8铣刀与铣削
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数控铣削加工工艺范围及铣削方式
数控铣削加工工艺范围及铣削方式铣削是铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。
铣削的主要工作及刀具与工件的运动形式如图所示。
在铣削过程中，根据铣床，铣刀及运动形式的不同可将铣削分为如下几种：（1）根据铣床分类根据铣床的结构将铣削方式分为立铣和卧铣.由于数控铣削一个工序中一般要加工多个表面，所以常见的数控铣床多为立式铣床。
（2）根据铣刀分类根据铣刀切削刃的形式和方位将铣削方式分为周铣和端铣.用分布于铣刀圆柱面上的刀齿铣削工作表面，称为周铣,如图6—2（a)所示;用分布于铣刀端平面上的刀齿进行铣削称为端铣，如图6—2(b）所示。
图中平行于铣刀轴线测量的切削层参数ap为背吃刀量.垂直于铣刀轴线测量的切削层参数ac为切削宽度,fz是每齿进给量.单独的周铣和端铣主要用于加工平面类零件,数控铣削中常用周、端铣组合加工曲面和型腔。
（3）根据铣刀和工件的运动形式公类根据铣刀和工作的相对运动将铣削方式分为顺铣和逆铣。
铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同，称为顺铣如图（6—3）a 所示；铣削时,铣刀切入工件时的切削速度方向与工件进给方向相反,称为逆铣，如图（6-3)b所示。
顺铣与逆铣比较：顺铣加工可以提高铣刀耐用度2~3倍,工件表面粗糙度值较小,尤其在铣削难加工材料时,效果更加明显。
铣床工作台的纵向进给运动一般由丝杠和螺母来实现,采用顺铣法加工时,对普通铣床首先要求铣床有消除进给丝杠螺母副间隙的装置，避免工作台窜动；其次要求毛坯表面没有破皮,工艺系统有足够的刚度。
如果具备这样的条件,应当优先考虑采用顺铣，否则应采用逆铣.目前生产中采用逆铣加工方式的比较多。
数控铣床采用无间隙的滚球丝杠传动，因此数控铣床均可采用顺铣加工.数控铣削主要特点（1）生产率高（2）可选用不同的铣削方式（3）断续切削（4）半封闭切削数控铣削主要加工对象（1）平面类零件加工面平行或垂直水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件.目前,在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。
锯片铣刀切削速度计算【干货经验】
锯片铣刀切削速度参数计算： 工序10：铣下端面 1、选择刀具1）根据《切削手册》表1.2，选择YT15硬质合金刀片端铣刀。
据《切削手册》表3.1及实际铣削宽度，取端铣刀直径0d 为200mm ，采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=8。
（《切削手册》表3.15）。
2）铣刀几何形状（《切削手册》表3.2）：由于b σ≤600MPa ，故选择r κ=60°，r εκ=30°，r κ'=5°，0α=8°（假定max c α＞0.08mm ），0α'=10°，s λ=-15°，0λ=-5°。
2、选择切削用量1）取铣削深度p a =5mm ，1次走刀；2）决定每齿进给量z f 根据《切削手册》表3.5，当使用YT15，铣床功率为10KW （《工艺手册》表4.2-35，X53K 型立铣说明书）时，z f =0.09~0.18mm/z但采用不对称端铣，故取z f =0.18mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm ；由于铣刀直径0d =200mm ，故刀具寿命T=240min （《切削手册》表3.8）。
4）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v 切削速度c v 根据《切削手册》表3.15，当0d =200mm ，z=8，p a ≤5mm ，z f ≤0.18mm/z 时，t v =129m/min ，t n =206r/min ，ft v =263mm/min 。
