第3章 铣刀
铣工工艺第三章台阶、沟槽、键槽的铣削和切断
3. 铣燕尾槽、燕尾应注意的事项
（1）铣削中主轴转速不宜过高， 进给量、切削层 深度不可过大， 以减小铣削抗力， 还应及时排屑和 充分浇注切削液。
键槽两侧面与工件轴线不平行
4） 影响键槽槽底面与工件轴线平行度的因素 ①工件装夹时， 上素线未校正水平。 ②选用的平行垫铁平行度差， 或选用的成组Ｖ 形 垫铁不等高。
槽底面与工件轴线不平行
二、半圆键槽的铣削
半圆槽的铣削
半圆键连接
1. 半圆键槽的技术要求
（1） 半圆键槽的槽宽精度为IT9级， 键槽侧面的 表面粗糙度Ra值为1.6μm。
工作台“零位” 不准对台阶质量的影响
（2） 影响台阶形状、位置精度的因素 1） 平口钳固定钳口未校正， 或用压板装夹时工件 位置未校正， 铣出的台阶产生歪斜。 2） 工作台“零位” 不准， 用三面刃铣刀铣削台阶， 不仅台阶上窄下宽， 而且台阶侧面被铣成凹面。 3） 立铣头“零位” 不准， 用立铣刀采用纵向进给 铣削台阶， 台阶底面产生凹面。
（2） 半圆键槽的两侧面平行且对称于工件轴线。
2. 半圆键槽的铣削方法
在立式铣床上铣半圆键槽
在卧式铣床上铣半圆键槽
3. 半圆键槽的检测
（1） 半圆键槽的宽度一般用塞规或塞块检测。 （2） 半圆键槽的槽深可用一厚度小于槽宽的样柱， 配合游标卡尺或千分尺间接测量。
半圆键槽深度测量
§ 3-3 特形沟槽的铣削
第三章 台阶、沟槽、键槽的 铣削和切断
§ 3-1 台阶和直角沟槽的铣削 § 3-2 轴上键槽的铣削 § 3-3 特形沟槽的铣削 § 3-4 工件的切断
§ 3-1 台阶和直角沟槽的铣削
铣削台阶、直角沟槽是铣削加工的主要内容之一， 其工作量仅次于铣平面。
第三章数控铣床机械部分设计方案的一般过程
第三章数控铣床机械部分设计的一般过程3.1 铣削力的计算现假设刀具材料为高速钢，工作材料为碳钢(>。
Z轴铣削工作时铣削力的计算：最大铣削直径，最小直径。
由《实用机床手册》得：铣削功率铣削力铣削力修正系数其中工件材料系数高速钢铣刀,前角系数主偏角==1.0因此—工件材料的抗拉强度；—铣削深度；—毎齿进给量；—铣削宽度；—铣削直径；Z—铣刀齿数，现取=0.05mm/Z=4mmZ =4 =10mm=8mmn=400r/min，=642×4×0.05×8×10×4×0.9255=907.8N=3.14×10×400/1000=12.56mm/s=907.8×12.56/60000=0.197 / 163.2 主轴电机的选择选主轴电机时按铣削计算，因为铣削时最大的铣削力为：=642×4×0.05×8×4×4×0.9255=1996.3N=3.14×4×1600/1000=20.1m/s=1996.3×20.1/60000=0.68主轴功率P= =0.68/0.88=0.77所以选电动机为=1.1，型号：Y90S—4型3.3 X、Y轴铣削力的计算主转动中主轴功率P=0.77KW，则=0.77/1.1=0.7电动机的额定功率=1.1KW。
铣削力同样遇刀具材料、被铣削工件的材料、切削量等因素有关，现以刀具材料为高速钢，共建材料为碳钢进行计算。
主传动功率P包括铣削功率，空载功率，附加功率三部分，即：P=++，对于一般轻载高速的中、小型机床，取=0.5P，故总功率为：P=+0.5 P+<1－），=0.5P/(2－>，在进给传动中铣削功率，查机床设计手册得k=0.85那么=0.85×0.5×1.1/(2－0.7>=0.36切削时主轴上的扭矩为：则主轴上最大扭矩为：=97400×0.36/400=876.6<）铣刀的最大直径为：10mm 。
第三章数控铣削编程
