平面铣削
铣工技术平面连接面及斜面的铣削
平面铣削的方法和 工作步骤，顺、逆 铣方式与优、缺
点。影响铣削垂直 面和平行面的因素 ，斜面的铣削方 法和斜度的计算。
讲授、现场教 学、课件
10学时
4.1 铣平面
4.1.1平面的铣削方法
用铣削方法加工工件的平面称为铣平面。 铣平面主要有周铣和端铣两种，也可以用立铣 刀加工平面。
1.周铣
利用分布在铣刀圆柱面上的刀刃进行铣削 并形成平面的加工称为圆周铣，简称周铣。周 铣主要在卧式铣床上进行，铣出的平面与工作 台台面平行。圆柱形铣刀的刀齿有直齿与螺旋 齿两种，由于螺旋齿刀齿在铣削时是逐渐切入 工件的，铣削较平稳，因此，铣削平面时均采 用螺旋齿圆柱形铣刀，如图4-1所示。
粗糙度值Ra较大。但其加工范围广泛，可
进种方式。铣刀对工件的作用力在进给方 向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣；铣刀对 工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方 式，称为逆铣。用圆柱形铣刀周铣平面时的铣削方式如图4-5所 示。
图4-6 周铣时铣削力及分析
2）顺铣的特点 顺铣时，铣刀齿刚开始切入工件时的切削厚度最大，而后逐渐 减小，避免了逆铣切入时的挤压、滑擦和啃刮现象。而且刀齿的切 削距离较短，铣刀磨损较小，寿命比逆铣时高2～3倍，已加工表面 质量也较好。特别是铣削硬化趋势强的难加工材料时效果更明显， 前刀面作用于切削层的垂直分力FN始终向下，因而整个铣刀作用于 工件的垂直分力较大，将工件压紧在夹具上，安全可靠。
2.端铣
利用分布在铣刀端面上的刀刃进行铣削并形成平面的加工称为端 铣。用端铣刀铣平面可以在卧式铣床上进行，铣出的平面与铣床工作 台台面垂直，如图4-2所示。端铣也可以在立式铣床上进行，铣出的 平面与铣床工作台台面平行，如图4-3所示。
平面零件加工任务一数控铣平行面铣削
市技师学院（高级技工学校）教案任务载体对如图所示的零件进行工艺编制、编程与操作加工准备教学设备：数控铣/立式加工中心共5台；计算机5台,材料：45钢65×65×25板料5快；（塑料代替）工量具：φ16立铣刀5把,φ10钻头5把(配相应刀柄),百分表5个,磁性表座5个,25-50外径千分尺5把;，游标卡尺5把。
教学课件与相关教学资料.教学实施工作过程工作任务教学组织学时资讯分析零件信息、特殊加工要求，理解加工技术要求；了解工具基本条件与技术参数信息，工艺与程序编制规则、标准；其它信息。
公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工；提出资讯建议，提供获取资讯的方法与途径信息。
1 计划拟定工艺过程，确定工艺装备，零件的装夹方式，辅具的选用，毛坯设计等。
听取学生的决策意见，提出可行性方面的质疑，提供指导意见，帮助形成工艺方案结论。
22．平面铣削常用刀具类型图2-1-2 可转位硬质合金面铣刀图2-1-3 可转位硬质合金 R面铣刀图2-1-4 立铣刀3．刀具直径的确定平面铣削时刀具直径可根据以下方法来确定。
（1）最佳铣刀直径应根据工件宽度来选择，D≈（1.3～1.5）WOC（切削宽度）（2）如果机床功率有限或工件太宽，应根据两次进给或依据机床功率来选择铣刀直径，当铣刀直径不够大时，选择适当的铣削加工位置也可获得良好的效果，此时，WOC=0.75D，一般情况下，在机床功率满足加工要求的前提下，可根据工件尺寸，主要是工件宽度来选择铣刀直径，同时也要考虑刀具加工位置和刀齿与工件接触类型等。
进行大平面铣削时铣刀直径应比切削宽度大 20%～50%。
4．切削用量的选择（推荐表）1）铣削深度 ap（背吃刀量）、2）铣削速度 Vc3）进给速度 F二、程序指令准备1、辅助功能指令（M指令）2、准备功能指令（G指令）二）. 绝对坐标编程方式G90指令增量坐标编程方式G91指令指令格式 G90G91指令功能设定坐标输入方式指令说明 1. G90指令建立绝对坐标编程方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开工件坐标系原点的距离；2. G91指令建立增量坐标编程方式，移动指令目点的坐标值X、Y、Z 表示刀具离开当前点的坐标增量。
工件的平面铣削与对刀及设置
实训项目三工件的平面铣削与对刀、刀具补偿及工件坐标系设置实训目的与要求：1.掌握用面铣刀在MDI（A）方法下对工件进行水平面的铣削加工；2.了解各种对刀方法，掌握用试切法进行对刀操纵；3.掌握刀具补偿及工件坐标系的设置。
课题一工件的平面铣削模块一水平平面的铣削一、教学目标通过学习能对大平面进行数控铣削。
二、终极学习目标1.会制定大平面加工方案；2.会选用大平面加工刀具。
三、工作任务编制如图3-1所示大平面铣削程序，并进行铣削加工。
四、相关实践知识（一）填写加工工艺卡片图3-1 平面铣削练习1.分析零件工艺性能图3-1所示零件，外形尺寸长×宽×高=100×80×20，属于小零件。
高度尺寸为自由公差，大平面表面粗超度为Ra3.2。
2.选用毛坯或明确来料状况 所用材料：45半成品外形尺寸：101×81×21，六面全部进行粗加工。
3.确定装夹方案选用机用平口虎钳装夹工件。
底面朝下垫平，工件毛坯面高出钳口12mm ，夹80两侧面；100任一侧面与虎钳侧面取平夹紧，实际上限制六个自由度，工件处于完全定位状态。
4.确定加工方案由于该零件已进行粗加工，因此采用端面铣刀直接进行精加工。
加工方案及选用刀具见表3-1。
表3-1 加工方案与刀具选择5.填写工艺卡片 工艺卡片见表3-2。
表3-2 凸块数控加工工序卡片高速钢面铣刀一般用于加工中等宽度的平面，标准铣刀直径范围为mm 250~80φφ，硬质合金面铣刀的切削效率及加工质量均比高速钢铣刀高，故目前广泛使用硬质合金面铣刀加工平面。
图3-2所示为整体焊接式面铣刀。
该刀结构紧凑，较易制造。
但刀齿磨损后整把刀将报废，故已较少使用。
图3-3为机夹焊接式面铣刀。
该铣刀是将硬质合金刀片焊接在小刀头上，再采用机械夹固的方法将刀装夹在刀体槽中。
刀头报废后可换上新刀头，因此延长了刀体的使用寿命。
图2-38a 为可转位面铣刀。
项目六 平面、连接面的铣削
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（3）端铣刀的刀片装夹方便、刚度好，适宜 进行高速铣削和强力铣削，可提高生产率和减小表 面粗糙度值。 （4）端铣刀的刃磨不如圆柱形铣刀要求严格， 刀刃和刀尖在径向和轴向的参差不齐，对加工平面 的平面度没有影响，而圆柱形铣刀若圆柱度不好， 则直接影响加工平面的平面度。
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图6.8 圆周铣削时的顺铣与逆铣刀铣平面所取代
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三、顺铣与逆铣 1．铣削方式 铣削有顺铣与逆铣两种铣削方式。 （1）顺铣。铣削时，铣刀对工件的作用力在 进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。 （2）逆铣。铣削时，铣刀对工件的作用力在 进给方向上的分布与工件进给方向相反的铣削方式。
