1、第十章 銑削與銑刀第一節(jié)第一節(jié) 銑刀的幾何參數(shù)銑刀的幾何參數(shù) 第二節(jié)第二節(jié) 銑削用量和切削層參數(shù)銑削用量和切削層參數(shù)第三節(jié)第三節(jié) 銑削力銑削力第四節(jié)第四節(jié) 銑削方式銑削方式第五節(jié)第五節(jié) 銑刀的磨損與銑刀壽命（自學(xué)）銑刀的磨損與銑刀壽命（自學(xué)）第六節(jié)第六節(jié) 常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 可轉(zhuǎn)位面銑刀可轉(zhuǎn)位面銑刀第八節(jié)第八節(jié) 鏟齒成形銑刀鏟齒成形銑刀銑銑刀刀的的種種類類與與用用途途銑削運(yùn)動銑削運(yùn)動 銑削的主運(yùn)動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動一般銑削的主運(yùn)動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動一般有縱向、橫向和垂直進(jìn)給。有縱向、橫向和垂直進(jìn)給。第一節(jié)第一節(jié) 銑刀的幾何參數(shù)銑

2、刀的幾何參數(shù)一、圓柱形銑刀的幾何角度一、圓柱形銑刀的幾何角度 螺旋角螺旋角 法前角法前角 和前角和前角 n0后角后角 0costantan0n二、面銑刀的幾何角度二、面銑刀的幾何角度 由于面銑刀每一個刀齒即為一把車刀。由于面銑刀每一個刀齒即為一把車刀。第二節(jié)第二節(jié) 銑削用量和切削層參數(shù)銑削用量和切削層參數(shù)銑銑削削用用量量 銑削速度銑削速度 進(jìn)給量進(jìn)給量 背吃刀量背吃刀量 側(cè)吃刀量側(cè)吃刀量 (1)每齒進(jìn)給量每齒進(jìn)給量(2)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (3)每分鐘進(jìn)給量每分鐘進(jìn)給量 zfpaea 圓柱銑刀銑削圓柱銑刀銑削 端銑刀銑削端銑刀銑削切切削削層層參參數(shù)數(shù) 切削層公稱厚度切削層公稱厚度：相鄰兩刀齒

3、所形成的過渡表：相鄰兩刀齒所形成的過渡表 面間的垂直距離。面間的垂直距離。 切削層公稱寬度：切削層公稱寬度：切削刃參加工作長度。切削刃參加工作長度。平均總切削層公稱橫截面積：平均總切削層公稱橫截面積：切削總面積為各切削總面積為各 刀齒切削面積之和刀齒切削面積之和 。 rzDfhsincosrpDabsin第三節(jié)第三節(jié) 銑削力銑削力一、銑削總切削力和分力一、銑削總切削力和分力1、切削力切削力FC：總切削力：總切削力在銑刀主運(yùn)動方向上的在銑刀主運(yùn)動方向上的分力，消耗功率最多。分力，消耗功率最多。2、垂直切削力垂直切削力FcN：在：在工作平面內(nèi)，總切削力工作平面內(nèi)，總切削力在垂直于主運(yùn)動方向上在垂直

4、于主運(yùn)動方向上的分力。它使刀桿產(chǎn)生的分力。它使刀桿產(chǎn)生彎曲。彎曲。3、背向力背向力Fp：總切削力：總切削力在垂直于工作平面上的在垂直于工作平面上的分力。分力。圓柱銑刀切削力圓柱銑刀切削力 總切削力沿機(jī)床工作總切削力沿機(jī)床工作臺運(yùn)動方向分解為三個分臺運(yùn)動方向分解為三個分力：力：1、縱向進(jìn)給分力縱向進(jìn)給分力Ff：總切削力：總切削力在縱向進(jìn)給方向上的分力，在縱向進(jìn)給方向上的分力，其方向隨銑削方式不同而異。其方向隨銑削方式不同而異。2、橫向進(jìn)給分力橫向進(jìn)給分力Fe：總切削力：總切削力在橫向進(jìn)給方向上的分力。在橫向進(jìn)給方向上的分力。3、垂直進(jìn)給分力垂直進(jìn)給分力FfN：總切削力：總切削力在垂直進(jìn)給方向上的