各修正系数为：Mv k =Mn k =Mvf k =1.27 sv k =sn k =svf k =0.8故 c v =t v v k =129⨯1.27⨯0.8m/min=131.064m/min n=t n n k =206⨯1.27⨯0.8r/min=209.296r/minf v =ft v vt k =263⨯1.27⨯0.8mm/min=267.208mm/min 根据X53K 型立铣说明书（《工艺手册》表4.2-36）选择c n =190r/min ，fc v =200mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为0c d n 3.14200190v m /min 119.32m /min 10001000π⨯⨯=== fc zc c v 200f mm /z 0.132mm /z n z 1908===⨯5）校验机床功率 根据《切削手册》表3.23，当b σ＜560MPa ，e a ≤138mm ，p a ≤5.9mm ，0d =200mm ，z=8，f v =200mm/min ，近视为cc P =7.8KW根据X53K 型立铣说明书（《工艺手册》表4.2-35），机床主轴允许的功率为cM P =10⨯0.85KW=8.5KW故cc P ＜cM P ，因此所选择的切削用量可以采用，即p a =5mm ，f v =200mm/min ，n=190r/min ，c v =119.32m/min ，z f =0.132mm/z 。
铣削加工教学课件PPT
1. 铣削工艺范围 2. 铣削运动 3. 常用铣刀的类型及用途 4. 铣削用量要素 5. 铣削方式 6. 铣削特点 7. 常用铣床 8. 拓展
主运动：铣刀绕自身轴线的高速旋转 进给运动：工件的直线运动（加工平面或沟槽）
旋转运动（加工回转面） 直线+旋转运动（加工螺旋面） 切深运动：断续进给 背吃刀量（垂直于工作平面）+侧吃 刀量（切削运动的范围）
（1）加工平面铣刀
圆柱铣刀加工
面铣刀加工
端铣刀的几何角度
注：副偏角一般取2º~3º
γ0
圆柱铣刀切削部分的几何角度
a) 铣削钢件时，取 前角＝10°～20°；铣削铸铁件时，取 前角＝5°～15° b) 粗加工时取 后角＝12°，精加工时取 后角＝16° c) 主偏角 =90º，无副偏角（无副切削刃） d) 常用螺旋角=25º~35º，铣削宽平面螺旋角=40º~45º；精铣螺旋角小，粗铣螺旋角大
热钢
（3）端铣法与周铣法特点比较
加工质量：端铣>周铣 生产效率：端铣>周铣 工艺范围：端铣<周铣 生产批量：端铣>周铣
断续切削，力和热冲击大，振动大
a) 多刀多刃切削，刀齿易出现径向和轴向跳动。刀 具寿命降低，工件表面粗糙度加大。提高刀杆刚 性，减小刀杆与刀具的配合间隙。
b) 半封闭容屑形式。足够容屑空间，否则损坏刀齿。
表 1. 圆柱铣刀VS面铣刀
加工平面铣刀 用途
铣床类型 铣削方式 刀齿分布 铣削角度
类型
圆柱铣刀
面铣刀
加工狭长平面
加工宽大平面
卧式
立式
周铣
端铣
圆柱面
圆柱面+1个端面
铣刀轴线//被加工平面 铣刀轴线⊥被加工平面
主运动：铣刀绕自身轴线的高速旋转 进给运动：工件的直线运动（加工平面或沟槽）
旋转运动（加工回转面） 直线+旋转运动（加工螺旋面） 切深运动：断续进给 背吃刀量（垂直于工作平面）+侧吃 刀量（切削运动的范围）
（1）加工平面铣刀
圆柱铣刀加工
面铣刀加工
端铣刀的几何角度
注：副偏角一般取2º~3º
γ0
圆柱铣刀切削部分的几何角度
a) 铣削钢件时，取 前角＝10°～20°；铣削铸铁件时，取 前角＝5°～15° b) 粗加工时取 后角＝12°，精加工时取 后角＝16° c) 主偏角 =90º，无副偏角（无副切削刃） d) 常用螺旋角=25º~35º，铣削宽平面螺旋角=40º~45º；精铣螺旋角小，粗铣螺旋角大
热钢
（3）端铣法与周铣法特点比较
加工质量：端铣>周铣 生产效率：端铣>周铣 工艺范围：端铣<周铣 生产批量：端铣>周铣
断续切削，力和热冲击大，振动大
a) 多刀多刃切削，刀齿易出现径向和轴向跳动。刀 具寿命降低，工件表面粗糙度加大。提高刀杆刚 性，减小刀杆与刀具的配合间隙。
b) 半封闭容屑形式。足够容屑空间，否则损坏刀齿。
表 1. 圆柱铣刀VS面铣刀
加工平面铣刀 用途
铣床类型 铣削方式 刀齿分布 铣削角度
类型
圆柱铣刀
面铣刀
加工狭长平面
加工宽大平面
卧式
立式
周铣
端铣
圆柱面
圆柱面+1个端面
铣刀轴线//被加工平面 铣刀轴线⊥被加工平面
(完整版)15-铣削与铣刀解析
垂直于主运动方向上的力，作用在半径上 引起刀杆弯曲变形，不做功 轴向铣削力
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
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
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。
第七章铣削加工
三种进给量之间的关系如下:
式中n—铣刀每分钟转速(r/min ) ;z—铣刀齿数 铣床铭牌上所标出的进给量，采用的是每分钟进给量表示方式
