铣工工艺学第二章平面和连接面的铣削

采取正确的装夹方法，所以 ➢ 重点是：引导学生对铣削中的具体问题进行分
析，确定的定位和装夹方法 ➢ 难点为：培养学生分析问题的方法和步骤
引课
提问：什么是垂直面？什么是平行面？ ➢ 建立基准的概念 ➢ 据图分析,提出铣削的技术要求: • 相邻两平面间两两垂直 • 相对两平面间两两平行 • 平行面间保证尺寸精度
糙度值小。
工件的装夹
视频
工件装夹方法
对于中小型工件，一般均采用平口 钳装夹
对大、中型工件，一般多采用直接 在工作台上用压板装夹
成批、大量生产时应用专用夹具装 夹，以提高加工精度和生产效率
平口钳的结构和规格
分回转式和非回转式两种 以钳口宽度尺寸划分规格
平口钳的安装与校正
一般安装于工作台长度方向中间偏左 用定位键槽置于中央T形槽内 加工较长工件时，钳口与工作台纵向进
用平口钳装夹工件
毛坯件的装夹
➢ 选择毛坯件上一个大而 平整的毛坯面作粗基准， 将其靠在固定钳口面上。 最好在钳口与工件之间 垫上铜皮，以防损伤钳 口。用划线盘校正毛坯 上平面位置，符合要求 后夹紧工件。校正时， 工件不宜夹得太紧
用平口钳装夹工件
经粗加工的工件在平口钳上的装夹
➢ 选择工件上一个较大的经粗加工的表面作基准 面将工件的基准面靠向固定钳口面，并在其活 动钳口与工件间放置一圆棒。圆棒要与钳口的 上平面平行，其位置应在工件被夹持部分高度 的中间偏上。通过圆棒夹紧工件，能保证工件 的基准面与固定钳口面的密合。
第二章 平面和连接面的铣削
§2-1平面的铣削 §2-2垂直面和平行面的铣削 §2-3斜面的铣削
§2-1平面的铣削
教学目的
➢ 了解平面的技术要求 ➢ 掌握平面的铣削方法及特点 ➢ 掌握铣削平面时工件的装夹方法 ➢ 了解平面铣削的加工步骤和影响平面质量的因素
▪ 重点难点
➢ 重点 是本节所涉专业性术语、基本概念和校正、 调整的方法
给平行 加工短工件时，钳口与工作台纵向进给
垂直 粗铣和半精铣时，固定钳口应处于承受
切削力的方向上
固定钳口的校正
用划针校正固定钳 口
➢ 将划针夹持在铣刀杆垫 圈间。调整工作台位置， 使划针靠近固定钳口铁 平面，纵向移动工作台， 观察并调整钳口平面与 划针针尖的距离大小均 匀，并在钳口全长范围 内一致
削的刀齿数较多，切屑厚度变化小， 削 层 深 度 （ 铣 削宽度
因此铣削力变化较小，振动小，铣削 ae）。
平稳，效率高。
2.在相同的铣削层深度、
2.铣刀直径可以做得很大，能铣出较 铣削层宽度和每齿进给
宽的工件表面而不需接刀。
量的条件下，用圆周铣
3.铣刀刀片的装夹、刃磨方便、刚性 加工的工件表面比用端 好，且平面度不受刀齿高低及半径差 铣加工的表面粗糙度值 值影响 ，便于进行高速铣削和强力铣 小（如用立铣刀的端刃 削，因而铣出的平面精度高、表面粗 和周刃同时铣削）。
（3）正确选择压板在工件上的夹紧位置，使其尽 量靠近加工区域，并处于工件刚性最好的位置。 若夹紧部位有悬空现象，应将工件垫实。
（4）螺栓要拧紧，保证能够克服铣削力的影响。
顺铣与逆铣
顺铣——铣削时，铣刀对工件的 作用力在进给方向上的分力与工 件进给方向相同的铣削方式。
逆铣——铣削时，铣刀对工件的 作用力在进给方向上的分力与工 件进给方向相反的铣削方式 。
面不垂直 ➢ 解决方法：
• 固定钳口上垫铜皮 • 底座下垫铜皮 • 修磨固定钳口护铁
用周铣铣削垂直面和平行面
以角铁装夹铣削垂直 ——以宽面为基准加工窄平面 ▪ 在立铣上用立铣刀直接在工作台
面上装夹工铣削垂直——基准面 紧贴工作台
➢ 不垂直原因：
❖ 纵进——铣刀圆柱度误差过大 ❖ 横进——铣刀圆柱度误差+主轴零位
❖ 夹紧时活钳口上翘
带锥度
长方体工件的加工顺序
长方体工件的加工顺序
铣基准面1 将毛坯装夹在平口钳上铣成基准面面1， 作好标记。上一张幻灯片
铣面2 以面1为精基准装夹工件铣削面2。 铣面3 以面1为精基准装夹工件铣削面3。 铣面4 将面1紧靠平行垫铁装夹，铣削面4。 铣面5 用90°角尺校正面2（或面3）与钳体导轨
逆 已加工表面切入工件，工件表面有硬皮或 向上，将工件向上挑起。装夹
杂质时，对铣刀刃损坏的影响小。
