铣工技术 铣削原理ppt课件.ppt

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1、铣工技术,第一章 铣削原理,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,在铣削加工中，应根据铣床的情况和加工需要合理地选择和使用铣刀。 1.1.1铣刀的种类 1.按用途分类 按照用途的不同，可将铣刀分为铣削平面用铣刀、铣削直角沟槽用铣刀、铣削特种沟槽用铣刀和铣削特形面用铣刀等，具体见表1-1。,1.1 铣刀简介,铣削，就是在铣床上以铣刀旋转做主运动，工件做进给运动的切削加工方法。刀具材料铣削性能的优劣和铣刀角度的合理选择将直接影响切削加工的

2、生产率和加工表面的质量。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2.按刀齿构造分类按刀齿构造的不同，可将铣刀分为尖齿铣刀和铲齿铣刀，具体见表1-2。,2022年12月23日星期五,铣工技术,为了便于识别铣刀的材料、尺寸规格和制造厂家等，铣刀上都刻有标记，标记的内容主要有以下几种。 1.制造厂家商标 我国制造铣刀的厂家很多，如哈尔滨量具刃具厂、上海工具厂和成都量具刃具厂等，各制造厂都将自己的注册商标标注在其产品上。 2.铣刀材料 铣刀的材料一般用材料的牌号表示。如HSS表示铣

3、刀的材料为高速钢。,1.1.2 铣刀的标记,2022年12月23日星期五,铣工技术,3.铣刀尺寸规格 铣刀的尺寸规格标注因铣刀形状的不同而略有不同。因铣刀上的标注尺寸均为基本尺寸，在使用和刃磨后会产生变化，所以在使用时应加以注意。 1）带孔铣刀 带孔铣刀包括圆柱铣刀，三面刃铣刀和锯片铣刀等，一般以外圆直径宽度内孔直径来表示尺寸规格。例如，三面刃铣刀上标有801227，表示该铣刀的外圆直径为80 mm，宽度为12 mm，内孔直径为27 mm。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2）指状铣刀 指状铣刀包括立铣刀和键槽铣刀等，尺寸规格一般只标注外圆直径。如锥柄立铣刀上标有18，则表示该立铣刀的

4、外圆直径是18 mm。 3）盘形铣刀 角度铣刀和半圆铣刀等盘形铣刀，一般以外圆直径宽度内孔直径角度（或圆弧半径）表示。例如，角度铣刀的外圆直径为80 mm，宽度为22 mm，内孔直径为27 mm，角度为60，则标记为80222760。同样道理，在半圆铣刀的末尾标有8R，则表示铣刀圆弧半径为8 mm。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.1.3 铣刀的主要参数,铣刀是一种多切削刃的刀具，在了解铣刀的组成和几何角度时，可把铣刀看做是由多把简单的切刀组合而成的，如图1-1（a）所示。如图1-1（b）所示为铣刀各部分名称及相关的辅助平面。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.待加工表面

5、 待加工表面是工件上有待切除的表面。2.已加工表面 已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。3.过渡表面 工件上由当前切削刃形成或者由下一切削刃切除的表面，它在刀具或工件的下一转里被切除，又称为切削表面。4.前面 前面是指刀具切屑流过的表面，又称前刀面。5.后面 后面是指与已加工表面相对的表面，又称后刀面。6.前角0 前面与基面间的夹角。7.后角0 后面与切削平面间的夹角。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.1.4 铣刀的材料及选用,1.高速钢 高速钢是一种含钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素较多的高合金工具钢，通常其碳的质量分数在1%左右，W的质量分数为8%20

6、%，Cr的质量分数为3%5%。高速钢抗弯强度b3 500 MPa,冲击韧度K0.30 MJ/。高速钢的强度与韧性好，能承受冲击，又易于刃磨，加工性好，价格便宜；但其耐热性、硬度较低，热处理后硬度为6265 HRC，耐热温度为550600 ，耐磨性也较低。由于受耐热温度的限制，高速钢刀具不能用于高速铣削。高速钢是国内最常用的机械铣削加工刀具材料。我国常用的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V等。由于W18Cr4V等含W量较多的高速钢价格较贵，其生产和使用已经减少。 W2Mo9Cr4V2Co8是引进的超硬高速钢，它的高温硬度和抗氧化能力比上述高速钢好，可铣削难加工材

