8铣刀与铣削

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8.6.2 立铣刀
分为直柄、削平型直柄、莫氏锥柄和7:24锥柄；
直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。 φ 2～φ 71mm的立铣刀为直柄； φ 6～φ 63mm的立铣刀为莫氏推柄； φ 25～80mm的立铣刀为带有螺孔的7：24锥柄，螺孔用来拉 紧刀具。 直径大干φ 40～φ 160mm的立铣刀可做成套式结构。
周铣法有两种铣削方式：逆 铣法和顺铣法。
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8.4铣削方式
（a）逆铣 （b）顺铣
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8.4铣削方式

铣削时，螺母固定，丝杠由齿轮传动。
图8-8 逆铣与顺铣 a)逆铣 b）顺铣
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8.4铣削方式
1）逆 铣
铣刀旋转切入工件的方向与 工件的进给方向相反。
图8-14 高速钢立铣刀 a)端面切削刃不通过中心 b）端面切削刃通过中心
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8.6.2 立铣刀
分类：粗齿、中齿和细齿。 特点 ： 刀具重磨后直径会变化。 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 比较少，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， 套式结构Z＝10～20， 当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用， 使切削过程平稳。
逆铣时，刀齿的切削厚度从ac=0至acmax。当ac=0时，刀齿 在工件表面上挤压和摩擦，刀齿较易磨损。同时，工件表面受 到较大的挤压应力，冷硬现象严重，更加剧刀齿磨损，并影响 已加工表面质量。此外，逆铣时刀齿作用于工件上的垂直进给 力FfN 朝上有挑起工件的趋势，这就要求工件装夹紧固。但是 逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的，当工件表面有硬皮时， 对刀齿没有直接影响；同时作用于工件上的进给力Ff与其进给 方向相反，使铣床工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好 的右侧面接触，因此进给速度比较平稳。
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ห้องสมุดไป่ตู้刀片排列结构
可转位铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件
和刀体组成。按排列方式可分为平装结构和立 装结构两大类。 (1)平装结构(刀片径向排列) 国外以山特维克(SANDVIK)、瓦尔特 (WALTER)、山高(SECO)公司的产品为代表，国 内大多数工具厂生产的可转位铣刀均采用此种 结构型式 平装结构铣刀的刀体结构工艺性好，容易 加工，并可采用无孔刀片(刀片价格较低，可重 磨)。由于需要夹紧元件，刀片的一部分被覆盖， 容屑空间较小，且切削力方向的硬质合金截面 较小，故平装结构的铣刀一般用于轻型和中型 的铣削加工。
进给运动参数
每齿进给量 f z 进给量 f f= Z f z 进给速度vf = f n= Z n f z
铣削速度
钻削速度vc=πdn/1000
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8.2 铣削用量和切削层参数 切削层参数
图8-5 铣刀切削层参数 a)圆柱形铣刀 b）面铣刀
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削平型直柄工具用带紧固螺钉的刀夹（立铣刀夹头） 用于小规格的立铣刀。
削平型直柄波刃立铣刀 ①能将狭长的薄切屑变成厚而短的碎切屑，使排屑变得流畅； ②比普通立铣刀容易切进工件，在相同进给量的条件下，它的切削厚度比普 通立铣刀要大些，并且减小了切削刃在工件表面的滑动现象，从而提高了刀 具的寿命； ③与工件接触的切削刃长度较短，刀具不易产生振动； ④由于切削刃是波形的，因而使刀刃的长度增大，所以有利于散热。
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硬质合金立铣刀
d=3~20mm,
标准螺旋角为30°,45°和60° 齿数：2、4、6. 6齿螺旋角大，适用精加工。 标准刀具齿数少，适宜粗加工。
分类：整体式立铣刀,可转位立铣刀 整体式立铣刀
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图8-18(a)硬质合金可转位立铣刀实物照片
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圆柱铣刀的几何角度
圆柱铣刀的后角是用正交平面后角αo表示。
后 角
粗加工： αo＝ 12° 精加工： αo＝ 16°
圆柱铣刀的螺旋角β就是其刃倾角λ。
螺旋角
1.它能使切削刃逐渐切入和切离工件，而且同时工作齿 数较多，故能提高铣削过程的平稳性； 2.增大实际工作前角，切削轻快； 3.形成螺旋形切屑，容易排屑。 粗齿铣刀： β＝ 40°～45° 细齿铣刀： β＝ 30°～ 35°
选刀原则 ：L刀 > B工件 ； 在保证刚度强度容屑空间和重磨次数前提下，D尽量小；