时需要较大的夹紧力。
铣
2.铣刀作用在水平方向上的分力Ff作用
在工作台丝杠及其螺母的接合面上，不会
拉动工作台。得到广泛的应用。
2.铣刀切入时后刀面与工件的 磨擦、挤压严重，加速刀具磨 损，降低工件表面质量。
影响表面粗糙度的因素
刀具磨损、变钝 进给量过大 工件切削层深度过大 铣刀几何参数选择不当 没加切削液或切削液选择不当 铣削时有振动、积屑瘤、粘刀、
拖刀及深啃等现象发生
平面的检测
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平面的检测
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§2-2垂直面和平行面的铣削
教学目的
➢ 了解垂直面、平行面的要领和铣削技术要求 ➢ 掌握垂直面、平行面的铣削方法 ➢ 掌握长方体工件的加工顺序 ▪ 重点难点 位置精度的保证，其关键在于基准的正确选择和
圆周铣时的顺铣和逆铣
圆周铣时的顺铣和逆铣 对工作台的影响
由于铣床工作台是通过丝杠螺母副来实现传动 的，要使丝杠在螺母中能轻快地旋转，在它们 之间一定要有适当的间隙。根据对传动结构的 分析可知：当铣削力的方向与工作台移动的方 向相反时，工作台不会被推动，而铣削力的方 向与工作台移动的方向一致时，则工作台就会 被拉动（或推动）
度、平行度和垂直度应符合要求，并使垫 铁表面应具有一定硬度。
用压板装夹工件
用压板装夹工件的方法
➢ 外形尺寸较大或不便用平口钳装夹的工件， 常用压板将其压紧在铣床工作台台面上进 行装夹。使用压板夹紧工件时，应选择两 块以上的压板。压板的一端搭在垫铁上， 另一端搭在工件上。垫铁的高度应等于或 略高于工件被压紧部位的高度。T形螺栓略 接近于工件位置。在螺母与压板之间必须 加垫垫圈
➢ 以钳体导轨平面作为定位基准时，将工件的基 准面靠向钳体导轨面。在工件与导轨面之间有 时要加垫平行垫铁。
用平口钳装夹工件的注意事项
安装工件时，应将各接合面擦净。 工件的装夹高度，以铣削时铣刀不接触钳
口上平面为宜。 工件的装夹位置，应尽量使平口钳钳口受
力均匀。必要时，可以加垫块进行平衡。 用平行垫铁装夹工件时，所选垫铁的平面
周铣时顺铣和逆铣的特点
优点
缺点
1. 铣 刀 作 用 在 垂 直 方 向 的 分 力 FN 始 终 向 下 ，1. 会 拉 动 工 作 台 ， 使 工 作 台 发
对工件起压紧的作用。因此铣削平稳，对 生间歇性窜动，导致铣刀刀齿
不易夹紧的工件及细长的薄板形工件的铣 折断、刀杆弯曲、工件与夹具
顺 削尤为合适。
用压板装夹工件
压板位置的合理排布 垫铁的高度选取与位置设置 螺栓位置的设置 夹紧力的控制 已加工表面扩工作台面的保护 挡铁、靠铁的合理使用
用压板装夹工件的注意事项
（1）在铣床工作台面上，不允许拖拉表面粗糙的 工件。夹紧时，应在毛坯件与工作台面间衬垫 铜皮，以免损伤工作台表面。
（2）用压板在工件已加工表面上夹紧时，应在工 件与压板间衬垫铜皮，避免损伤工件已加工表 面。
固定钳口的校正
用90°角尺校正
➢ 先松开平口钳紧固螺母， 使固定钳口平面与主轴 轴线大致平行。再将 90°角尺的尺座底面紧 靠在床身的垂直导轨面 上。调整钳体使固定钳 口铁平面与90°角尺尺 苗的外测量面密合
固定钳口的校正
用百分表校正固定钳口
➢ 加工较高精度的工件时，需要用百分 表对固定钳口面精确校正。校正时， 将磁性表座吸在铣床横梁导轨面上。 安装百分表，使表杆与固定钳口铁平 面大致垂直。将测量触头触到钳口铁 平面上，并使活动测量杆压缩1mm左 右。移动工作台，参照百分表读数以 调整钳口平面。在钳口全长范围内， 使百分表读数的差值符合规定的要求
误差
平行面的铣削
在平口钳上装夹以钳
❖
和固定钳口相贴的表面 与基准面不垂直
体导轨为定位基准
❖ 平口钳导轨与工作台面
➢ 平行度误差过大的原因： 不平行
❖ 基 准 面 与 平 口 钳 导 轨 ❖ 导轨或工作台面磨损
不平行
❖ 平口钳与工作台面间有
❖ 垫铁不等高
杂物
❖ 没擦拭干净，有杂物 ❖ 铣 刀 圆 柱 误 差 过 大 ——
用周铣铣削垂直面和平行面
垂直面 的铣削