5、分力。在垂直進(jìn)給方向上的分力。222222fNefpcNCFFFFFFF端銑刀切削力端銑刀切削力總切削力：總切削力：第四節(jié)第四節(jié) 銑削方式銑削方式 逆銑逆銑 順銑順銑 逆銑特點(diǎn)：逆銑特點(diǎn)： 切削厚度由薄變厚，即從切削厚度由薄變厚，即從hD=0到到hDmax。切入時，由于。切入時，由于刃口鈍圓半徑太于瞬時切削厚度，刀齒與工件表面進(jìn)行擠壓和刃口鈍圓半徑太于瞬時切削厚度，刀齒與工件表面進(jìn)行擠壓和摩擦，刀齒較易磨損。尤其當(dāng)冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重時，更加劇刀齒的摩擦，刀齒較易磨損。尤其當(dāng)冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重時，更加劇刀齒的磨損，并影響已加工表面的質(zhì)量。磨損，并影響已加工表面的質(zhì)量。 刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給分力刀齒作用

6、于工件上的垂直進(jìn)給分力FfN向上，有挑起工件向上，有挑起工件的趨勢，因此要求夾緊可靠。的趨勢，因此要求夾緊可靠。 縱向進(jìn)給力縱向進(jìn)給力Ff與縱向進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺進(jìn)給機(jī)與縱向進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的絲杠與螺母始終保持良好的左側(cè)接觸，故工作臺進(jìn)給速構(gòu)中的絲杠與螺母始終保持良好的左側(cè)接觸，故工作臺進(jìn)給速度均勻，銑削過程較平穩(wěn)。度均勻，銑削過程較平穩(wěn)。 順銑特點(diǎn)：順銑特點(diǎn)： 切削厚度由厚變薄，即從切削厚度由厚變薄，即從hDmax到到hD=0 。這樣容易切。這樣容易切下切屑，刀具磨損較慢，已加工表面質(zhì)量較高。下切屑，刀具磨損較慢，已加工表面質(zhì)量較高。 刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給分

7、力刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給分力FfN壓向工作臺，有壓向工作臺，有利于夾緊工件。利于夾緊工件。 縱向進(jìn)給力縱向進(jìn)給力Ff與縱向進(jìn)給方向相同，當(dāng)絲杠與螺母存與縱向進(jìn)給方向相同，當(dāng)絲杠與螺母存在間隙時，會使工作臺帶動絲杠向左竄動，造成進(jìn)給不均，在間隙時，會使工作臺帶動絲杠向左竄動，造成進(jìn)給不均，這樣一則影響工件表面粗糙度，二則會因進(jìn)給量突然增大而這樣一則影響工件表面粗糙度，二則會因進(jìn)給量突然增大而損壞刀齒。損壞刀齒。端銑方式：端銑方式：1、對稱銑削對稱銑削：刀齒切入、切出工件時，切削厚度：刀齒切入、切出工件時，切削厚度hD相同的相同的銑削便為對稱銑削。一般端銑時常用這種銑削方式。銑削便為對稱銑削。

8、一般端銑時常用這種銑削方式。2、不對稱逆銑不對稱逆銑：刀齒切入時的切削厚度最小，切出時的切：刀齒切入時的切削厚度最小，切出時的切削厚度最大。削厚度最大。3、不對稱順銑不對稱順銑：刀齒切入、切出時的切削厚度正好與不對：刀齒切入、切出時的切削厚度正好與不對稱逆銑相反。稱逆銑相反。對稱銑削對稱銑削不對稱逆銑不對稱逆銑不對稱順銑不對稱順銑第四節(jié)第四節(jié) 銑刀的磨損與銑刀壽命銑刀的磨損與銑刀壽命（自學(xué)）（自學(xué)）第六節(jié)第六節(jié) 常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用一、圓柱銑刀一、圓柱銑刀 用于加工平面，可用于加工平面，可分為分為粗齒粗齒和和細(xì)齒細(xì)齒兩種。兩種。粗齒銑刀具有齒數(shù)少、粗齒銑刀具

9、有齒數(shù)少、刀齒強(qiáng)度高、容屑空間刀齒強(qiáng)度高、容屑空間大、重磨次數(shù)多等特點(diǎn)，大、重磨次數(shù)多等特點(diǎn)，適用于粗加工；細(xì)齒銑適用于粗加工；細(xì)齒銑刀刀齒數(shù)多、工作平穩(wěn)，刀刀齒數(shù)多、工作平穩(wěn)，適用于精加工。適用于精加工。 二、立銑刀二、立銑刀 高速鋼立銑刀主要用于加工相互垂直的兩平面高速鋼立銑刀主要用于加工相互垂直的兩平面或凹槽、成形表面等。或凹槽、成形表面等。 端面切削刃不通過中心端面切削刃不通過中心端面切削刃通過中心端面切削刃通過中心 硬硬質(zhì)質(zhì)合合金金立立銑銑刀刀整體式整體式可轉(zhuǎn)位式可轉(zhuǎn)位式普通型普通型鉆銑型鉆銑型螺旋齒型螺旋齒型 可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀模模塊塊式式螺螺旋旋齒齒立立銑銑 刀刀多