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（3）选择并安装铣刀，端铣刀直径应按铣削 层宽来选择，一般铣刀直径为铣削层宽度的1.2～1. 5倍。因此选用铣刀直径D＝70 mm，齿数为4，刀 片材料为YT15的端铣刀。 （4）选择并调整切削用量。取主轴转速n=23 5 r/min，进给速度f=47.5 mm/min或f=60 mm/min。 可粗铣和精铣各一刀，铣削总深度约5 mm（给上 表面留5 mm的铣削余量）。
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图6.10 用刀口形直尺来检验平面
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2．表面粗糙度 表面粗糙度一般都采用粗糙度比较样块来比较 检验。由于加工方法不同，切出的刀纹痕迹也不同， 所以样块按不同的加工方法来分组，如用圆柱形铣 刀铣削的一组样块中，可选用Ra20～0.63μm 的5 块。若工件的表面粗糙度为Ra3.2 μm，而加工出 的平面表面与Ra2.5～5μm的一块很接近，则说明 此平面的表面度已符合图样要求。
铣削平面：刀具选择要点教案
铣削平面：刀具选择要点教案刀具选择要点教案一、教学目标了解铣削的基础知识，掌握铣削平面的刀具选择要点，掌握铣削平面的刀具选择方法。
二、教学内容1.铣削平面的基本概念和工艺流程。
2.铣削平面的刀具选择要点。
3.铣削平面的刀具选择方法。
三、教学过程1.铣削平面的基本概念和工艺流程。
铣削平面是铣削加工的一种常见形式，是指用铣刀在工件平面上进行金属材料的切削加工。
铣削平面是机械加工中常用的一种加工方式，可用于加工各类金属、非金属材料的平面、凸轮、异形曲面等。
铣削平面的工艺流程包括：① 铣刀进给定位：将铣刀正常地放置在床身上，调整铣刀的进给方向和切削刃与工件表面间的距离。
② 工件定位：将工件放在铣床工作台上，使其定位准确。
③ 调整界面：将工件与铣床切削界面进行调整，以便使工件的能够受到最大的切削力。
④ 开始铣削：启动铣床后，通过操作铣床控制系统，按照预先设定的工艺参数对工件进行铣削。
2.铣削平面的刀具选择要点铣削平面的刀具选择是一项非常关键的工作，刀具的选择与切削速度、进给速度、切削深度等因素有着紧密的联系。
一般而言，刀具的选择要坚持以下要点：1)需要根据切削材料的种类来选择合适的刀具。
根据不同材料的硬度、强度、切削性能等因素，选择相应的刀具，同时还应考虑材料的物理性质和机械性质等方面的要求。
2)选择刀具的刃数、齿数和齿形等要素。
刃数和齿数的多少决定着切削效率和切削质量，而齿型则直接影响着切削的平稳性，需根据具体铣削的要求来选择。
3)选择合适的刀具尺寸。
不同的尺寸在铣削中对切削效率以及切削质量有着重要的影响，因此应根据工件大小以及加工要求等因素来选择。
4)选择合适的刀具材料。
优秀的刀具材料能够提高刀具的使用寿命，同时也增强了刀具的耐磨性、抗热性和抗弯强度，为铣削带来更高的安全性和稳定性。
5)选择刀具的切削深度。
切削深度越大，刀具的受力就越大，因此需根据刀具的硬度、强度以及铣削要求来选择最合适的切削深度。
3. 铣削平面的刀具选择方法铣削平面的刀具选择需要进行一些基本的技术计算，以便能够从多个维度合理选择合适的刀具。
铣工教案(平面铣削)
组织教学：1.学生按时整队，进入实习教室，师生互相问候。
2.检查出勤情况。
3.检查学生学习用具是否带齐（课本、笔记本、笔等）。
4.检查学生劳保用品是否穿戴整齐（工作服、安全帽）。
5.检查学生仪容仪表是否符合学校规定（发型，饰品等）。
6.宣布本课题的内容及任务复习旧课：用端铣刀铣平面端铣刀一般用于立式铣床上铣平面，有时也用于卧式铣床上铣侧面。
端铣刀一般中间带有圆孔。
通常先将铣刀装在短刀轴上，再将刀轴装入机床的主轴上，并用拉杆螺丝拉紧。
用端铣刀铣平面与用圆柱铣刀铣平面相比，其特点是：切削厚度变化较小，同时切削的刀齿较多，因此切削比较平稳：再则端铣刀的主切削刃担负着主要的切削工作，而副切削刃又有修光作用，所以表面光整；此外，端铣刀的刀齿易于镶装硬质合金刀片，可进行高速铣削，且其刀杆比圆柱铣刀的刀杆短些，刚性较好，能减少加工中的振动，有利于提高铣削用量。
因此，端铣既捉高了生产率，又提高了表面质量，所以在成批大量生产中，端铣已成为加工平面的主要方式之一。
讲授新课：平面的铣削一、平面连接面的铣削1.平面的铣削1、使用设备和刀具的选择选用XW5032型立式铣床，使用刀具为直径120mm端铣刀。
如图1-1所示。
教学方法及授课要点随记复习前次讲过的工件的装夹和铣削2、顺铣和逆铣顺逆铣是铣削加工的两种常见方式。
铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣。
顺铣切削时，切屑厚度开始最大，刀具切入工件中没有挤压。
顺铣刀齿切削距离短，切屑变形小，顺铣可以采用较高主轴转速和进给量，加工效率高。
如图1-2（a）所示。
采用顺铣时；1）机床应具有间隙消除机构，以防止铣削中产生振动。
2）工件表面无硬化层。
3）工艺系统应有足够刚性。
难加工材料应采用顺铣，可以减小切削变形降低切削力和功率消耗，还可以提高刀具寿命。
铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式，称为逆铣。
逆铣切削时，切屑由薄变厚，刀具从已加工表面切入。
铣工工艺第二章平面和连接面的铣削
一、平面的铣削方法
1．周铣平面
用圆柱形铣刀铣平面
2. 端铣平面
在立式铣床上用面铣刀铣平面
在卧式铣床上用面铣刀铣平面
端铣时铣床主轴轴线与进给方 向垂直
端铣时铣床主轴轴线与进线方 向不垂直
3. 铣床主轴轴线与工作台进给方向垂直
度的校正
（1） 立式铣床主轴轴线与工作台纵向进给方
向垂直度（立铣头“零位”） 的校正 立式铣床的立铣头有固定式和回转式两种。前 者是不能调整的， 现仅介绍回转式立铣头的校正 方法。
（8） 铣削时因条件限制所用圆柱形铣刀的宽度或
面铣刀的直径小于工件被加工面的宽度而接刀， 产生
接刀痕。
2. 影响表面粗糙度的因素
（1） 铣刀磨损， 刀具刃口变钝。
（2） 铣削时， 进给量太大。
（3） 铣削时， 工件切削层深度（周铣时的铣削
宽度ae或端铣时的铣削深度ap ）太大。 （4） 铣刀的几何参数选择不当。
工件基准面与工作台台面平行用端面刃铣削斜面 （立铣头扳转角度α ＝ β）
工件基准面与工作台台面垂直用圆周刃铣削斜面 （立铣头扳转角度α ＝ β）
工件基准面与工作台台面垂直用端面刃铣削斜面 （立铣头扳转角度α ＝90°-β）
3.用角度铣刀铣斜面
用角度铣刀铣斜面 ａ） 铣单斜面 ｂ） 铣双斜面
三、斜面的铣削质量分析
平面检测
§ 2-3
斜面的铣削
一、斜面及其在图样上的表示方法
1. 用倾斜角度β 的度数（°） 表示
斜度的表示方法
2. 用斜度S 的比值表示
两种表示方法的相互关系为：
S ＝ tanβ
式中 S——斜度， 用符号或和比值表示； β——斜面与基准面之间的夹角， （°）。
1_第二章 平面、垂直面、平行面和斜面的铣削解析
4.铣床主轴与工作台进给方向垂直度的找正方法
第一节
平面的铣削
在用面铣刀铣平面或后面几章中用三面刃铣刀铣削直角沟槽和台 阶的侧面，以及用锯片铣刀割断工件时，对铣床主轴与工作台进
给方向的垂直度要求都很高。
