(完整版)15-铣削与铣刀解析
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第八章 铣削与铣刀
本章主要通过圆柱形铣刀及面铣刀为代表介绍铣 削特点。包括铣刀几何参数、铣削方式、铣削时作用 力，铣刀的磨损等。由于铣刀类型较多，主要介绍圆 柱形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、角度铣 刀和模具铣刀的结构特点及其使用范围。可转位面铣 刀在数控机床中使用广泛。重点介绍可转位面铣刀的 刀片形状及角度、刀片装夹型式、铣刀的结构特点。
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2.2 铣削层参数
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第八章 铣削与铣刀
第二节 铣削力
2.1 作用在铣刀刀齿上的铣削力 1.主切削力 Fc 作用于铣刀圆周切线方向的分力。 2.垂直切削力 Fcn 作用于铣刀半径方向的分力。 3.背向力 Fp 作用于铣刀轴线方向的分力。
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第二节 铣削力
圆柱铣刀切削力
端铣刀切削力
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第八章 铣削与铣刀
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。
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第四节 铣削方式
1.逆铣的特点
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力Ffn向上，有 抬起工件的趋势，因此要求夹紧可靠。
③刀齿作用于工件上的纵向进给力Ff与纵向进给 方向相反，使铣床工作台进给机构中的丝杠与螺母始 终保持良好的左侧接触。故工作台进给速度均匀，铣 削过程较平稳。
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第四节 铣削方式
2.顺铣的特点
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第八章 铣削与铣刀
在金属切削加工中，铣刀是最常用的平面加工刀 具。铣刀不但能完成简单平面的加工，而且还能完成 不同方位平面的加工，或由多个简单平面构成的表面 的加工。
第十章铣削与铣刀
铣刀的磨损与铣刀寿命
1.铣刀的磨损形式 2.防止铣刀破损的措施 3.铣刀寿命与铣削速度的关系
一.铣刀的磨损形式
二.防止铣刀破损的措施 1.合理选择铣刀刀片牌号 2.合理选择铣刀切削用量
• 3.合理选择工件与铣刀之间的相对位置
三.铣刀寿命与铣削速度
进给量f，指铣刀每转过一转时，工件与铣刀的相对位移量 ，单位为mm/r
进给速度vf ，每分钟铣刀相对工件的移动距离，单位为 mm/min
v f fn f z Zn
4.铣削速度vc 指铣刀切削刃上基点相对于 工件的主运动的瞬时速度(一 般指铣刀外缘处的线速度)
vc dn /1000
二、 切削层参数
3、验算齿根强度
• 要求满足条件：C ≥（0.8～1.8）H
C = (d /2 ―K ε3 / ε―h) sinε3 = (140 /2 ―9 ×5 / 6―26 ) sin30°
= 18 H = h＋K＋r = 26＋9＋1 ＝36
•
(8～1.8）H ＝28.8～64.8
C=18＜28.8 强度不足 , 宜选用加强型齿槽
其它角度标注见右图
圆柱铣刀的刀齿只有主切削刃，无副切削刃，故无副偏角， 其主偏角为900
圆柱铣刀的前角γn在法平面Pn中测量，后角α0在正交平面 P0中测量。γ0与γn换算方法与车刀相同
2. 面铣刀
角度标注见右图
面铣刀的一个刀齿， 就相当于一把普通外圆 车刀，角度标注与车刀 相同
铣削用量和切削层参数
在正交平面内：(以圆柱铣刀静止参考系平面)
假定主运动方向 假定进给运动方向
切削刃选定点
