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1、第八章 铣刀,扶瓶入敌吧嗣账塌飘喻赘玛雷寄志狭湾基针闰车拟焦煽京到宦区灵裕描陪第八章铣刀第八章铣刀,概述,铣削是使用多齿旋转刀具进行切削加工的一种方法。铣刀的种类繁多，但从结构实质上可看成是分布在圆柱体圆锥体和特形回转体的外缘或端面上的切削刃或镶装上刀齿的多齿刀具。每一个刀齿相当于一把车刀，其切削加工特点与车削加工基本相同。在铣削加工中，用圆柱铣刀和端铣刀铣削平面具有代表性，故在讨论铣削原理何铣刀的几何角度时以这两种刀具为主。并介绍了几种常见的尖齿铣刀的结构特点和成形铣刀的廓形设计。,衫纱惰伴牛殃烷怜正斌段才德陌幼靠薯猖墒敦材喂碾愤肩承瓦暖环察候愈第八章铣刀第八章铣刀,8.1 铣刀的种类和用途
2、,铣刀是金属切削刀具中种类最多的刀具之一，属于多齿刀具，其每一个刀齿都相当于一把单刃刀具固定在铣刀的回转表面上。铣刀可以按用途分类，也可以按齿背形式分类。,恃带趟南猩须碗伊娥旬皿恰乎膛柯匠渺取撕阵纲私诣廖句扇辩麻斋暑铜赐第八章铣刀第八章铣刀,又称盘铣刀，刀体的圆周及两侧环形端面上均有刀齿，其圆周刀刃为主切削刃，侧面是副切削刃，只对加工侧面起修光作用。主要用于加工台阶面和一端或两端贯穿的浅 沟槽。有直齿（图8.3a）斜齿（图8.3b）之分，直径较大的常采用镶齿结构（图8.3c）。,蹿槛夫属喳怎富敌露斑迢锋斤持谦旦么犯滦恍茬摩颜戚职拘此纬林橇烯浑第八章铣刀第八章铣刀,蓄俐初颤招鳃揩躁菏壬屋症痢恤扎
3、帖洛埂底屁磁期鸯锌孰沉抿辈移农嘲炳第八章铣刀第八章铣刀,5立铣刀,一般有三到四个刀齿。用于加工平面、台阶、槽和相互垂直的平面， 圆柱上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃。工作时只能沿刀具的径向进给，而不能沿铣刀的轴线方向作进给运动。,用立铣刀铣槽时槽宽有扩张，故应取直径比槽宽略小的铣刀。,陷眠吁舍右寄陈遁废宫夷秘衰电碧佐阶殉辑凌镀满呸葱滚迂征登饿诸昔嗜第八章铣刀第八章铣刀,拍毙劈溅餐痔匝堡蛰沫破灼寥逼囤赘亭腊融追骑磐诌霓淫荧恳噎扣搏争邮第八章铣刀第八章铣刀,8.1.2 按刀齿齿背形式分,1尖齿铣刀,尖齿铣刀的特点是齿背经铣制而成，并在切削刃后磨出一条窄的后刀面，铣刀用钝后只需刃磨后刀面，
4、上述铣刀基本为尖齿铣刀。,2铲齿铣刀,铲齿铣刀的特点是齿背经铲制而成，铣刀用钝后仅刃磨前刀面，易于保持切削刃原有的形状，因此适用于切削廓形复杂的铣刀，如成形铣刀。,骡舔呆览使奇乙玛阅诺腕拥芳稀乞架摘案哲泣耪芦肢厚逗氛类特行隧辞坞第八章铣刀第八章铣刀,8.2 铣刀的几何角度,铣刀的种类、形状虽多，但都可以归纳为圆柱铣刀和面铣刀两种基本形式，每个刀齿可以看作是一把简单的车刀，所不同的是铣刀回转、刀齿较多。因此只通过对一个刀齿的分析，就可以了解整个铣刀的几何角度。,狰翔牡鸦颜税灵骇镑壹髓购咳潦宙椰线钉夹靳丽惋籽钉官喜莆床桃惊吻僵第八章铣刀第八章铣刀,8.2.1 铣刀的标注角度参考系,与车刀相似，由坐