第3章数控铣削加工编程 若已将各轴移到工作区内某位置，其屏幕显示当前刀具在机 床坐标系中坐标为(x1, y1, z1)。此时，如果用MDI操作方式执行 程序指令G92 X0 Y0 Z0，就会在系统内部建立工件坐标系，屏 幕上将显示出工件原点在机床坐标系中的坐标为(x1 ，y1，z1)， 按F9键显示方式→坐标系→工件坐标系，将正文区切换到显示 工件坐标系，则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(0，0， 0)；如果执行程序指令G92 Xx2 Yy2 Zz2，则显示出工件原点在机 床坐标系中的坐标为(x1−x2 ，y1−y2 ，z1−z2)；如切换到工件坐标 系显示，则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(x2 ，y2 ，z2)。 在整个程序运行时，执行G92指令的结果和此一样；再执行G92 指令时又将建立新的工件坐标系。如前所述，在执行含G92指令 的程序前，必须进行对刀操作，确保由G92指令建立的工件坐标 系原点的位置和编程时设定的程序原点的位置一致。
第3章数控铣削加工编程
X 1 机机工对 M Z1 Y 机 35 机机工对 M Y59 30 15 A G59 B 20 G52 35 X 30 45 X59 D
Y1
35 Y2
Y W 工工 工对 X
G54 X2
30
X 54
图3-13 工件坐标系设定
第3章数控铣削加工编程 执行N10程序段时，系统会先选定G54坐标系作为当前工 件坐标系；然后，再执行G00移动到该坐标系中的A点。执行 N15程序段时，系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系。 执行N20时，机床就会移到刚指定的G59坐标系中的B点。执行 N25时，将在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52，G52 后所跟的坐标值，是G52的原点在当前坐标系中的坐标。执行 N30时，刀具将移到局部坐标系G52中的C点。G53是直接按机 床坐标系编程。执行N35时，工具将移到机床坐标系中的D点。 但G53指令只对本程序段有效，后续程序段如不指定其他坐标 系的话，当前有效坐标系还是属于G59中的局部坐标系G52。
(完整word版)第3章机床与刀具
第3章 机床与刀具习 题3—1 车圆柱面和车螺纹时各需要几个独立运动?3—2 试将图3－1画成一个完整的铣螺纹传动原理图，并说明为实现所需成形运动需有几条传动链?哪几条是外联系传动链？哪几条是内联系传动链？3-3 已知：26.1m in,/5.12min ==ϕr n ，变速级数Z ＝12，用查表法确定主轴各级转速.3-4 有一普通车床的转速图如图3－2所示,试确定该车床主轴的计算转速，并写出各传动轴及齿轮的计算转速。
3-5 分析图3－3所示的传动系统(1) 写出传动路线表达式；(2) 求主轴的转速级数；(3) 计算主轴的最高、最低转速。
图3—1 传动原理图 图3-2 转速图3—6 欲设计一普通卧式车床地主传动系统。
给定条件为：主轴转速范围min /1700~5.37r ，从结构和工艺考虑，要求Z ＝12级机械有级变速.试完成下述内容：(1) 求出机床主轴的变速范围n R ;(2) 确定主轴转速公比ϕ;(3) 查表3－1确定主轴各级转速；(4) 写出可能的的结构式，并确定一个合理的结构式，说明理由；(5) 拟定一个合理的转速图；(6) 根据转速图计算基本组、第一扩大组的各传动比;(7) 用计算法确定基本组各齿轮的齿数。
3—7 成形车刀在0≠f γ和0≠f α时,为什么要进行廓形设计，设计内容是什么，为什么会产生双曲线误差？图3-3 传动系统表3-1 ϕ ＝1.06的标准数列3-8 0=f γ，0=p λ的铲齿成形铣刀形成后刀面的基本要求是什么,重磨的基本要求是什么？ 3-9 0=f γ的铲齿成形铣刀，其轴向截面、前刀面刃形、铲刀刃形与工件槽形有何关系？0>f γ呢?3—10 当 0>f γ时，插齿刀的前刀面是何种表面？是顶后刀面还是齿侧刀面？3—11 当 0>f γ时，插齿刀齿形为什么有误差?如何修正？3-12 画麻花钻头结构图,标明切削刃、前刀面、后刀面、进给剖面前角、后角及端面刃倾角。