基面Pr: 通过选定点并包含轴线的平面
铣削与铣刀解析课件 (一)
铣削与铣刀解析课件 (一)
铣削是现代机械加工工艺中不可或缺的一种。
在机械加工技术中，铣
刀起到了至关重要的作用。
因此，对于铣削与铣刀的解析课件，理解
其原理和使用方法对于机械加工工人来说是非常重要的。
下面将从以
下几个方面来进行解析。
一、铣削的定义
铣削是一种面铣加工技术，是通过铣刀的旋转进行金属材料的加工，
用于生产复杂的异形零件和零件组件。
二、铣刀的分类
铣刀分为高速钢铣刀、硬质合金铣刀、CBN铣刀、陶瓷刀具等多种类型。
各种类型的铣刀适用于不同的材料和加工要求。
三、铣削加工中的参数
在进行铣削加工时，一些参数需要掌握并进行设置，例如铣削速度、
进给速度和切削深度。
在进行具体的加工任务的时候，需要根据不同
的材质和精度要求进行调整。
四、铣削中常见的问题
在铣削加工过程中，会出现一些常见的问题，如铣刀磨损、加工表面
质量不佳等。
了解这些问题的发生原因和解决方法，可以提高铣削加
工的效率和质量。
五、铣削加工的优势
铣削加工具有精度高、效率高、生产成本低等优势，被广泛应用于机械制造、汽车零件生产等领域。
综上所述，铣削与铣刀解析课件的学习可以帮助大家更好地掌握铣削加工的原理和方法，为实际操作提供帮助。
同时，机械加工行业也需要不断地更新和完善铣削技术，满足不同行业的需求。
我们应该注重铣削技术的学习和掌握，推动机械加工行业的发展和进步。
铣削加工与刀具
三、铣削加工与刀具铣削是广泛使用的切削加工方法之一，它适用于加工平面、阶台面、沟槽、成形表面以及切断等。
铣刀的每一个刀齿都相当于一把车刀，它的切削基本规律与车削相似，但铣削是断续切削，切削厚度和切削面积随时在变化，所以铣削过程具有一些特殊规律。
以圆柱铣刀和面铣刀为例，介绍铣刀的几何参数和铣削过程特点，分析常用尖齿铣刀的结构特点、应用范围，为掌握常用标准铣刀的合理选用打下初步基础。
1. 铣刀的类型和几何参数（1）铣刀的类型铣刀是刀齿分布在旋转表面上或端面上的多刃刀具。
按刀齿齿背形状可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀。
尖齿铣刀与铲齿铣刀相比，具有加工表面质量好，耐用度髙，切削效率髙等优点，因此得到广泛的使用。
铲齿铣刀沿前刀面可以重磨，重磨后铣刀刃形能保持不变，当铣刀具有复杂刃形时，铣刀制造容易、重磨简单，主要用于加工成形表面。
（2）铣刀的几何参数以圆柱铣刀和面铣刀为例来分析铣刀的几何参数。
铣削时，铣刀旋转是主运动，工件与铣刀沿进给方向相对运动是进给运动。
铣刀的主剖面标注坐标系由pr 、ps和p三平面组成：基面pr是过切削刃上的选定点且包含铣刀轴线的平面，即垂直于主运动速度方向的平面；切削平面ps是过切削刃上选定点与切削刃相切且垂直于基面的平面；主剖面p是通过切削刃上选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。
圆柱铣刀的主剖面p0与进给剖面pf；切削平面ps与切深剖面pp相互重合。
铣刀的主剖面p亦即为铣刀的端平面。
由于设计和制造的需要，铣刀的标注几何角度除规定在主剖面系外，还分别规定法剖面系和进给切深剖面系。
2）铣刀的几何角度车刀几何角度的定义也适用于铣刀。
①圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的主剖面和进给剖面相重合，所以前角γ0和后角a分别等于进给前角γf和进给后角αf ，图纸上应标注γn和a。
主剖面、法剖面之间前角、后角关系可用下式换算：ββγγc o sc o satgatgtgtgnn==……………………4-13 4-14式中：β－螺旋角，相当于车刀上的刃倾角λs。
第15章 铣削与铣刀
4、铣削功率Pc Pc Fc vc 根据铣削功率和铣床传动总效率，可以验证机 床的电机功率是否能满足切削需要。 四、铣削方式 铣削方式—指用铣刀切出切屑的方式。 1、周铣法 用圆周铣刀铣削平面的方法称为周铣法。周铣 法的铣削方式有两种： 1）逆铣与顺铣 周铣法的顺铣与逆铣见下图。
金属切削原理及刀具
山东英才学院
第十五章 铣削与铣刀