铣削用量——铣刀心轴直径——铣刀直径
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8.6.2 立铣刀
立铣刀：用于加工凹槽、台阶面以及成形表面；
结构：圆柱面切削刃： 主切削刃，一般为螺旋齿，增加切削平稳性，提高加工精度。 端面切削刀： 副切削刃，主要用来加工（挤压摩擦）与侧面垂直的 底平面。有的刀具端面切削刃通过中心，可轴向进给，适宜模具加工。 由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能作轴向进给，
2） 不对称铣削
刀齿切入时的切削厚度小于 或大于切出时的切削厚度者称为 不对称铣削。
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8.4铣削方式
a 对称端铣 b 不对称逆铣 c 不对称端顺铣
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8.5铣刀磨损与寿命
铣刀的磨损 磨损形式： 材料——高速钢铣刀：后面磨损 硬质合金铣刀：前后面磨损 断续切削——机械和热冲击——疲劳磨损 强 度差——裂纹破损
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第8章铣削铣刀
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第8章铣削铣刀
内容
铣刀种类、结构、特点与应用 铣削用量、方式，切削层参数
目的
进行铣削工艺设计与实施
要求
掌握铣刀种类与应用，铣削用 量与方式选择，切削层参数计 算
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2） 顺 铣
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8.4铣削方式
一般情况下，尤其是粗加工或是加工有硬
皮的毛坯时，多采用逆铣。精加工时，加 工余量小，铣削力小，不易引起工作台窜 动，可采用顺铣。
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8.4铣削方式
（2）端面铣削方式（端铣法）
1） 对称铣削
刀齿切入工件与切出工件的 切削厚度ac相同者称为对称铣削。
侧前角
主偏角 副偏角
f
Kr Kr'
前面与基面间的夹角，在假定工作平 面中测量。（径向前角）
决定刀齿的强度和切削力的大小。
主切削平面与假定工作平面间的夹角， 影响刀尖部分的强度、切削分力之间的比例、工件 在基面中测量。 表面的形状和切削刃参加切削的长度。 副切削平面与假定工作平面间的夹角， 在基面中测量 。 后面与切削平面间的夹角，在正交平 面中测量。 减小副切削刃、副后面与工件已加工表面的摩擦， 影响表面粗糙度。 减小后面与工作表面间的摩擦，并与前角决定切削 刃的锋利和强度。
8.1 铣刀的几何参数
圆柱铣刀的几何角度
图8-2 圆柱形铣刀的几何角度 a)圆柱形铣刀静止参考系 b）圆柱形铣刀几何角度
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8.1 铣刀的几何参数
圆柱铣刀的几何角度
前 角
为了便于制造，规定圆柱铣刀的前角用法 平面前角γn表示。但检验用γo
tg n tg o cos
铣削钢件： γo=10°～ 20° 铣削铸铁件： γo=5°～ 15°
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8.5铣刀磨损与寿命
防止破损的措施 合理选择刀片牌号 合理选择铣削用量 合理选择铣刀与工件 间的相对位置
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图8-12 面铣刀切入工件时，前面与工件的接触位置 a)面铣刀刀齿切削面积 b）γf＜0 c）γf＞ઠ
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8.5铣刀磨损与寿命
8.2 铣削用量和切削层参数
图8-6 圆柱形铣刀切削层参数
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8.3 铣削力
图8-7 铣削力 a)圆柱形铣刀铣削力 b）面铣刀铣削力
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8.4铣削方式

铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。
（1）圆周铣削方式（周铣法）
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8.4铣削方式
铣刀旋转切入工件的方向与 工件的进给方向相同。 顺铣时，刀齿的切削厚度从acmax 到ac=0 。容易切下切削 层，刀齿磨损较少，已加工表面质量较高。顺铣法可提高刀具 耐用度2～3倍。但在顺铣过程中，作用于工件上的进给力Ff与 其进给方向相同，此时如果铣床工作台下面的传动丝杠与螺母 之间的间隙较大，则力Ff有可能使工作台连同丝杠一起沿进给 方向移动，导致丝杠与螺母之间的间隙转移到另一侧面上去， 引起进给速度时快时慢，影响工件表面粗糙度，有时甚至会因 进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿。因此，采用顺铣法加工 时，要求铣床的进给机构具有消除丝杠螺母间隙的装置。此外， 用顺铣法加工时，要求工件表面没有硬皮，否则铣刀很易磨损。
第8章铣削与铣刀
Work hard and make progress everyday.