7、料，适用于较高的铣削速度。我国生产的超硬高速钢牌号是W6Mo5Cr4V2Al，它的价格比W2Mo9Cr4V2Co8便宜得多，只是热处理工艺性要求较高。,2022年12月23日星期五,铣工技术,现在常用物理气相沉积法在高速钢刀具的切削表面上沉积25m的TiN薄膜（也称涂层，呈金黄色），可提高刀具寿命25倍。 2.硬质合金 硬质合金是利用粉末冶金的方法将高硬度、高熔点的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）、碳化铌（NbC）和钴（Co）黏结、压制、烧结而成。它的常温硬度为8893 HRA，耐热温度为8001 000 。与高速钢相比，其硬度、耐磨性、耐热性要好得多。因此，硬质合金刀具允许

8、的铣削速度比高速钢刀具大510倍。但它的抗弯强度只有高速钢的1/41/2，冲击韧度仅为高速钢的几十分之一，故硬质合金塑性和韧性差，怕冲击和振动。另外，它的工艺性比高速钢差，刃磨时比高速钢难磨削得多，而且不易制成整体刀具和成形刀具，一般是制成刀片焊接在刀体上使用，或用机械方法装夹、固定在刀体上使用。,2022年12月23日星期五,铣工技术,我国目前常用的硬质合金有以下三类,1）钨钴类硬质合金 钨钴类硬质合金（代号YG）由WC和Co组成，主要用于加工铸铁、有色金属等脆性材料和非金属材料。常用牌号有YG3、YG6和YG8。牌号中的数字表示含Co的百分比，其余为含WC的百分比。硬质合金中Co起黏结作用

9、，含Co量越多的硬质合金韧性越好，硬度和耐磨性越差，所以YG8适于粗加工和断续铣削，YG6适于半精加工，YG3适于精加工和连续铣削。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2）钨钛钴类硬质合金 钨钛钴类硬质合金（代号YT）由WC、TiC和Co组成，由于TiC比WC还要硬、脆、耐磨、耐热，所以YT类合金比YG类合金硬度和耐热温度更高，耐冲击和振动性差。加工钢材时，被加工材料塑性变形很大，切屑与刀具摩擦很剧烈，铣削温度很高，但由于其切屑呈带状，铣削过程较平稳，所以YT类硬质合金适于加工钢材等塑性材料。钨钛钴类硬质合金常用牌号有YT30、YT15和YT5。牌号中的数字表示含TiC的百分比。TiC含

10、量越多的硬质合金韧性越差，硬度和耐磨性越高，所以YT30适于对钢材的精加工和连续铣削，YT15适于半精加工，YT5适于粗加工和断续铣削。,2022年12月23日星期五,铣工技术,3)钨钛钽（铌）类硬质合金 钨钛钽（铌）类硬质合金（代号YW）是在YT类硬质合金中加入少量的TaC或NbC。YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热温度、抗弯强度和冲击韧性均比YT类高一些，其后两项指标与YG类相仿。因此，YW类硬质合金既可以加工钢，又可以加工铸铁和有色金属，所以又称为通用硬质合金。常用牌号有YW1和YW2，前者用于半精加工和精加工，后者用于粗加工和半精加工。 现在常用化学气相沉积法在硬质合金刀具表面上沉积5

11、10m的TiC薄膜（呈银灰色），也有沉积TiC、TiN双层薄膜或沉积TiC、Al2O3和TiN三层薄膜的，复合涂层用得更多。硬质合金刀具经过气相沉积后，寿命可提高210倍。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.2.1铣削过程中的变形 刀具在金属切削过程的实质是被切削金属在刀具切削刃和前刀面的挤压作用下，产生剪切滑移的变形过程，如图1-2所示。在刀具切削力的作用下，被切割的金属层首先产生压缩弹性变形，当剪应力超过材料屈服极限后，在与受力方向成45方向上产生最大剪应力，金属内部晶格发生滑移，即在剪切面上产生塑性变形。刀具继续前进，切削力增大，由于切削刃的刀楔作用，产生应力集中，使切削刃附近

