铣削加工工艺基础铣削加工工艺基础第五章第五章铣削加工工艺基础铣削加工工艺基础5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.2 5.2 铣刀铣刀5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.5 5.5 综合应用综合应用铣削加工工艺基础铣削加工工艺基础 铣削加工是在铣床上利用铣刀加工工件的一种方式，铣刀是多齿刀具，加工时，铣刀作旋转运动，工件相对铣刀作纵向或横向进给运动，完成平面（斜面、台阶）、沟槽（T型槽、燕尾槽、键槽）、成形面（圆弧、齿轮、螺旋）、切断等加工，因此，铣削加工在机械制造行业中应用十分广泛。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.1 5.1.1 卧式万能升降台铣床卧式万能升降台铣床 升降台式铣床是铣床中应用最广泛的一种。升降台式铣床的结构特征是，安装铣刀的主轴轴线位置通常固定不动；安装工件的工作台可在相互垂直的三个方向上调整位置，并可在其中任一方向上实现进给运动。升降台式铣床根据主轴的布局可分为卧式和立式两种，卧式万能升降台铣床加工范围广，对产品的适应性强。图5-1所示为X6132型卧式万能升降台铣床，它具有功率大、转速高、刚性好、操作方便等特点，属于中型通用机床，多用于中小型工件单件、小批生产。5.1 5.1 铣床概述铣床概述X6132的含义如下： X 6 1 32 主 参 数 代 号 （ 工 作 台 宽 度 的1/100） 系代号（卧式铣床系） 组代号（万能升降台组） 类代号（铣床类）5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.1.1 X6132型卧式万能升降台铣床的主要组成部分（1）床身 床身用来安装和联接其它部件。床身1固定在底座9上，床身内部装有主轴部件、主传动装置及其变速操纵机构等。床身正面有燕尾形的垂直导轨，用于升降台8上下移动。床身的顶部有燕尾形水平导轨，供悬梁3前后移动。（2）主轴 主轴2用于铣刀或铣刀杆定心。（3）悬梁 悬梁3安装在床身顶部的燕尾形水平导轨上，其位置可根据加工需要调整。（4）挂架 挂架4安装在悬梁下方，用于支承刀杆的悬伸端，以提高刀杆刚性。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述（5）工作台 工作台5用来安装工件或夹具，并带动工件沿回转盘上的导轨在垂直主轴轴线方向纵向移动。台面上有三条T型槽，以便用T形螺栓将工件、夹具或铣床附件固定在台面上。中间T型槽的中线通过回转工作台的中心，所以，一般将夹具或铣床附件的定向键安放在此槽内。工作台前侧面有一条小T型槽，用来安装行程挡铁，挡铁可以使工作台的机动进给自动停止。（6）回转盘 回转盘6可在床鞍7上绕垂直主轴轴线在45范围内转动，可使工作台5实现斜向进给（如铣削螺旋表面）。回转盘位置调整好后必须锁紧。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（7）床鞍 床鞍7安装在升降台8的水平导轨上，可沿主轴轴线方向带动工作台一起横向移动，实现横向进给。（8）升降台 升降台8可沿床身垂直导轨上下移动，用来调整工作台的高低位置。其内部装有进给运动的变速传动装置、快速传动装置及其操纵机构。（9）底座 底座9用来承受铣床的全部重量及盛放切削液。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.1.2 X6132型铣床的传动系统 X6132型卧式万能升降台铣床的传动系统由主运动传动系统、进给运动传动系统等组成，如图5-2所示。 由于在采用大直径铣刀铣削时，主轴转速要求低，但进给量可以加大；采用小直径铣刀铣削时，主轴转速要求高，但进给量要小，再者铣削加工时，主运动与进给运动之间无需保持严格的传动关系，所以，主运动和进给运动分别采用两个电机单独驱动。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 （1）主运动传动系统主运动传动装置的功能是使主轴实现变速、换向和主轴制动。铣床主电机的功率是7.5kW， 转 速 为 1450r/min。 主 电 机 的 运 动 经 皮 带（150/290）传至轴，再经轴-间三联滑移齿轮（16/38，22/33，19/36）和轴-间三联滑移齿轮（38/26，17/46，27/37）及轴-间双联滑移齿轮（18/71，80/40）传至主轴。 主轴转速为18级，转速范围为301500r/min。主轴旋转方向由电机的正反转来实现。主轴制动由多片式电磁制动器M来控制。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（2）进给运动传动链 进给运动传动装置的功能是使工作台实现在纵向、横向和垂直三个方向的进给运动和快速移动。进给电机功率为1.5KW，转速为1410r/min，传动经过17/32锥齿轮副传至轴VI，然后通过不同的离合器结合，分两条传动路线传至I轴，当X轴上的M2结合，M1脱开时，轴VI的运动经齿轮副40/26，44/42及离合器M2传至轴，这是一条使工作台快速移动路线。当X轴上的M1结合，M2脱开时，轴VI的运动经齿轮副20/40传至轴，再经轴-间的三联滑移齿轮（26/32，36/22，29/29）和轴-间的三联滑移齿轮（32/26，22/36，29/29）传至轴，轴至轴的传动由曲回机构实现，传动比为40/49。