铣工技术平面连接面及斜面的铣削

平面铣削的方法和 工作步骤，顺、逆 铣方式与优、缺
点。影响铣削垂直 面和平行面的因素 ，斜面的铣削方 法和斜度的计算。
讲授、现场教 学、课件
10学时
4.1 铣平面
4.1.1平面的铣削方法
用铣削方法加工工件的平面称为铣平面。 铣平面主要有周铣和端铣两种，也可以用立铣 刀加工平面。
1.周铣
利用分布在铣刀圆柱面上的刀刃进行铣削 并形成平面的加工称为圆周铣，简称周铣。周 铣主要在卧式铣床上进行，铣出的平面与工作 台台面平行。圆柱形铣刀的刀齿有直齿与螺旋 齿两种，由于螺旋齿刀齿在铣削时是逐渐切入 工件的，铣削较平稳，因此，铣削平面时均采 用螺旋齿圆柱形铣刀，如图4-1所示。
粗糙度值Ra较大。但其加工范围广泛，可
进种方式。铣刀对工件的作用力在进给方 向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣；铣刀对 工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方 式，称为逆铣。用圆柱形铣刀周铣平面时的铣削方式如图4-5所 示。
图4-6 周铣时铣削力及分析
2）顺铣的特点 顺铣时，铣刀齿刚开始切入工件时的切削厚度最大，而后逐渐 减小，避免了逆铣切入时的挤压、滑擦和啃刮现象。而且刀齿的切 削距离较短，铣刀磨损较小，寿命比逆铣时高2～3倍，已加工表面 质量也较好。特别是铣削硬化趋势强的难加工材料时效果更明显， 前刀面作用于切削层的垂直分力FN始终向下，因而整个铣刀作用于 工件的垂直分力较大，将工件压紧在夹具上，安全可靠。
2.端铣
利用分布在铣刀端面上的刀刃进行铣削并形成平面的加工称为端 铣。用端铣刀铣平面可以在卧式铣床上进行，铣出的平面与铣床工作 台台面垂直，如图4-2所示。端铣也可以在立式铣床上进行，铣出的 平面与铣床工作台台面平行，如图4-3所示。

第一节 平面的铣削
图2-18 端面铣削的对称铣削
第一节 平面的铣削
(1)对称铣削 工件处在铣刀中间时的铣削称为对称铣削(见图2-1 8)。
图2-19 端面铣削的非对称铣削 a)非对称逆铣 b)非对称顺铣
第一节 平面的铣削
(2)非对称铣削 工件的铣削层宽度(侧吃刀量)偏在铣刀一边时的 铣削称为非对称铣削(见图2-19)。 1)在非对称逆铣中，切入边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)大于切 出边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)。 2)在非对称顺铣中，切入边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)小于切 出边所占的铣削层宽度(侧吃刀量)。
五、平面铣削的质量分析
第一节 平面的铣削
平面的铣削质量主要指平面度和表面粗糙度。 1.影响平面度的因素 1)用周边铣削法铣平面时，圆柱形铣刀的圆柱度误差。 2)用端面铣削法铣平面时，铣床主轴轴线与进给方向不垂直。 3)工件受夹紧力和铣削力的作用产生的变形。 4)工件自身存在内应力，在表面层材料被切除后产生变形。 5)工件在铣削过程中，因铣削热引起的热变形。 6)铣床工作台进给运动的直线性差。
(1)在卧式铣床上用机用虎钳装夹进行铣削 用机用虎钳装 夹铣垂直面的情况如图2-21所示。 1)固定钳口与工作台台面不垂直。
图2-21 用机用虎钳装夹铣垂直面 a)钳口与铣床主轴垂直 b)钳口与铣床主轴平行
第一节 平面的铣削
(2)逆铣 铣削时，在铣刀与工件加工面的切点处，铣刀旋转切削 刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削；当铣刀对工件的作用 力(铣削力)在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式 称为逆铣，如图2-17所示。
图2-17 逆铣 a)运动方向 b)受力分析
第一节 平面的铣削
1)逆铣的优点 ①逆铣时，铣刀旋转切削刃从已加工表面处切入工件，切入时毛 坯件的硬皮和杂质对切削刃损坏的影响较小。 ②逆铣时，进给方向的分力与工件进给方向相反，故不会拉动工 作台。 2)逆铣的缺点 ①逆铣时，铣削力的垂直分力始终向向上，而且较大，有把工件 从夹具内拉出来的倾向，因此对工件必须装夹牢固，所需的压紧 力较大。