12、金属剪应力超过强度极限而被剥离。切削层产生塑性变形的同时，在切削刃附近剥离，形成切割作用。变形后剥离的金属层在刀具前刀面的挤推作用下，沿前刀面流出，即产生切屑。,1.2 铣削过程的基础知识,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,从图1-2中可以看出，由于刀具和工件的相互作用，切削层及其附近金属产生、这三个变形区。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.2.2 积屑瘤,当刀具对某些塑性金属进行切削加工时，在某一段切削速度范围内，切屑底层中的一部分金属容易被黏结或冷焊在前刀面，形成硬度很高的楔块，从而代替刀面和切削刃进行切削，这一个小楔块称为积屑瘤，

13、如图1-3所示。一般情况下，积屑瘤的硬度可达工件材料硬度的23.5倍。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.积屑瘤的形成 在一定的切削速度范围内，切屑底层金属与前刀面发生强烈的挤压和摩擦，破坏了前刀面上的氧化膜和吸附膜，使其与前刀面的接触面积逐渐增大。同时，在巨大的压力和摩擦力作用下，切屑底层出现滞留现象，切削底层金属的流动速度较切屑的上层金属缓慢得多，并沿前刀面产生较大的变形。在适当的压力和温度作用下，切屑底层金属填满前刀面的微观凹谷，发生冷焊现象而形成冷焊层。冷焊层具有较大的强度和硬度，能抵御切削力的作用，形成第一层积屑瘤Q1。由于切屑还在继续流动，与第一层积屑瘤接触的切屑底层金属

14、又重复上述的变形和冷焊过程，堆积在第一层积屑瘤上面，形成第二层积屑瘤Q2。如此不断堆积，致使积屑瘤不断长大。由于积屑瘤改变了前刀面和切削刃的实际形状，使切屑与前刀面的接触条件和受力情况发生变化，当积屑瘤长到一定高度时便不再继续增大，从而形成一个完整的积屑流。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2.积屑瘤对切削加工影响 积屑瘤冷焊在刀具切削刃和前刀面的前端，其形成后便可代替切削刃和前刀面进行切削，从而保护了切削刃和前刀面。但是积屑瘤的稳定性较差，当积屑瘤达到一定高度时，常因冷焊接的破裂而脱落（部分或全部），有可能把刀具前刀面靠近刀尖的表面金属带走一部分，反而容易加剧刀具的磨损。 积屑瘤在切

15、削过程中的产生和脱落，还常常将积屑瘤碎片黏结在已加工表面上，增大了已加工表面的粗糙度。积屑瘤表面粗糙会使已加工表面产生误差复映 随着积屑瘤的增大，实际工作前角oe有所增大，导致切削变形减小，切削力降低。当积屑瘤最高时，实际工作前角oe可达30左右。,2022年12月23日星期五,铣工技术,如图1-4所示，积屑瘤前端伸出切削刃之外，伸长量为ac，这种过切厚度改变了加工尺寸。同时，由于积屑瘤的不断产生和脱落，导致加工尺寸不稳定，影响了加工零件的尺寸精度。存在有利于粗加工而不利于精加工。,2022年12月23日星期五,铣工技术,硬度和塑性,当工件材料硬度低、塑性大时，切削过程中金属变形大，切屑与前刀

16、面间的摩擦系数和接触长度都较大，故容易产生积屑瘤。,切削速度,切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。,进给量,进给量增加时，切削厚度增大，切削温度上升。切削厚度越大，刀具与切屑的接触长度越长，积屑瘤的高度越大。,前角,刀具前角增大时，切削力减小，切削温度降低，切削变形减小，刀具与切屑的接触长度变短，从而减小积屑瘤的形成基础。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2)防止积屑瘤形成的措施,适当提高工件材料的硬度。,降低前刀面的表面粗糙度。,降低或提高切削速度。,采用润滑性能好的切削液。,增大刀具前角。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.2.3切削热与切削温度 1.切削