使用曲回机构，可扩大传动组内的传动比范围，试比较：5.1 5.1 铣床概述铣床概述 轴-间， i最大=32/26，i最小=22/36, I范围= i最大/i最小=2.01， 曲回机构的I范围= i最大/i最小=24.38 但曲回机构应用齿轮多，噪音大，摩擦热大。 轴的运动经离合器M3、M4、M5及相应的齿轮传动，使工作台分别获得垂向、横向和纵向三个方向的进给运动。工作进给量级数为21级，纵向和横向进给量的范围为101000mm/min，垂向进给量的范围为3.3333mm/min。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 5.1.1.3 X6132型铣床的典型结构 （1）主轴部件结构主轴部件是保证机床加工精度及表面质量的关键部件，对主轴部件的要求有较高的回转精度、刚性和抗震能力。如图5-3所示为主轴部件结构，主轴采用三支承结构，以提高主轴刚度，其前支承采用P5级精度的圆锥滚子轴承，用来承受径向力和向左的轴向力；中间支承采用P6级的圆锥滚子轴承，用来承受径向力和向右的轴向力；后支承用P5级的深沟球轴承，只承受径向力 。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 主轴的回转精度主要由前支承和中间支承来保证，后支承只起辅助作用。回转精度还取决于轴承间隙调整。调整前，先移开悬梁，拆下床身盖板，拧出中间轴承左侧螺母上的紧固螺钉3，用专用勾头扳手勾住螺母11，手动使主轴顺时针旋转，中间轴承的内圈向右移动，轴承间隙得以消除。继续旋转主轴，使其左移，通过轴肩带动前轴承6的内圈左移，消除前轴承间隙。调整后以一定的转速运转1小时，轴承温升应不超过60。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 飞轮9用螺钉和定位销与大齿轮紧固在一起，利用飞轮在高速旋转中的惯性，减少铣削过程中铣刀齿断续切削而产生的振动，使主轴运转平稳。 主轴是一空心轴，前端有7:24锥孔和定心外圆柱面，端面上有一端面键紧固在一径向槽内。锥孔用于安装刀具或心轴，由于7:24锥度不能自锁，所以空心轴内通过一拉杆从尾部将刀具或心轴拉紧。前端端面键用来与刀杆上径向槽配合来传递转距。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（2）工作台 如图5-4所示，工作台部件由工作台7，床鞍1，回转盘3三层组成。床鞍 1用其矩形导轨与升降台导轨相配合，使工作台在升降台导轨上作横向移动。工作台不作横向移动时，可通过手柄14经偏心轴13的作用将床鞍夹紧在升降台上。工作台7可沿回转盘3上面的燕尾形导轨作纵向移动，工作台还可连同回转盘一起绕锥齿轮的轴线回转 45，并利用螺栓15和两块弧形压板2紧固在床鞍 上。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 纵向丝杠4一端通过滑动轴承支承在后支架6上，另一端通过圆锥滚子轴承、推力球轴承支承在前支架11上，推力球轴承承受丝杠带动工作台移动时所产生的轴向力，螺母12用于调整轴承的间隙。轴XVIII的运动通过一对锥齿轮Z16、Z20传至Z20，Z20锥齿轮通过键带动离合器M5的左离合子运动，离合器M5的右离合子与丝杠滑键连接，当离合器的左右离合子啮合时，运动就传递到丝杠。由于双螺母是固定不动的，所以丝杠既转动，又移动，并通过支架6、11带动工作台作纵向进给运动。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 进给丝杠的左端有空套手轮5，用于手动移动工作台。操作时，将手轮向右移动，压缩弹簧，使离合器M合上，即可转动手轮使工作台移动。而松开手轮时在弹簧的作用于下，手轮自动与离合器脱开，保证工作台在机动进给和快速移动时，手轮不转，以免打伤操作者。纵向丝杠右端有带键槽的轴头，用来安装配换交换齿轮。 铣削加工时，根据铣刀旋转方向与工件进给运动方向的关系，可分为顺铣和逆铣两种方式。下面以圆柱铣刀铣平面为例进行分析。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 如图5- 5所谓顺铣是指铣削时在铣刀与工件的接触处，铣刀旋转方向与工件进给运动方向相同。此时铣刀作用在工件上的水平铣削分力F纵与进给方向相同。逆铣是指铣削时铣刀旋转方向与工件进给运动方向相反，此时水平铣削分力F纵与进给方向相反。铣削时，工作台的纵向进给机构的丝杠螺母传动副以一侧面为工作面，另一侧有一定的间隙。如图5- 5 。顺铣时，进给推力Ff，使丝杠与螺母的螺纹在一个侧面相互紧贴，而在另一侧面则出现间隙（见图55中放大图）。此时铣刀刀齿对工件的作用分力F纵传给工作台，使其受拉力，当拉力较大时，丝杆与螺母的紧贴面便会向存在间隙的一侧突然转移，使进给量突然增加一个间隙量。而且作用力F纵是不稳定的，时大时小，时有时无，这样，工作台就会在铣削加工过程中产生无规则的窜动现象，严重时甚至会引起啃刀、打刀等事故，工件也可能报废。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 逆铣时（图55 b），铣削分力F纵与进给方向相反， F纵的作用始终是使丝杠螺纹右侧面贴紧螺母，不会产生工作台窜动现象，能够保证工作台实现平稳进给。 图55顺铣和逆铣受力分析5.1 5.1 铣床概述铣床概述 顺铣时，为使工作台运动平稳采用了双螺母机构（也称为顺铣机构），如图5-6所示。顺铣机构由右旋丝杠3、左螺母1、右螺母2、寇状齿轮4及齿条5等组成。在弹簧6的作用下，齿条5向右移动。使寇状齿轮4沿图示箭头方向回转，带动螺母1和2沿相反的方向回转。于是螺母1螺纹的左侧与丝杠螺纹的右侧靠紧，螺母2螺纹的右侧与丝杠螺纹的左侧靠紧。