铣削深度。指平行于铣刀轴线方向上切削层的厚度(mm)。铣削宽度。 指垂直于铣刀轴线方向的切削层的宽度(mm)
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7.2 铣床
7. 2. 1铣床的型号
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7.4 铣床附件及工件安装
用平口虎钳装夹工件时，为了防止工件上的已加工表面被夹伤，可在 钳口与工件之间垫软铜片进行保护。装夹时先用平行垫铁将工件垫起; 然后一面夹紧，一面用木榔头或铜棒轻轻敲击工件上部;夹紧后用手 抽动工件下方的垫铁进行检查，如有松动应重新操作夹紧。
7. 4. 2回转工作台
铣削速度即为铣刀最大直径处的线速度，可用下式表示:
式中 D—铣刀切削刃上最大直径(mm）; n—铣刀转速(r/min }; v}— 铣刀最大直径处的线速度(m/min )
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7.1 概述
在铣床标牌上所标出的主轴转速采用每分钟转速表示，即每分钟时 间内主轴带动铣刀旋转的转数，单位为r/min。铣削时，是通过选择 一定的铣刀转速n来获得所需要的铣削速度叭。生产中的实际方法是: 根据刀具材料、工件材料，选择合适的切削速度，计算出铣刀转速n， 再从机床标牌上的转速中适当进行选定。
7. 4. 1平口虎钳
铣床上经常使用平口虎钳装夹工件。图7-11所示为带转台的机用平口 虎钳，它座、钳身、固定钳口、活动钳口、钳口铁、螺杆等零件组成。 平口虎钳底面两端装有定位键，在铣床上安装平口虎钳时，应将两个 定位键卜入铣床工作台面的T形槽内，并推靠一侧贴紧，使平口虎钳 在铣床上获得正确的定位。带转台的平口虎钳钳身上带有可转动的刻 度，松开钳身上的压紧螺母，就可以扳转钳身到达所需的方位。
式中n—铣刀每分钟转速(r/min ) ;z—铣刀齿数 铣床铭牌上所标出的进给量，采用的是每分钟进给量表示方式
铣削深度。指平行于铣刀轴线方向上切削层的厚度(mm)。铣削宽度。 指垂直于铣刀轴线方向的切削层的宽度(mm)
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7.2 铣床
7. 2. 1铣床的型号
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7.4 铣床附件及工件安装
用平口虎钳装夹工件时，为了防止工件上的已加工表面被夹伤，可在 钳口与工件之间垫软铜片进行保护。装夹时先用平行垫铁将工件垫起; 然后一面夹紧，一面用木榔头或铜棒轻轻敲击工件上部;夹紧后用手 抽动工件下方的垫铁进行检查，如有松动应重新操作夹紧。
7. 4. 2回转工作台
铣削速度即为铣刀最大直径处的线速度，可用下式表示:
式中 D—铣刀切削刃上最大直径(mm）; n—铣刀转速(r/min }; v}— 铣刀最大直径处的线速度(m/min )
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7.1 概述
在铣床标牌上所标出的主轴转速采用每分钟转速表示，即每分钟时 间内主轴带动铣刀旋转的转数，单位为r/min。铣削时，是通过选择 一定的铣刀转速n来获得所需要的铣削速度叭。生产中的实际方法是: 根据刀具材料、工件材料，选择合适的切削速度，计算出铣刀转速n， 再从机床标牌上的转速中适当进行选定。
7. 4. 1平口虎钳
铣床上经常使用平口虎钳装夹工件。图7-11所示为带转台的机用平口 虎钳，它座、钳身、固定钳口、活动钳口、钳口铁、螺杆等零件组成。 平口虎钳底面两端装有定位键，在铣床上安装平口虎钳时，应将两个 定位键卜入铣床工作台面的T形槽内，并推靠一侧贴紧，使平口虎钳 在铣床上获得正确的定位。带转台的平口虎钳钳身上带有可转动的刻 度，松开钳身上的压紧螺母，就可以扳转钳身到达所需的方位。
铣削加工概述
2．卧式万能升降台铣床的运动
主运动——主轴 （铣刀）的回转运动。
横梁前后移动
进给运动——工 作台（工件）的纵向、 横向和垂直方向的移 动。
ห้องสมุดไป่ตู้
主轴转动
铣床的运动
工作台纵向移动
溜板横向移动 升降台垂直移动
3．卧式万能升降台铣床的传动路线
4．X6132型万能升降台铣床的性能及结构特点
（1）机床工作台的机动进给操纵手柄，操纵时 所指示的方向，就是工作台进给运动的方向，操 作时不易产生错误。
具总称，包括夹具、刀具、量具、检具、辅具、钳工 工具和工位器具等。
工艺装备的目的：保证加工的质量，提高劳动生
产率，改善劳动条件。
一、铣床上常用的夹具和工具
