MK202发动机上有35个零件需要进行化铣。
我厂在新机试制中成功地采川了化铣工艺。