铣刀

第七章铣刀（1）铣削过程中，切削力周期性变化，产生周期性振动，造成铣削过程的不平稳。（2）铣削时每个刀齿是短时间周期性切削，周期性的热变形会引起刀齿的热疲劳裂纹，造成切削刃剥离或崩刃。圆柱铣刀铣削时刀齿的切入铣刀的特点：第七章铣刀（3）铣刀刀刃在切削过程中，由于切削厚度αc是变化的。当刃口圆弧半径rn≤αc时，刃口才能切入工件。当rnαc时，刀齿在圆弧KM段滑动。使铣刀刀齿与工件产生很大的挤压和摩擦，加剧铣刀刀齿后刀面的磨损和工件表面加工硬化严重，影响工件表面粗糙度。（4）铣刀每个刀齿的切削是断续的，切屑比较碎小，且刀齿与刀齿之间有足够的容屑空间，故排屑较顺畅。圆柱铣刀铣削时刀齿的切入第七章铣刀第一节铣刀的种类及用途第二节铣刀的几何参数及铣削要素第三节铣削方式第七章铣刀第一节铣刀的种类及用途一、按铣刀的用途分类1．加工平面的铣刀a）圆柱铣刀b）机夹式端面铣刀c）整体式端面铣刀第七章铣刀2．加工沟槽用的铣刀a）立铣刀b）键槽铣刀c）T型槽铣刀d）燕尾槽铣刀e）对称双角度铣刀f）单角度铣刀g）三面刃铣刀h)错齿三面刃铣刀i）锯片铣刀第七章铣刀3．加工圆弧面用的铣刀a）圆角立铣刀b）凹圆弧成形铣刀c）凸圆弧成形铣刀第七章铣刀4．加工曲面用的球面铣刀第七章铣刀二、按铣刀齿背形状分类1．尖齿铣刀尖齿铣刀齿背形状尖齿铣刀的齿背呈直线形，易于制造和刃磨，磨损后沿后刀面进行重磨。大多数铣刀属尖齿铣刀。第七章铣刀铲齿铣刀齿背形状2．铲齿铣刀铲齿铣刀的齿背是用铲齿方法加工出来的。铲齿铣刀磨钝后是沿着前刀面进行重磨的，重磨后的铣刀刃形保持原形，因而适用于切削廓形较复杂的铣刀。第七章铣刀三、按铣刀刀齿材料分类1．高速钢铣刀高速钢铣刀是目前应用最广泛的铣刀，尤其是形状比较复杂的铣刀，通常用高速钢材料制造。高速钢铣刀通常做成整体式的。2．硬质合金铣刀采用硬质合金做刀齿或刀齿的切削部分，随着可转位硬质合金刀片的推广应用，硬质合金铣刀的使用日益增多。除此之外，铣刀还可以按刀齿数目分为粗齿铣刀和细齿铣刀。第七章铣刀铣刀选择实例1．铣削加工如图、所示阶台键（材料45钢，锻件毛坯，经退火或正火热处理）。第七章铣刀序号在卧式铣床上加工在立式铣床上加工铣刀名称铣削工件表面铣刀名称铣削工件表面1圆柱铣刀铣毛坯四面端铣刀铣毛坯四面2三面刃铣刀铣两侧阶台立铣刀铣两侧阶台、倒角3角度铣刀倒角铣刀种类的选择第七章铣刀2．铣削加工图中的各种槽（材料45钢，锻件毛坯，经退火或正火热处理）。序号铣T形槽铣V形槽铣燕尾槽铣刀名称加工内容铣刀名称加工内容铣刀名称加工内容1立铣刀铣直槽锯片铣刀铣窄槽立铣刀铣直槽2T形槽铣刀铣T形槽对称双角度铣刀或立铣刀铣V形槽燕尾槽铣刀铣燕尾槽第七章铣刀第二节铣刀的几何参数及铣削要素一、铣刀的几何参数a）圆柱铣刀b）端铣刀第七章铣刀1．前角对于螺旋齿圆柱铣刀，为了便于制造和测量，规定法向前角γn为其标注角度。而γn和γo的换算关系为：tanγn=tanγotanβo式中βo——螺旋齿轮的螺旋角。对于端面铣刀，规定用正交平面内的前角γo为标注角度。第七章铣刀选择铣刀前角的原则是：根据工件材料和刀具材料选择。若工件材料较软时，为了减少切削层的变形，减小切削力与切削热，应选择较大的前角。若工件材料硬而脆，为保护刀尖，提高刀具切削部分的强度，应选择较小的前角；硬质合金铣刀的前角要比高速钢铣刀的前角小些。铣刀的前角（圆柱铣刀为γn，端面铣刀为γo）工件材料刀具材料钢材铸铁铝合金高速钢10°～20°5°～15°25°～30°硬质合金-10°～15°-5°～5°-第七章铣刀2．后角规定铣刀的后角在正交平面Po内测量。在铣削过程中，由于铣削厚度比车削小，磨损主要发生在后刀面上，为了减少后刀面的磨损，应该选择较大的后角αo。铣刀后角的数值铣刀类型αo高速钢铣刀粗齿12°细齿16°硬质合金铣刀粗齿6°～8°细齿12°～15°第七章铣刀3．主偏角和副偏角圆柱铣刀的主偏角Kr=90°。因圆柱铣刀无副切削刃，所以无副偏角。硬质合金端面铣刀主偏角Kr和副偏角Kr′工件材料KrKr′钢材60°～75°0°～5°铸铁45°～60°0°～5°第七章铣刀4．