铣削加工简述

铣削加工简述一、铣削加工概述在铣床上用铣刀加工工件叫铣削，是金属切削加工中常用的方法之一。

铣削加工的精度为IT9～IT8，表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。

铣削可用于加工平面、沟漕、V形槽、T形槽、螺旋槽、燕尾槽及成型表面，还可用于钻孔、加工齿轮和镗孔等，一些典型的铣削加工如图6.30所示。

铣削时，铣刀旋转，做主运动；工作台带动工件移动，做进给运动。

（1）铣削刃速度vc切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，一般指铣刀最大直径处的线速度（m／s或m／min）。

（2）进给量f工件在进给的方向上，相对刀具的位移量，有三种表述和量度方法。

：铣刀每转过一个齿时，工件相对铣刀沿进给方向的位移（mm①每齿进给量fz／z）。

②每转进给量f：铣刀每1转工件相对于铣刀沿进给方向的位移（mm／r）。

：每分钟工件相对铣刀沿进给方向的位移（mm／min）。

③每分进给量vf。

铣床标牌上所标出的进给量为每分进给量vf图6.30 铣削加工（3）背吃刀量ap平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，即铣削深度（mm）。

（4）侧吃刀量ac垂直于铣刀轴线方向的切削层尺寸，即铣削宽度（mm）。

铣刀是多刃刀具。

铣削中，每个刀齿依次切削工件，大部分时间在散热冷却，因此，可以选用较高的切削速度，获得较高的生产率。

但铣削过程不平稳，有一定的冲击和振动。

二、铣床简介1.机床的型号铣床的型号和车床相似，是由汉语拼音和阿拉伯数字组成，比如型号X6132：X表示铣床类别代号；6表示卧式升降台铣床；1表示万能升降台铣床；32表示工作台工作面宽度的1／10，即320mm。

再如型号X5032：X表示铣床类机床，50表示立式升降台铣床，32表示工作台面宽度的1／10，即320mm。

2.常用的机床铣床有许多品种，如：卧式铣床、立式铣床、工具铣床、龙门铣床、键槽铣床、仿形铣床、数控铣床等。

（1）卧式铣床卧式铣床是铣床中应用最多的一种，它的主轴是水平放置的，与工作台面平行。

X6132卧式万能铣床的外形及各部分名称如图6.31所示。

它由床身、横梁、升降台、纵向工作台、横向工作台、主轴、底座等部分组成。

①床身是铣床的主体，用来连接安装机床的其他部件。

它呈箱形，前壁有燕尾形垂直导轨，供升降台上下移动使用，床身顶部有燕尾形水平导轨，供横梁前后移动，床身内部装有主轴传动系统和主轴变速机构。

②横梁通过挂架支承刀杆，减少切削中的振动。

③升降台带动工件做升降进给，内部做成空腔，装有进给传动系统和进给变速机构。

④纵向工作台安装工件，带动工件做纵向进给。

⑤横向工作台带动工件做横向进给。

⑥主轴是空心轴，是传递机床动力的主要部件，它带动刀具做旋转主运动。

⑦底座支承整个机床的重量，它通过地脚螺钉将机床固定在地面上，内部做成空腔，装有切削液。

（2）立式铣床立式铣床与卧式铣床的主要的区别是主轴与工作台台面垂直。

有时根据加工的需要，可将立铣（包括主轴）左右扳转一定的角度，以便加工斜面等。

图6.32所示为X5032立式升降台铣床。

立式铣床由于操作时观察、检査和调整铣刀位置等都比较方便，又便于装夹硬质合金端铣刀进行高速铣削，生产效率较高，故应用广泛。

（3）落地龙门镗铣床落地龙门镗铣床主要用来加工大型或较重的工件。

它可以同时用多个铣头对工件的多个表面进行加工，故生产率较高，适合成批大量生产。

落地龙门镗铣床有单轴、双轴、四轴等多种形式，图6.33是四轴落地龙门镗铣床。

图6.31 卧式万能铣床的结构图6.32 X5032立式升降台铣床图6.33 四轴落地龙门镗铣床三、铣床附件及工件的安装1.铣床附件及安装（1）万能铣头万能铣头用于卧式铣床，它不仅能完成立铣工作，还可以根据铣削的要求把铣头的主轴扳转为任意角度。