第一节 铣刀的种类与用途 铣刀是广泛用于平面及各种成形表面加工的 刀具。例如：铣平面、沟槽、台阶、花键、 齿形、内腔、螺纹和铣成形表面。 铣削是切削加工中典型的多齿（或多刃）切 削加工方法。铣削的效率很高，受力很不平 稳，切削层参数也是变化的很有特点。下面 让我们先来认识一下各种铣刀。见下图。
一、按用途分类 铣刀可分为：端铣刀（面铣刀）、圆周铣刀、也 叫圆柱铣刀、盘铣刀、锯片铣刀、立铣刀、键槽 铣刀、球刀、角度铣刀、R铣刀、成形铣刀等。 二、按齿背形式分类 1、尖齿铣刀—齿背是用铣刀铣出来的。齿背就 是后刀面，用钝后重磨后刀面。 2、铲齿铣刀—齿背是用铲刀铲出来的。用钝后 重磨前刀面。 三、按铣削原理分类
第二节 铣刀的几何角度 以下主要通过圆柱铣刀及面铣刀的铣削特点。 介绍铣刀的几何参数、几何角度。 铣刀是多齿刀具，它的每一个齿都可以看作 是一个车刀刀头，因此车刀几何角度的相关 定义完全适用于铣刀。 一、周铣刀的几何角度 周铣刀的几何角度见下图。
1、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。 tg n tg o cos 铣削钢件： γo=10°～ 20° 铣削铸铁件： γo=5°～ 15°
铣削合力使用时也经常分解为两个分力。一个 是水平方向的分力，一个是垂直方向的分力。 1）水平方向的分力称为水平进给力，它作用 在铣床工作台纵向进给方向上。 2）垂直方向的分力称为垂直进给力，它作用 在铣床升降台运动方向上。 2、作用于工件的切削分力 1）纵向进给力。 平行于铣床的纵向进给方 向。其作用方向可能与进给方向一致，也可能 与进给方向相反。
铣削加工与铣刀
端铣时，根据铣 刀与工件相对位置的 不同，可分为对称铣 削、不对称逆铣和不 对称顺铣削三种方式， 如图7-16所示。
（二）铣削螺旋槽
如图7-17所示。如果加工多头螺旋槽，
铣完一条螺旋槽后，进行分度，再铣第 二条螺旋槽。 要求必须保证: 工作台移动一个螺 旋线导程L时工件旋转1转。
在铣削加工中经常会遇 到铣削螺旋槽工件，如麻花 钻的沟槽、螺旋齿轮的沟槽 等。根据螺旋成形原理，在 万能铣床上利用万能分度头 铣螺旋槽时，将工件偏转工 件螺旋角β ，使铣刀旋转平 面与工件螺旋槽方向一致。 在分度头侧轴与工作台纵向 丝杠利用挂轮连接使工作台 带动工件作纵向进给时，将 丝杠运动通过配换挂轮及分 度头主轴带工件作相应回转， 即可加工螺旋槽，如图7-17 所示。如果加工多头螺旋槽， 铣完一条螺旋槽后，进行分 度，再铣第二条螺旋槽。 要 求 必须 保 证 : 工作 台 移动一个螺旋线导程L时工件 旋转1转。
（2）面铣刀如图7-9所示，小直径面铣刀用高速钢做成整体式，大 直径的面铣刀是在刀体上装配焊接式硬质合金刀头，或采用机 械夹固式可转位硬质合金刀片。硬质合金面铣刀适用于高速铣 削平面。
（1）三面刃铣刀 三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面 还具有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率和降 低了表面粗糙度数值。主要用于加工凹槽和阶台面三面刃铣刀 可分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀， 如图7-10所示。
（1）圆柱铣刀 圆柱铣刀的形状如图7-8所示，可用于在卧式铣床上加工较窄平面。 圆柱铣刀有高速钢整体制造、镶焊硬质合金等。为提高铣削时的平稳性，以 螺旋形的刀齿居 多。该铣刀有两种类型：粗齿圆柱铣刀具有齿数少、刀齿强度高、容屑空间 大、重磨次数多 等特点，适用于粗加工；细齿圆柱铣刀齿数多、工作平稳，适用于精加工。
第七讲铣削讲义与铣刀
第七讲铣削与铣刀
一、圆柱形铣刀的几何角度
静止参pr， 考 ps， 系 po， ： 1图 0 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。
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： hDfzsi n
端面铣刀： hDfzco ssin r
瞬时接触角
2、切削宽度 bD 切削刃参加工作的长度。
