图文解说铣削原理、顺铣、逆铣、以及铣削参数的确定

顺铣和逆铣的定义
顺铣和逆铣是金属加工中的两种铣削方式，用于对工件进行表面加工和形状修整。

顺铣（Conventional milling）是指工件相对于刀具的转动方向
与切削速度方向相同的铣削方式。

在顺铣中，刀具从工件的边缘或者表面进入，并沿着工件逆时针方向旋转。

这样铣削过程中，切屑产生的方向与刀具移动方向相反。

顺铣适用于大多数铣削操作，可以获得较好的表面质量和切削稳定性。

逆铣（Climb milling）是指工件相对于刀具的转动方向与切削
速度方向相反的铣削方式。

在逆铣中，刀具从工件的边缘或者表面进入，并沿着工件顺时针方向旋转。

这样铣削过程中，切屑产生的方向与刀具移动方向相同。

逆铣具有较小的切削力，有助于提高加工效率和表面质量，但在具体的铣削操作中要注意刀具的选择和工艺参数的合理确定，以克服切削阻力引起的振动和过载等问题。

选择顺铣还是逆铣需要根据具体的加工要求和工件材料来确定，一般而言，顺铣适用于大多数情况下的铣削操作，而逆铣适用于加工难度较大、材料硬度较高的工件，或者要求极高表面质量的情况。

图3-10 顺铣与逆铣何谓顺铣(DOWN CUT)•铣刀会由外至内切削工件。

铣刀是压向工件，使工件贴紧工作台。

•每刃中,碎削厚度由厚至薄, 而刀具所承受切削力由大渐降. 因此切削力, 切削量会由多至少.•多用于CNC及高速加工图3-11 顺铣的特点何谓逆铣(UP CUT)•铣刀会由内至外切削工件。

铣刀是将材料挖离工件，工件被拉离工作台。

•每刃中,碎削厚度由薄至厚, 而刀具所承受切削力由小渐大. 因此切削力, 切削量会由少至多.•多用于切削黑皮,手动铣床.图3-12 逆铣的特点顺銑和逆銑与刀具寿命之关系逆銑(Up cut)逆铣会导致较大震动及磨损,损害切口,因而缩短刀具寿命.顺铣(Down cut)由于在开始啮合时产生较大的冲击力,因此需要刚性较强的刀具，夹具及机床.顺铣会导致较小震动及磨损,因而有较长刀具寿命。

根据上述分析，故选择顺铣加工方式较为合理。

1．毛坯材料硬度高：逆铣较好。

2．毛坯材料硬度低：顺铣较好。

3．机床精度好、刚性好、精加工：较适应顺铣，反之较适应逆铣。

4．零件内拐角处精加工强烈建议要用顺铣。

5．粗加工：逆铣较好，精加工：顺铣较好。

6．刀具材料韧性好、硬度低：较适应粗加工。

（大切削量加工）7．刀具材料韧性差、硬度高：较适应精加工。

（小切削量加工）1、A顺铣：铣刀对工件作用力F c在垂直方向分力F N始终向下，对工件起压紧作用，切削平稳，适于不易夹紧或细长薄板形工件。

逆铣：垂直分力F N向上，工件需较大的夹紧力。

B顺铣：铣刀刀刃切入工件初，切屑厚度最大，逐渐减小到0。

后刀面与已加工表面挤压、摩擦小，刀刃磨损慢，表面质量好。

逆铣：切屑厚度从0到最大，因刀刃不能刃磨绝对锋利，故开始时不能立即切入工件，存在对工件挤压与摩擦。

工件出现加工硬化，降低表面质量。

此外，刀齿磨损快耐用度降低。

C 顺铣：水平分力F f与工作台进给方向相同，当工作台进给丝杠与螺母间隙较大，工作台易出现轴向窜动。

导致刀齿折断，刀轴弯曲，工件与夹具产生位移甚至机床损坏。

∙什么是顺铣？什么是逆铣？数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点？∙顺铣:切削力F的水平分力Fx的方向与进给方向的f相同∙逆铣:切削力F的水平分力Fx的方向与进给方向的f相反∙顺铣特点:∙①易产生窜动,需要加顺铣机构. （因为丝杠镙母之间的间隙）∙②加工表面质量比逆铣高.（适用于精加工）∙逆铣特点:∙①工作稳定性高,不需逆铣机构目录课题一铣削概述--------------------------------3课题二铣刀、铣床附件及作用--------------------4 课题三铣削基本方法----------------------------6课题四齿轮齿形加工----------------------------7课题一铣削概述一．内容（一）铣削加工及特点铣削加工是在铣床上用铣刀的旋转和工件的移动来加工工件，铣刀的旋转是主运动，工件的移动是进给运动。