7.第三章 数控铣床机械部分设计的一般过程
- 7 - 第三章 数控铣床机械部分设计的一般过程3.1 铣削力的计算现假设刀具材料为高速钢，工作材料为碳钢(a b MP 650=σ)。
Z 轴铣削工作时铣削力的计算：最大铣削直径mm d 10max =，最小直径mm d 4min =。
由《实用机床手册》得： 铣削功率4106⨯=VF P z m铣削力FZ o w f p z ZK d a a a F 86.086.072.0642-=铣削力修正系数kFZ FZ mFZ FZ K K K K γ= 其中工件材料系数006.1638.03.0=⎪⎭⎫⎝⎛=b mFZ K σ高速钢铣刀︒=15o r ,前角系数92.0=FZ K γ主偏角γk =︒75 kFZ K =1.0因此0.192.0006.1⨯⨯=FZ Kb σ—工件材料的抗拉强度；p a —铣削深度；f a —毎齿进给量；w a —铣削宽度；o d —铣削直径；Z —铣刀齿数，现取f a =0.05mm/Z p a =4mm Z =4 o d =10mm w a =8mmn =400r/min ，Z F =642×4×0.050.72×80.86×100.86-×4×0.9255=907.8N1000/n d V o π==3.14×10×400/1000=12.56mm/s4106⨯=VF P z m =907.8×12.56/60000=0.19kW- 8 -3.2 主轴电机的选择选主轴电机时按铣削计算，因为铣削时最大的铣削力为：Z F =642×4×0.050.72×80.86×40.86-×4×0.9255=1996.3N1000/n d V o π==3.14×4×1600/1000=20.1m/s4106⨯=V F P z m =1996.3×20.1/60000=0.68kW 主轴功率P =88.0/m P =0.68/0.88=0.77kW 所以选电动机为m P =1.1kW ，型号：Y90S —4型3.3 X 、Y 轴铣削力的计算主转动中主轴功率P =0.77KW ，则η=0.77/1.1=0.7电动机的额定功率o P =1.1KW 。
第三章 台阶、沟槽、键槽的铣削和切断
3） 用杠杆百分表调整对中心
用杠杆百分表调整对中心
（3） 平键槽的铣削方法1） 铣通键槽Fra bibliotek铣通键槽
移动压板夹紧工件铣键槽 １—薄铜皮 ２—工件
2） 铣封闭键槽 ①分层铣削法
分层铣削键槽
②扩刀铣削法
扩刀铣削键槽
3．平键槽的检测和铣削质量分析
（1） 平键槽的检测
1） 键槽宽度的检测
第三章 台阶、沟槽、键槽的 铣削和切断
§ 3-1 台阶和直角沟槽的铣削 § 3-2 轴上键槽的铣削 § 3-3 特形沟槽的铣削 § 3-4 工件的切断
§ 3-1
台阶和直角沟槽的铣削
铣削台阶、直角沟槽是铣削加工的主要内容之一，
其工作量仅次于铣平面。
台阶式键
一、台阶、直角沟槽的技术要求
台阶、直角沟槽主要由平面组成。这些平面应具有 较好的平面度和较小的表面粗糙度值。
4. 直角沟槽的检测
用杠杆百分表检测直角沟槽的对称度
5. 直角沟槽铣削的质量分析
（1） 影响沟槽尺寸的因素 1） 沟槽宽度精度一般要求较高， 用定尺寸刀具加 工时铣刀尺寸不正确， 使槽宽尺寸铣错。 2） 三面刃铣刀的端面圆跳动太大， 使槽宽尺寸铣
大； 径向圆跳动太大， 使槽深加深。
3） 使用立铣刀铣沟槽时， 产生“让刀” 现象， 或来回数次吃刀切削工件， 将槽宽铣大。 4） 测量不准或摇错刻度盘数值。
（2） 影响沟槽形状、位置精度的因素 1） 工作台“零位” 不准， 使工作台纵向进给运
动方向与铣床主轴轴线不垂直， 用三面刃铣刀铣削时，
将沟槽两侧面铣成弧形凹面， 且呈上宽下窄（两侧面 不平行）。 2） 平口钳固定钳口未校正， 使工件侧面（基准 面） 与进给运动方向不一致， 铣出的沟槽歪斜（ 槽