(1)立式铣床主轴轴线与工作台纵向进给垂直度(零位)的找正 立 式铣床的立铣头有固定式和回转式两种。 1)用直角尺和锥度心轴进行找正(见图2-4)。
装夹工件时，应擦净钳口平面、钳体导轨面及工件表面。
2)工件在机用虎钳上装夹时放置的位置应适当，夹紧后钳口的受 力应均匀。
图2-14 余量层应高出钳口上平面 1—待切除余量层 2—铣刀 3—钳口上表面
第一节
平面的铣削
3)工件在机用虎钳上装夹时，还要选择适当厚度的垫铁，垫在工 件下面，使工件的加工面高出钳口。
1)利用回转盘刻度找正。
2)用指示表找正。
图2-6 用指示表找正卧式铣床工作台“零位”
第一节
平面的铣削
二、工件的装夹
在铣床上加工中小型工件时，一般都采用机用虎钳来装夹；对中
大型工件，则多采用压板来装夹。
1.用机用虎钳装夹工件 机用虎钳又称机用平口钳，常用的机用虎钳有回转式和非回转式 两种。
图2-7 机用虎钳 1—钳体 2—固定钳口 3—固定钳口铁 4—活动钳口铁 5—活动钳口 6—活动钳身 7—丝杠方头 8—压板 9—底座 10—定位键 11—钳体零线
图2-4 用直角尺和锥度心轴找正立铣头“零位” a)将锥度心轴插入立铣头主轴轴孔 b)在纵向进给的平行方向的检测 c)在纵向进给的垂直方向 的检测 1—立铣头主轴 2—锥度心轴 3—直角尺 4—工作台
第一节
平面的铣削
2)用指示表进行找正。
图2-5 用指示表找正立铣头“零位”
平面铣削加工
LS1：平面铣削平面铣削概述：我们在实际生产中，平面铣削加工的应用是相当广泛的，比如模具底面、检具底板和零件基面等等。
在机械加工里，经常会遇到平面铣削，其主要是粗糙度的要求，那么在我们机械加工中，怎样才能由快又好地把这些平面按要求加工出来呢？下面我们就这个问题来讨论一下平面铣削的加工。
学习目标：1.掌握零件平面铣削工艺基本方法。
2.能正确选用刀具切削参数。
3.掌握零件平面铣削常用编程指令的应用。
4.熟练掌握机床操作及零件尺寸控制方法。
5.掌握机床安全操作及日常维护及相关知识。
LS1-T1：模具底座基面铣削【工作任务】应用数控铣床完成如图1-1-1所示汽车模具底座毛坯上平面的铣削，工件材料为45钢。
生产规模：单件。
图1-1-1一、平面铣削知识准备（一）加工工艺1．常用刀具用于加工平面的刀具很多，这里只介绍几种在数控机床上常用的铣刀。
(1) 立铣刀：立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如图1-1-2所示。
立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。
立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。
主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。
由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能做轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。
直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。
Φ2~Φ71mm的立铣刀制成直柄；Φ6~Φ63mm的立铣刀制成莫氏锥柄；Φ25~Φ80mm的立铣刀做成7：24锥柄，内有螺孔用来拉紧刀具。
但是由于数控机床要求铣刀能快速自动装卸，所以立铣刀柄部形式也有很大不同，一般是图1-1-2由专业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式、统一尺寸的刀柄。
直径大于Φ40~Φ160mm的立铣刀可做成套式结构。
(2) 面铣刀：如图1-1-3所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。
面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。
铣削平面示范讲解教案
铣削平面示范讲解教案一、教学目标1.理解铣削平面的基本概念和原理。
2.掌握铣削平面的操作方法和注意事项。
3.培养学生的动手能力和实际操作技能。
二、教学内容1.铣削平面的基本概念和原理。
2.铣削平面的操作方法。
3.铣削平面的注意事项。
三、教学过程（一）导入1.通过实物展示，让学生观察铣床和铣削刀具，引导学生思考铣削平面的作用和意义。
2.提问：同学们，你们知道什么是铣削平面吗？它在生产中有什么作用？（二）理论讲解1.讲解铣削平面的基本概念，如铣削、平面铣削、铣削刀具等。
2.介绍铣削平面的原理，包括铣削运动、铣削力、铣削温度等。
3.通过图示和案例，讲解铣削平面的操作方法和步骤。
（三）示范操作1.准备工作：检查铣床设备是否正常，清洁工作台，安装刀具，调整刀具位置。
2.操作步骤：a.开启铣床，调整转速和进给速度。
b.按照工艺要求，选择合适的铣削参数。
c.开始铣削，注意观察铣削过程中的刀具磨损和加工质量。
d.完成铣削后，关闭铣床，卸下刀具，清理工作台。
3.示范操作过程中，讲解每个步骤的注意事项，如安全操作、刀具更换、切削液的使用等。
（四）互动环节1.让学生分组进行铣削平面的操作练习，教师巡回指导。
2.针对学生在操作过程中遇到的问题，进行解答和指导。
2.对学生的操作情况进行评价，鼓励优秀的学生，指导需要改进的学生。
四、教学延伸1.课后练习：让学生根据所学内容，完成一道铣削平面的工艺题。
2.拓展阅读：推荐学生阅读有关铣削加工的书籍和资料，加深对铣削平面的理解。
五、教学反思本节课通过实物展示、理论讲解、示范操作、互动环节等教学手段，使学生掌握了铣削平面的基本概念、操作方法和注意事项。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和实际操作技能。
但仍有不足之处，如部分学生操作不够熟练，需要加强课后练习和指导。
在今后的教学中，将继续优化教学方法，提高教学质量。
重难点补充：（一）导入教师：同学们，今天我们要学习铣削平面，这是机械加工中非常基础也是非常关键的一环。
平面铣削加工
平面铣削加工2.1 任务加工如图4-1所示零件的上表面及台阶面（其余表面已加工）。
毛坯为100mm ×80mm ×32mm 长方块，材料为45钢，单件生产。
图4-1 平面铣削零件1.1 数控加工概述2.2 知识链接2.2.1 平面铣削的工艺知识 1.平面铣削的加工方法平面铣削的加工方法主要有周铣和端铣两种。
2.平面铣削的刀具 1）立铣刀立铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，圆周切削刃为主切削刃，主要用来a) b)周铣和端铣a) 周铣 b) 端铣铣削台阶面。
一般￠20mm ～￠40mm 的立铣刀铣削台阶面的质量较好。
2）面铣刀面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为主切削刃，主要用来铣削大平面，以提高加工效率。
3.平面铣削的切削参数1)背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）的选择背吃刀量和侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定： ①在要求工件表面粗糙度值Ra 为12.5～25微米时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm ，端铣的加工余量小于6mm ，粗铣一次进给就可以达到要求。
