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铣削加工基础知识

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发表于 2012-7-3 08:13:25 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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一、铣削用量:
铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。
a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面
铣削运运及铣削用量
1.切削速Vc,切削速度Vc即铣刀最大直径处的线速度,可由下式计算:
 

 
式中:
   —切削速度(m/min)
d —铣刀直径(mm);
n —铣刀每分钟转数(r/min)。
2.进给量ƒ,铣削时,工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具,计算时按单位时间不同,有以下三种度量方法。
⑴每齿进给量ƒZ(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转过一个刀齿,工件沿进给方向移动的距离),其单位为每齿mm/z。
⑵每转进给量ƒ,指铣刀每一转,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转,工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/r。
⑶每分钟进给量vf,又称进给速度,指工件对铣刀每分钟进给量(即每分钟工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/min。上述三者的关系为,
 

 
式中Z—铣刀齿数
—铣刀每分钟转速(r/min),
3.背吃刀量(又称铣削深度ap),铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸(切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属),单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同,故铣削深度的标示也有所不同。
侧吃刀量(又称铣削宽度ae),铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸,单位为mm。
铣削用量选择的原则:通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度,应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量,其次是加大进给量,最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度,这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大,进给量次之,侧吃刀量或背吃刀量影响最小;精加工时为减小工艺系统的弹性变形,必须采用较小的进给量,同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度,对高速钢铣刀应采用较低的切削速度,如铣削过程中不产生积屑瘤时,也应采用较大的切削速度。
二、铣削的应用
铣床的加工范围很广,可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成形面(如齿形)。还可以进行分度工作。有时孔的钻、镗加工,也可在铣床上进行,如下图所示。
a)卧式铣床上镗孔 b)卧式铣床上镗孔用吊架 c)卧式铣床上镗孔用支承套
在卧式铣床上镗孔
a)圆柱铣刀铣平面  b)套式铣刀铣台阶面  c)三面刃铣刀铣直角槽  d)端铣刀铣平面
e)立铣刀铣凹平面  f)锯片铣刀切断  g)凸半圆铣刀铣凹圆弧面  h)凹半圆铣刀铣凸圆弧面
i)齿轮铣刀铣齿轮  j)角度铣刀铣V形槽  k)燕尾槽铣刀铣燕尾槽  l)T形槽铣刀铣T形槽
m)键槽铣刀铣键槽  n)半圆键槽铣刀铣半圆键槽  o)角度铣刀铣螺旋槽
铣削加工的应用范围
铣床的加工精度一般为IT9~IT8;表面粗糙度一般为Ra6.3~1.6μm。
三、铣削方式
1.周铣和端铣:
用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣;
用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。
与周铣相比,端铣铣平面时较为有利,因为:
⑴端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用,能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。
⑵同时参加切削的端铣刀齿数较多,切削力的变化程度较小,因此工作时振动较周铣为小。
⑶端铣刀的主切削刃刚接触工件时,切屑厚度不等于零,使刀刃不易磨损。
⑷端铣刀的刀杆伸出较短,刚性好,刀杆不易变形,可用较大的切削用量。由此可见,端铣法的加工质量较好,生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是,周铣对加工各种形面的适应性较广,而有些形面(如成形面等)则不能用端铣。
2.逆铣和顺铣:周铣有逆铣法和顺铣法之分。逆铣时,铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反;顺铣时,则铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣时,切屑的厚度从零开始渐增。实际上,铣刀的刀刃开始接触工件后,将在表面滑行一段距离才真正切入金属。这就使得刀刃容易磨损,并增加加工表面的粗糙度。逆铣时,铣刀对工件有上抬的切削分力,影响工件安装在工作台上的稳固性。
顺铣则没有上述缺点。但是,顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同,铣削力忽大忽小,就会使工作台窜动和进给量不均匀,甚至引起打刀或损坏机床。因此,必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置才能采用顺铣。但一般铣床上是没有消除丝杠螺母间隙的装置,只能采用逆铣法。另外,对铸锻件表面的粗加工,顺铣因刀齿首先接触黑皮,将加剧刀具的磨损,此时,也是以逆铣为妥。
a)逆铣  b)顺铣
逆铣和顺铣
 

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