17、热的来源 在刀具的作用下，被切削的金属发生弹、塑性变形和金属切削层发生错移和分离，形成切屑而消耗功，产生热量。此外，切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦也要消耗功，从而产生大量的热量。因此，切削时共有切削层剪切面、切屑与刀具前刀面的接触区、后刀面与工件加工表面的接触区三个发热区域（即三个变形区）。其中，切削变形是切削热的主要来源。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2.切削热的传出 切削热传给工件，将会造成工件的温度升高。铣削热可使切削区的温度达700800 ,甚至高达1 000 。一方面，由于热胀冷缩，会使工件产生变形，影响工件的尺寸与形状精度。粗加工时一般影响不大，但精加工时却会有较

18、大的影响，特别是铣削细长件或薄壁件时影响更为严重。另一方面，铣削热传给工件，在较高的温度下，工件材料的金相组织一定会发生变化，使加工表面产生残余应力，烧伤、退火，影响其使用性能。 切削热传给铣刀，使铣刀温度升高，产生热变形，影响加工精度，特别是精密复杂的铣刀更应该控制温度；另一方面，刀具温度的升高会引起铣刀的热磨损或刀具材料的力学性能变化。所以，使用高速钢铣刀，切削温度应控制在500 以下；使用硬质合金刀具，切削温度应控制在800 左右。,2022年12月23日星期五,铣工技术,3.减少铣削热的措施,当工件余量较大，机床刚度较好时，可降低切削速度，增大进给量和背吃刀量或侧吃刀量。,在保证切削刃

19、强度的条件下，适当增大前角，减小切削层金属的塑性变形，以减少切削热的产生。,当采用端面铣削，工艺系统刚度较好时，可适当减小主偏角，改善刀具的散热条件，使切削区平均温度下降。,采用大流量的切削液冲洗，将切削热带走。同时也减少了刀具和切屑及工件的摩擦，减少了切削热的产生。,提高铣刀的刃磨质量，减小前刀面与后刀面的粗糙度值，减小切屑与前刀面及工件与后刀面的摩擦，从而使切削温度下降。,2022年12月23日星期五,铣工技术,4.影响切削温度的因素1)切削用量的影响 切削速度越高，单位时间切除金属的量越多，消耗于金属变形与摩擦的功越多，产生的切削热越多，故切削温度上升。同时，切削速度提高，使切屑流动速度

20、加快，切削层变形产生的热来不及传给工件与刀具，从而使大量的切削热被切屑带走，切削温度降低。 进给量增加，单位时间内金属切除量增加，切削热增加，切削温度升高。但同时，变形系数减小，单位体积切削量的切削功降低；随着进给量增加，切屑所带走的切削热也增多；此外，进给量增加，刀具与切屑接触长度增大，增大了热量的传出面积，从而使切削温度降低。 背吃刀量增加，切削变形和摩擦消耗功也增加，切削热增加。但由于切削刃工作长度也增加，改善了散热条件，故背吃刀量对切削温度的影响较小。当背吃刀量提高一倍时，切削温度只升高3%左右。,2022年12月23日星期五,铣工技术,第一章 铣削原理,2）刀具几何参数的影响 切削温

21、度随前角的增大而降低，这是因为前角增大时，切削变形、切屑与前刀面的摩擦都减小，单位切削力下降，产生的切削热减少。前角的变化对切削温度影响较大，一般地，当切削强度、硬度较低的塑性材料或对工件精加工时，应选用较大前角，以减少切削热的产生；当切削强度、硬度较高的材料或对工件粗加工时，应选用较小的前角，以保证切削刃强度和较好的散热条件。 主偏角减小时，使切削宽度增大，切削厚度减小，切削变形减小；同时，主偏角减小使切削刃工作长度增加，散热条件改善，故切削温度下降。,2022年12月23日星期五,铣工技术,3)工件材料的影响 工件材料的强度、硬度和热导率对切削温度的影响很大。工件材料的强度、硬度直接决定了