但余量较大、数控铣床刚性较差或功率较小时，可分两次进给完成。
②在要求工件表面粗糙度值Ra 为3.2～12.5微米时，可分粗铣和半精铣两步进行，粗铣的背吃刀量与侧吃刀量取同。
粗铣后留0.5～1mm 的余量，在半精铣时完成。
③在要求工件表面粗糙度值Ra 为0.8～3.2微米时，可分为粗铣、半精铣和精铣三步进行。
半精铣时背吃刀量与侧吃刀量取 1.5～2mm ，精铣时，圆周侧吃刀量可取0.3～0.5mm ，端铣背吃刀量取0.5～1mm 。
2)进给速度υf 的选择进给速度υf 与每齿进给量fz 有关。
即 υf = nZfz每齿进给量参考切削用量手册或表4-3选取。
工件材料每齿进给量/(mm/z)粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀 高速钢铣刀硬质合金铣刀钢 0.1～0.15 0.10～0.250.02～0.050.10～0.15铸铁0.12～0.200.15～0.303）切削速度a) b)图4-3 铣削用量n=1000υc/（πD）式中：υc—切削线速度，m/min；n—为主轴转速，r/min；D—刀具直径，mm。
铣削平面及连接面
不可以。因为没有消除丝杠与丝母的配合间隙。 当刻度值摇过后，应反摇一圈消除丝杠与丝母间隙后再重新摇到预定刻度。 3．什么叫端面铣削？什么叫周边铣削？ 用分布于铣刀端平面上的刀齿进行铣削的称为端铣。 用分布于铣刀圆柱面上的刀齿铣削工件表面，称为周铣。 4．什么叫顺铣？什么叫逆铣？ 铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向与工件进给方向相反，称为逆铣。 铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件进给方向相同，称为顺铣。 5．简述顺铣和逆铣的优缺点。
3．预检工件，精铣各面 （1）预检工件 （2）精铣各面
4．去毛刺，检验铣削质量 （1）卸下工件，用锉刀清除毛边 （2）按图中要求检验工件质量。
§ 2.3 铣削长方体
2.3.1 相关工艺知识
1．定位基准选择 （1）基准的分类 （2）定位基准的选择原则
① 粗基准的选择 ② 精基准的选择 2．铣削长方体平面顺序
§ 2.4 铣削斜面
3．用角度铣刀铣斜面
（a）铣单斜面
（b）铣双斜面
§ 2.4 铣削斜面
2.4.2 实训项目1——倾斜装夹工件铣斜面
1．分析图样 2．倾斜装夹工件铣斜面的工艺准备 3．斜面工件铣削加工 4．质量分析及注意事项
§ 2.4 铣削斜面
2.4.3 实训项目2——转动立铣头铣斜面
1．转动立铣头铣斜面工艺准备 （l）分析图样 （2）制定加工工艺与工艺准备 2．斜面铣削加工 （1）加工准备 （2）斜面工件铣削加工 3．质量分析及注意事项
长方体铣削顺序
§ 2.3 铣削长方体
2.3.2 实训项目——铣削长方体
项目一 平面铣削加工
铣削产生的表面 1.待加工表面
待加工表面是工件上有待切除的表面。
2.已加工表面
已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。
3.过渡表面
其特点 如图2-2所示为X6132型铣
床，它是国产铣床中最典型、 应用最广泛的一种卧式万能升 降台铣床。X6132型铣床的主要 特征是铣床主轴轴线与工作台 台面平行。
图2-2 X6132型卧式万能升降台铣床外形及各系统名称 1－机床电器系统；2－床身系统；3－变速操作系统； 4－主轴及传动系统；5－冷却系统；6－工作台系统； 7－升降台系统；8－进给变速系统
2020年1月31日星期五
铣床的型号
铣床的型号是铣床的代号，根据型号可知道铣床的种类和主要参数。 铣床的型号由基本部分和辅助部分组成，两者中间用“/”隔开，以示区 别。基本部分包括类别、通用特性、组、系、主参数、重大改进等，辅 助部分包括其他特性代号和企业代号等。铣床型号的具体组成如下：
2020年1月31日星期五
知识储备
一、铣削相关知识 在铣床上用铣刀加工工件的工艺过程叫做铣削加工。铣削加工是金属切削加工中常用的
方法之一。铣削时，铣刀作旋转的主运动，工件作缓慢直线的进给运动。 （一）铣削加工的特点
1．效率高 由于铣刀是多刃的，相对而言，单位时间内铣削量（即切下的切屑）较多。特别是随着 科学技术的发展，先进的刀具材料和铣削加工设备不断地制造出来，在铣削效率方面都会 大副度地提高。 2．加工范围广 铣削加工范围非常很广,它可以铣削平面、台阶、沟槽、成形面、特型沟槽、螺旋槽、 齿轮、以及切断和孔加工等，如图2-11所示。 3．加工精度高 经济加工精度为IT8-IT9，表面粗糙度Ra12.5-1.6。必要时可达IT5、Ra0.2。 4．振动与噪音较大 由于铣刀是多刃刀具，在铣削加工中属不连续切削，会产生一定的冲击和振动，因此噪 音较大。
平面铣削
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4.1 平行面铣削
• 3. 刀具直径的确定 • 平面铣削时刀具直径可根据以下方法来确定。 • （1）最佳铣刀直径应根据工件宽度来选择，D的范围为（1.3～1.5） WOC（切削宽度），如图4-10（a）所示。 • （2）如果机床功率有限或工件太宽，应根据两次进给或依据机床功 率来选择铣刀直径，当铣刀直径不够大时，选择适当的铣削加工位置 也可获得良好的效果，此时，WOC=0.75D，如图4-10（b）所示。 • 一般情况下，在机床功率满足加工要求的前提下，可根据工件尺寸， 主要是工件宽度来选择铣刀直径，同时也要考虑刀具加工位置和刀齿 与工件接触类型等。进行大平面铣削时铣刀直径应比切削宽度大20% ～50%。
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4.1 平行面铣削
• ③ 不对称顺铣。 • 铣削平行面时，当铣刀以较大切削厚度切入工件，以较小的切削厚度 切出工件时，这种铣削称为不对称顺铣，如图4-3（c）所示。 • 不对称顺铣时，刀齿切入工件时虽有一定冲击，但可避免刀刃切入冷 硬层。在铣削冷硬性材料或不锈钢、耐热钢等材料时，可使切削速度 提高40%～60%，并可减少硬质合金刀具的热裂磨损。
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4.1 平行面铣削
• • • • • • 在完成Vc值的选择后，应根据公式（4-1）计算出主轴转速n值。 n=1 000Vc/pD （4-1） 式中，n——主轴转速（r/min）； D——铣刀直径（mm）。 （3）确定进给速度F 铣刀的进给速度大小直接影响工件的表面质量及加工效率，因此进给 速度选择的合理与否非常关键。在确定好背吃刀量ap及铣削速度Vc后 ，接下来就是确定刀具的进给速度F，通常根据公式（4-2）计算得 F=f· z· n （4-2） 式中，f——铣刀每齿进给量（mm/z）； z——铣刀齿数； n——主轴转速（r/min）。
考工培训(第二次)平面铣削及子程序