圆柱铣刀： bD ap
端面铣刀： bDap/sinr
螺旋圆柱铣刀： 0bDma x 0
3、平均总切削层横截积 面ADav
3、进给运动参数
fz，f，f 三种表示法
fz 每齿进给量，一 铣齿 刀的 每进 转给量；
f 进给速 f 度 fn ， zzfn
4、c c dn/1000
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
2、作用在工件上二、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。
• 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
第十章铣削与铣刀讲解
三、三面刃铣刀
主要用来加工沟槽或台阶面。它的圆周上是主 切削刃，两侧面是副切削刃。三面刃铣刀按结构可 分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面 刃铣刀 。
直齿三面 刃铣刀
错齿三面刃铣刀
镶齿三面刃铣刀
硬质合金可转 位三面刃铣刀
五、角度铣刀
主要用于加工带角度的沟槽和斜面。
单角铣刀：圆锥切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃； 双角铣刀：两圆锥面上的切削刃均为主切削刃，分对称双角铣 刀和不对称双角铣刀。
刀 分
般做成尖齿成形铣刀。
类 铲齿成形铣刀 ：其刃形与后面在铲齿车床上用铲刀
铲齿获得。刃形复杂的都作成铲
齿成形铣刀。
一、铲齿成形铣刀的铲齿过程
铲齿成形铣刀的刃形与后面是在铲齿车床上用铲刀铲 齿获得的。铲齿成形铣刀的齿背是阿基米德螺旋线，在刃 磨前面后，能保持刃形不变，而且后角变化很小。
二、铲削量及后角分析
单角铣刀
双角铣刀
六、模具铣刀
用于加工模具型腔或凸模成形表面。由立铣刀演变而成。 主要分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立 铣刀。
圆锥形球头立铣刀
可转位球头立铣刀
第七节 可转位面铣刀
硬质合金可转位面铣刀 适用于高速铣削平面，由于它刚 性好、效率高、加工质量好、刀具寿命长，所以得到广泛应 用。
逆铣
顺铣
逆铣特点：
①切削厚度由薄变厚，即从hD=0到hDmax。切入时，由于 刃口钝圆半径太于瞬时切削厚度，刀齿与工件表面进行挤压和 摩擦，刀齿较易磨损。尤其当冷硬现象严重时，更加剧刀齿的 磨损，并影响已加工表面的质量。
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力FfN向上，有挑起工件 的趋势，因此要求夹紧可靠。
量 背吃刀量 a p
第七章 铣削与铣刀
第七章铣削与铣刀
铣削是使用多齿旋转刀具铣刀进行切削的一种加工方法。
铣削时由于同时切削齿数多，并能采用较高的切削速度，因而生产力比较高。
逆铣顺铣
逆铣与顺铣削方式
逆铣时，切削厚度由零逐渐增大，由于铣刀刀齿具有刃口钝圆半
径γ
β，使刀齿要产生一段“滑行”才能切入工件，结果使已加工表面产生硬化，表面粗糙度值变大，铣刀磨损增大。
顺铣时，切削厚度由厚变薄，无“滑行”现象，加工表面粗糙度值小，铣刀磨损也小。
同时，垂直力F V向下作用，将工件压向工作台，避免铣削时的上下振动。
但P H力与进给方向一致，由于铣床工
作台进给机构丝杠－螺母副间存在有间隙，在铣削力变动的过程中，由于F H的作用，可能使工作台带动丝杠发生空窜动，而影响铣刀的耐用度，甚至打刀。
因此，当要采用顺铣时，机床进给机构必须具有削除间隙机构。
铣刀
前角和后角都标注在端剖面上（如图8.9）。若是螺
旋齿，还要标注螺旋角β、法剖面前角γn和法后角αn 三个参数。前角γo和法向前角γn两者的关系为
tan n tan o cos
圆柱铣刀的主偏角为90°，无副偏角。
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图8.8 圆柱铣刀的几何角度
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2．面铣刀的几何角度