22、单位切削力，而单位切削力是影响切削温度的重要因素，所以，工件材料的强度、硬度高时，产生的切削热多，切削温度升高。工件的热导率则直接影响切削热的导出，工件材料的热导率越低，通过工件和切屑传出的热量越少，而通过刀具传出的热量越多，这样切削产生的热量不易传出，使切削温度升高，刀具容易产生磨损。故工件材料热导率越高，切削温度越低。因为有色金属的热导率高，所以一般可以采用高速钢刀具切削。,2022年12月23日星期五,铣工技术,4）刀具磨损的影响 刀具磨损使切削刃变钝，切削过程中的推挤力增大，导致切削变形增大，切削热增加；同时，后刀面磨损增大，刀具后刀面与工件的摩擦越大，产生的切削热越多，故切削温度越高

23、。这时，如果提高切削速度，刀具磨损对切削温度的影响越严重，极易造成刀具损坏。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.2.4刀具磨损 铣刀过快磨损，必然会影响加工质量，增加刀具消耗，使生产率降低，增加加工成本。为了提高经济效益，保证加工质量，应该合理使用刀具，为此就应了解刀具磨损的原因，掌握合理使用刀具的方法。,1.铣刀磨损的原因 铣刀磨损的原因主要有机械磨损和热磨损两类。1）机械磨损 机械磨损即机械摩擦造成的磨损。铣削时工件材料的硬质点在铣刀表面上刻划出沟纹而造成的磨损称为机械磨损，又称为磨料磨损。工件材料的硬质点的硬度越高，硬质点的数量越多，铣刀越容易磨损。高速钢铣刀容易产生机械磨损，

24、而硬质合金铣刀一般不容易产生机械磨损，只有在铣削冷硬铸铁、夹砂铸铁时才容易发生机械磨损。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2）热磨损 热磨损包括以下几种情况：,2022年12月23日星期五,铣工技术,2.铣刀磨钝标准 铣刀磨损到一定限度就不应再继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。 在生产中铣刀是否已经磨钝，在粗加工中可以从加工表面是否出现亮带，切屑颜色、形状是否发生变化，以及是否出现振动或噪声等不良现象来判断；在精加工中可以从加工表面粗糙度的变化来判断。而在评定刀具材料的切削性能和研究试验时，国际ISO规定以测量后刀面上的磨损带的宽度VB作为铣刀的磨钝标准，如图1-5所示。,2022年

25、12月23日星期五,铣工技术,1.2.5 铣刀耐用度 铣刀刃磨后，从开始切削刀其磨损量达到磨钝标准的总切削时间，称为铣刀的耐用度，用T表示，它不包括对刀、测量及调整等非切削时间。在相同的切削用量与磨钝标准下，铣刀的耐用度越高，其切削性能就越好。 铣刀寿命是指铣刀从第一次投入切削使用直到报废所经历的总切削时间。 铣刀寿命=铣刀耐用度铣刀刃磨次数,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,提高铣刀耐用度主要有以下措施：,提高铣刀的刃磨质量，保证前、后刀面的粗糙度要求,采用合理的切削用量,选择合理的铣刀几何角度,采用合理的切削液,采取相应的工艺措施，改善工件材料

26、的加工性能。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.2.6加工硬化 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时，由于晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，从而使金属的强度和硬度升高，塑性和韧性降低的现象，称为加工硬化或冷作硬化。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值或硬化层深度来表示。 加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬，以致轧不动，因而需要在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬，从而加速刀具磨损，增大切削力等。但加工硬化可提高金属的强度、硬度和耐磨性，特别是对于那些不能以热处理方法提