铣刀是多齿刀具，切削过程中同时参加工作的刀刃数多，可采用较大的切削用量，因此，铣削的生产率较高。

铣削时，铣刀上的每个刀齿都是间歇地进行切削，刀齿与工件接触时间短，散热条件好，有利于延长铣刀使用寿命。

但由于铣刀刀齿的不断切入、切出，铣削力不断变化，因而铣削容易产生振动。

同时，因为铣削加工范围广，所以铣刀的制造和刃磨比较困难。

铣削加工的精度比较高，一般经济加工精度为IT9~IT8级，表面粗糙度Ra值为12.5~1.6μm。

必要时，铣削加工精度可高达IT5级，表面粗糙度Ra值可达0.20μm。

（二）铣床铣床种类很多，常用的有卧式万能铣床和立式铣床，除此外还有工具铣床、龙门铣床、仿形铣床及专用铣床等。

1．卧式万能铣床卧式万能铣床是铣床中应用最多的一种，它的主轴是水平的，还可配有立铣头，完成立铣各种工作。

（1）铣床的型号X6132卧式万能铣床在型号X6132中，X—铣床；6—卧式铣床；1—万能升降台铣床；32—工作台宽度的1/10，即工作台宽度为320mm。

一、顺铣和逆铣1.周边铣削时的顺铣和逆铣（1）顺铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削（图2-7a）；当铣刀切削刃作用在工件上的力F在进给方向上的铣削分力Ff与工件的进给方向相同时的戏削方式称为顺铣（图2-7b）。

（2）逆铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削（图2-8a）；当铣刀切削刃作用在工件上的力F在进给方向上的分力Ff与工件进给方向相反时的铣削称为逆铣。

（图2-8b）图2-7顺铣图2-8逆铣2.端面铣削时的顺铣和逆铣端面铣削时，根据铣刀与工件之间的相对位置不同而分为对称铣削和非对称铣削两种。

（1）对称铣削工件处在铣刀中间时的铣削成为对称铣削（图29.铣削时，刀齿在工件的前半部分为逆铣，在进给方向的铣削分力Ff与进给方向相反。

刀齿在工件的后半部分为顺铣，Ff与进给方向相同。

图2-+9对称铣削时，在铣削层宽度较窄和铣刀齿数少的情况下，由于Ff在方向上的交替变化，故工件和工作台容易产生窜动。

另外，在横向的水平分力F。

较大，对窄长的工件易造成变形和弯曲。

所以，对称铣削只有在工件宽度接近铣刀直径时才采用。

（2）非对称铣削工件的铣削层宽度偏在铣刀一边时的铣削成为非对称铣削（图2-10），亦即铣刀中心与铣削层宽度的对称线处在偏心状态下的铣削。

非对称铣削时有顺铣和逆铣两种。

图2-101）非对称逆铣铣削时，逆铣部分占的比例大，在各个刀齿上的Ff之和，与进给方向相反（图2-10a），所以不会拉动工作台。

端面铣削时，切削刃切入工件虽由薄到厚，但不等于从零开始，因而没有像周边铣削时那样的缺点。

从薄处切入刀齿的冲击反而较小，故振动较小。

另外工件所受的垂直铣削梨Fv由与铣削方式无关。

因此在端面铣削时，应采用非对称逆铣。

2）非对称逆铣时，顺铣部分占的比例较大，在各个刀齿上的Ff之和，与进给方向相同（图2-10b），故易拉动工作台。

另外，垂直铣削力Fv又不因顺铣而一定向下。

3、补充：铣削方式（1）周铣法用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面。

1）逆铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相反。

铣削时每齿切削厚度从零逐渐到最大而后切出。

顺铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相同。

铣削时每齿切削厚度从最大逐渐减小到零。

2）特点●切削厚度的变化逆铣时，逆铣时刀齿由内住外切削，切削由薄变厚，刀齿从已加工表面切入，对铣刀的使用有利，当铣刀刀齿接触工件后不能马上切入金属层，而是在工件表面滑过一小段距离，在滑动过程中，由于强烈的磨擦，就会产生大量的热量，同时在待加工表面易形成硬化层，降低了刀具的耐用度，影响工件表面光洁度，给切削带来不利。

顺铣时，刀齿开始和工件接触时切削厚度最大，且从表面硬质层开始切入，刀齿受很大的冲击负荷，铣刀变钝较快，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮时，但刀齿切入过程中没有滑移现象。

同时，顺铣也更加有利于排屑。

一般应尽量采用顺铣法加工，以提高被加工零件表面的光洁度，保证尺寸精度。

但是在切削面上有硬质层，积渣，工件表面凹凸不平较显著时，应采用逆铣法。

●切削力方向的影响顺铣时作用于工件上的垂直切削分力始终压下工件，这对工件的夹紧有利。

逆铣时有将工件抬起的趋势，易引起振动，影响工件的夹紧。

铣薄壁和刚度差工件时影响更大。

●逆铣和顺铣的选用逆铣和顺铣各有优缺点，应根据具体情况选用：顺铣时刀具寿命长、顺铣时表面质量好、顺铣时夹紧力比逆铣小、顺铣时容易造成工件窜动。

铣床的螺母和丝杠间总会有或大或小的间隙，顺铣时假如工作台向右移动，丝杠和螺母在左侧贴紧，间隙留在右侧，而这时水平铣削分力也向右，因此当水平铣削分力大到一定程度时会推动工作台和丝杠一起向右窜动，把间隙留在左侧；随着丝杠继续转动，间隙又恢复到右侧，在这一瞬间工作台停止运动；当水平铣削分力又大到一定程度时有会推动工作台和丝杠再次向右窜动。