顺铣时，丝杠的轴向力由螺母1承受，由于丝杠与螺母1之间摩擦力的作用，使螺母1有随丝杠转动的趋势，并通过冠状齿轮使螺母2产生与丝杠反向旋转的趋势，从而消除螺母2与丝杠间的间隙，不会产生轴向窜动，保证了顺铣的加工质量。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述（3）孔盘变速机构 X6132型铣床的主运动变速操纵机构采用孔盘变速操纵机构。图5-7所示为孔盘变速操纵机构原理图。由孔盘3、齿条2和2、齿轮4及拔叉1组成。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 拔叉1固定在齿条2的左端，用它来拔动滑移齿轮。齿条2和2右端有圆形推杆，推杆上有直径不同的两段台阶m、n，齿轮4与齿条2和2啮合。在孔盘3的不同直径圆周上钻有直径大小不同的两种孔，使孔盘有大孔、小孔和未钻孔三种状态。齿条上m、n两段台阶可分别插入孔盘3的大孔、小孔中。变速时，先将孔盘3向右移动，使其离开齿条轴，根据变速要求，使孔盘3转动一定角度，再使孔盘左移复位。孔盘复位时，可通过孔盘上对应齿条轴的不同状态，使滑移齿轮获得三种不同的位置，从而达到变速的目的。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 假设孔盘变速机构开始处于图示b）状态，此时齿条轴2对应孔盘3的无孔状态，齿条轴2对应孔盘3的大孔状态，滑移齿轮处于左位。退出孔盘，转动后再复位，此时齿条轴2对应孔盘3的小孔状态，齿条轴2对应孔盘3的小孔状态，复位时，因为齿条轴2的台肩m不能通过孔盘上的小孔，孔盘推动齿条轴2向左移动，齿轮4顺时针转动，齿条轴2右移，台肩 n刚好通过孔盘上的小孔，拔叉1带动滑移齿轮右移。如图 c）所示。继续重复孔盘退出、转动、复位过程，可以使滑移齿轮处于右位，如图d）所示。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 X6132型万能升降台铣床的变速操纵机构立体示意图如图58所示。该变速机构操纵了主运动传动链的二个三联滑移齿轮和一个双联滑移齿轮，使主轴获得十八级变速，孔盘每转20度改变一种速度。变速是由手柄1和速度盘4联合操纵。变速时，将手柄1向外拉出，使手柄1绊绕销子3摆动而脱开定位销2，然后逆时针转动手柄1约250度，经操纵盘5、平键带动齿轮套筒6转动，再经齿轮9使齿条轴10向右移动，其上拔叉11拔动孔盘12右移并脱离各组齿条轴；接着转动速度盘4，经心轴，一对锥齿轮使孔盘12转过相应的角度（由速度盘4的速度标记确定）；最后反向转动手柄时，通过齿条轴10，由拔叉将孔盘12向左推入，推动各组变速齿条轴作相应的移位，改变三个滑移齿轮的位置，实现变速，当手柄1转回原位并由销2定时，各滑移齿轮达到正确的啮合位置。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 变速时，为了使滑移齿轮在移位过程易于啮合，变速机构中设有主电动机瞬时冲动控制。变速操纵过程，齿轮9上的凸块8压动微动开关7，瞬时接通主电动机，使之产生瞬时点动，带动传动齿轮慢速转动，使滑移齿轮容易进入啮合。5.1.2 5.1.2 立式升降台铣床立式升降台铣床 图5-9为立式升降台式铣床外形图。立式铣床的主轴垂直于工作台，可用各种端铣刀或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮以及封闭的轮廓表面等。5.1 5.1 铣床概述铣床概述图5-9 万能立式升降台铣床外形图 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 立式升降台铣床除立铣头外，其他主要结构与相同规格的卧式铣床相似。其组成部分见图5-10。5.1.2.1 型号 X 5 0 32 主 参 数 代 号 （ 工 作 台 宽 度 的1/100） 系代号（立式升降台铣床系） 组代号（立式铣床组） 类代号（铣床类）5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.2.2 立铣头结构 立铣头1可根据加工要求在垂直平面内调整角度，使主轴与台面倾斜成所需角度，以扩大铣床的工艺范围。其结构如图5-11。 主轴3前支承采用D3182118双列向心短圆柱滚子轴承，承受径向载荷，轴承间隙的调整靠修磨半环1及调整螺母6实现。后支承采用一对E46117向心推力球轴承，承受径向和轴向载荷，使主轴轴向定位。轴承间隙靠修磨隔套13来调整。旋紧螺钉4，经法兰5推动轴承外环，使轴承产生一定的预紧力。因结构关系，前后支承距离较小。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 主电机传来的运动由齿轮10经双键9、套筒8和双键7带动主轴转动。齿轮10安装在套筒8上，套筒8由一对向心球轴承支承在箱体上，使主轴得到卸荷（即主轴只传递扭矩），这样减少了主轴变形，提高了主轴工作性能。 整个主轴部件装在长套筒2中，转动手轮经过锥齿轮14、15，使丝杠13转动，通过螺母11带动套筒2作轴向调整，调整后将套筒2夹紧。