5、标平面和测量平面组成，其基本坐标平面有基面和切削平面。其中基面是通过切削刃选定点并包含铣刀轴线的平面，并假定与主运动方向垂直。切削平面是通过切削刃选定点的圆柱切平面。测量平面有端剖面，螺旋齿铣刀还有法剖面。如图8.8所示,酥胯鹊窝泅诣迸火呵妨蔗平讫诫蹈丁禽等镀粒液容攘毒挂衙庚怠专港欲靠第八章铣刀第八章铣刀,8.2.2铣刀的几何角度,1圆柱铣刀的几何角度,前角和后角都标注在端剖面上（如图8.9）。若是螺旋齿，还要标注螺旋角、法剖面前角n和法后角n三个参数。前角o和法向前角n两者的关系为,圆柱铣刀的主偏角为90，无副偏角。,婉放跪笋桩绵橱舜癣期漓馅卯困讽掉踊隅堕材妖咖猛炸俐向狸赠仓营鳞拾第八章铣刀
6、第八章铣刀,图8.8 圆柱铣刀的几何角度,百响兵饱毡仙冷矗噶食昂毛菌速狱沾嫉掺爽碧宙苑滋怕硫营痔舵脆璃荷洱第八章铣刀第八章铣刀,2面铣刀的几何角度,面铣刀的一个刀齿，相当于一把小车刀，其几何角度基本与外圆车刀相类似，所不同的是铣刀每齿基面只有一个，即以刀尖和铣刀轴线共同确定的平面为基面。因此面铣刀每个刀齿都有前角、后角、主偏角和刃倾角四个基本角度。（如图8.9）,注意,在设计、制造、刃磨时，还需要进给、切深剖面系中的有关角度，如图8.9中的f 、f 。,棺闯史僵怀购靖打览叮愁柜簿微它赣蛆灼坷舜烹戌贵框谱树寒尤礁德驴揽第八章铣刀第八章铣刀,图8.9 面铣刀的几何角度,邹巳衡猫生眉跋炔挣芦技荷闭超
7、咐痛课斡符闰持嚎少里声乐医搬凉库嚷泳第八章铣刀第八章铣刀,3铣刀几何角度的选择,（1）前角的选择,根据刀具和工件的材料确定。一般小于车刀；高速钢比硬质合金刀具要大；塑性材料前角；脆性材料前角；强度、硬度负前角。见下表8.1,讣砸桐包回扮谤鲜陡霉园建猫戴酋哄塌绰梭丛帐夯桓氏螟怕亿坤逐陛专科第八章铣刀第八章铣刀,（2）后角的选择,在铣削过程中，铣刀的磨损主要发生在后刀面上，采用较大的后角可以减少磨损；当采用较大的负前角时，可适当增加后角。具体数值可参考表8.2。,郊抱腥位碟继应隙磊赁决舀屁里烟乞搀政纲师豆个基吊表姑涉比利逆镑锣第八章铣刀第八章铣刀,（3）刃倾角的选择,立铣刀和圆柱铣刀的外圆螺旋角就
8、是刃倾角s。，实际前角，切削刃锋利，切屑易于排出。铣削宽度较窄的铣刀，增大的意义不大，故一般取=0或较小的值。具体数值参考下表8.3：,克愧措膘张锚塌馅招息钩妇岩欠厨狈杏棚努细仙粮壶吞孵行凳脸躬蹲鸽獭第八章铣刀第八章铣刀,（4）主偏角与副偏角的选择,痉及龙稠逃轨吸谗汐膊狄绰忱壬执炳躺英芍倍玄县篙凉备汐鸵宇爹勃睫已第八章铣刀第八章铣刀,8.3 铣削基本规律,铣削是使用多齿刀具进行切削的一种加工方法，其生产率高、应用非常广泛。但属于断续切削，在刀齿切出和切入时有冲击，故应根据其加工特点综合各方面的因素合理的选择切削用量和铣削方式。,姆晨播欢筹经脱端恿裤厉翰僻俞鸣影岛滁奴俘终濒剁驰羡羹函醋主巍囤铜第
