第二章平面和连接面

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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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表面粗糙度视频铣平面概述平面的铣削方法——圆周铣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）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，且参与切削的刀齿数较多，切屑厚度变化小，因此铣削力变化较小，振动小，铣削平稳，效率高。2.铣刀直径可以做得很大，能铣出较宽的工件表面而不需接刀。3.铣刀刀片的装夹、刃磨方便、刚性好，且平面度不受刀齿高低及半径差值影响，便于进行高速铣削和强力铣削，因而铣出的平面精度高、表面粗糙度值小。1.能一次切除较大的铣削层深度（铣削宽度ae）。2.在相同的铣削层深度、铣削层宽度和每齿进给量的条件下，用圆周铣加工的工件表面比用端铣加工的表面粗糙度值小（如用立铣刀的端刃和周刃同时铣削）。工件的装夹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视频工件装夹方法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。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。（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。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）周铣时顺铣和逆铣的特点优点缺点顺铣1.铣刀作用在垂直方向的分力FN始终向下，对工件起压紧的作用。因此铣削平稳，对不易夹紧的工件及细长的薄板形工件的铣削尤为合适。2.铣刀刃切入工件时的切屑厚度最大，并逐渐减小到为零。刀刃切入容易，故工件的被加工表面质量较高。3.进给运动方面消耗的功率小较小1.会拉动工作台，使工作台发生间歇性窜动，导致铣刀刀齿折断、刀杆弯曲、工件与夹具产生位移，甚至严重的事故。2.铣刀刀刃从工件外表面切入工件，当工件表面有硬皮或杂质时，容易折损铣刀。逆铣1.在铣刀中心进入工件端面后，铣刀刃沿已加工表面切入工件，工件表面有硬皮或杂质时，对铣刀刃损坏的影响小。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。1.铣刀在垂直方向的分力FN始终向上，将工件向上挑起。装夹时需要较大的夹紧力。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。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。对称铣削铣削宽度ae对称于铣刀轴线的端铣方式，称为对称铣削。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等，均为ae/2。非对称铣削铣削宽度ae不对称于铣刀轴线的端铣方式，称为非对称铣削。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因素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返回视频平面的检测§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+主轴零位误差平行面的铣削在平口钳上装夹以钳体导轨为定位基准平行度误差过大的原因：基准面与平口钳导轨不平行垫铁不等高没擦拭干净，有杂物夹紧时活钳口上翘和固定钳口相贴的表面与基准面不垂直平口钳导轨与工作台面不平行导轨或工作台面磨损平口钳与工作台面间有杂物铣刀圆柱误差过大——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）与钳体导轨面垂直（图2），并以面1为精基准装夹工件铣削面5。铣面6将面5靠向平行垫铁，以面1为精基准装夹工件铣削面6。长方体工件端面铣削的装夹用端铣铣垂直面和平行面在立铣上用平口钳装夹铣削——中、小型工件立铣头零位不准时对垂直面的影响：纵向进给——不影响垂直度，但为凹面横向进给——不垂直（斜面）在卧铣上用压板装夹铣垂直面适用于较大尺寸工件的铣削工作台“零位”不准对垂直度的影响纵向进给时为凹面升降进给时无影响，精度很高端铣平行面在立铣上端铣平行面中小工件在平口钳上装夹，大、中型工件在工作台上用压板装夹端铣平行侧面垂直面和平行面铣削的质量分析影响垂直度和平行度的因素固定钳口与工作台大同小异垂直平行垫铁不平行或圆柱铣刀有锥度铣端面时固定钳口未校好夹紧力过大，引起