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（3）背吃刀量（铣削深度）ap 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上 测量的吃刀量，如图8.10所示，它是平行于
铣刀轴线方向度量的切削层尺寸。
（4）侧吃刀量ae
在平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给运动 方向上测量的吃刀量，如图8.10示，它是垂直于铣 刀轴线方向和进给方向度量的切削层尺寸。
种方法。铣刀的种类繁多，但从结构实质上可看
成是分布在圆柱体圆锥体和特形回转体的外缘或 端面上的切削刃或镶装上刀齿的多齿刀具。每一
个刀齿相当于一把车刀，其切削加工特点与车削
加工基本相同。
3ห้องสมุดไป่ตู้
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二、铣平面 1.铣削方式
端铣 用分布在铣刀端面上的刀齿 进行铣削的方法。
周铣 用分布在铣刀圆柱面上的刀 齿进行铣削的方法。 端铣的加工质量和生产效率 比周铣高，在大批量生产中端铣 比周铣用得多。 周铣可使用多种形式的铣刀， 能铣槽、铣成形表面，并可在同 一刀杆上安装几把刀具同时加工 几个表面，适用性好，在生产中 用得也比较多。 周铣 端铣
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图8.9 面铣刀的几何角度
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8.3 铣削基本规律
铣削是使用多齿刀具进行切削的一种加工 方法，其生产率高、应用非常广泛。但属 于断续切削，在刀齿切出和切入时有冲击，
故应根据其加工特点综合各方面的因素合
铣削与铣刀
2．面铣刀的几何角度 面铣刀的标注角度如图所示。面铣刀的一个刀齿，相当 于一把小车刀，其几何角度基本与外圆车刀相类似，所不同 的是铣刀每齿基面只有一个，即以刀尖和铣刀轴线共同确定 的平面为基面。因此面铣刀每个刀齿都有前角、后角、主偏 角和刃倾角四个基本角度。
（1）前角γo 面铣刀的前角规定为在正交平面中测量前刀面与 基面之间的夹角。 （2）后角αo 在正交平面中测量后刀面与切削平面之间的夹角。 （3）主偏角κr 即主刀刃与进给方向在基面上投影之间的夹角。 （4）刃倾角λs 即主切削刃与基面之间的夹角。 面铣刀除需要主剖面系中的有关角度外，在设计、制造、 刃磨时，还需要进给、切深剖面系中的有关角度，如图中的γf 、 αf 。
a) 尖齿铣刀
b) 铲齿铣刀
第二节
铣刀的几何角度
铣刀的种类、形状虽多，但都可以归纳为圆柱 铣刀和面铣刀两种基本形式，每个刀齿可以看作是 一把简单的车刀，所不同的是铣刀回转、刀齿较多。 因此只通过对一个刀齿的分析，就可以了解整个铣
刀的几何角度。
一、 铣刀的标注角度参考系 以圆柱铣刀为例，来说明铣刀的标注角度参考系。与车刀
由于这些铣刀切削刃较短无法用开分同槽万法分屑因而只能在前后刀齿上交错磨去一部分切削刃使每齿的切削宽度减小一半显著地改善容屑排屑条件从而大幅度提高了fa三面刃铣刀切削生产效率的主要途径是增大因此增大容屑空间和提高刀齿强度非常必要为此可适当减少齿数改直线齿背为曲线齿背
f f
式中：z——铣刀的齿数；n——铣刀的转速。
每齿进给量根据刀齿的强度、切削层厚度， 容屑情况进行选择，是用来计算铣削力、验算刀 齿强度的参数。每转进给量与已加工表面粗糙度 关系密切，精铣和半精铣时按每转进给量进行选 择。由于铣床主运动和进给运动是由两个电动机 分别传动，不同于卧式车床，它们之间没有内部 联系。无论按每齿进给量af还是按每转进给量ƒ选 择，最后均得计算出时进给速度vf，根据机床标牌 值调出。一般铣床铭牌上只标进给速度vf。
铣刀基础知识铣刀的用法
铣刀基础知识铣刀的用法铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。
那么你对铣刀了解多少呢?以下是由店铺整理关于铣刀知识的内容，希望大家喜欢!铣刀的主要用途大体上分为：1、平头铣刀，进行粗铣，去除大量毛坯，小面积水平平面或者轮廓精铣。