这种周期性的窜动使得工作台运动很不平稳，容易造成刀齿损坏。

此外，在铣削铸、锻件时，刀齿首先接触黑皮，加剧刀具磨损；但顺铣的垂直铣削分力将工件压向工作台，刀齿与已加工面滑行、摩擦现象小，对减小刀齿磨损、减少加工硬化现象和减小表面粗糙度均有利。

第一节铣削加工的特点1、效率高由于铣刀是多刃的，相对而言，单位时间内铣削量（即切下的切屑）较多。

特别是随着科学技术的发展，先进的刀具材料和铣削加工设备不断地制造出来，在铣削效率方面都会大副度地提高。

2、加工范围广由于铣削加工的特殊性，它的加工范围非常之广。

它可以加工：1）平面 2）阶台 3）沟槽、键槽、 4）特形面（同时介绍成形铣刀的加工制造和刃磨）5）特形槽（同时介绍特形槽的加工方法） 6）齿轮 7）螺旋槽（简单介绍分度头） 8）离合器9）切断 10）钻、镗孔 11）曲面3、加工精度高经济的加工精度为IT8-IT9，表面粗糙度Ra12.5-1.6。

必要时可达IT5，Ra0.2。

4、振动与噪音较大由于铣刀是多刃刀具，在铣削加工中属不连续切削，会产生一定的冲击和振动，因此噪音较大。

第二节顺铣和逆铣1.顺铣：（以周铣为例，如图2-2）顺铣：down milling图2-2顺铣顺铣是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相同时的铣削，即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力F在进给方向的水平分力Fˊ与工件的进给方向相同时的铣削方式。

2.逆铣逆铣：up milling如图2－3，是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相反时的铣削，即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力F在进给方向的水平分力Fˊ纵与工件的进给方向相反时的铣削方式。

图2-3 逆铣3. 顺铣的优点和缺点1）优点：1. 垂直分量始终向下，有压紧工件的作用，铣削平稳，对加工不易夹紧的细长和薄板形的工件更为适宜。

2. 刀刃切入工件从厚到薄处，刀刃易切入工件，对工件的挤压摩擦小，故刀刃耐用度高，加工出的工件表面质量高。

3. 顺铣时消耗在进给方向的功率较小（约占全功率的6%）2）缺点：A、刀刃从外表面切入，有硬皮或杂质时，刀具易损坏。

B、由于进给方向与水平分力F纵方向相同，当F纵较大时，会拉动工作台，使每齿进给量突然增大，使刀齿拆断或刀轴折弯，造成工件报废或机床损坏。

一、顺铣和逆铣1.周边铣削时的顺铣和逆铣（1）顺铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削（图2-7a）；当铣刀切削刃作用在工件上的力F在进给方向上的铣削分力Ff与工件的进给方向相同时的戏削方式称为顺铣（图2-7b）。

（2）逆铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削（图2-8a）；当铣刀切削刃作用在工件上的力F在进给方向上的分力Ff与工件进给方向相反时的铣削称为逆铣。

（图2-8b）图2-7顺铣图2-8逆铣2.端面铣削时的顺铣和逆铣端面铣削时，根据铣刀与工件之间的相对位置不同而分为对称铣削和非对称铣削两种。

（1）对称铣削工件处在铣刀中间时的铣削成为对称铣削（图29.铣削时，刀齿在工件的前半部分为逆铣，在进给方向的铣削分力Ff与进给方向相反。

刀齿在工件的后半部分为顺铣，Ff与进给方向相同。

图2-+9对称铣削时，在铣削层宽度较窄和铣刀齿数少的情况下，由于Ff在方向上的交替变化，故工件和工作台容易产生窜动。

另外，在横向的水平分力F。

较大，对窄长的工件易造成变形和弯曲。

所以，对称铣削只有在工件宽度接近铣刀直径时才采用。

（2）非对称铣削工件的铣削层宽度偏在铣刀一边时的铣削成为非对称铣削（图2-10），亦即铣刀中心与铣削层宽度的对称线处在偏心状态下的铣削。

非对称铣削时有顺铣和逆铣两种。

图2-101）非对称逆铣铣削时，逆铣部分占的比例大，在各个刀齿上的Ff之和，与进给方向相反（图2-10a），所以不会拉动工作台。

端面铣削时，切削刃切入工件虽由薄到厚，但不等于从零开始，因而没有像周边铣削时那样的缺点。

从薄处切入刀齿的冲击反而较小，故振动较小。

另外工件所受的垂直铣削梨Fv由与铣削方式无关。

因此在端面铣削时，应采用非对称逆铣。

2）非对称逆铣时，顺铣部分占的比例较大，在各个刀齿上的Ff之和，与进给方向相同（图2-10b），故易拉动工作台。

另外，垂直铣削力Fv又不因顺铣而一定向下。