2.工步的划分 工步是指加工外表和加工工具不变的情况下，连续完成的那一局 部工序内容。工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个 工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对不同的外表进行加工。 为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步，工步划 分应遵循以下几点。 〔1〕同一外表按粗加工、半精加工、精加工依次完成或全部加 工外表按先粗后精加工分开进行。 〔2〕对于既有铣削平面又有镗孔的零件，应采用“先面后孔〞的 原那么。 〔3〕按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短 ，可按刀具集中划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。
数控铣削工艺设计与编程加工过程
一、铣削加工工艺性分析
数控铣削加工工艺分析是在普通铣削加工工艺的根 底上，结合数控加工的特点，对零件图、技术要求、 结构工艺性等逐项进行分析，以便合理确定数控加 工工序的内容和步骤。 〔一〕分析零件图纸 1.整体分析 零件图纸分析是合理制定加工方案的根底。在分析 零件图纸时首先要明确所需加工的零件型面及相应 的技术要求，以便于合理划分加工工序。除此之外， 还要审查核实构成零件轮廓的几何元素条件是否充 分〔否那么会影响必要的数值计算，此时需与零件 设计者沟通确定〕；分析并明确零件的设计基准， 遵循基准重合原那么确定零件的工艺基准，并确定
3.加工方法的选择 加工方法的选择要能保证加工外表的加工精度和外表粗糙度的要 求。由于获得同一精度等级和外表粗糙度要求的加工方法很多，选择 时要结合零件的结构、形状、尺寸和热处理等实际情况全面考虑。例 如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可到达精 度要求，但箱体上较大的孔一般采用镗削，较小的孔宜选择铰削，而 箱体上的孔不宜采用磨削。加工方法的选择还应结合现有的工艺条件 以及生产效率和加工本钱。常用加工方法的经济加工精度和外表粗糙 度可查阅有关工艺手册。
数控加工平面铣削
表面粗糙度是评价工件质量的重要指 标，铣削后表面粗糙度不佳是常见问 题。
可以通过调整切削参数、更换刀具或 优化切削液等方式来解决表面粗糙度 问题。
详细描述
当切削参数选择不当、刀具磨损或切 削液使用不当等情况下，会导致工件 表面粗糙度不佳。
切削热问题
总结词
切削热是铣削过程中不可避免的问题，过高的切削热可能导致工 件热变形。
案例四：复合材料平面铣削
加工参数
选择合适的加工设备和切削参数是关 键。需要根据复合材料的性质选择合 适的切削刀具和加工工艺。
加工难点
复合材料的结构复杂，各层之间的粘 结力较弱，容易产生分层现象；同时， 复合材料的硬度差异较大，需要选择 合适的切削刀具和加工工艺来保证加 工质量和效率。
05
数控加工平面铣削的未来发 展趋势
和加工质量。
进给速度
根据加工表面质量和加工效率要求 选择合适的进给速度。
切削深度
根据加工表面和刀具参数选择合适 的切削深度，以优化切削效果。
切削液选择
01
根据加工材料和刀具材料选择合 适的切削液类型，如乳化液、切 削油等。
02
根据加工要求和切削条件选择合 适的切削液浓度和流量，以确保 良好的切削效果和工件质量。
详细描述
切削热主要来源于切屑与刀具间的摩擦，以及切屑与工件间的摩擦。 过高的切削热可能导致工件热变形，影响加工精度。
解决方案
可以采取使用切削液、优化切削参数、选用耐热性好的刀具材料等 方式来降低切削热。
切削振动问题
总结词
铣削过程中产生的振动可能会影响工件的加工精度和刀具 的寿命。
详细描述
当铣削参数选择不当、工件装夹不稳或刀具刚性不足等情 况时，会产生振动现象。振动不仅影响工件的加工精度， 还会加速刀具磨损。
平面铣削
a．每转进给量f： 单位为mm／r
b．每齿进给量fz： 单位为mm／z
c．每分钟进给量（即进给速度）Vf ／min
： 单位为mm
三种进给量的关系为：
Vf=fn=fzzn （mm／min）
刀具名称
圆柱铣刀 立铣刀 套式铣刀 三面刃铣刀
铣削进给量的选择
高速钢铣刀
铸铁
钢材
单位:
硬质合金铣刀
铸铁
3. 在铣床上进行圆 周铣时，一般都采用 逆铣，端铣时应采取 非对称逆铣。
2. 顺铣： 铣削时， 铣刀对工件的作用 力在进给方向上的 分力与工件进给方 向相同的铣削方式。
逆铣: 在铣刀与工件已加工面的切点处， 铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给 方向相同的铣削。逆铣的优点是铣削过 程较平稳；缺点是加速了刀具的磨损， 增加了已加工表面的硬化速度。
2. Vc=πdn／1000 铣削速度可参考上表
选取，并根据铣削实际 情况进行试铣后加以调 整。
铣削时，根据工件材料、刀具材料等因素， 确定铣削速度，然后根据所用铣刀规格（直径） 按下式计算并确定铣床主轴的转速：
n=1000Vc／πd
铣刀在进给运动方向上相对工件的单位位移量。铣削 中的进给量根据具体情况的需要，有三种表述和度量的方 法：
顺铣: 在铣刀与工件已加工面的切 点处，铣刀旋转切削刃的运动方向 与工件进给方向相同的铣削。顺铣 克服了逆铣的某些缺点，但切削过 程中产生的振动会造成进给量不均 匀。
1. 铣削用量：铣 削过程中所选用 的切削用量。
2. 铣削用量的要素 要有：铣削速度Vc、 进给量f、铣削深度 ap和铣削宽度ac。
钢材
（1）精铣时，一 般选取较小的进 给量。
(3) 铣削深度ap---指 在平行于铣刀轴线方 向上测得的铣削层尺 寸。
平面铣削工艺、编程
（a ）立铣刀周铣平面图 （b ）面铣刀端铣平面图5-5-2平面铣削办法5．5 平面铣削工艺.编程5．5．1 平面铣削加工的内容.请求平面铣削平日是把工件概况加工到某一高度并达到必定概况质量请求的加工.剖析平面铣削加工的内容应斟酌：加工平面区域大小,加工面相对基准面的地位;剖析平面铣削加工请求应斟酌：加工平面的概况光滑度请求,加工面相对基准面的定位尺寸精度,平行度,垂直度等请求. 如图5-5-1所示工件的上概况,区域大小为80×120矩形,距基准面40㎜高度地位,并相对基准面A 有0.08㎜的平行度请求,外形公役0.04㎜平面度请求,Ra3.2概况质量请求.平面铣削加工内容.请求的准确剖析是进行平面铣削工艺设计的前提.5．5．2 平面铣削办法图5-5-1工平面加工工件对平面的铣削加工,消失用立铣刀周铣和面铣刀端铣两种方法,如图5-5-2.用面铣刀端铣有如下特色：1.用端铣的办法铣出的平面,其平面度的利害重要取决于铣床主轴轴线与进给偏向的垂直度.面铣刀加工时,它的轴线垂直于工件的加工概况.2.端铣用的面铣刀其装夹刚性较好,铣削时振动较小.3.端铣时,同时工作的刀齿数比较周铣时多,工作较安稳.这时因为端铣时刀齿在铣削层宽度的规模内工作.4.端铣用面铣刀切削,其刀齿的主.副切削刃同时工作,由主切削刃切去大部分余量,副切削刃则可起到修光感化,铣刀齿刃负荷分派也较合理,铣刀运用寿命较长,且加工概况的概况光滑度值也比较小.5.端铣的面铣刀,便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯铣削,临盆效力高,铣削概况质量也比较好.一般情形下,铣平面时,端铣的临盆效力和铣削质量都比周铣高,所以平面铣削应尽量端铣办法.