27、高强度的纯金属和某些合金尤为重要。如冷拉高强度钢丝和冷卷弹簧等，就是利用加工硬化来提高其强度和弹性极限的。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.1 铣刀直径和齿数的选择 1.铣刀直径的选择 铣刀直径D在铣削加工中有重要的意义。铣刀直径越大，散热效果越好。在安装铣刀时，需要选用直径较大的铣刀柄，以减小切削中的振动。但铣刀直径增大，铣削力矩也相应增加，这对切削是不利的。,1.3 铣刀几何参数的合理选择,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,2.铣刀齿数的选择根据齿数z的不同，可将铣刀分为粗齿铣刀和细齿铣刀。如图1-6（a）所示为粗齿铣刀，粗齿铣

28、刀在刀体上的刀齿稀，刀齿强度高，齿槽角大，容屑空间大，排屑方便，但由于参加切削的齿数少，工作平稳性较差，适于在粗铣和加工塑性材料时使用；如图1-6（b）所示为细齿铣刀，细齿铣刀的刀齿密，铣刀上的几个刀齿可同时切削，从而减小振动，适用于半精加工和加工脆性材料。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.2 前角的选择前角的选择原则如下：,粗铣时一般取较小前角，精铣时取较大前角。,根据不同的工件材料，选择合理的前角数值,不同的铣刀加工相同材料的工件，铣刀的前角也不应该相同。高速钢铣刀可取较大前角，硬质合金应取较小前角。,工艺系统较差和铣床功率较低时，宜采用较大前角，以减小切削力和铣削功率，并

29、减小铣削振动。,对数控机床、自动机床和自动线用铣刀，为保证铣刀工作的稳定性（不发生崩刃及主切削刃破损），应选用较小的前角。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.3 后角的选择后角的选择原则如下：,粗加工时，铣刀承受的铣削力较大，为了保证刃口的强度，可选用较小的后角；精加工时，切削力较小，为了减小摩擦，提高工件表面质量，可选用较大的后角；当已采用副前角时，刃口的强度已得到加强，为提高表面质量，也可采用较大的后角。,工件材料的硬度、强度较高时，为了保证切削刃的强度，应采用较小的后角；工件材料塑性大或弹性大极易产生加工硬化时，应采用较大的后角。,工艺系统刚度差、容易产生振动时，应采用较小

30、的后角。,高速钢铣刀的后角应比硬质合金铣刀的后角大23。,若尺寸精度要求较高，应选用后角较小的铣刀。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.4主偏角的选择,当工艺系统刚度足够时，应尽可能选用较小的主偏角，以提高铣刀的寿命；当工艺系统刚度不足时，为避免铣削振动过大，应选用较大的主偏角。,加工高强度、高硬度的材料时，应选用较小的主偏角，以提高刀尖部分的强度和散热条件；加工一般材料时，主偏角可选用稍大一些的。,为增强刀尖强度，提高刀具寿命，面铣刀常磨出过渡刃，使主偏角变大，如图1-7所示。,2022年12月23日星期五,铣工技术,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.5 副偏角的

31、选择,副偏角的选择原则,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.3.6 刃倾角和螺旋角的选择刃倾角和螺旋角的选择原则如下：,2022年12月23日星期五,铣工技术,第一章 铣削原理,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.4.1 铣削用量的选择原则 选择铣削用量时应充分发挥刀具的铣削性能和铣床的潜力，合理的铣削用量应该保证零件的质量、提高生产效率和降低加工成本。在铣削过程中，如果能在一定时间内切除较多的金属，就有较高的生产率。提高铣削速度vC、增大背吃刀量ap和侧吃刀量ac、增大进给量f都可以增加金属切除量。铣削用量提高，则铣削温度相应升高，热效应明显。由于热效应作用导致刀具磨损加快，

32、刀具寿命降低，因此，vC、ap、ac和f对刀具寿命的影响也是不同的，即铣削速度对刀具寿命影响最大，其次是进给量，背吃刀量和侧吃刀量影响最小。 一般来说，粗加工时应尽可能发挥刀具、铣床的潜力和保证合理的刀具耐用度，减少铣削工艺时间，提高生产率；精加工时，则要先保证加工精度和表面粗糙度的要求，然后兼顾合理的刀具耐用度和生产率。,1.4 铣削用量的选择,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.4.2 背吃刀量的选择背吃刀量的选择决定于工件的加工余量和所要求的加工精度。(1)工件精度要求不高或表面粗糙度要求为Ra5012.5m时，一般尽量一次走刀去除全部加工余量。当加工余量大于8 mm或工艺系统刚