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.2.3 X5032主要技术参数 工作台尺寸（宽*长） 320*1250毫米工作台最大行程：纵向 机动680毫米；手动700毫米横向 机动240毫米；手动255毫米垂直 机动350毫米；手动370毫米主轴孔径 29毫米主轴端孔锥度 7：24主轴转速范围（18级） 301500转/分进给量范围（18级）：纵向 23.51180毫米/分横向 15786毫米/分垂直 8394毫米/分5.1 5.1 铣床概述铣床概述主轴轴向移动距离 70毫米主轴端面到工作台面间距离 30400毫米主轴中心线至床身立柱导轨距离 350毫米立铣头最大回转角度 +-45主电机：功率 7.5千瓦转速 1450转/分进给机电：功率 1.5千瓦转速 1410转/分机床外形尺寸（长*宽*高） 2294*1770*2002毫米5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.3 5.1.3 万能工具铣床万能工具铣床 万能工具铣床的基本布局与万能升降台铣床相似，但配备有多种附件，因而扩大了机床的万能性。图5-12所示为万能工具铣床外形及其附件。在图5-12a中机床安装着主轴座1、固定工作台2，机床的横向进行给运动由主轴座1的水平移动来实现，纵向进给运动与垂向进给运动仍分别由工作台2及升降台3来实现。根据加工需要，机床还可安装其他图示附件，图5-12b为可倾斜工作台，图5-12c为回转工作台，图5-12d为平口钳，图5-12e为分度装置，利用该装置，可在垂直平面内调整角度，其上顶尖可沿工作轴向调整距离；图5-12f为立铣头，图5-12g为插削头，用于插削工件上键槽。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 由于万能工具铣床具有较强的万能性，故常用于工具车间，加工形状较复杂的各种切削刀具、夹具及模具等。5.1.4 5.1.4 龙门铣床龙门铣床图5-13龙门铣床1-工作台 2、9-水平铣头 3-横梁 4、8-垂直铣头5、7-立柱 6-顶梁 10-床身5.1 5.1 铣床概述铣床概述 龙门铣床在布局上以两根立柱5、7及顶梁6与床身10构成龙门式框架，并由此而得名，如图513所示。通用的龙门铣床一般有34个铣头，每个铣头由主轴箱单独驱动，分别安装在左右立柱和横梁3上，主轴箱内包括单独的驱动电动机、变速机构、传动机构、操纵机构及主轴部件等部分。主轴箱可沿导轨作垂直和横向进给运动，横梁可沿立柱导轨作垂直方向的调整。 龙门铣床工作台只有纵向进给运动。各铣刀的切削深度均由主轴套筒带动铣刀主轴沿轴向移动来实现。主轴采用手动变速。进给系统的滑移齿轮变速机构、离合器的开合、横梁的卡紧与松开，都采用液压装置来控制。调整工作台侧面T形槽内撞块，可使工作台运动实现自动循环。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 龙门铣床由于机床具有足够的刚度，可用镶硬质合金端铣刀进行高速铣削。可以采用多刀同时加工几个表面，所以加工效率较高。该铣床主要适用于大中型零件的平面加工或中小型零件的成批、大量生产。 X2010龙门铣床主要技术参数：两立柱间的距离 1330毫米两水平主轴端面间的距离 7601160毫米水平主轴中心线至工作台面距离 75650毫米垂直主轴端面至工作台面距离 125900毫米5.1 5.1 铣床概述铣床概述工作台：尺寸（宽X长） 1000X3000毫米纵向行程 3000毫米进给量范围（18级） 201000毫米/分快速移动速度 3米/分主轴孔径 29毫米主轴套筒：直径 250毫米手动调整距离 200毫米5.1 5.1 铣床概述铣床概述主轴箱： 进给范围（18级） 10500毫米/分快速移动速度 1.5米/分回转角度 +-30主轴转速范围（12级） 50630转/分推荐用最大刀盘直径 350毫米主电机：功率 13千瓦转速 1460转/分进给电机：功率 5.5千瓦转速 1440转/分机床最大轮廓尺寸（长X宽X高） 8000X4190X3460毫米5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.5 5.1.5 铣床附件铣床附件 5.1.5.1 刀杆 铣刀从结构上分为有柄铣刀和有孔铣刀，有柄铣刀可以直接或通过变径套与铣床主轴锥孔配合安装，有孔铣刀则要用刀杆安装。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 刀杆结构如图5-14所示。刀杆的一端有7：24锥度的锥柄，用来与主轴锥孔相配。锥柄尾端的螺纹孔与拉杆（如图5-14所示）上的螺纹旋合，将刀杆拉紧在主轴锥孔内。锥柄右侧的凸缘开有两个缺口，以便与主轴前端的端面键相配，用来传递扭矩。刀杆中部为光轴，用来安装刀杆套和铣刀，轴上开有键槽，用来将扭矩传递给铣刀。光轴部分的直径与铣刀的孔径相配，常用的规格有22、27、32、40、50。刀杆长度有长、短两种，如图5-14所示。短刀杆的另一端有螺纹和轴颈，螺纹用来安装紧固螺母，锁紧铣刀，轴颈与悬挂支架的轴承孔配合，支承刀杆。长刀杆不加工出专门的轴颈，而是采用刀杆套与悬挂支架相配，刀杆套在轴上的位置可以调整。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 安装直径较小的端铣刀采用图5-14c）所示的刀杆，刀杆上的端面键与铣刀背面的键槽相配，用来传递扭矩。 铣刀杆的装卸步骤如下： （1）根据铣刀孔径选择铣刀杆，铣刀杆长度在满足安装铣刀后不影响铣削正常进行的前提下选择短一些的，以增强铣刀的刚度。（2）松开铣床横梁的紧固螺母，适当调整横梁的伸出长度，使其与铣刀杆长度相适应，然后将横梁紧固，见图5-15a）。（3）清理铣床主轴锥孔和铣刀杆的锥柄，以免因赃物影响铣刀杆的安装精度。（4）将铣床主轴转速调整到最低（30r/min）或将主轴锁紧。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（5）安装铣刀杆。