一般大面积的平面铣削运用面铣刀,在小面积平面铣削也可运用立铣刀端铣.5．5．3 面铣刀及选用面铣刀的圆周概况和端面上都有切削刃,端部切削刃为副切削刃.因为面铣刀的直径一般较大,为φ50～500mm,故常制成套式镶齿构造,即将刀齿和刀体离开,刀体采取40Cr制造,可长期运用.硬图5-5-3可转位面铣刀质合金面铣刀与高速钢面铣刀比拟,铣削速度较高.加工效力高.加工概况质量也较好,并可加工带有硬皮和淬硬层的工件,在数控面铣削时得到普遍运用.1．硬质合金可转位式面铣刀硬质合金可转位式面铣刀(可转位式端铣刀) ,如图5-5-3所示.这种结组成本低,制造便利,刀刃用钝后,可直接在机床上转换刀刃和改换刀片.可转位式面铣刀请求刀片定位精度高.夹紧靠得住.排屑轻易.改换刀片敏捷等,同时各定位.夹紧元件通用性要好,制造要便利,下降成本,操纵运用便利.硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀比拟,铣削速度较高.加工效力高.加工概况质量也较好,并可加工带有硬皮和淬硬层的工件,在进步产品德量和加工效力等方面都具有显著的优胜性.2．直径选用平面铣削时,面铣刀直径尺寸的选择是重点斟酌问题之一.对于面积不太大的平面,宜用直径比平面宽度大的面铣刀实现单次平面铣削,平面铣刀最幻想的宽度应为材料宽度的1.3～1.6倍.1.3～1.6倍的比例可以包管切屑较好的形成和排出.对于面积太大的平面,因为受到多种身分的限制,如,斟酌到机床功率.刀具和可转位刀片几何尺寸.装配刚度.每次切削的深度和宽度以及其他加工身分,面铣刀刀具直径不成能比加工平面宽度更大时,宜选用直径大小恰当的面铣刀分多次走刀铣削平面.特殊是平面粗加工时,切深大.余量不平均,斟酌到机床功率和工艺体系的受力,铣刀直径D不宜过大.工件疏散的.较小面积平面,可选用直径较小的立铣刀铣削.面铣时,应尽量防止面铣刀刀具的全体刀齿介入铣削,即应当防止对宽度等于或稍微大于刀具直径的工件进行平面铣削.面铣刀全部宽度全体介入铣削（全齿铣削）会敏捷磨损镶刀片的切削刃,并轻易使切屑粘结在刀齿上.此外工件概况质量也会受到影响,轻微时会造成镶刀片过早报废,从而增长加工的成本.3．面铣刀刀齿选用面铣刀齿数对铣削临盆率和加工质量有直接影响,齿数越多,同时介入切削的齿数也多,临盆率高,铣削进程安稳,加工质量好,但要斟酌到其负面的影响：刀齿越密,容屑空间小,排屑不畅,是以只有在精加工余量小和切屑少的场合用齿数相对多的铣刀.可转位面铣刀的齿数依据直径不合可分为粗齿.细齿.密齿三种.粗齿铣刀重要用于粗加工;细齿铣刀用于安稳前提下的铣削加工;密齿铣刀的每齿进给量较小,重要用于薄壁铸铁的加工.面铣刀重要以端齿为主加工各类平面.刀齿主偏角一般为450.600.750.900,主偏角为900的面铣刀还能同时加工出与平面垂图5-5-4铣削中刀具相对于工件的地位直的直角面,这个面的高度受到刀片长度的限制.5．5．4平面铣削的路线设计平面铣削中,刀具相对于工件的地位选择是否恰当将影响到切削加工的状况和加工质量,现剖析图5-5-4中面铣刀进入工件材料时的地位对加工的影响.⑴刀心轨迹与工件中间线重合.如图5-5-4a,刀具中间轨迹与工件中间线重合.单次平面铣削时,当刀具中间处于工件中央地位,轻易引起颤振,从而影响到概况加工质量,是以,应当防止刀具中间处于工件中央地位.⑵刀心轨迹与工件边沿重合.如图5-5-4b,当刀心轨迹与工件边沿线重应时,切削镶刀片进人工件材料时的冲击力最大,是最晦气刀具寿命和加工质量的情形.是以应当防止刀具中间线与工件边沿线重合.⑶刀心轨迹在工件边沿外如图5-5-4c,刀心轨迹在工件边沿外时,刀具方才切入工件时,刀片相对工件材料冲击速度大,引起碰撞力也较大.轻易使刀具破损或产生缺口,基于此,拟定刀心轨迹时,应防止刀心在工件之外.⑷刀心轨迹在工件边沿与中间线间如图5-5-4d,当刀心处于工件内时,已切入工件材料镶刀片推却最大切削力,而刚切入（撞入）工件的刀片将受力较小,引起碰撞力也较小,从而可延伸镶刀片寿命,且引起的震撼也小一些.是以尽量让面铣刀中间在工件区域内.但要留意：当工件概况只需一次切削时,应防止刀心轨迹线与工件概况的中间线重合.由上剖析可见：拟定面铣刀路时,应尽量防止刀心轨迹与工件中间线重合.刀心轨迹与工件边沿重合.刀心轨迹在工件边沿外的（a）（b）图5-5-5刀心在工件内的两种情形的比较三种情形,设计刀心轨迹在工件边沿与中间线间是幻想的选择.再比较如图5-5-5两个刀路,固然刀心轨迹在工件边沿与中间线间,但图5-5-5b面铣刀全部宽度全体介入铣削,刀具轻易磨损;图5-5-5a所示的刀具铣削地位是适合的.5．5．5平面铣削用量铣削用量选择的是否合理,将直接影响到铣削加工的质量.平面铣削分粗铣.半精铣.精铣三种情形,粗铣时,铣削用量选择着重斟酌刀具机能.工艺体系刚性.机床功率.加工效力等身分.精铣时着重斟酌概况加工精度的请求.1．平面粗铣用量粗铣加工时,余量多,请求低,铣削用量的选择时重要斟酌工艺体系刚性.刀具运用寿命.机床功率.工件余量大小等身分.起首决议较大的Ｚ向切深和切削宽度.铣削无硬皮的钢料,Ｚ向切深一般选择3～5mm,铣削铸钢或铸铁时,Ｚ向切深一般选择5～7 mm.切削宽度可依据工件加工面的宽度尽量一次铣出,当切削宽度较小时,Ｚ向切深可响应增大.选择较大的每齿进给量有利于进步粗铣效力,但应斟酌到：当选择了较大的Ｚ向切深和切削宽度后,工艺体系刚性是否足够？当Ｚ向切深.切削宽度.每齿进给量较大时,受机床功率和刀具耐费用的限制,一般选择较低铣削速度.2．平面精铣用量μm规模时,平面一般采取粗.精铣两次加工.经由粗铣加工,精铣加工的余量为0.5～2 mm,斟酌到概况质量请求,选择较小的每齿进给量.此时加工余量比较少,是以可尽量选较大铣削速度.μm ）,概况精铣时的深度的选择为0.5mm阁下.每齿进给量一般选较小值,高速钢铣刀为0.02～0.05mm,硬质合金铣刀为0.10～0.15mm.铣削速度在推举规模内选最大值.如,当采取高速钢铣刀铣削一般中碳钢或灰口铸铁时,铣削速度在20～60m/min之间选大值,当采取硬质合金铣刀铣削上述材料时,铣削速度在90～200m/min之间选大值.Z向切深.进给量推举规模如表5-5-1.表5-5-2.表5-5-1铣平面后精加工余量表5-5-2硬合金刀具粗.精加工进给量选用推举表5．5．6 单次面铣的加工实例加工如图5-5-1所示工件,设基准A面及四个正面已经在通俗铣床加工,现要在数控铣床上加工上概况,包管最终厚度为40㎜,且知足如图标注的形位公役和概况质量请求.上概况有余量5 ㎜.设工件坐标系如图所示5-5-1.1．选择平面铣刀工件上概况宽80㎜,面宽不太大,拟用直径比平面宽度大的面铣刀单次铣削平面,平面铣刀最幻想的宽度应为材料宽度的1.3～1.6倍.如,那么选用φ125 ㎜的面铣刀比较适合（125：80≈1.5）,当刀具中间偏离工件的中间时,刀具与工件的双方都有必定的重叠,如图5-5-6.选用尺度φ125数控硬质合金可转位面铣刀,选择刀齿数为8.2．切削的起点和终点及刀路：选定直径后,即可斟酌起点和终点地位了.出于安然斟酌,刀具须要在工件外有足够的安然间隙处移至Z向加工深度,并肯定刀具沿X轴(程度)从右到左偏向切削.如图5-5-6,选择工件零点（X0,Y0）在工件对称线的右端.本例工件长度为120㎜,刀具半径为62.5㎜,选择安然间隙为12.5㎜,所以起点的X地位为X=62.5+12.5=75.