10、用途立銑刀多用途立銑刀三、鍵槽銑刀三、鍵槽銑刀 用于銑削圓頭封閉鍵槽。這種銑刀圓柱面和端面用于銑削圓頭封閉鍵槽。這種銑刀圓柱面和端面上都有刀齒，且端面刀齒直接延伸到刀具中心。這上都有刀齒，且端面刀齒直接延伸到刀具中心。這種銑刀因齒數(shù)少、螺旋角小，故剛度較好。種銑刀因齒數(shù)少、螺旋角小，故剛度較好。三、三面刃銑刀三、三面刃銑刀 主要用來加工溝槽或臺階面。它的圓周上是主主要用來加工溝槽或臺階面。它的圓周上是主切削刃，兩側(cè)面是副切削刃。三面刃銑刀按結(jié)構(gòu)可切削刃，兩側(cè)面是副切削刃。三面刃銑刀按結(jié)構(gòu)可分為直齒三面刃銑刀、錯齒三面刃銑刀和鑲齒三面分為直齒三面刃銑刀、錯齒三面刃銑刀和鑲齒三面刃銑刀刃銑刀 。直

11、齒三面直齒三面刃銑刀刃銑刀錯齒三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀鑲齒三面刃銑刀鑲齒三面刃銑刀硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀位三面刃銑刀五、角度銑刀五、角度銑刀 主要用于加工帶角度的溝槽和斜面。主要用于加工帶角度的溝槽和斜面。單角銑刀單角銑刀：圓錐切削刃為主切削刃，端面切削刃為副切削刃；：圓錐切削刃為主切削刃，端面切削刃為副切削刃；雙角銑刀雙角銑刀：兩圓錐面上的切削刃均為主切削刃，分對稱雙角銑：兩圓錐面上的切削刃均為主切削刃，分對稱雙角銑刀和不對稱雙角銑刀。刀和不對稱雙角銑刀。 單角銑刀單角銑刀雙角銑刀雙角銑刀六、模具銑刀六、模具銑刀 用于加工模具型腔或凸模成形表面。由立銑刀演變而成。用于加工模具型

12、腔或凸模成形表面。由立銑刀演變而成。主要分為主要分為圓錐形立銑刀圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀圓柱形球頭立銑刀和和圓錐形球頭立圓錐形球頭立銑刀銑刀。可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀圓錐形球頭立銑刀圓錐形球頭立銑刀第七節(jié)第七節(jié) 可轉(zhuǎn)位面銑刀可轉(zhuǎn)位面銑刀 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀 適用于高速銑削平面，由于它剛適用于高速銑削平面，由于它剛性好、效率高、加工質(zhì)量好、刀具壽命長，所以得到廣泛應(yīng)性好、效率高、加工質(zhì)量好、刀具壽命長，所以得到廣泛應(yīng)用。用。可可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位面面銑銑刀刀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上壓式上壓式楔塊式楔塊式壓孔式壓孔式帶斷屑槽刀片帶斷屑槽刀片輕型切削刀片輕型切削刀片普通切削刀片普通切削刀

13、片重型切削刀片重型切削刀片壓壓孔孔式式第八節(jié)第八節(jié) 鏟齒成形銑刀鏟齒成形銑刀 成形銑刀成形銑刀是在銑是在銑 床上加工成形表面的專用刀具，床上加工成形表面的專用刀具，與成形車刀相似，其刃形根據(jù)工件廓形設(shè)計計算。與成形車刀相似，其刃形根據(jù)工件廓形設(shè)計計算。 成成形形銑銑刀刀分分類類尖齒成形銑刀尖齒成形銑刀：齒數(shù)多，具有合理的后角，切削輕：齒數(shù)多，具有合理的后角，切削輕 快平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量好，銑刀壽快平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量好，銑刀壽 命高。刃磨工藝復(fù)雜。刃形簡單一命高。刃磨工藝復(fù)雜。刃形簡單一 般做成尖齒成形銑刀。般做成尖齒成形銑刀。 鏟齒成形銑刀鏟齒成形銑刀 ：其刃形與后面在鏟齒車床上用鏟刀：其刃形