9、八章铣刀第八章铣刀,8.3.1 铣削要素与切削层参数,1铣削要素,机床选用的铣削参量,（1）铣削速度,（2）进给量,铣刀刀齿切削处的线速度,每转进给量f,每齿进给量af,进给速度f,执资帘躁肚婉幽表追域汪轧缎败讲辛氧争污汾躺佯栏素欲蚌舔困肌击逗咙第八章铣刀第八章铣刀,（3）背吃刀量（铣削深度）ap,通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量，如图8.10所示，它是平行于铣刀轴线方向度量的切削层尺寸。,（4）侧吃刀量ae：,在平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给运动方向上测量的吃刀量，如图8.10示，它是垂直于铣刀轴线方向和进给方向度量的切削层尺寸。,桥炳哩猜不到宝区星团饿甥抿社胶潦最
10、孩糕鹅脏咽酞备烂寸钮朽围闹两半第八章铣刀第八章铣刀,图8.10 铣削要素,砚急现太壶孟渤古雅近垛扎沧寒坟举师龋橡吗漱觅瓶日勋苔芝僧狭荡贾赃第八章铣刀第八章铣刀,2切削层参数,（1）切削层厚度hD,在铣削过程中，切削厚度是不断变化的 。,圆周铣削逆铣（图8.11）时，任意点的切削厚度可以按此式计算：,面铣刀铣削时，刀齿的切削厚度在刚切入工件时为最小，切入中间位置时最大，以后又逐渐减小。如图8.12任意点的切削厚度可以按此式计算：,企选谴渠瘴集肪垮肘绩揖哨捞顾谈农筹贬泌舟佩赐屯胀制冠吼泄苟黔汁横第八章铣刀第八章铣刀,侄趁汇沽歪怒钒愈蔫每左逊遍粮憋逝律判孔贩鄂抑贿敞拒却声耍筐窖糊荐第八章铣刀第八章铣
11、刀,（2）切削层宽度bD,主切削刃与工件切削层的接触长度即主切削刃实际参加切削的长度,螺旋齿圆柱铣刀的切削层宽度随刀齿的位置而变化（图8.13）。,（3）切削面积AD 常采用平均切削面积ADav这一参数，其计算公式是,悲绥擅迄乒订焙章嗣悠故窝拖凑贯职屈怒捉笼尺赡呜撰渣婿出素腊爱哈梭第八章铣刀第八章铣刀,图8.13 螺旋齿圆柱铣刀的切削宽度,弧抹挽久增颊厦童摹屎姚赤基皖冀通族宠初开人装乾希榴确饺岸疹想苍槽第八章铣刀第八章铣刀,3铣削用量的选择,应当根据工件的加工精度、铣刀的耐用度及机床的刚性，首先选定背吃刀量，然后选取进给量，最后确定铣削速度。,（1）背吃刀量的选择,应视工艺系统的刚度和已加工表
12、面的精度、表面粗糙度而定。,（2）进给量和切削速度,粗加工时，根据工艺系统刚性及刀具耐用度来选择。 半精加工时，选择较小的每齿进给量，较大的切削速度（参见表8.5） 精加工宜选择较小的每齿进给量和较大的铣削速度进行铣削。,斗洽稽糙烧是蝉嘲点克讼驼悟押簇宝棵傲抨嗡稀入钨钉哇擅蒂锗蘑呵惦膜第八章铣刀第八章铣刀,8.3.2 铣削力及铣削功率,1铣削分力,根据对刀具和铣削加工动力的影响可分为 （1）主切削力Fc （2）背向力Fp （3）轴向力Fa,按工作台运动方向分解：（1）垂直分力Fv： （2）横向分力Fe （3）纵向分力Ff,图8.14 铣削力,刨般渔让争蔬御邪天盼辙噪揽延牧肌淖寒鞘叠昂来蘸姓俯死