当Y=-10时,刀具中间偏离工件的中间,刀具超出工件边线32.5㎜,是刀具直径的25％阁下.刀具直径的1／4到1／3超出工件两侧,可以得到恰当的刀齿切入角,并根本包管顺铣方法（现实上顺铣中平日也混有一部分逆铣,这是平面铣削中的正常现象）.如图5-5-6,最终肯定起点(X75,Y-10)和终点(X-195,Y-10).3．切削参数的选择设面铣刀分二次铣削到指定的高度,粗铣切深4㎜,留有1㎜的精加工余量,工序尺寸413.00 ,精加工包管40±0.02.粗铣时,因面铣刀有8个刀齿(Z=8),为刀齿中等密度铣刀,选f Z=0.12,则f=8×2≈1;参考V=55～105m/min,分解其它身分选V=62.5 m/min,则主轴转速S=318×≈150r/min,盘算进给速度F=f Z×Z×S=1×150=150㎜/min.精铣时,为包管概况质量,Ra3.2,选f=0.6,参考V=55～105m/min,分解切深小,进给量小,切削力小的身分,选V=100m/min,则主轴转速S=318×100/125≈300r/min,盘算进给速度F=f ××300=180㎜/min.4．平面铣削编程选择工件上概况为程序原点(Z0),单次平面铣削的程序如下：O0010G21 G90 G54;(平面粗铣)S150 M03;图5-5-6单次铣削中平面铣刀刀路地位设定G43 Z20.0 H01;G0Z1.0 M08;G1X-190. F150;G00 Z20.0;(平面精铣)S300 M03G0Z0.0 M08;G1X-190. F180;G00 Z20.0;M05 M09;G49 G28 Z20.0;M30;5．5．7大平面铣削时的刀具路线单次平面铣削的一般规矩同样也实用于多次铣削.因为平面铣图5-5-7面铣的多次切削刀路刀直径的限制而不克不及一次切除较大平面区域内的所有材料,是以在统一深度须要多次走刀.铣削大面积工件平面时,分多次铣削的刀路有好几种,如图2-1-7,最为罕有的办法为统一深度上的单向多次切削和双向多次切削.1．单向多次切削粗精加工的路线设计如图5-5-7a.b为单向多次切削粗精加工的路线设计.单向多次切削时,切削起点在工件的统一侧,另一侧为终点的地位,每完成一次工作进给的切削后,刀具从工件上方快速点定位回到与切削起点在工件的统一侧,这是平面精铣削时经常运用的办法,但频仍的快速返回活动导致效力很低,但这种刀路能包管面铣刀的切削老是顺铣.2．双向往返Z形切削双向往返切削也称为Z形切削,如图5-5-7c.d,显然它的效力比单向多次切削要高,但它在面铣刀转变偏向时,刀具要从顺铣方法改为逆铣方法,从而在精铣平面时影响加工质量,是以平面质量请求高的平面精铣平日其实不运用这种刀路,但经常运用于平面铣削的粗加工.为了安然起见,刀具起点和终点设计时,应确保刀具与工件间有足够的安然间隙.。
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4.1 平行面铣削
• ③ 不对称顺铣。 • 铣削平行面时，当铣刀以较大切削厚度切入工件，以较小的切削厚度 切出工件时，这种铣削称为不对称顺铣，如图4-3（c）所示。 • 不对称顺铣时，刀齿切入工件时虽有一定冲击，但可避免刀刃切入冷 硬层。在铣削冷硬性材料或不锈钢、耐热钢等材料时，可使切削速度 提高40%～60%，并可减少硬质合金刀具的热裂磨损。
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4.1 平行面铣削
• 若按绝对坐标编程，其程序段如下： • G00 X45 Y30 Z20 • 执行此程序段后，刀具的运动轨迹由标识①所示的三段折线组成。由 此可看出，刀具在以三轴联动方式定位时，首先沿正方体（三轴中最 小移动量为边长）的对角线移动，然后再以正方形（剩余两轴中最小 移动量为边长）的对角线运动，最后再走剩余轴长度。 • 因此，在执行G00时，为避免刀具与工件或夹具相撞，通常采用以下 两种方式编程。
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4.1 平行面铣削
• 可转位硬质合金面铣刀具有铣削速度高，加工效率高，所加工的表面 质量好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，因而得到了广泛的应用 。适用于平面铣、台阶面铣及坡走铣等场合，如图4-6所示。 • （2）可转位硬质合金R面铣刀 • 这类刀具的结构与可转位硬质合金面铣刀相似，只是刀片为圆形，如 图4-7所示。可转位R面铣刀的圆形刀片结构赋予其更大的使用范围 ，它不仅能执行平面铣、坡走铣，还能进行型腔铣、曲面铣、螺旋插 补等，如图4-8所示。
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4.1 平行面铣削
• 4. 准备功能指令（G指令） • 准备功能指令也称G指令，是建立机床工作方式的一种指令。用字母 G加数字构成。进行零件平面加工所需的G指令见表4-5。 • （1）G00——快速定位指令 • 该指令控制刀具以点定位从当前位置快速移动到坐标系中的另一指定 位置，其移动速度不是用程序指令F设定，而是由厂家预先设定。 • 指令格式：G00 X__ Y__ Z__ • 其中，X__ Y__ Z__为刀具运动的目标点坐标，当使用增量编程时， X__ Y__ Z__为目标点相对于刀具当前位置的增量坐标，同时不运动 的坐标可以不写。 • 如图4-12所示，刀具从当前点O点快速定位至目标点A（X45 Y30 Z20），
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4.1 平行面铣削
• • • • • • • • • 2. 主轴转速功能指令（S指令） 主轴转速功能指令也称S功能指令，其作用是指定机床主轴的转速。 输入格式：S □ □ 主轴速度 3. 进给速度功能指令（F指令） 也称F功能指令，其作用是指定刀具的进给速度。 输入格式：F □ □ 刀具进给速度 进给单位可以是mm/min，也可以是mm/r。编程时，程序中若输入 了G94指令或省略，此时进给单位为mm/min，如输入F120，表示刀 具进给速度为120 mm/min；若输入了G95指令，则进给单位为mm/r ，如输入F0.2，表示刀具进给速度为0.2 mm/r。上一页 下一页返回
4.1 平行面铣削
• 2. 技能目标 • 能够应用数控铣床/加工中心进行平行面及阶梯面的铣削加工，所加 工的平面应满足尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等方面的要求，同 时具有铣削垂直面和斜面的迁移能力。
• 4.1.1 平行面铣削工艺知识准备
• 1. 平行面铣削刀路设计 • （1）刀具直径大于平行面宽度 • 当刀具直径大于平行面宽度时，铣削平行面可分为对称铣削、不对称 逆铣与不对称顺铣三种方式。
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4.1 平行面铣削
• 2. 学习目标 • 从编程角度看，编写平面铣削的数控加工程序并不困难，简单平面有 时还可使用手动或MDI方式即可完成加工。平面铣削的关键是合理选 用刀具、铣削方式、切削参数、零件的装夹找正等。通过完成本次学 习情境中的工作任务，促使学习者达到以下几个学习目标。 • 1. 知识目标 • （1）掌握平面铣削相关的工艺知识及方法。 • （2）能根据零件特点正确选择刀具，合理选用切削参数及装夹方式 。 • （3）掌握零件平面铣削常用的编程指令与方法。 • （4）掌握平面铣削的精度控制方法。