14、與后面在鏟齒車床上用鏟刀 鏟齒獲得。刃形復(fù)雜的都作成鏟鏟齒獲得。刃形復(fù)雜的都作成鏟 齒成形銑刀。齒成形銑刀。一、鏟齒成形銑刀的鏟齒過程一、鏟齒成形銑刀的鏟齒過程 鏟齒成形銑刀的刃形與后面是在鏟齒車床上用鏟刀鏟鏟齒成形銑刀的刃形與后面是在鏟齒車床上用鏟刀鏟齒獲得的。鏟齒成形銑刀的齒背是阿基米德螺旋線，在刃齒獲得的。鏟齒成形銑刀的齒背是阿基米德螺旋線，在刃磨前面后，能保持刃形不變，而且后角變化很小。磨前面后，能保持刃形不變，而且后角變化很小。 二、鏟削量及后角分析二、鏟削量及后角分析 鏟齒時，當(dāng)銑刀轉(zhuǎn)過齒間角鏟齒時，當(dāng)銑刀轉(zhuǎn)過齒間角時，鏟刀的徑向移時，鏟刀的徑向移動量稱為動量稱為鏟削量鏟削量K。鏟

15、削量。鏟削量K的大小決定了鏟齒成形的大小決定了鏟齒成形銑刀頂刃側(cè)后角銑刀頂刃側(cè)后角f的大小，兩者的關(guān)系為：的大小，兩者的關(guān)系為：后角分析：后角分析： 由于刀刃上各點(diǎn)的鏟削量相同，而其直徑、偏角不相等，由于刀刃上各點(diǎn)的鏟削量相同，而其直徑、偏角不相等，所以刀刃上各點(diǎn)后角所以刀刃上各點(diǎn)后角0各不相等。各不相等。 刀刃上任意點(diǎn)刀刃上任意點(diǎn)x的側(cè)后角的側(cè)后角fx與名義側(cè)后角與名義側(cè)后角f的關(guān)系為：的關(guān)系為：fxxfxRRdKZtantanrxfxxRRsintantan0切削刃上任意點(diǎn)切削刃上任意點(diǎn)x的的0 x 與與f之間關(guān)系為：之間關(guān)系為： 通過分析，刀刃上任意點(diǎn)的直徑愈大，或通過分析，刀刃上任意點(diǎn)

16、的直徑愈大，或r愈小，則愈小，則ox愈小，但愈小，但ox 23。當(dāng)。當(dāng)ox過小時，可采取下列改善措施：過小時，可采取下列改善措施：1、增大成形銑刀的側(cè)后角、增大成形銑刀的側(cè)后角f 2、適當(dāng)修改工件形狀、適當(dāng)修改工件形狀3、在、在rx=00的切削刃處磨出凹槽或副偏角的切削刃處磨出凹槽或副偏角4、采用斜向鏟齒、采用斜向鏟齒適當(dāng)修改工件形狀適當(dāng)修改工件形狀磨出凹槽或副偏角磨出凹槽或副偏角采用斜向鏟齒采用斜向鏟齒三、正前角鏟齒成形銑刀廓形設(shè)計三、正前角鏟齒成形銑刀廓形設(shè)計 所謂所謂銑刀廓形銑刀廓形是指銑刀刀齒軸向平面的形狀尺是指銑刀刀齒軸向平面的形狀尺寸。成形銑刀廓形設(shè)計原理與成形車刀相似。寸。成形銑

17、刀廓形設(shè)計原理與成形車刀相似。 四、成形銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)四、成形銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)成成形形銑銑刀刀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)銑刀直徑銑刀直徑 Hmdd221孔徑孔徑 1d槽深槽深 rKhH齒數(shù)齒數(shù) pdZ1側(cè)前角側(cè)前角 f側(cè)后角側(cè)后角 f鏟削量鏟削量 K齒槽角齒槽角 平底形式平底形式 容容屑屑槽槽槽槽底底形形式式 加強(qiáng)型形式加強(qiáng)型形式 銑刀寬度銑刀寬度B一般比工件廓形最大寬度大一般比工件廓形最大寬度大15mm，并，并采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸。加強(qiáng)槽底成形銑加強(qiáng)槽底成形銑刀的結(jié)構(gòu)形狀刀的結(jié)構(gòu)形狀 為了保證銑刀有足夠重磨次數(shù)和強(qiáng)度，初步為了保證銑刀有足夠重磨次數(shù)和強(qiáng)度，初步確定結(jié)構(gòu)尺寸后要進(jìn)行確定結(jié)構(gòu)尺寸后要進(jìn)行驗(yàn)算驗(yàn)算 ：1銑刀厚度銑刀厚度 ，如不能滿足應(yīng)加大銑刀外徑。，如不能滿足應(yīng)加大銑刀外徑。2刀齒齒根厚度刀齒齒根厚度 時，時， ，其中其中 ；當(dāng)