图6.34（a）所示为万能铣头外形图，其底座用螺栓固定在铣床垂直导轨上。

铣床主轴的运动通过铣头内两对锥齿轮传到铣头主轴上，因此主轴的转速级数与铣床的转速级数相同。

铣头的壳体可绕铣床主轴轴线偏转任意角度，如图 6.34（b）所示。

铣头主轴壳体还能在壳体上偏转任意角度，如图 6.34（c）所示。

因此，铣头主轴能偏转所需要的任意角度，这样就可以扩大卧式铣床的加工范围。

其可以通过回转工作台和分度头等安装。

图6.34 万能铣头1—底座；2—螺栓；3—铣头主轴壳体；4—铣头壳体；5—铣头主轴（2）回转工作台回转工作台又称转台或圆工作台，可以铣削圆形表面和曲线槽。

有时用来做等分工作，在圆工作台上配上三爪自定心卡盘，就可以铣削四方、六方等工件，圆工作台有手动和机动等形式，如图6.35所示。

回转工作台是立式铣床的标准附件，工作时转动手轮，通过蜗杆，即可使转台做旋转运动。

在转盘的圆周上刻有360°角度，在手轮上也装一个刻度环，可以用来观察和确定转台的位置。

如图6.36所示，铣圆弧槽时，工件安装在回转工作台上绕铣刀旋转，用手均匀缓慢地摇动回转工作台，而使工件铣出圆弧槽。

图6.35 回转工作台图6.36 在回转工作台上铣圆弧槽（3）万能分度头分度头是铣床的重要附件，可加工需要的各种工件。

分度头的种类很多，有简单分度头、万能分度头、光学分度头、自动分度头等，其中用得较多的是万能分度头。

①万能分度头的结构万能分度头由底座、转动体、主轴和分度盘等组成，其结构示意图如图6.37所示。

工作时，它的底座用螺钉紧固在工作台上，并利用导向键与工作台中间一条T形槽相配合，使分度头主轴轴心线平行于工作台纵向进给。

分度头的前端锥孔内可安放顶尖，用来支撑工件；主轴外部有一段定位锥体与三爪自定心卡盘的法兰盘锥孔相连接，以便用三爪自定心卡盘装夹工件。

其安装位置如图6.38所示。

图6.37 万能分度头结构1—基座；2—分度叉；3—分度盘；4—手柄；5—回转体；6—分度头主轴；7—40齿蜗轮；8—单头蜗杆；9—三爪自定心卡盘；10—主轴；11—刻度环；12—挂轮轴；13—定位销图6.38 分度盘的安装位置分度头的传动系统如图6.37（b）所示。

分度时，摇动分度手柄，通过齿轮和蜗杆蜗轮传动带动分度头主轴和工件旋转进行分度。

齿轮传动比为1∶1，蜗轮齿数为40，因此，手柄转一圈时，工件只转1／40圈。

若工件圆周需分z等份，每分一份要求工件转过1／z圈。

则分度手柄的转数n可以由下列比例关系得因此②分度方法在分度头的分度工作中，分度方法有直接分度法、简单分度法、角度分度法和差动分度法等。

分度盘也叫眼盘、孔盘，一般情况下，每台分度头带两块，而每块分度盘有两个面，所以四个面上有孔，共有孔圈22种，其孔数第一块正面：24，25，28，30，34，37，第一块反面：38，39，41，42，43，第二块正面：46，47，49，51，53，54，第二块反面：57，58，59，62，66。

分度盘是用来解决分度中手柄须转分数转的。

在分度过程中，由于手柄的转数不可能都是整数，常出现分数转，如几整转另加几个孔距的情况。

为了避免在转分数转时每分一次度都要数孔和减少数孔的错误，可利用分度叉。

分度叉的内圈部分是两层装在一起的，用螺钉紧固，松开后两股就可以张开和合并，用时，只要将需要的孔（距）数置于两股之间，然后用螺钉紧固即可，如图6.39所示。

图6.39 盘和分度叉1，2—分度叉；3—分度盘2.专用夹具的安装为了保证零件的加工质量，常用各种专用夹具安装工件。

专用夹具就是根据工件的几何形状及加工方式特别设计的工艺装备。

它不仅可以保证加工质量、提高劳动生产率、减轻劳动强度，并使许多通用机床可以加工形状复杂的零件。

图6.40（a）所示是铣床夹具的实例，用来在一套筒零件上［图6.40（b）］铣一条宽14mm的槽，以工件的外形φA和端面B作为主要定位基准，放在夹具的定位套筒内。