33、度较差时，可分两次或多次走刀铣削。这时第一刀的吃刀量应尽可能大一些，以使刀尖避开工件表面的铸、锻硬皮。通常，中型铣床铣削钢材料时，吃刀量为35 mm，铣削铸铁时，吃刀量为57 mm。对于圆柱铣刀，背吃刀量ap应小于铣刀长度，侧吃刀量ac的选择原则与上述原则相同（圆柱体铣刀的侧吃刀量相当于端铣刀的背吃刀量）。(2)工件精度要求较高或表面粗糙度要求为Ra6.33.2 m时，可分为粗铣和半精铣两步铣削，粗铣后留0.51 mm余量，再由半精铣完成。(3)工件精度要求较高或表面粗糙度要求为Ra3.21.6 m时，可分为粗铣、半精铣和精铣三步铣削，半精铣前预留吃刀量为1.52 mm，精铣前预留吃刀量为0.

34、5 mm左右。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.4.3进给量的选择 铣削进给量是指每齿进给量fz，每齿进给量是衡量铣削加工水平的重要指标。进给量的选择受到一些条件的限制，如粗铣时进给量受切削力的限制，在工艺系统强度、刚度允许的条件下，粗铣时的进给量应尽量选大些；精铣和半精铣时，进给量受表面粗糙度的限制，为了保证零件精度和表面粗糙度的要求，一般采用较小的进给量；对不同的铣刀材料也要考虑限制条件，如高速钢铣刀进给量受刀柄刚度和刀体强度的限制，硬质合金铣刀进给量受刀片强度的限制。,2022年12月23日星期五,铣工技术,1.4.4 铣削速度的选择 在吃刀量和进给量确定之后，则可在保证合理

35、刀具耐用度的前提下确定合理的铣削速度。 粗铣时，铣削速度的选择主要考虑铣床的许用功率和工艺系统刚度，在允许的情况下选择较大值，以提高生产率。 精铣时，一般背吃刀量（或侧吃刀量）和进给量较小，铣削速度的选择不会超过铣床的功率。为了抑制积屑瘤的产生，提高表面质量，硬质合金铣刀采用较高铣削速度，高速钢铣刀则采用较低的铣削速度。,2022年12月23日星期五,铣工技术, 当被铣削加工材料的硬度和强度很大，特别是高温硬度和高温强度很大，材料内部含有硬质点且塑性特别好，加工硬化严重或者材料导热性很差时，这些材料都属于难铣削材料。生产中常用的难铣削材料有高强度合金钢、高锰钢、不锈钢、高温合金、钛合金、冷硬铸

36、铁以及玻璃钢和陶瓷等。,1.5 难铣削材料的铣削,2022年12月23日星期五,铣工技术,解决难铣削材料铣削加工问题的途径有以下几种：(1)合理选择刀具材料。目前，常用的刀具材料有高温硬度高、强度大、抗磨损能力强和加工工艺性好的超硬高速钢和硬质合金，必要时可采用立方氮化硼和陶瓷刀具。(2)对工件材料进行相应的热处理，调整材料的强度和硬度，以改善材料的可加工性，尽可能使材料在最适宜的组织状态下进行铣削。(3)提高工艺系统的强度和刚度，提高铣床的功率，并要求工件的安装（定位和夹紧）可靠，在铣削过程中要求均匀的机械进给，切忌手动进给和中途停顿。(4)刀具表面应该仔细研磨，达到尽可能小的粗糙度，以减小摩擦和黏结，减小因冲击造成的崩刀。(5)合理选择刀具几何参数和铣削用量，提高刀齿强度和散热条件。(6)对断屑、卷屑、排屑和容屑给予足够的重视，以提高刀具寿命和加工质量。(7)合理选择切削液，切削液供给要充足，不能中断。(8)采用特种加工。,2022年12月23日星期五,铣工技术,谢谢！,