2、球头铣刀，进行曲面半精铣和精铣;小型球头铣刀可以精铣陡峭面/直壁的小倒角还有不规则轮廓面。
3、平头铣刀带倒角，可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面(相对于陡峭面)小倒角。
4、成型铣刀，包括倒角刀，T形铣刀或叫鼓型刀，齿型刀，内R 刀。
5、倒角刀，倒角刀外形与倒角形状相同，分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀。
6、T型刀，可铣T型槽。
7、齿型刀，铣出各种齿型，比如齿轮。
8、粗皮刀，针对铝铜合金切削设计之粗铣刀，可快速加工。
铣刀的使用方法铣刀的装夹加工中心用铣刀大多接纳弹簧夹套装夹方式，使用时处于悬臂形态。
正在铣削加工过程中，有时可能出现铣刀从刀夹中逐步伸出，以致完整?失落，以致工件报废的景象，其缘由一般是由于刀夹内孔与铣刀刀柄外径之间存正在油膜，形成夹紧力不敷所致。
铣刀出厂时一般都涂有防锈油，假如切削时使用非水溶切削油，刀夹内孔也会附着一层雾状油膜，卖刀柄和刀夹上都存正在油膜时，刀夹很难牢固夹紧刀柄，正在加工中铣刀就超卓松动?失落。
所以正在铣刀装夹前，应先将铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗洁净，擦干后再进行装夹。
当铣刀的直径较大时，即使刀柄和刀夹都很干净，还是可能发生?失刀事故，这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。
铣刀夹紧后可能出现的另一标题是加工中铣刀正在刀夹端口处折断，其缘由一般是由于刀夹使用光过长，刀夹端口部已磨损成锥形所致，此时应更换新的刀夹。
铣刀的振动由于铣刀与刀夹之间存正在微小间隙，所以正在加工过程中刀具有可能出现振动景象。
振动会使铣刀圆周刃的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命。
但当加工出的沟槽宽度偏小时，可以有目的地使刀具振动，经过增大切扩量来获得所需槽宽，但这种情况下应将铣刀的最大振幅正在0.02mm以下，否则无法进行稳定的切削。
第七章 铣削与铣刀
八、铣削方式
1.周铣法 用铣刀圆周切削刃铣削平面称为周铣。 1.周铣法 ：用铣刀圆周切削刃铣削平面称为周铣。 • （1）逆铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相反。铣削时每齿切 铣刀旋转方向与工件进给方向相反。 削厚度从零逐渐到最大而后切出。 削厚度从零逐渐到最大而后切出。 • （2）顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣削时每齿切 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。 削厚度从最大逐渐减小到零。 削厚度从最大逐渐减小到零。
第七章 铣削与铣刀
知识点： 铣削工艺范围（熟悉） 铣削时工件的装夹（熟悉） 铣刀的种类及用途（掌握） 铣刀的几何角度（熟悉） 铣削力（掌握） 铣削用量（掌握） 铣削层参数（熟悉） 铣削方式 （掌握） 铣削加工特点（掌握） 铣刀的刃磨（了解）
一、铣床
• 铣床
• 卧式升降台铣床
• 外形结构 • 机床运动 • 工艺范围
六、切削层参数
• 1. 切削厚度hD 切削厚度 • 切削厚度 D是在基面中测量的相邻两个刀齿所形成的加工面之间 切削厚度h 的垂直距离。无论是周铣还是端铣，铣削时的切削厚度都是变化 的垂直距离。无论是周铣还是端铣， 的。 • ① 在周铣中,当θ=0°时，hD =0；当θ=ψ时，hD最大。ψ称接触角， 在周铣中 当 ° ； 时 最大。 称接触角， 称接触角 θ为铣刀刀齿瞬时转角。 为铣刀刀齿瞬时转角。 为铣刀刀齿瞬时转角 • • hD=fzsinθ hDmax=fzsinψ