右手将铣刀杆的锥柄装入主轴锥孔，安装时铣刀杆凸缘上的缺口（槽）应对准主轴端部的凸键；左手顺时针（由主轴后端观察）转动主轴，使拉紧螺杆前端的螺纹部分旋入铣刀杆的螺纹孔67转，然后用扳手旋紧拉紧螺杆上的背紧螺母，将铣刀杆拉紧在主轴锥孔内。如图515所示。（6） 卸下刀杆。松开拉紧螺杆的背紧螺母，然后用锤子轻轻敲击拉紧螺杆端部，使铣刀杆锥柄从主轴锥孔中松动。右手握铣刀杆，左手旋出拉紧螺杆，取下铣刀杆。（7）铣刀杆取下后，洗净、涂油，然后垂直放置在专用的支架上，悬挂保存。不允许水平或杂乱放置，以免铣刀杆弯曲变形，更不可敲打。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.5.2 回转工作台 回转工作台有手动和机动两种。如图5-16所示为手动回转工作台，其内部有一蜗杆蜗轮机构，摇动手轮4，通过蜗杆轴3带动蜗轮转动，转台2与蜗轮相连接，随蜗轮一起转动，转台周围有刻度，用来确定转台转过的角度；底座l上的槽与铣床工作台上的T型槽相配，当不需要转台转动时，拧紧固定螺钉5，可以固定转台2的位置；转台中央有一个孔，它与转台的回转中心同心，利用它可以找正转台的位置和安装工件的定位元件；找正转台位置时，可以在转台孔中装入带有中心孔的心轴，铣床主轴装上顶尖进行找正，如图5-17所示，要求高时，用百分表直接找正。转台位置确定后，用螺栓把回转工件台固定在铣床工作台上。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 回转工作台的规格以工作台的外径表示，常用的规格有250、320、400、500四种，蜗杆蜗轮副的传动比有60：1、90：1、120：1三种。 回转工作台主要用于中、小型工件圆弧表面的铣削和圆周分度，以及按一定角度铣削工件局部直线表面。图5-16回转工作台1一底座 2一转台 3一蜗杆轴 4一手轮 5一固定螺钉5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.5.3 分度头 分度头是铣床的主要附件之一。它可以将工件分成任意等分，将装在顶尖间或卡盘上的工件转动任意角度，也可用于铣削螺旋槽等需要工件连续转动的场合。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（1）常用万能分度头型号 万能分度头主要规格有F1180、F11100、F11l25、F11160、F11250五种。其代号的含义如下： F11250型万能分度头的主要功能：能够将工件作任意的圆周等分或直线移距分度；可把工件轴线装置成水平、垂直或倾斜的位置；通过交换齿轮，可使分度头主轴随纵向工作台的进给运动作连续旋转，以铣削螺旋面和等速凸轮的型面。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（2）分度头的结构和传动系统 图518所示为F11250的外形结构。分度头主轴8安装在回转体7内，回转体7用两侧的轴颈支承在基座1上,并可绕其轴线回转,使主轴在水平线6以下至水平线以上95范围内调整所需角度。调整时松开基座上靠近主轴后端的两个压紧螺母，用撬棒插入主轴孔中扳动回转体，调整后再拧紧压紧螺母。基座1底面槽内有两个定位键，可与铣床工作台面上T形槽相配合，以精确定位。分度头主轴8为空心轴，两端均为莫氏4号锥孔。前锥孔用来安装带有拔盘的顶尖；后锥孔可安装心轴，作为差动分度或作直线移距分度时安装交换挂轮用。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 主轴前端的短圆锥用于安装卡盘或拔盘，前端的刻度环9可在分度手柄11转动时可随主轴一起旋转，环上有O 360的刻度值，用作直接分度。分度盘2套装在分度手柄轴上，盘上（正、反面）有若干圈在圆周分布的定位孔，作为分度计算和实施分度的依据，分度盘用来配合分度手柄完成不是整数的分度。不同型号的分度头都配有1或2块分度盘，F11250型万能分度头有带一块分度盘和带二块分度盘两种形式。其孔圈数相同。带二块分度盘的孔圈数如下：5.1 5.1 铣床概述铣床概述第一块 正面：24、25、28、30、34、37 反面：38、39、41、42、43第二块 正面：46、47、49、51、53、54 反面：57、58、59、62、665.1 5.1 铣床概述铣床概述图518 F11250分度头的结构1顶尖 2主轴 3一刻度环 4一回转体 5一分度叉 6一挂轮轴 7定位销 8锁紧螺母 9一分度手柄 10一分度盘 11一基座 12一分度盘锁紧螺钉 13一压紧螺母 14一蜗杆脱落手柄 15一主轴锁紧手柄5.1 5.1 铣床概述铣床概述 插销7可在分度手柄9的长槽中沿分度盘径向调整位置,以使插销能插入同孔数的孔圈内。分度盘左侧有一紧固螺钉12，松开紧固螺钉，可使分度手柄9随分度盘一起作微量转动调整，或完成差动分度、螺旋面加工。分度叉5是用来防止分度差错和方便分度，其开合角度大小，根据计算的孔距数调整。挂轮轴6用于与分度头主轴间或铣床工作台纵向丝杠间安装交换齿轮，进行差动分度、铣削螺旋面。蜗杆脱落手柄14 用于脱开蜗杆蜗轮的啮合，进行直接分度。主轴锁紧手柄15通常用于分度后锁紧主轴，使铣削力直接作用在蜗杆蜗轮上，减少铣削时的振动，保持分度头的分度精度。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 图5-19所示为F11250分度头传动系统。分度时，从分度盘10定位孔中拔出定位销7，转动分度手柄9，通过传动比为1的直齿圆柱齿轮以及140的蜗杆副传动，使主轴带动工件转动。此外，在分度头内还有一对传动比为1的螺旋齿轮，与空套于手柄轴上的分度盘相联，用来将侧轴的运动传递给分度盘。 