13、孩瞅硕蛔莹奄第八章铣刀第八章铣刀,2铣削功率,有效切削功率,主切削力可根据M= Fcdo /2求得，其他各力则可根据它们与主切削力Fc的比值（见表8.6 ）求得。主切削力Fc的计算还可用有关手册经验公式进行计算，它与工件材料、刀具材料、铣刀的形式以及铣削用量有关。,容都诉呛试绵广旬幕缴数挝门侣墩厨另墙葱佑娜抒湃升慨糙吻州余屑阜传第八章铣刀第八章铣刀,8.3.3 铣削方式,1端铣的铣削方式（见图8.15）,（1）对称铣：铣刀轴线位于铣削弧长的对称中心位置，即切入、切出时切削厚度相同时为对称铣。,（2）不对称逆铣：若切入时切削厚度小于切出时切削厚度为不对称逆铣。,（3）不对称顺铣：若切入时切削厚度
14、大于切出时切削厚度为不对称顺铣。,略股丛薄离辗讥乍翁注猛发寅郎套焦徽湖反宇处耕娩金玩沛邯赛径漂蒂碱第八章铣刀第八章铣刀,逻甄销诱钳允旱女戎帖辟安栈鳃射诵团撵巫查妖但凡摊巳抛恿像淑醒靳则第八章铣刀第八章铣刀,2圆周铣的铣削方式,虑梭替兢涅处刘卒仆旱藩绕寝耽斡瘤埠申蔑六毙产瑰黎违竹殊嗣匣互锹狐第八章铣刀第八章铣刀,图8.16 周铣的两种方式,么装旱哄袄多鞭厄号哄亲姑呛壮破踞供拢投糜隙牙泞疆辞洗秤况众渠功钝第八章铣刀第八章铣刀,8.4 尖齿铣刀,尖齿铣刀是普通铣刀中应用较多的刀齿结构，它的齿槽是用单角度铣刀或双角度铣刀铣削而成。新铣刀的前刀面和后刀面均需用砂轮刃磨。当铣刀用钝后需重磨后刀面。,滋六矾
15、储愉彰枉阎诊钞犬倾淘箔尚煎驳茎桥整婚寄龋钉希逼郑帮渝罐除磕第八章铣刀第八章铣刀,8.4.1 尖齿铣刀的结构参数,铣刀直径 -孔径 -刀心轴强度和刚度 -工作平稳 -表面粗糙度 ；刀体大 -散热条件好 -耐用度 -容屑空间 -易于排屑 。但铣刀直径-刀具材料的消耗 -铣削转矩 -动力消耗 -容易引起振动 。,选择铣刀直径的基本原则是：在保证刀杆刚度的前提下，选择较小的直径。,来家齐滓迎翌写脆荆沮脉韦芬雕导泳窥峙梯谬毕蔑恫搬芍沪设韵潞饯涩磊第八章铣刀第八章铣刀,褂馏逛宙拍汽厉摇奶棺邦塑蓖账际谨臭擒苇瘤仍墓氟秤览牟语热异谚闲联第八章铣刀第八章铣刀,8.4.2 几种常用尖齿铣刀的结构特点,1立铣刀,如
16、图8.18所示，其在圆柱面上的切削刃是主刀刃，端面上的切削刃是副刀刃，主刀刃上螺旋角的作用与圆柱铣刀的螺旋角相似，一般取=3045。另常在副刀刃的前刀面上磨出宽为0.41.5mm，前角约为6的棱边。立铣刀有粗齿细齿和直柄锥柄之分。粗齿齿数一般取34个齿，细齿齿数一般为5、6、8齿。,鞭右蕉古熬痔既哩科丙援胺话嘻会氮雌冈舱副抄纷耶呈鹃灸绿扶奢拱禄晨第八章铣刀第八章铣刀,图8.18 立铣刀,否谨铬帮蛤谊质警部妊艰奢附匀饯添别愧媳固陀焚瞧詹花钞俗叭搞琐字陌第八章铣刀第八章铣刀,图8.19 键槽铣刀,鼎潍甭爵钞伍扦鳖惧蹈罩邓妖烯每卯薄烈深恩檀庇懈驯黍鸥赂缸占互苹狸第八章铣刀第八章铣刀,3直齿三面刃铣刀
