铣削实习教案

《铣削》实习教案

一、目的要求

（1）了解传统的铣削加工及重要性（加工范围，尺寸精度，表面粗糙度） ；

（2）培养学生正确掌握基本操作技能；

（3）了解铣床操作的安全技术注意事项。

二、授课时间：40 分钟

三、授课要点

（1）使学生正确掌握操作方法为主；

（2）示范各手柄作用和操作；

（3）安全操作注意事项。

四、授课内容和示范操作

1.铣床简介

现代机械制造业中，铣床约占切削机床总数的 25%左右，常用的有立式 升降台铣床、卧式万能升降台铣床等种类，另外还有键槽铣床、龙门铣床、 钻铣床、万能摇臂铣床、数控铣床等。

铣床的种类及型号：立式升降台铣床（X52K）、卧式万能升降台铣床 （X6132W）、龙门铣床、万能数显摇臂铣床（X6325）、升降台式万能回转头 铣床、键槽铣床、钻铣床。

2.铣床的主要部件及作用

横梁：上装有支架，用来支撑刀杆的外端，增加刀杆的刚性

床身：用来固定和支撑铣床各部件。床身内部装有（主轴、主轴变速箱、 电动机、油泵）

主轴：用以装刀杆并带动铣刀旋转。

纵向工作台：用以安装工件和夹具作纵向移动。

横向工作台：带动纵向工作台作横向移动。

升降台：位于横向工作台的下面，调整工件到铣刀的垂直距离。

底座：支撑铣床各部件并盛放切削液。

3.铣床常用刀具及种类

从形状来分两类：带孔铣刀和柄式铣刀。

（1）带孔铣刀

根据切削刃形状及用途不同有三面刃铣刀、成形铣刀、齿轮铣刀、角度 铣刀、锯片铣刀、圆柱铣刀等。

（2）带柄铣刀

立铣刀（直柄、锥柄）面铣刀、键槽铣刀，T 型槽铣刀、燕尾槽铣刀。

4.铣削运动及其操作

在铣床上利用铣刀对零件进行切削加工的过程就是铣削，铣削加工范围： 平面、台阶、斜面、沟槽、成型表面、齿轮及切断等。铣削时，铣刀作旋转 主运动，工件作直线或曲线的进给运动。

主运动： 铣刀的高速旋转。 电源开关­­­电动机­­­变速机构­­­主轴­­­刀轴­­­ 刀具旋转。

进给运动：工件的移动作纵向（斜向）、横向、垂直移动。

变速机构，以实现主轴转速的变换，从而适应不同工件的加工条件，保 证工件表面的加工精度和生产效率。

5.铣削方法

铣削方法有两种：端铣与周铣。

周铣又分为顺铣、逆铣两种不同的铣削方式。

了解顺铣的优点：

（1）顺铣时的垂直分力始终向下，方向不变，分力有压紧工件的作用， 故铣削时较平稳，对工件也是很有利的，在其对不易夹紧的细长及薄形工件 更为合适。

（2）顺铣时刀刃切入工件是从切削厚处到薄处，刀刃切入容易，而且在 刀刃切到已加工面时，对已加工面的挤压磨擦小，因此，刀刃磨损较慢，加 工出的工件表面质量较高。

（3）顺铣时削耗在进给运动方面的功率较小。

了解顺铣的缺点：

（1） 顺铣时刀刃从外表面切入， 因此当工件是有硬皮和杂质的毛坏件时， 刀刃容易磨损和损坏。

（2）顺铣时，由于沿进给方向的铣削力与进给方向相同，所以会拉动工 作台。当丝杠与螺母及轴承轴向间隙较大时在工作台被拉动后，由于每齿进 给量的突然增大，会造成刀齿折断，甚至使刀轴弯曲。工件和夹具产生位移 而使工件夹具以至机床遭到损坏等后果。因此，在没有调整好丝杠的轴向间 隙以及进给方向的分力较大时，严禁使用顺铣进行工作。

了解逆铣的优点：

（1）逆铣时，在铣刀中心进入工件端面后，刀刃不是从工件外表切入有 硬皮的毛坯工件，对刀刃损坏影响较小。

（2）逆铣时进给方向分力与工件进给方向相反，故不会拉动工作台。

了解逆铣的缺点

（1）逆铣时，垂直铣削力的变化较大，在铣刀开始切削到工件时，分力 是向上的而且比较大，有把工件从夹具中挑出来的倾向，因此对工件必须装 夹牢固。在铣刀中心进入工件后，刀刃开始时的切削层接近于零，由于刀刃 有一定的圆弧，所以要滑动一段距离后才能切入，这对细长及薄形的工件发 生弹跳，影响表面加工质量。由于垂直铣削力在方向上的变化，铣刀与工件 往往会产生振动，影响加工表面粗糙度。

（2）因为刀刃开始切入工件时要滑动一小段距离，故刀刃易磨损，并影 响已加工表面受到冷挤压和摩擦，影响工件已加工表面的质量。

（3）逆铣时消耗在进给方向的功率较大。

6.铣刀的材料及用途

铣刀切削部分的材料应具备以下要求：

（1）高的硬度和耐磨性。刀具材料应具有自足够的硬度，至少应高于被 切削工件的硬度，具有高的耐磨性刀具材不易磨损，增加使用时间。

（2）好的热硬性。高速切削时会产生大量的热，温度很高，这就要求刀 具材料有良好的热硬性，在高温下仍能保持较高的硬度，能连续进行切削的 特性。

（3）高的强度和好的韧性。在切削过程中刀具会受到很大的力，所以刀 具材料要有足够的强度，否则易损坏断裂，受到冲击或震动，要求具有一定 的韧性才不会发生崩刃和碎裂。

（4）工艺性好；能顺利地被制成一定的形状。

铣刀切削部分常用的材料：

（1）高速钢

主要成分为钨（w）铬（Gr）钒（V）钼（Mo）钴（Co）。允许最高温度 为 500­600℃，切削速度一般在 16­35m/min.

强度较高、韧性也较好，能磨出锋利的刃口，并具有良好的工艺性，能 锻造并易加工，是制造铣刀的良好材料。

（2）硬质合金

是由高硬度难熔的金属碳化物和金属粘结剂用粉末冶金工艺制成，其硬 度高，耐磨性好，允许最高工作温度 800­1000℃。易加工超过 HRC40 的硬材 料。但它的韧性较差，怕受到冲击和震动，刀刃不易磨得非常锋利，快速切 削性能较差、加工工艺较差的缺点。

(3)涂层刀具材料

涂层刀具材料是在以硬质合金或高速钢为基础的刀具材料上涂上一层高 硬度较耐磨的涂层材料，其厚度仅几微米，由于涂层材料的硬度高，化学稳 定性好，摩擦系数小和不易产生扩散磨损，所以涂层刀具在切削过程中具有 切削力小、切削温度较低和明显提高切削性能和延长刀具寿命等特点。一般 硬质合金刀具涂层后寿命可延长 1­3 倍，高速钢刀具涂层后寿命可延长 2­10 倍。

7.影响铣削加工质量的因素

（1）用周边铣刀时，铣刀的圆柱度差。

（2）端面铣削时，铣床主轴轴线与进给方向不垂直。

（3）铣床主轴轴承的轴向和径向间隙大。

（4）工件在受夹紧力和铣削后产生变形。

（5）工件由于存在应力在表层切除后产生变形。

（6）工件在铣削过程中，由于铣削热产生变形。

（7）当铣刀直径小于被加工件的宽度时，接刀产生的接刀痕。

8.其他需要讲解的内容

（1）了解传统的铣削加工及重要性