图519 F11250分度头传动系统5.1 5.1 铣床概述铣床概述（3）分度方法 利用分度头可进行直接分度、简单分度、角度分度、差动分度和直线移距分度等多种分度方法，这里介绍直接分度、简单分度、角度分度、差动分度四种方法。 直接分度 利用主轴前端刻度环，转动分度手柄，使基线对准某一角度刻度线，进行任意角度数的分度。此法分度方便，但分度精度较低。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 简单分度法 从万能分度头传动系统可知，如果分度手柄每转过1转，则主轴转l/40转，如果要把工件作z等分，则主轴每次应转1/z转，分度手柄的转数n和工件等分数的关系如下： 1/401 n n 用简单分度法分度时，应先将分度盘固定，通过手柄的转动，使蜗杆带动蜗轮旋转，从而带动主轴和工件转过一定的度数。5.1 5.1 铣床概述铣床概述【例题51】 在F11250分度头上铣削一个八边形工件，试求每铣削一边后分度手柄的转数?解: z8 n 转即每铣削完一边后，分度手柄应转过5转。【例题52】 利用F11250分度头铣一六角螺钉头，试求每铣削一面后分度手柄应转过的转数。解: z6 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 即分度手柄转6转后，再转2/3转。这就需要利用分度盘上的孔圈了，选择一个孔数能被3整除的孔圈。 由数学关系知， = = = = ，从式中看出,采用哪一个孔圈都可以，从加工精度考虑，一般宜选大数值有利确保分度精度，从孔圈磨损情况考虑，则应均匀使用。这里采用 ，安装第二块分度盘，利用反面的66孔圈。使分度手柄沿66孔的孔圈上转过6转再转过44个孔距即可。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 为了避免数孔距的麻烦和差错，应调整分度盘上的分度叉的夹角, 分度盘上的分度叉按孔距数调节两叉的夹角，即使分度叉间的孔数比需要的孔数多一孔。分度叉受到弹簧的压力，可以紧贴在孔盘上而不致滑动，每次定位销从分度叉的一边缘拔出转插入另一内边缘孔中作定位，然后顺时针转动分度叉，使其左叉紧靠插销，为下一次分度作好准备，每次分度时，只要转动一下分度叉，就能保证转过的孔距准确无误。图520 分度叉应用5.1 5.1 铣床概述铣床概述 角度分度法 角度分度法是简单分度法的另一种变化应用。从分度头的结构可知，分度手柄转40转，分度头主轴带动工件随之转1转，也就是转了360。所以，分度手柄转1转，工件转过9，由此，可得出角度分度法的计算公式： 或 转 式中 n - 分度手柄转数 - 工件所转角度5.1 5.1 铣床概述铣床概述【例题53】利用F11250分度头铣两条互成116的槽，试计算分度手柄转数。解: =116 转 即可取用第二块分度盘，孔眼数为54的孔圈，在手柄转过12转后，再在54孔圈上转过48个孔距（分度叉间48个孔距）。5.1 5.1 铣床概述铣床概述 差动分度 简单分度虽然解决了大部分的分度问题，但有时会遇到工件的等分数Z和40不能相约，如Z=83、Z=127等，此时可采用差动分度法来解决。差动分度时，要松开分度盘的紧固螺钉，在分度头的主轴和挂轮轴之间装上挂轮，如图5-21所示，这样，每次分度时，在转动分度手柄的同时，分度盘以相反或相同的方向转动，则手柄的实际转数将等于手柄相对分度盘的转数与分度盘本身转数的代数和。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1 5.1 铣床概述铣床概述 现以工件的等分数83为例进行说明。按简单分度公式 但此时即不能约简，分度盘也没有孔数为83的孔圈，可先选一个与Z相近而又能作简单分度的假定等分数Z0，此例取Z0=80，然后按Z0选择孔圈，并使分度手柄相对分度盘转过 : 显然，手柄多转了 转，其差值可由主轴经挂轮传动分度盘，使其产生微量转动来补偿。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 分度头主轴经挂轮带动分度盘，在每次分度时转过： 化简后得公式 （5-4）式中 Z-所要求的分度数； Z0-选定的分度数；n0 Z1，Z3-主动挂轮的齿数； Z2，Z4-被动挂轮的齿数； 5.1 5.1 铣床概述铣床概述 从式中可知，当Z0-Z0时，挂轮传动比是正值，反之为负值，式中正负号只说明分度盘的转向与分度手柄相反还是相同，采用差动分度时, 分度盘转向极为重要，否则将产生废品，如图5-22所示：5.1 5.1 铣床概述铣床概述 为了满足搭配挂轮的需要，各种型号的分度头均备有一套挂轮。F11250型万能分度头配备的挂轮数值如下:20、25、30、35、40、50、55、60、70、80、90、100。【例题54】已知Z83，求（1）挂轮齿数，（2）手柄转数。解1选择假设等分数Z080，Z0的选择要求接近Z，并能简单分度。按式（5-1）计算手柄的转数： 即每分度一次，分度手柄相对孔盘在30孔的孔圈上转过15个孔距，分度叉之间包括16个孔。5.1 5.1 铣床概述铣床概述2按式（5-4）计算挂轮的齿数： 即主动轮Z140，Z290，从动轮Z380，Z430，负号表示孔盘和分度手柄转向相反。 使用分度头时，还需注意以下几点。（1）在实际工作中，可根据分度头的型号和有关手册来选配挂轮，一般不需自己计算。（2）挂轮、孔圈、孔距调整好后，可先用切痕法检验分度是否正确，待检查分度无误后，才可对工件正式铣削。5.1 5.1 铣床概述铣床概述（3） 分度头中的蜗杆蜗轮之间有间隙,分度时手柄必须始终向一个方向转动,以消除间隙对分度精度的影响。因此，转动手柄时，注意不要转过头，使定位销在预定的孔前停下，然后用手轻敲手柄使定位销落入孔中。如果转过了头，必须退回大半圈，再重新转动。