教师：冯和平 信箱：pcoqrs@163.com
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第8章铣削铣刀
铣刀（milling cutters）是一种应用广泛的多刃回转刀具。 (1)按用途分类的铣刀：圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀、立铣刀、 键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀； (2)按齿背加工形式分：尖齿铣刀——重磨后面；铲齿铣刀——重磨前面 尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，如图a所示，用钝后重 磨后刀面即可。该刀具应用很广泛，加工平面及沟槽的铣刀一般都设计 成尖齿的。 铲齿铣刀与尖齿铣刀的主要区别是有铲制而成的特殊形状的后刀面，如 图b所示，用钝后重磨前刀面。经铲制的后刀面可保证铣刀在其使用的全 过程中廓形不变。 (3)按齿数疏密程度分：粗齿铣刀、细齿铣刀、密齿铣刀。
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8.1面铣刀的几何角度
图8-3 面铣刀的几何角度 a)面铣刀的静止参考系 b）面铣刀的几何角度
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可转位铣刀主要几何角度的符号及意义
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可转位铣刀主要几何角度的符号及意义
名称 前角 刃倾角 背前角 符号 0 ls p 定 义 前面与基面间的夹角，在正交平面中 测量。 主切削刃与基面间的夹角，在切削平 面中测量。 前面与基面间的夹角，在背平面中测 量 。 （轴向前角） 作 用 决定切削刃的锋利程度和强度。增大前角可减小切 屑变形，减小切削力和切削功率。 控制切屑流向，影响切削刃强度和切削分力的大小。 决定切削刃的强度和切屑的流向，影响切削分力的 大小和表面质量。
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坡铣
沿横截面轮廓的铣削方式称为等高铣 沿纵截面轮廓的铣削方式称坡铣。 等高铣优于坡铣
因为等高铣的切削条件比较一致，切削平稳，工 件表面的粗糙度情况也比较好，而爬坡铣的切削 条件极不稳定，刀具接近中心处极易发生崩刃， 工件表面的粗糙度情况也不理想。而在采用爬坡 铣的情况下，实验表明，顺铣的刀具寿命优于逆 铣，向上铣的刀具寿命要优于向下铣。
图8-13 最佳铣刀直径与安装位置的选择 a)不对称顺铣 b）对称铣削 c）大直径铣刀对称铣削 d）大直径铣刀不对称铣削
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铣刀寿命
高速钢圆柱形铣刀 T=100~400min 粗铣：VB=0.4---0.6 精铣：VB=0.15---0.25 硬质合金面铣刀T=80~600min 铣削钢件：VB=1~1.2 铣削铸铁件：VB=1.5~2
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8.6常用尖齿铣刀结构特点与应用
圆柱铣刀
用途：加工狭长平面,目前使用较少。 结构：分为粗齿（粗加工）和细齿（精加工）； 粗齿和细齿又分为直槽 (不常用)和螺旋槽(左旋和右旋) 用圆周上的刀刃进行切削 外径D ：50、63、80、100 ； 孔径 ：22、27、32、40
硬质合金立铣刀
可转位立铣刀： d=12~50mm 普通型可转位立铣刀 a ：粗半精铣台阶面、开口槽 端面刃过中心立铣刀b ：有1端面切削刃通过中心，可轴向进给， 圆刀片立铣刀c ：铣削根部有圆角的表面。背吃刀量小于刀片半径。 坡铣角度小于5 ° 可转位钻铣刀d ：1个切削刃通过中心，且低于中心线0.15-0.3
后角
a0
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8.2 铣削用量和切削层参数
背吃刀量ap：平行于刀具轴线方向度量切削层的最大尺寸。 侧吃刀量ae：垂直于刀具轴线方向度量切削层的最大尺寸。
图8-4 铣削用量 a)圆周铣削 b）端铣
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8.2 铣削用量和切削层参数
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8.2 铣削用量和切削层参数