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• • • • • • 在完成Vc值的选择后，应根据公式（4-1）计算出主轴转速n值。 n=1 000Vc/pD （4-1） 式中，n——主轴转速（r/min）； D——铣刀直径（mm）。 （3）确定进给速度F 铣刀的进给速度大小直接影响工件的表面质量及加工效率，因此进给 速度选择的合理与否非常关键。在确定好背吃刀量ap及铣削速度Vc后 ，接下来就是确定刀具的进给速度F，通常根据公式（4-2）计算得 F=f· z· n （4-2） 式中，f——铣刀每齿进给量（mm/z）； z——铣刀齿数； n——主轴转速（r/min）。
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4.1 平行面铣削
• 3. 刀具直径的确定 • 平面铣削时刀具直径可根据以下方法来确定。 • （1）最佳铣刀直径应根据工件宽度来选择，D的范围为（1.3～1.5） WOC（切削宽度），如图4-10（a）所示。 • （2）如果机床功率有限或工件太宽，应根据两次进给或依据机床功 率来选择铣刀直径，当铣刀直径不够大时，选择适当的铣削加工位置 也可获得良好的效果，此时，WOC=0.75D，如图4-10（b）所示。 • 一般情况下，在机床功率满足加工要求的前提下，可根据工件尺寸， 主要是工件宽度来选择铣刀直径，同时也要考虑刀具加工位置和刀齿 与工件接触类型等。进行大平面铣削时铣刀直径应比切削宽度大20% ～50%。
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• ② 不对称逆铣。 • 铣削平行面时，当铣刀以较小的切削厚度（不为零）切入工件，以较 大的切削厚度切出工件时，这种铣削称为不对称逆铣，如图4-3（b） 所示。 • 不对称逆铣时，刀齿切入没有滑动，因此，也没有铣刀进行逆铣时所 产生的各种不良现象。而且采用不对称逆铣，可以调节切入与切出的 切削厚度。切入厚度小，可以减小冲击，有利于提高铣刀的耐用度， 适合铣削碳钢和一般合金钢。这是最常用的铣削方式。
• • • •
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• 一般来说，粗加工时，限制进给速度的主要因素是切削力，确定进给 量的主要依据是铣床进给机床的强度、刀杆刚度、刀齿强度以及机床 、夹具、工件等工艺系统的刚度。在强度、刚度许可的条件下，进给 量应尽量取得大些。半精加工和精加工时，限制进给速度的主要因素 是表面粗糙度，为了减小工艺系统的振动，提高已加工表面的质量， 一般应选取较小的进给量。刀具铣削时的每齿进给量f值可参考表4-3 来选取。
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• 4. 切削用量的选择 • 平面铣削切削用量主要包含铣削深度ap（背吃刀量）、铣削速度Vc及 进给速度F，如图4-11所示。 （1）背吃刀量ap的选择 • 在加工平面余量不大的情况下，应尽量一次进给铣去全部的加工余量 。只有当工件的加工精度较高时，才分粗、精加工平面；而当加工平 面的余量较大、无法一次去除时，则要进行分层铣削，此时背吃刀量 ap值可参考表4-1来选择。原则上尽可能选大些，但不能太大，否则 会由于切削力过大而造成“闷车”或崩刃现象。
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• （2）铣削速度Vc的确定 • 当ap选定后，应在保证合理刀具寿命的前提下，确定其铣削速度Vc。 在这个基础上，尽量选取较大的铣削速度。粗铣时，确定铣削速度必 须考虑到机床的许用功率。如果超过机床的许用功率，则应适当降低 铣削速度。精铣时，一方面应考虑合理的铣削速度，以抑制积屑瘤的 产生，保证表面质量。另一方面，由于刀尖磨损往往会影响加工精度 ，因此，应选用耐磨性较好的刀具材料，并尽可能使其在最佳铣削速 度范围内工作。铣削速度太高或太低，都会降低生产效率。 • 铣削速度可在表4-2推荐的范围内选取，并根据实际情况进行试切后 的调整。
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• （3）立铣刀 • 在特殊情况下，也可用立铣刀进行平行面铣削。常用立铣刀的结构形 式及材料如图4-9所示。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它 们可同时进行切削，也可单独进行切削，立铣刀圆柱表面的切削刃为 主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。主切削刃一般为螺旋齿，可 以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切 削刃，所以，立铣刀通常不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧 面相垂直的底平面。 • 为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，刀齿数比较 小，容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数z=3～4，细齿立 铣刀齿数z=5～8。标准立铣刀的螺旋角b 为40°～50°（粗齿）和 30°～35°（细齿）。
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• ③ 平行进给，如图4-4（c）、（d）所示。 • 平行进给就是在一个方向单程或往复直线走刀切削，所有接刀痕都是 方向平行的直线，单向走刀加工平面度精度高，但切削效率低（有空 行程），往复走刀平面度精度低（因顺、逆铣交替），但切削效率高 。对于要求精度较高的大型平面，一般都采用单向平行进刀方式。 • 2. 平面铣削常用刀具类型 • （1）可转位硬质合金面铣刀 • 这类刀具由一个刀体及若干硬质合金刀片组成，其结构如图4-5所示 ，刀片通过夹紧元件夹固在刀体上。按主偏角kr值的大小分类，可转 位硬质合金面铣刀可分为45°、90°等类型。
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• （2）刀具直径小于平行面宽度 • 当工件平面较大、无法用一次进给切削完成时，就需采用多次进刀切 削，而两次进给之间就会产生重叠接刀痕。一般大面积平行面铣削有 以下三种进给方式。 • ① 环形进给，如图4-4（a）所示。 • 这种加工方式的刀具总行程最短，生产效率最高。如果采用直角拐弯 ，则在工件四角处由于要切换进给方向，造成刀具停在一个位置无进 给切削，使工件四角被多切了一薄层，从而影响了加工面的平面度， 因此在拐角处应尽量采用圆弧过渡。 • ② 周边进给，如图4-4（b）所示。 • 这种加工方式的刀具行程比环形进给要长，由于工件的四角被横向和 纵向进刀切削两次，其精度明显低于其他平面。