刃倾角（1）圆柱铣刀的刃倾角λs等于刀齿的螺旋角βo。（2）硬质合金端面铣刀的刃倾角，主要考虑铣削中的冲击性。铣刀的刃倾角λs（螺旋角βo）铣刀类型圆柱铣刀立铣刀键槽铣刀三面刃及两面刃铣刀硬质合金端铣刀粗齿细齿λs（β）40°～60°25°～30°30°～45°15°～20°10°～15°-5°～-15°第七章铣刀二、铣削要素（1）铣削速度（ν）铣削速度是指在切削过程中，铣刀的线速度。其计算公式为：1000dn(m／min)式中d——铣刀的直径，mm；n——铣刀的转速，r／min。第七章铣刀（2）进给量1）每齿进给量fz即铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的相对位移（mm／z）。一般选择铣削用量时采用此单位表达。2）每转进给量f即铣刀每转一转，铣刀与工件的相对位移（mm／r）。3）进给速度νf即铣刀相对于工件的移动速度，也即单位时间内的进给量，单位为mm／min。每齿进给量fz、每转进给量f、进给速度νf三者之间的关系为：νf=f·n=fz·z·n(mm／min)式中z——铣刀齿数。第七章铣刀（3）铣削深度αp铣削深度：指平行于铣刀轴线测得的切削层尺寸，对于圆柱铣刀，铣削深度即为被铣削表面的宽度。端铣时的铣削深度：是已加工表面与待加工表面的垂直距离。铣削用量要素a）圆柱铣刀（周铣）b）端面铣刀（端铣）第七章铣刀铣削用量要素a）圆柱铣刀（周铣）b）端面铣刀（端铣）（4）铣削宽度αe铣削宽度：指垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。对于圆柱铣刀，铣削宽度是指被切削层的深度。端铣的铣削宽度为被铣削层表面的宽度。第七章铣刀2．铣削层参数（1）切削厚度αc切削厚度：指相邻两刀齿主切削刃运动轨迹间的距离，在基面中测量，切削厚度αc是影响切削力大小的主要因素。圆柱铣刀铣削（周铣）时：当θ=0°时，αc=0当θ=ψ时，αc为最大圆柱铣刀的切削厚度及其变化a）切削厚度b）切削厚度的计算第七章铣刀（2）切削宽度αw螺旋齿铣刀的切削宽度切削宽度：指铣刀主切削刃参加工作的长度。对于直齿圆柱铣刀，其切削宽度等于切削深度，即αw=αp。对于螺旋圆柱铣刀，其切削宽度随着刀齿的位置不同而不同，刀齿刚接触工件时，αw的值很小，随着刀齿的切入逐渐增大，切出时又逐渐减小。第七章铣刀第三节铣削方式一、周铣与端铣凡用铣刀圆周上的刀齿进行铣削的称为周铣。凡用铣刀端面的刀齿进行的铣削称为端铣。区分端铣与周铣的主要依据是主切削刃所在的位置，而不是以立铣与卧铣区分。a）圆柱铣刀（周铣）b）端面铣刀（端铣）第七章铣刀二、逆铣与顺铣1．逆铣铣刀旋转切入工件的方向（切削速度方向）与工件的进给运动方向相反，称为逆铣，如图a所示。逆铣和顺铣第七章铣刀2．顺铣铣刀旋转切入工件的方向（切削速度方向）与工件的进给运动方向相同，称为顺铣，如图b所示。逆铣和顺铣第七章铣刀3．逆铣与顺铣的特点（1）逆铣时，每个刀齿的切削厚度从零增至最。顺铣时则相反，切入时的切削厚度最大，逐渐减小至零，且ν与f同向。铣削力的分析a)逆铣b)顺铣第七章铣刀（2）逆铣时各齿产生的水平铣削力FH与进给方向相反，工作台丝杠螺纹左侧与螺母螺纹右侧始终接触。顺铣时作用在工作台（工件）上的水平分力FH与走刀方向f相同。铣削力的分析a)逆铣b)顺铣第七章铣刀（3）逆铣时产生在工件上的垂直分力Fv是向上的，与工件的夹紧力和工件重力相反。顺铣时，作用在工件上的垂直铣削分力Fv向下，工件压向工作台。即切削力Fv与夹紧力和工件重力方向一致。铣削力的分析a)逆铣b)顺铣第七章铣刀三、对称铣削与不对称铣削1．对称铣削刀具与工件的位置对称，刀齿切入工件与切出工件的切削厚度相同，铣削宽度顺铣与逆铣部分相同。第七章铣刀2．不对称逆铣铣削切入时切削厚度最小，切出时切削厚度最大。这种铣削方式可减少刀齿的冲击，使切削平稳。第七章铣刀3．不对称顺铣铣削开始切入时切削厚度最大，而切出时的切削厚度最小。用于加工不锈钢和高温合金时，可减小硬质合金的剥落破损，但要注意顺铣产生的不良影响。