➢ 在卧式 铣床上用 平口钳装 夹铣削垂 直 面 —— 铣好的基 准面紧贴 固定钳口
影响垂直度的因素
基准与固定钳口贴合 不紧——有杂物
对面不平行而未加圆 棒装夹
铣刀圆柱度误差过大
夹紧力过大，造成固 定钳口外翘
基准面平面度误差过大 固定钳口本身与工作台
等，均为ae/2。
非对称铣削
铣 铣方削式宽，度称ae为不非对对称称于铣铣削刀。轴线的端
➢ 按切入边和切出边所占铣削宽度的比例的 不同，非对称铣削又分为非对称顺铣和非 对称逆铣两种
➢ 非对称顺铣 顺铣部分（切出边的宽度） 所占的比例较大的端削形式
➢ 非对称逆铣 逆铣部分（切入边的宽度） 所占的比例较大的端削形式
➢ 难点 是校正、调整的方法在教学时未实习过的学 生对铣床及动作缺少了解，不易理解和掌握
概述
视频
铣平面概述
铣平面是铣工最重要的工作之一，也是进一步掌握铣 削其他各种复杂表面的基础技能。根据工件上平面与 其基准面的位置关系，平面分为平行面、垂直面和斜 面三种
平面的技术要求
平面度 表面粗糙度
平面的铣削方法——圆周铣
立铣——主轴“零位”的校正
用直角尺校正
视频
主轴零位校正
立铣——主轴“零位”的校正
▪ 用百分表校正
卧铣——工作台“零位”的校 正
用回转盘刻度校正 用百分表校正
周铣与端铣的比较
——由于端铣的优点远多于周铣，故生产中多用端铣加工平面
端铣
圆周铣
1.铣刀的刀杆短，刚性好，且参与切 1.能一次切除较大的铣
产生位移，甚至严重的事故。
铣 2.铣刀刃切入工件时的切屑厚度最大，并 2.铣刀刀刃从工件外表面切入 逐渐减小到为零。刀刃切入容易，故工件 工件，当工件表面有硬皮或杂
的被加工表面质量较高。
质时，容易折损铣刀。
3. 进给运动方面消耗的功率小较小
1.在铣刀中心进入工件端面后，铣刀刃沿 1.铣刀在垂直方向的分力FN始终
端铣时的顺铣和逆铣
端铣时，根据铣刀与工件之间相对位置 的不同，可分为对称铣削和非对称铣削 两种。
➢ 对式称，铣称削为对铣称削铣宽削度。ae对称于铣刀轴线的端铣方 ➢ 在铣削宽度上以铣刀轴线为界，铣刀先切入工
件的一边称为切入边；铣刀切出工件的一边称 为切出边。切入边为逆铣；切出边为顺铣。对 称铣削时，切入边与切出边所占的铣削宽度相
端铣影响表面粗糙 度的因素——每齿 进给量（端齿不等 高时，参与切削齿 数减少，每齿进给 量增加）
（续）端铣特点
用端铣方法铣出的平面，其平面度的好坏，主 要决定于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。 若主轴轴线与进给方向垂直，铣刀刀尖会在工 件表面铣出网状的弧形刀纹，工件表面是一平 面（图1）。若主轴轴线与进给方向不垂直， 铣刀刀尖会在工件表面铣出单向的弧形刀纹， 将工件表面铣成一个凹面（图2）。因此，采 用端铣方法铣削平面时，应校正铣床主轴轴线 与进给方向垂直
“拖刀”现象
铣削时，若主轴与进给方向不 垂直，且进给方向从端铣刀刀 尖高的一侧移向刀尖低的一侧， 就会造成铣刀随切削力大小的 变化发生轴向窜动，而造成表 面粗糙度增大，这一现象称为 “拖刀”
铣床主轴轴线与工作台 进给方向垂直度的校正
▪立铣——主轴“零位”的校正 ➢用直角尺校正 ➢用百分表校正 ▪卧铣——工作台“零位”的校正 ➢用百分表校正
圆周铣（简 称周铣） 用分布在铣 刀圆柱面上 的刀刃来铣 削并形成平 面的铣削方
式。
周铣特点
周铣时，平 面度主要取 决铣刀的圆 柱度误差； 表面粗糙度 主要取决于 切削每齿进 给量。
平面的铣削方法——端铣
用分布在铣刀端面上的齿刃铣削并 形成平面的铣削方法，称为端铣。
端铣特点
端铣影响平面度的 因 素 —— 主 轴 零 位 不准（只凹不凸）
铣平面的工作步骤
确定铣削方法， 选择铣刀
校正、装夹工件 确定铣削用量 按图示方法进行
铣削
影响平面度的Biblioteka Baidu素
周铣时，平面度主要取决于铣刀的圆柱 度误差
端铣时，平面度主要取决主轴的“零位” 是否准确
另外，工件夹紧时的变形、自身的内应 力、切削热引起的变形、铣床进给运动 的直线度、主轴因间隙引起的窜动，及 接刀等原因也能引起平面度的超差