为了保证所加工的槽和工件上原有四个孔之间的角向相对位置，还采用了一小孔作为角向定位基准，与夹具上的角向定位销相配。

工件在被加工檐槽侧的凸缘上夹紧，夹紧机构采用螺旋杠杆联动机构，安装在夹具体上。

夹具底面有两个定向键，以保持夹具和铣床工作台的相对位置。

图6.40 用专用夹具安装工作1—类具体；2—定位套筒；3—定位销；4—定向键3.用组合夹具安装工件现代工业发展迅速，产品种类繁多，结构形式变化很快，产品多属中、小批和试制生产。

这种情況要求夹具既能适应工件的变化，保证加工质量的不断提高，又要尽量缩短生产准备时间。

组合夹具就是为了解决专用夹具的专用性和产品品种的多变性之间的矛盾，按“积木”的方法而设想发展起来的。

组合夹具是由一套预先准备好的各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件所组成。

可以根据工件形状和工序要求，装配成各种夹具。

当每个夹具用完以后，便可拆开，并经清洗、油封后存放起来，需要时再重新组装成其他夹具。

这种方法给生产带来极大的方便。

四、铣刀及其安装1.铣刀的种类铣刀的种类很多，应用范围相当广泛，可用来加工各种平面、沟槽、斜面和成型表面。

以下介绍几种常用的铣刀形状和用途。

（1）圆柱铣刀圆柱铣刀如图6.41所示，用在卧式铣床上加工平面，是以圆柱表面上的刀齿进行切削的）刀齿有直齿和斜齿（螺旋齿）两种。

由于斜齿圆柱铣刀的每个刀齿工作时都是逐渐地切入和脱离工件的加工表面，所以工作平稳，铣出的工件表面光洁度好，应用比较普遍。

直齿圆柱铣刀工作时，每个刀齿在其全部宽度上同时切入或脱离工件，由于切削力的不断变化，容易引起振动，使加工不够平稳，铣出的工件表面光洁度差，故应用较少。

图6.41 圆柱铣刀（2）端铣刀端铣刀如图6.42所示，适用于卧式或立式铣床上加工平面。

其刀齿排列在刀体的端面上，刀杆部分很短，故刚性较好，常用于高速切削，能得到较好的光洁度，生产率也较高。

图6.42 端铣刀图6.43 立铣刀（3）立铣刀立铣刀如图6.43所示，它相当于一把带柄的圆柱铣刀，主要以分布在圆柱表面的刀齿进行切削。

底面的刀齿（直径4mm以下的不开齿），可起修光作用。

立铣刀可分为直柄和锥柄两种。

它除了可铣一般台阶面外，特别适用于两端不通的沟槽加工。

（4）圆盘铣刀圆盘铣刀如图6.44所示，它一般用在卧式铣床上加工沟槽、台阶和较窄的平面。

它的直径大而厚度小，圆柱面和侧面均有刀齿，可以同时进行切削，故又称为三面刃铣刀。

在铣床上做切断工作时，可用侧面没有刀刃的锯片铣刀，如图6.45所示。

图6.44 圆盘铣刀图6.45 圆盘铣刀的加工方式（5）角度铣刀角度铣刀如图6.46所示，可分为单角铣刀和双角铣刀两种，用于加工具有一定角度的构槽，如V形槽等。

图6.46 角度铣刀（6）键槽铣刀和T形铣刀如图6.47及图6.48所示，是专门用来加工键槽和T形槽的铣刀。

图6.47 键槽铣刀图6.48 T形铣刀（7）成型铣刀成型铣刀，如图6.49所示，用来加工具有特殊外形的表面，如凸半圆，凹半圆和齿轮等。

图6.49 成型铣刀2.铣刀的安装（1）带孔铣刀的安装带孔铣刀中的圆柱形、圆盘形铣刀多用长刀杆安装，如图6.50所示。