1．铣床上常用夹具和工具
刀杆与刀柄
万能立铣头 平口虎钳
压板
T形螺栓
阶梯垫铁
V形垫铁
回转工作台 万能分度头
2．平口虎钳
（1）平口虎钳的安装
11—主电动机 12—主轴变速机构 13—床身 14—回转盘
X5032立式升降台铣床
2、万能工具铣床
3、龙门铣床
X8126C万能工具铣床
X2016龙门铣床
三、铣床的加工范围和特点
1．铣床的加工范围
铣端平面
铣齿轮
铣V形槽
切断
铣台阶
铣花键轴
铣孔
铣特形面
铣圆弧
2．铣床的加工特点
（1）以铣刀的旋转运动为主运动，加工位置调整 方便。
2、端面铣（简称端铣）
端面铣（简称端铣）——用分布在铣刀端面上的切削 刃铣削并形成已加工表面的一种铣削方式。
3、混合铣削（简称混合铣）
混合铣削（简称混合铣）——是指在铣削时铣刀的圆 周刃与端面刃同时参与切削的铣削方式。
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军需学院机电系工艺教研室
圆柱铣刀的几何角度
圆柱铣刀的后角是用正交平面后角αo表示。
后 角
粗加工： αo＝ 12° 精加工： αo＝ 16°
圆柱铣刀的螺旋角β就是其刃倾角λ。
螺旋角
1.它能使切削刃逐渐切入和切离工件，而且同时工作齿 数较多，故能提高铣削过程的平稳性； 2.增大实际工作前角，切削轻快； 3.形成螺旋形切屑，容易排屑。 粗齿铣刀： β＝ 40°～45° 细齿铣刀： β＝ 30°～ 35°
8.2 铣削用量和切削层参数
图8-6 圆柱形铣刀切削层参数
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8.3 铣削力
图8-7 铣削力 a)圆柱形铣刀铣削力 b）面铣刀铣削力
军需学院机电系工艺教研室
军需学院机电系工艺教研室
8.4铣削方式
铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。
（1）圆周铣削方式（周铣法）
2） 不对称铣削
刀齿切入时的切削厚度小于 或大于切出时的切削厚度者称为 不对称铣削。
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8.4铣削方式
a 对称端铣 b 不对称逆铣 c 不对称端顺铣
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8.5铣刀磨损与寿命
铣刀的磨损 磨损形式： 材料——高速钢铣刀：后面磨损 硬质合金铣刀：前后面磨损 断续切削——机械和热冲击——疲劳磨损 强 度差——裂纹破损
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8.6常用尖齿铣刀结构特点与应用
圆柱铣刀
用途：加工狭长平面,目前使用较少。 结构：分为粗齿（粗加工）和细齿（精加工）； 粗齿和细齿又分为直槽 (不常用)和螺旋槽(左旋和右旋) 用圆周上的刀刃进行切削 外径D ：50、63、80、100 ； 孔径 ：22、27、32、40
削平型直柄工具用带紧固螺钉的刀夹（立铣刀夹头） 用于小规格的立铣刀。
削平型直柄波刃立铣刀 ①能将狭长的薄切屑变成厚而短的碎切屑，使排屑变得流畅； ②比普通立铣刀容易切进工件，在相同进给量的条件下，它的切削厚度比普 通立铣刀要大些，并且减小了切削刃在工件表面的滑动现象，从而提高了刀 具的寿命； ③与工件接触的切削刃长度较短，刀具不易产生振动； ④由于切削刃是波形的，因而使刀刃的长度增大，所以有利于散热。
2） 顺 铣
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8.4铣削方式
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。
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8.4铣削方式
（2）端面铣削方式（端铣法）
1） 对称铣削
刀齿切入工件与切出工件的 切削厚度ac相同者称为对称铣削。
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8.4铣削方式
铣刀旋转切入工件的方向与 工件的进给方向相同。 顺铣时，刀齿的切削厚度从acmax 到ac=0 。容易切下切削 层，刀齿磨损较少，已加工表面质量较高。顺铣法可提高刀具 耐用度2～3倍。但在顺铣过程中，作用于工件上的进给力Ff与 其进给方向相同，此时如果铣床工作台下面的传动丝杠与螺母 之间的间隙较大，则力Ff有可能使工作台连同丝杠一起沿进给 方向移动，导致丝杠与螺母之间的间隙转移到另一侧面上去， 引起进给速度时快时慢，影响工件表面粗糙度，有时甚至会因 进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿。因此，采用顺铣法加工 时，要求铣床的进给机构具有消除丝杠螺母间隙的装置。此外， 用顺铣法加工时，要求工件表面没有硬皮，否则铣刀很易磨损。
