铣削加工基础知识

第二十讲 铣削加工基础知识
一、铣削用量：
铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。

其铣削用量如下图所示。

a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面
铣削运运及铣削用量
1.切削速Vc ，切削速度Vc 即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算：
式中：
—切削速度(m/min)
d —铣刀直径（mm ）；
n —铣刀每分钟转数（r/min ）。

2.进给量ƒ，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。

由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。

1000dn π=
⑴每齿进给量ƒ
(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即
Z
铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。

⑵每转进给量ƒ，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。

⑶每分钟进给量vf，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。

上述三者的关系为，
式中Z—铣刀齿数
n—铣刀每分钟转速（r/min），
3.背吃刀量(又称铣削深度ap)，铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。

因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。

侧吃刀量(又称铣削宽度a
)，铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层
e
尺寸，单位为mm。

铣削用量选择的原则：通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。

对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。

二、铣削的应用
铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿形）。

还可以进行分度工作。

有时孔的钻、镗加工，也可在铣床上进行，如下图所示。

a)卧式铣床上镗孔b)卧式铣床上镗孔用吊架c)卧式铣床上镗孔用支承套
在卧式铣床上镗孔
a)圆柱铣刀铣平面b)套式铣刀铣台阶面c)三面刃铣刀铣直角槽d)端铣
刀铣平面
e)立铣刀铣凹平面f)锯片铣刀切断g)凸半圆铣刀铣凹圆弧面h)凹半圆
铣刀铣凸圆弧面
i)齿轮铣刀铣齿轮j)角度铣刀铣V形槽k)燕尾槽铣刀铣燕尾槽l)T形槽
铣刀铣T形槽
m)键槽铣刀铣键槽n)半圆键槽铣刀铣半圆键槽o)角度铣刀铣螺旋槽
铣削加工的应用范围
铣床的加工精度一般为IT9～IT8；表面粗糙度一般为Ra6.3～1.6μm。

三、铣削方式
1.周铣和端铣：
用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣；
用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。

与周铣相比，端铣铣平面时较为有利，因为：
⑴端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。

周铣的工件表面则有波纹状残留面积。

⑵同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。

⑶端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。

⑷端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。

由此可见，端铣法的加工质量较好，生产率较高。

所以铣削平面大多采用端铣。

但是，周铣对加工各种形面的适应性较广，而有些形面（如成形面等）则不能用端铣。

2.逆铣和顺铣：周铣有逆铣法和顺铣法之分。

逆铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反；顺铣时，则铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。

逆铣时，切屑的厚度从零开始渐增。

实际上，铣刀的刀刃开始接触工件后，将在表面滑行一段距离才真正切入金属。

这就使得刀刃容易磨损，并增加加工表面的粗糙度。

逆铣时，铣刀对工件有上抬的切削分力，影响工件安装在工作台上的稳固性。

顺铣则没有上述缺点。

但是，顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。

因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同，铣削力忽大忽小，
就会使工作台窜动和进给量不均匀，甚至引起打刀或损坏机床。

因此，必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置才能采用顺铣。

但一般铣床上是没有消除丝杠螺母间隙的装置，只能采用逆铣法。

另外，对铸锻件表面的粗加工，顺铣因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀具的磨损，此时，也是以逆铣为妥。

a)逆铣 b)顺铣
逆铣和顺铣。