第三章 数控铣床编程基础
第三章数控铣床编程基础一.数控铣床的坐标系1.机床坐标系数控铣床是以主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴正方向X轴位于与工件安装面平行的水平面内。
以立式铣床为例，人面对主轴，主轴右侧方向为X轴正方向。
Y轴方向可根据Z.X按右手直角坐标系来判定。
机床原点有两种设置方法。
一种设在机床的最大加工范围下平面的左前角，目前应用最多的是使机床原点与机床参考点重合。
机床启动后，首先要将机床“回零”，即执行手动返回参考点，使各轴都移动到机床原点.在数控系统内部建立一个以机床原点为坐标原点的机床坐标系。
CRT上显示此时主轴端面中心在机床坐标系中的坐标值均为零。
2.工件坐标系用机床坐标系进行编程很不方便，通常用工件坐标系来编程。
工件坐标系的原点称为工件原点。
也称为工件零点和程序原点。
工件原点的位置是任意的，它是由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。
在选择工件原点时应遵循的原则：工件原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少错误；对于对于对称的零件，工件原点应选在对称中心上；对于一般零件，工件原点可设在工件外轮廓某一角上；Z轴方向上的工件原点，一般设在工件表面；工件原点应尽量选在精度较高的表面，以提高被加工零件的加工精度。
当工件安装在铣床上进行加工之前，首先必须建立工件坐标系，建立工件坐标系方法有下：（1）进入手动（JOG）状态，以低速进给使刀具轻微接触工件左侧。
可用一张纸贴在工件表面来回抽动，当刀具逐渐向工件移动，如果感觉抽不动纸，则说明刀具与工件间隙很小了，这时把手动脉冲进给倍率开关旋到10um或1um，利用0.02㎜的塞尺在刀具与工件之间试塞，如果能通过，则把刀具往工件方向移动0.02㎜，直至塞尺通不过为止。
记下此时CRT屏幕上X的坐标值（负值）。
用同样的方法使刀具轻微接触工件前部，记下此时动态坐标Y值（负值）。
然后把X.Y值分别加上刀具半径值，则可得到工件原点在机床坐标系中的坐标值（Xo,Yo）。
第3章数控铣削加工工艺(教案10)
换向进给，每当坐标移动换向时（由正→负或由负→
正），都可能带入因机床磨损而产生的机械间隙，加工 中要注意反向间隙补偿。
第3章 数控铣削加工工艺
2. 确定加工方案 该零件结构形状简单，尺寸精度要求不高，除外形 轮廓由数控铣床完成外，其余前、后平面及￠15+0.070mm 孔均用普通机床加工。无论是普通机床加工还是数控铣 床加工, 由于表面粗糙度均为Ra6.3 μm ，因而都需要通 过粗、精加工来完成。
第3章 数控铣削加工工艺
图3-25 切削圆弧的进给速度
第3章 数控铣削加工工艺
（2） 加工圆弧段时，由于圆弧半径的影响，切削点的实际
进给速度vT并不等于选定的刀具中心进给速度vf。由图3-25可知， 加工外圆弧时，切削点的实际进给速度为
R vT vf Rr
即vT＜vf。 而加工内圆弧时， 由于
第3章 数控铣削加工工艺
4. 选择主轴转速n 主轴转速n可根据选取的切削速度vc通过式求 得， 得到的主轴转速n应圆整到机床说明书中的
标准值。
第3章 数控铣削加工工艺
3.3 典型零件的数控铣削加工工艺
3.3.1 样板零件的数控铣削加工工艺 图3-26所示的样板零件，其材料为45钢。该样板零 件在数控铣削加工中有一定的代表性，加工时，在保证 质量的前提下， 应尽量提高生产率并降低成本，因此不 一定全部都由数控机床加工，简单的表面应该由普通机 床来完成。下面说明其加工工艺。
7. 选择切削用量 因铣刀直径较小，为了保证精加工时刀具的 强度和刚度， 确保零件的要求，故选择主轴转速
为350 r／min，进给速度为105 mm／min。
R vT vf Rr