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第8章铣削铣刀
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第8章铣削铣刀
内容
铣刀种类、结构、特点与应用 铣削用量、方式，切削层参数
目的
进行铣削工艺设计与实施
要求
掌握铣刀种类与应用，铣削用 量与方式选择，切削层参数计 算
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逆铣时，刀齿的切削厚度从ac=0至acmax。当ac=0时，刀齿 在工件表面上挤压和摩擦，刀齿较易磨损。同时，工件表面受 到较大的挤压应力，冷硬现象严重，更加剧刀齿磨损，并影响 已加工表面质量。此外，逆铣时刀齿作用于工件上的垂直进给 力FfN 朝上有挑起工件的趋势，这就要求工件装夹紧固。但是 逆铣时刀齿是从切削层内部开始工作的，当工件表面有硬皮时， 对刀齿没有直接影响；同时作用于工件上的进给力Ff与其进给 方向相反，使铣床工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好 的右侧面接触，因此进给速度比较平稳。
选刀原则 ：L刀 > B工件 ； 在保证刚度强度容屑空间和重磨次数前提下，D尽量小；
铣削用量——铣刀心轴直径——铣刀直径
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8.6.2 立铣刀
立铣刀：用于加工凹槽、台阶面以及成形表面；
结构：圆柱面切削刃： 主切削刃，一般为螺旋齿，增加切削平稳性，提高加工精度。 端面切削刀： 副切削刃，主要用来加工（挤压摩擦）与侧面垂直的 底平面。有的刀具端面切削刃通过中心，可轴向进给，适宜模具加工。 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，
后角
a0
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8.2 铣削用量和切削层参数
背吃刀量ap：平行于刀具轴线方向度量切削层的最大尺寸。 侧吃刀量ae：垂直于刀具轴线方向度量切削层的最大尺寸。
图8-4 铣削用量 a)圆周铣削 b）端铣
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8.2 铣削用量和切削层参数
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硬质合金立铣刀
d=3~20mm,
标准螺旋角为30°,45°和60° 齿数：2、4、6. 6齿螺旋角大，适用精加工。 标准刀具齿数少，适宜粗加工。
分类：整体式立铣刀,可转位立铣刀 整体式立铣刀
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图8-18(a)硬质合金可转位立铣刀实物照片
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进给运动参数
每齿进给量 f z 进给量 f f= Z f z 进给速度vf = f n= Z n f z
铣削速度
钻削速度vc=πdn/1000
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8.2 铣削用量和切削层参数 切削层参数
图8-5 铣刀切削层参数 a)圆柱形铣刀 b）面铣刀
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8.1面铣刀的几何角度
图8-3 面铣刀的几何角度 a)面铣刀的静止参考系 b）面铣刀的几何角度
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可转位铣刀主要几何角度的符号及意义
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可转位铣刀主要几何角度的符号及意义