3、按齿背加工形式分 、 1）尖齿铣刀 齿槽及齿背是用角度铣刀或成形铣刀铣削而成，使用中重磨 后刀面。尖齿铣刀的齿背有直线、曲线和折线三种形式。直线齿背常 用于细齿的精加工铣刀，曲线和折线齿背的刀齿强度较高，能够承受 较大的切削负载，多用于粗齿铣刀。目前大多数尖齿铣刀结构、参数 已经标准化。 2）铲齿铣刀 齿背用铲齿的方法加工而成。铣刀磨损后，沿前刀面重磨， 重磨后铣刀刃形能保持不变，因此适用于切削廓形较复杂的铣刀，如 成形铣刀等。 4、按铣刀的材料分类 1）高速钢铣刀 通用性好，可用于加工结构钢、合金钢、铸铁和非铁金属。 切削钢件时，必须浇注充分的切削液。 2）硬质合金铣刀 可以高效的铣削各种钢、铸铁和非铁金属。 3）陶瓷铣刀 用于淬硬钢和铸铁，有色金属等材料的精铣。 4）金刚石铣刀 用于铣削塑料、复合材料、有色金属及其合金。 铣刀还可以按刀齿数目分为粗齿铣刀和细齿铣刀。在直径相同的情况下 粗齿铣刀的刀齿数较少，刀齿的强度和容屑空间较大，适用于粗加工；细 齿铣刀适用于半精加工和精加工。
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轴向铣削分力作用于主轴方向 与刀齿所受的轴向抗力大小相等方向相反
铣削分力的示意图
水平进给力和垂直进给力
▪ 水平进给力 在进给方向上的分力(纵向进给力)
垂直进给力 在垂直于进给方向上的分力 作用在铣床升降工作台运动方向上
周铣时切削厚度的计算
▪ 周铣时，切削厚度的值：
平均切削厚度为：
端铣时切削厚度的计算
切削厚度
平均切削厚度
▪ 端铣刀
切削面积的计算
圆柱铣刀
切除量和平均面积
单位体积的切除量
▪ 平均切削面积
铣削分力
▪ 主铣削力 主运动方向上的分力，作用在铣刀切线上 消耗机床的主要功率的力
法向铣削力
力的方向向下，宜铣刚性差的工件、打刀
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。
逆铣和顺铣
铣削方式
端铣法 对 称 铣 削：切入和切出的厚度相同(淬硬钢) 不对称逆铣：切入厚度小切出厚度大(碳钢等) 不对称顺铣：切入厚度大切出厚度小(不锈钢)
铣削深度应小于铣刀长度
进给量的选择
▪ 衡量铣削效率的重要指标
粗铣时受切削力限制 半精铣精铣时受表面粗糙度限制 高速钢铣刀，不宜铣削力过大 硬质合金铣刀，进给量取小值
铣削速度的确定
▪ 铣削速度的经验公式
材料和铣刀的系数 铣削速度也可查切削用量手册确定
15.4 成形铣刀的特点和分类
▪ 切削刃的廓形根据工件廓形设计。
齿背曲线
▪ 是刀齿后刀面在垂直于铣刀轴线端平面中的截
线
刀齿的廓形取决于铲刀的刃形 齿背曲线的形状影响后角的大小和重磨
生产中常用阿基米德螺线作为齿背曲线
匀速回转运动和径向匀速直线运动结合 构成阿基米德螺线
成形铣刀的径向铲齿
径向铲齿过程
▪ 铲刀的前刀面安装在铲床的水平中心面内 铣刀回转时，铲刀沿半径作等速前进 铣刀转过δ0，凸轮转过φ0，铲出一个齿背 铣刀继续转过δ1，凸轮转过φ1，铲刀退回 重复上述过程，即可获得成形铣刀
盘形铣刀等其它种类
▪ 槽铣刀：在圆柱面上有刀齿，加工浅槽 两面刃铣刀：用来加工台阶面 三面刃铣刀：刀齿交错排列，用来加工沟槽 锯片铣刀：薄片槽铣刀，用于切断材料或切槽 键槽铣刀：专用刀具 角度铣刀：铣削斜面沟槽和角度表面 成形铣刀：加工成形表面
按齿背形式分类
▪ 尖齿铣刀 齿背经铣制而成，用钝后重磨后刀面 加工寿命长，加工质量好，刃磨方便 铲齿铣刀 后刀面铲制而成，用钝后重磨前刀面 端铣刀和成形铣刀为铲齿铣刀
改善铣刀正交后角的措施
铲齿铣刀的结构要素
▪ 铣刀直径的确定
铣刀齿数的确定 后角的选取
结构要素图
尖齿铣刀结构的改进
▪ 加大刀齿的螺旋角度 采用分屑措施 增大容屑空间与刀齿强度 采用硬质合金材料 立铣刀直柄化
分屑铣刀图片
波形刃铣刀
交错切削铣刀
锯片铣刀的改进
硬质合金铣刀
可加工复杂表面，保证尺寸和形状的一性。 成形铣刀可保证尺寸和形状的一致性。 生产效率高，使用方便，应用较广。
成形铣刀分为尖齿和铲齿成形铣刀两种
尖齿铣刀需重磨后刀面，寿命长，加工质量 好，但使用不方便。
铲齿铣刀只磨前刀面，刃磨方便，应用广泛。
成形铣刀
成形铣刀的铲齿
▪ 为设计制造检验方便，成形铣刀常取γ=0° 铣刀的前刀面为轴向平面。 刀齿各轴向面内的廓形均应相同。 为保证刀齿有适当后角，廓形向中心靠近。 刀齿的后刀面是：
第15章 铣削与铣刀
Work hard and make progress everyday.