（4） 在分度头上装卸工件时，要锁紧分度头主轴，以免使蜗杆蜗轮受力损坏。（5） 分度时，定位销应慢慢插入分度盘孔内，切勿突然松手，使定位插销自动弹出，以免损坏分度盘的孔眼。（6） 分度时，首先松开主轴紧固手柄，分度后重新固定。但在加工螺旋槽，不需固定。（7） 要保持分度头的清洁，定期润滑，存放时，外露的金属表面涂防锈油。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.6 5.1.6 铣床日常维护和安全使用铣床日常维护和安全使用 5.1.6.1 铣床的一级保养 铣床的一级保养内容与要求，见表51。表5-1 铣床的一级保养内容与要求序号部位内容与要求1铣床及表面（1）清洗机床表面及死角，做到漆见本色铁见光（2）消除导轨面的毛刺2主变速箱各定位手柄应无松动3进给箱（1）各变速手柄应无松动（2）调整摩擦片间隙（由机修工进行）5.1 5.1 铣床概述铣床概述4工作台（1）各部位清洗。台面应无毛刺，凸起处应刮平（2）调整导轨斜铁间隙在0.04毫米左右（3）调整丝杠、螺母间隙，消除轴向窜动量5润滑（1）清洗各油管、油毡、油网。要求油路畅通、油毡有效，油标及油窗醒目（2）按规定加油6冷却系统（1）冷却槽应无杂物和铁屑（2）擦拭冷却泵的外表面7电器部分（1）清理电器箱，电器盒内的积油和灰尘（由电工进行）（2）检查各电器的接触点和接线（由电工进行）5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.6.2 5.1.6.2 铣床日常维护保养要领铣床日常维护保养要领（1）经常保持机床的清洁，各导轨面，工作台面和主轴锥孔更要加倍保护，不得有磕碰和拉痕。（2）必须掌握铣床的一级保养内容，并能配合维修工做一些简单的一级保养工作。（3）看懂机床的润滑系统图，了解各润滑部位的润滑方法，并按机床使用说明书的规定对机床进行润滑。润滑工作包括：机床启动前检查应加油部位并加入规定的润滑油；机床启动后要经常观察自动润滑装置的指示油窗，看有没有油流过；油池中的润滑油要定期更换。5.1 5.1 铣床概述铣床概述5.1.6.3 5.1.6.3 机床安全使用规则机床安全使用规则（1）工作前先穿好紧袖口的工作服，女工（女生）要戴工作帽。（2）机床启动前必须检查各手炳的位置是否正确，然后开车低速、空载运行两分钟观察是否有异常情况。（3）工作台上不应堆放工件和不必要的工具；安装工件或夹具时，要轻拿轻放避免磕碰台面。（4）在铣削时严禁戴手套操作，或用手直接清除铣刀下面的切削、检查工作表面和测量工件尺寸等。 5.1 5.1 铣床概述铣床概述（5）无特殊说明的变速机构严禁运转中变速。（6）工件刀具和夹具安装要牢固，防止切削时飞出伤人。（7）手柄摇动后一定要拉回空转位置，防止机动时高速旋转伤人。所有扳手必须与螺帽相匹配，防止脱滑伤人，扳手紧固后立即取下，防止开车后摔出或进给时与其他部件相碰。（8）各向运动的限制位置不得任意变更或拆除，并应经常试验其灵敏性。不准任意拆卸改装电器设备，防止电器装置失灵或失控造成危险。（9）在工作中发现机床、刀具或工件有异常情况，应立即停机检查。（10）离开机床应关机，并切断电源。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.1 5.2.1 铣刀的基础知识铣刀的基础知识 5.2.1.1 铣刀刀齿材料的要求 在铣削加工时，直接参与切削的铣刀刀齿部分要承受切削力、冲击、振动和较高的切削温度，并与工件和切屑之间有较强的摩擦，因此铣刀切削部分的材料应具备以下性能：（1）较高的硬度和耐磨性 刀具材料的耐磨性高，刀具不易磨损，可以延长刀具使用寿命。5.2 5.2 铣刀铣刀（2）红硬性高 红硬性指的是材料在高温下保持较高硬度的性能。（3）必要的强度和韧性 刀具材料的强度高，刀齿不易断裂、损坏；韧性好，刀齿不易崩刃和碎裂。 （4）较好的导热性和抗粘结性 导热性好，散热快，刀具热变形小；抗粘结性，切屑不易粘结在刀齿上，保证切削顺利。（5）较好的工艺性 刀具材料的工艺性好，便于加工成形，尤其是形状复杂的铣刀对材料的工艺性要求高。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.1.2 铣刀刀齿常用材料 铣刀切削部分常用高速钢、硬质合金等材料，此外也应用涂层刀具材料、新型陶瓷刀具材料、超硬刀具材料。高速钢用于制造形状复杂的低速铣刀，硬质合金用于制造高速铣刀，常用硬质合金有钨钛钴类（YT）和钨钴类（YG），前者用于切削一般钢材，后者用于切削铸铁、有色金属。 铣刀结构有整体式、镶齿式。镶齿铣刀的刀体采用结构钢或合金结构钢，多用于尺寸较大的铣刀，除高速钢材料可做成整体铣刀式外，其他材料（包括高速钢）一般做成镶嵌刀片、焊接或机械装夹在刀体上，采用镶齿结构还便于调整刀具尺寸。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.1.3 铣刀切削部分几何角度 铣刀是一种多刃刀具，结构比较复杂，但对铣刀的每一个刀齿而言，刀齿部分的几何角度和切削过程与车刀基本相同，如图5-23所示。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2 5.2.2 铣刀的种类铣刀的种类 根据铣削工作的需要，刀齿布置在圆柱形刀体的不同位置上，构成各种各样的铣刀，以适应不同的加工要求。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.1 圆柱铣刀 圆柱铣刀的刀齿布置在刀体的圆柱面上，用于卧式铣床加工平面，根据刀齿分布形式不同，可分为直齿和螺旋齿，图5-24a）为直齿圆柱铣刀， b）为整体螺旋齿圆柱铣刀，c）为镶齿螺旋齿圆柱铣刀，图中为螺旋角。