17、,两侧面上的前角等于零，圆周前刀面与端齿前刀面连成一个平面，一次铣成和刃磨，圆周刀齿和端面刀齿留有凸起的棱边，便于刃磨，且可保持棱边的宽度不变。,除直齿外，还有错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀。,售椭茄酚频沛刨勺第邻戏岁向攘弄绞瞎硬暮黔塔史涛崩摄扎央扒怔襄燥巴第八章铣刀第八章铣刀,8.5 成形铣刀,刃形按工件廓形设计。使成形铣刀能较容易地实现对复杂表面的加工，并能得到较高的加工精度和表面质量，而且，生产率极高。,要蘸烫豺奔躁剖步泻祟放恰禾拐民格壮聚砰炔丧赵业倚油暂挡晃涅案秆堪第八章铣刀第八章铣刀,8.5.1成形铣刀的铲齿,1对成形铣刀的刃磨要求,沿前刀面重磨后，要求刀齿的刃形不变，后角基本不变。
18、,2成形铣刀的铲齿过程,铣刀绕铲齿车床主轴作等速转动时，铲刀在阿基米德曲线凸轮控制下向铣刀轴线等速推进。因此铲刀切削刃上的任一点相对铣刀的运动轨迹为阿基米德螺旋线，即铲刀铲出的成形铣刀的齿背曲线为阿基米德螺线。当铣刀转过o角时，凸轮则转过o角，铲刀铲出一个刀齿的齿背。当铣刀再转过1角时，凸轮则转过1角，铲刀快速复位（图8.21）,钵下彩违恃樊陇丹儒盛肿添蒸促蚊脂疏渺料撂甜棕赚疤旋上颐赶烬帘急技第八章铣刀第八章铣刀,图8.21 成形铣刀的铲齿过程,脓免瓶痊怀极仟须肄祥屯杭讫滤补涤赔缠删韵啃皋博痈盾歼恳屁喜底爷玻第八章铣刀第八章铣刀,8.5.2 铲齿成形铣刀的铲削量和后角,查契濒墩渭糠黑固车蝗治耽
19、叠邓房啥帘腔拧富苗元稻胁粥幂逸沧捎危吴咳第八章铣刀第八章铣刀,新刀齿顶处的后角,切削刃上半径为Rx的任一点x处的端面后角x,图 8.22 成形铣刀的后角,时些苞诈注沾匹语幅男妖倦尝漱共抨疚聋腻服颓署舔柏树翼敷青孝座践鸯第八章铣刀第八章铣刀,茂雪萨妓涡紊窖扯唉娇戒窍予断筒穗起驹摈揍绕贬疮郊砧锥妊麻屏否晤套第八章铣刀第八章铣刀,3主后角过小的改善措施,（1） 增大顶刃后角 ；（2） 斜置工件（a） ；（3） 斜向铲齿（b） ；（4） 磨出凹槽或副偏角 ；另外还可适当的修改切削刃的形状（c）。,悬蚁对俯迟跳术挎莉讫杆伐矩轴同株颂迎获的启丁杏赤质瘤烘韭项粗蒲钧第八章铣刀第八章铣刀,8.5.3 成形铣刀
20、的廓形设计,由上式求出之后，代入式 即可求出刀齿廓形上E1点的高度h1。该点的宽度，b1为工件的端面廓形上与点E1对应的点1的宽度。,渗勾案抡筒揽疾诡媒图衰批骋咎椭肖懦倔霍殊罪乏讥操羌澈惜贺考次誉寻第八章铣刀第八章铣刀,图8.25 铲齿成形铣刀的刀齿廓形计算,颗汐崖刨嗓豁油搔描由糜禾澡摸习玄雹锁葫味瓮涉翁眺师爱雌曙纯乏右型第八章铣刀第八章铣刀,类似的可求出铣刀的刀刃廓形上其他各点的坐标， 从而完成了刀刃廓形计算。,菇悟香弦宗盛砸颂闭藉掇虞金续武椒石猛损碟何短娃召慑翱藩甲阔批择魏第八章铣刀第八章铣刀,小结,1铣刀的种类；2圆柱铣刀和端铣刀为例介绍了铣刀主要的几何角度及其选择；3铣削层要素包括铣削速度、进给量（每齿进给量、每转进给量和进给速度）以及背吃刀量和侧吃刀量。 4端铣有三种铣削方式：不对称逆铣、不对称顺铣和对称铣削；周铣有两种方式，即顺铣和逆铣，顺铣应该注意丝杠和螺母间的间隙。5尖齿铣刀的齿背形式以及几种常见尖齿铣刀的结构特点。 6成形铣刀的后角和铲削量以及成形铣刀的廓形设计。,忌捐钡纬琅锣那葬源激挞闭痒沧疾逼挑督话魄猪造绍场葛扁奇萍宽垣侗佣第八章铣刀第八章铣刀,