15.1 铣刀的种类
▪ 按结构形式分类 ▪ 按齿背形式分类
按结构形式分类
按结构形式分类
圆柱铣刀 切削刃呈螺旋状分布在圆柱表面上 端面无切削刃，多用于加工平面
端铣刀 切削刃分布在端面上，多用于立铣床 硬质合金制造，生产效率高
进给量 每齿进给量：衡量铣削效率和铣刀性能的指标 每转进给量和进给速度： 背吃刀量：平行于铣刀轴线的切削层尺寸 铣削宽度：垂直于铣刀轴线的切削层尺寸
端铣和周铣时切削厚度的变化图
铣削的切削层参数
▪ 切削厚度 在基面中测量的相邻刀齿主切削刃的距离 切削宽度 在基面中测量的铣刀主切削刃的工作长度 切削面积 单个刀齿切削面积等于厚度和宽度的乘积。 总的面积等于所有刀齿切削面积的和。
1、切削刃廓形绕铣刀轴线回转 2、并向铣刀中心移动所形成的表面 能完成上述齿背加工的方法即铲齿或铲背
铲 齿 成 形 铣 刀
铲齿的过程
▪ 铲刀即平体成形车刀，前角为零。 铲刀的前刀面通过铣刀轴线的水平面。 铲刀切削刃廓形和铣刀轴向廓形相同，凹
向相反。 铲刀的运动：
铣刀毛坯的回转运动 铲刀沿铣刀的径向作直线运动
各分力和主铣削力的比值
硬质合金铣刀铣削力经验公式
高速钢铣刀铣削力的经验公式
铣削功率
▪ 铣削功率的公式
Fc : 铣削力(N)
vc : 铣削速度 (m / s)
铣床电动机功率的公式
: 机床传动总效率
铣削方式
▪ 周铣法：逆铣和顺铣 逆铣：刀具使用寿命低，加工表面质量差
容易引起振动，不宜铣薄壁工件、打刀 顺铣：刀具使用寿命高，加工表面质量好
逆铣和顺铣时力的变化
铣削的特点
▪ 多刃切削：磨损不均，影响加工表面质量 断续切削：冲击较大，易产生裂纹和破损 有切入过程：刀齿磨损加剧，表面质量差 容屑和排屑：开设容屑槽，能顺利排屑
铣削用量的选择
▪ 总的原则：和车削相似： 铣削深度和宽度的选择
余量小于8mm时，一次切除 余量大于8mm时，分两次走刀 铣刀直径和铣削宽度的关系
基面
圆Байду номын сангаас铣刀的几何角度
端铣 刀的 几何 角度
铣刀几何角度的合理选择
▪ 前角 根据材料选择，同车刀前角 为了保证强度，前角角度小于车刀
后角 根据进给量选择，一般取小值
主偏角和副偏角
刃倾角 圆柱铣刀和立铣刀的刃倾角即螺旋角 影响铣刀的工作齿数、平稳性和工作前角
15.3 铣削用量四要素
▪ 铣削速度
铲背量和名义后角
▪ 铲背量K 铣刀转过一个齿尖角时铲刀前进的距离K
半径任意处的后角
规定：新铣刀齿顶处的后角为名义后角
正交平面后角的校验
▪ 正交平面内的后角与名义后角的关系
主偏角越小，后角越小，一般α≥2° 齿顶后角不能过大，否则降低切削刃强度 修改铣刀刃形；斜置工件；斜向铲齿
铲齿铣刀正交平面内的后角
刀齿齿背的重磨形式
15.2 铣刀的几何角度
▪ 只需研究铣刀的一个刀齿，刀齿视为车刀 切削平面：过选定点且切于过渡表面的平面 基面：过选定点包含轴线与切削平面垂直 正交平面 圆柱铣刀：与假定工作平面重合，垂直于轴线 端面铣刀：垂直于主切削刃在该点基面中投影 假定工作平面和背平面：互相垂直且垂直于