工件较小 工件较大
平口钳 压板
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
基准面宽短，加工面窄 铣
削
垂
直
基准面较大
面
角铁 压板
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
用角铁装夹工件
用压板装夹工件
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
有平面与基准平面垂直
铣
用该平面
削
装夹
平
行 无平面与基准平面垂直
面
用基准面
装夹
转动铣刀铣斜面
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
这种方法铣削时，工作台必须横向进给，且因受工 作台横向行程的限制，铣削斜面的尺寸不能过长。若斜 面尺寸过长，可利用万能铣头来进行铣削，因为工作台 可以作纵向进给了。
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
3．用角度铣刀 直接用带角度的铣刀来铣削
斜面。由于受到角度铣刀尺寸的 限制，这种方法只适用于铣削较 窄小的斜面，如图所示。
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
铣刀的齿数，粗 铣时用粗齿；精 铣时用细齿。
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
高速钢圆柱铣刀直径的选择
铣削层深度 ≤70
铣削层宽度
≤5
铣刀直径
~30
70~90 5~8 30~100
90~100 8~10 100~125
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
硬质合金端铣刀直径的选择
图 转动钳口铣斜面
重新找正、夹紧。该加工方法划线找正
比较麻烦，只适宜单件小批量生产。
任务4-1-5铣平面、斜面和直角沟槽
用倾斜垫铁装夹铣斜面
用斜垫铁或专用夹具装夹工件， 也可铣削倾斜平面。用斜垫铁铣削倾 斜平面如图4.17所示，这种方法装夹 方便，铣削深度也不需要重新调整， 适合于批量生产。若大批量生产时， 最好采用专用夹具来装夹工件，铣削 倾斜平面。

课题二 垂直面和平行面的铣削
工件上有许多不在同一平面上的表面， 它们互相直接或间接地交接， 这样的表 面称为连接面。 连接面之间有平行、 垂直和倾斜的位置关系。 当工件表面与其基 准面相互平行时， 称之为平行面； 当工件表面与其基准面相互垂直时， 称之为垂 直面； 当工件表面与其基准面相互倾斜时， 称之为斜面。 因此， 连接面的铣削分 为平行面、 垂直面和斜面的铣削。
铣刀每回转一周在进给运动方向上相对工件的位移量， 单位为 ｍｍ／ ｒ。 （２） 每齿进给量 ｆｚ
铣刀每转中每一刀齿在进给运动方向上相对工件的位移量， 位为 ｍｍ ／ｚ。 （３） 进给速度 （又称每分钟进给量） ｖｆ
切削刃上选定点相对工件的进给运动的瞬时速度称为进给速度， 也就 是铣刀每回转１ ｍｉｎ 在进给运动方向上相对工件的位移量， 单位为 ｍ ｍ／ ｍｉｎ。
进给运动是使工件切削层材料相继投入切削， 从而加工出完整表面所 需的运动。 铣削加工中， 进给运动是工件相对铣刀的移动、 转动或铣刀 自身的移动。
二、 铣削用量
铣削用量的要素包括： 铣削速度 ｖｃ、 进给量 ｆ、 铣削深度 ａｐ 和 铣削宽度 ａｅ。
铣削时合理地选择铣削用量， 对保证零件的加工精度与加工表面质 量、 提高生产效率、提高铣刀的使用寿命、 降低生产成本， 都有着密 切的关系。
１． 切削液的作用
（１） 冷却作用 在铣削过程中， 会产生大量的热量， 致使刀尖附近的温度很高， 而
使刀刃磨损加快。充分浇注切削液能带走大量热量和降低温度， 改善切削 条件， 起到冷却工件和刀具的作用。
（２） 润滑作用 铣削时， 刀刃及其附近与工件被切削处发生强烈的摩擦。 这种摩擦一
方面会使刀刃磨损， 另一方面会增大表面粗糙度值和降低表面质量。 切削 液可以渗透到工件表面与刀具后面之间及刀具前面与切屑之间的微小间隙 中， 减小工件、 切屑与铣刀之间的摩擦， 提高加工表面的质量和减缓刀齿 的磨损。 （３） 冲洗作用