第10章 铣削与铣刀 10-1 几何参数

10-3 铣削力
一、总铣削力和分力 1、作用在铣刀上的 总铣削力 特点：多齿受力，且 各齿受力的大小和方 向变化。 总铣削力：假定作用 在某一刀齿上。
Fc — 铣刀圆周方向的力，切 削 FcN — 铣刀半径方向的力，使 刀杆弯曲 Fp — 铣刀平行于轴线方向的 力，进给，指向应压紧 刀杆 2、作用在工件上的总铣削力 Fe
第10章 铣削与铣刀
• 铣刀：多齿多刃的回转刀具，应用广。 • 加工特点：刀具回转为主运动，工件移动为进给运动。 • 种类：图10-1
加工平面：圆柱平面铣刀，端铣刀 按用途分 加工沟槽：立铣刀，锯片铣刀 加工成形面：V槽、凹圆铣刀 粗齿铣刀：齿数少，强度高，容屑大，粗加工 按刀齿数目分
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细齿铣刀：齿数多，半、精加工 • 用途：加工平面、沟槽及成形表面
d—铣刀直径，mm。
二、切削层参数
切削层：相邻两刀齿在工件上形成的过渡表面之间的金属层。图10-5
参数：厚度；宽度；横截面积。
二、切削层参数
1、切削厚度hD
相邻两刀齿在工件 上形成的过渡表面 之间的垂直距离。 圆柱铣刀： hD f z sin 端面铣刀： hD f z cos sin r
10-1 几何参数
以圆柱和面铣刀为例
一、圆柱形铣刀的几何角度
静止参考系： pr，ps，po，图 10 2
p r ：过切削刃上一点和铣刀轴线。 p s ：过切削刃上一点，且切于切削刃
设计制造时，还采用法平面系
1、螺旋角ω：刀刃切线与铣刀轴线之夹角，就是刃倾角。
作用： • 使切削刃逐渐切入工件，同时工作齿数多，切削平稳。 • 形成螺旋形切屑，排屑易。 • 增大工作前角，有利切削。 取值： • 细齿刀ω=300~350
• 粗齿刀ω=400~450
一、圆柱形铣刀的几何角度
2、前角 o
设计时标注 n，检验时测量 o。 tan n tan o cos
加工钢 n 100 ~ 200；铸铁 n 50 ~ 150。
3、后角 o 铣刀主要为后面磨损，为减小磨损，应增大后角。
o 120 ~ 160；粗取小，精取大。
2、防止措施 • 合理选择刀片牌号 采用韧性好，热烈纹敏感性小，耐热，耐磨性好的刀片材料 如铣削钢，YS30，YS25；铣削铸铁，YD15。 • 合理选择切削用量，图10-12，在安全区内 • 合理选择刀具与工件的相对位置 刀具安装的位置直接影响刀齿切入时的受力情况，图10-13。 合理的安装位置见图10-14
二、面铣刀的几何角度
参考系： pr，ps，po；pr，p p，p f 图 10 3
在正交坐标系中标注角度： o， o，s， r， r ， o ， r ， o ，
机夹面铣刀：刀齿与刀体分离，刀齿单制，装在刀体上。 切削角度靠安装后形成。 p， f ：为获得所需的切削角度，刀齿径向倾斜γf，轴向倾斜γp。 故设计时，标注γf和γp o，s， r f ， p
10-2 切削用量与切削层参数 一、铣削用量 1、a p 平行与轴线方向的吃刀量，背吃刀量。 2、ae 垂直与轴线方向的吃刀量，侧吃刀量。
3、进给运动参数 f z，f， f
三种表示法
f z 每齿进给量，铣刀每转 一齿的进给量；
f 进给速度， f fn zf z n
4、 c c dn / 1000
二、寿命与切削速度
磨损标准在后面上测量，详见P166
切削速度按实验公式计算，式（10-9）
2、顺铣：旋转方向与进给方向相同，图b） • 优点：无挤压、滑行； 刀齿可压紧工件，加工表面质量好。 • 缺点：丝杠有间隙，工作台左右窜动，进给不均， 易崩刃，需设有消除间隙机构。
二、端铣削方式
图10-10
对称端铣，不对称顺、逆铣
10-5 铣刀磨损与寿命
一、铣刀的磨损 1、磨损形式 • 高速钢铣刀：后面磨损 图a） • 硬质合金铣刀：前、后面均磨损 图b） 还有疲劳破损。
瞬时接触角
2、切削宽度bD
圆柱铣刀：
切削刃参加工作的长度。
bD a p
端面铣刀： bD a p / sin r 螺旋圆柱铣刀： 0 bD max 0
3、平均总切削层横截面 积ADav
同时参与切削的各个刀齿的切削层公称横截面积之和。 ADav QW / v a p ae v f / dn
F F’
Ff F fN
F F
二、铣削力的计算——实验公式 表10-1，2
10-4、铣削方式
一、圆周铣削方式:
顺、逆铣削方式
1、逆铣：旋转方向与进给方向相反，图a） • 缺点：—刀齿刚进入切削时，在过渡表面上有挤压、滑行， 工件表面产生冷硬层，刀齿易磨损。 —有抬起工件的趋势。
优点： 可压紧 丝杠螺 母，消 除间隙， 铣削平 稳