名称 前角 刃倾角 背前角 符号 0 ls p 定 义 前面与基面间的夹角，在正交平面中 测量。 主切削刃与基面间的夹角，在切削平 面中测量。 前面与基面间的夹角，在背平面中测 量 。 （轴向前角） 作 用 决定切削刃的锋利程度和强度。增大前角可减小切 屑变形，减小切削力和切削功率。 控制切屑流向，影响切削刃强度和切削分力的大小。 决定切削刃的强度和切屑的流向，影响切削分力的 大小和表面质量。
图8-13 最佳铣刀直径与安装位置的选择 a)不对称顺铣 b）对称铣削 c）大直径铣刀对称铣削 d）大直径铣刀不对称铣削
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铣刀寿命
高速钢圆柱形铣刀 T=100~400min 粗铣：VB=0.4---0.6 精铣：VB=0.15---0.25 硬质合金面铣刀T=80~600min 铣削钢件：VB=1~1.2 铣削铸铁件：VB=1.5~2
周铣法有两种铣削方式：逆 铣法和顺铣法。
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8.4铣削方式
（a）逆铣 （b）顺铣
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8.4铣削方式
铣削时，螺母固定，丝杠由齿轮传动。
图8-8 逆铣与顺铣 a)逆铣 b）顺铣
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8.4铣削方式
1）逆 铣
铣刀旋转切入工件的方向与 工件的进给方向相反。
8.1 铣刀的几何参数
圆柱铣刀的几何角度
图8-2 圆柱形铣刀的几何角度 a)圆柱形铣刀静止参考系 b）圆柱形铣刀几何角度
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8.1 铣刀的几何参数
圆柱铣刀的几何角度
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。但检验用γo
tg n tg o cos
铣削钢件： γo=10°～ 20° 铣削铸铁件： γo=5°～ 15°
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8.5铣刀磨损与寿命
防止破损的措施 合理选择刀片牌号 合理选择铣削用量 合理选择铣刀与工件 间的相对位置
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图8-12 面铣刀切入工件时，前面与工件的接触位置 a)面铣刀刀齿切削面积 b）γf＜0 c）γf＞ઠ
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8.5铣刀磨损与寿命
图8-14 高速钢立铣刀 a)端面切削刃不通过中心 b）端面切削刃通过中心
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8.6.2 立铣刀
分类：粗齿、中齿和细齿。 特点 ： 刀具重磨后直径会变化。 为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，刀齿数 比较少，容屑槽圆弧半径则较大。 一般粗齿立铣刀齿数Z＝3～4， 细齿立铣刀齿数Z＝5～8， 套式结构Z＝10～20， 当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用， 使切削过程平稳。
第8章铣削与铣刀
Work hard and make progress everyday.
教师：冯和平 信箱：pcoqrs@
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第8章铣削铣刀
铣刀（milling cutters）是一种应用广泛的多刃回转刀具。 (1)按用途分类的铣刀：圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀、立铣刀、 键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀； (2)按齿背加工形式分：尖齿铣刀——重磨后面；铲齿铣刀——重磨前面 尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，如图a所示，用钝后重 磨后刀面即可。该刀具应用很广泛，加工平面及沟槽的铣刀一般都设计 成尖齿的。 铲齿铣刀与尖齿铣刀的主要区别是有铲制而成的特殊形状的后刀面，如 图b所示，用钝后重磨前刀面。经铲制的后刀面可保证铣刀在其使用的全 过程中廓形不变。 (3)按齿数疏密程度分：粗齿铣刀、细齿铣刀、密齿铣刀。