直齿圆柱铣刀的刀齿与圆柱轴线平行，铣削时，一个刀齿上整个刀齿是同时进入切削或同时离开切削，使切削力同时增大或同时减小，因而引起较大振动，造成切削不平稳，加之排屑不畅，使得加工精度低；螺旋齿圆柱铣刀的刀齿是逐步切入或切离工件，同时参与切削的刀齿多，排屑顺利，所以切削平稳，加工质量好，但加工时会产生较大的轴向力。螺旋齿圆柱铣刀分粗齿铣刀和细齿铣刀，前者刀齿数为810个，用于粗加工，后者有12个以上刀齿，用于精加工。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.2 面铣刀（端铣刀） 面铣刀的刀齿布置在刀体的端面上，用于卧式或立式铣床加工平面，其结构形式有整体式、镶齿式和机夹式，如图525所示。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.3 三面刃铣刀 三面刃铣刀的刀齿布置在刀体的圆柱面和左右端面上，圆柱面上刀刃担任主要切削，端面上刀刃担任修光作用，主要用于卧式铣床加工台阶面、小平面和沟槽。三面刃铣刀的结构有整体式和镶齿式，根据刀齿的排列又可分为直齿、错齿两种，如图5-26所示。直齿三面刃铣刀的每个刀齿同时切入和切离工件，刀刃的整个宽度都同时参与切削，切削力变动大，切削不平稳，但刀具的制造和刃磨方便；错齿三面刃铣刀的相邻刀齿是一齿右斜，另一齿左斜，交错排列，圆柱面上刀齿与刀体轴线倾斜，因此切削平稳，应用广泛。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.4 立铣刀 立铣刀的刀齿布置在刀体的圆柱面和端面上，圆柱面上刀刃担任主要切削，在柱面上螺旋分布，端面上刀刃担任修光作用，主要用于立式铣床加工台阶面、小平面和沟槽。立铣刀一般都是有柄的，小直径多用直柄，大直径多用莫氏锥柄，如图5-27所示。刀齿有粗齿和细齿之分，细齿刀的螺旋角较小，用于精铣，粗齿刀的螺旋角较大，用于粗铣。 立铣刀端面上刀刃不到中心，刀具不能沿其轴线方向进给进行切削，所以加工封闭结构时必须先钻孔。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.5 键槽铣刀 键槽铣刀主要用于立式铣床加工轴上键槽，起外形与立铣刀相似，如图5-28所示，只是其端面刀刃直至中心，因此键槽铣刀的端面刀刃也可以担任主要切削作用，作轴向进给，直接切入工件。键槽铣刀刀齿比立铣刀少，这是为了保证刀齿有足够的强度和较大的容屑空间。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.2.6 其他铣刀 如图5-29所示，铣刀还有加工多齿刀具容屑槽的角度铣刀、加工特形沟槽的T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、加工成形面的成形铣刀。5.2 5.2 铣刀铣刀常用铣刀的用途见表5。表5 各类铣刀的名称和用途分类铣刀名称用 途加工平面用铣刀圆柱铣刀：粗齿圆柱形铣刀、细齿圆柱形铣刀粗、半精加工平面面铣刀：镶齿套式面铣刀、硬质合金面铣刀、可转位面铣刀粗、半精加工和精加工各种平面加工沟槽、台阶表面用铣刀立铣刀：粗齿立铣刀、中齿立铣刀、细齿立铣刀、套式立铣刀、模具立铣刀加工沟槽表面，粗、半精加工平面，加工台阶表面和各种模具表面三面刃铣刀、两面刃铣刀、直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀、镶齿三面刃铣刀粗、半精加工沟槽表面锯片铣刀，包括粗齿、中齿、细齿锯片铣刀加工窄槽表面，切断键槽铣刀，包括平键槽铣刀、半圆键槽铣刀加工平键键槽、半圆键键槽表面T形槽铣刀加工T形槽表面燕尾槽铣刀、反燕尾槽铣刀加工燕尾槽表面角度铣刀，包括单角铣刀、对称双角铣刀、不对称双角铣刀加工1890范围内的各种角度沟槽表面加工成形面用铣刀成形铣刀，包括铲齿成形铣刀、尖齿成形铣刀、凸半圆铣刀、凹半圆铣刀、圆角铣刀加工凸、凹半圆面和圆角及各种成形表面5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.3 5.2.3 铣刀的规格和标记铣刀的规格和标记 铣刀一般由专业厂家生产，标准铣刀的规格尺寸项目见表5-3（GB1115-85）铣刀名称基本尺寸外径孔径长度（宽度）齿数莫氏锥号角度圆柱铣刀端铣刀三面刃铣刀立 铣刀直柄锥柄键 槽铣刀直柄锥柄角度铣刀表53 标准铣刀规格内容5.2 5.2 铣刀铣刀 为了便于辨别刀具的规格、材料，生产厂家在铣刀上刻有标记，一般标记在刀具的端面或刀柄的颈部，内容有商标、刀具材料和刀具规格尺寸。刀具材料一般用材料的牌号表示，规格尺寸的标记方法见下表。表5-4 铣刀标记方法铣刀名称标记方法圆柱铣刀外圆直径宽度孔径端铣刀三面刃铣刀立铣刀外圆直径键槽铣刀角度铣刀外圆直径宽度孔径角度5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.4 5.2.4 铣刀的合理使用铣刀的合理使用 铣刀是一种形状复杂、多刃的工具，它的价格较昂贵，因此维护保养好和合理使用铣刀很重要。 合理使用铣刀应注意以下几点：（1）不能任意堆放各种铣刀，要分门别类放置在专用的工具架上或工具箱内，避免刀刃互相磕碰。不经常使用的铣刀应涂油存放保管。（2）根据工件的材料以及加工的性质，合理选择铣刀和铣刀材料。5.2 5.2 铣刀铣刀（3）在刀杆上安装铣刀时，应尽量使铣刀靠近主轴或吊架，并注意铣刀螺旋齿所产生的轴向分力的方向，该分力应使刀杆推向主轴。以上这些措施都是为了尽量减小切削时的振动，并起到保护刀齿的作用。（4）在用高速钢铣刀铣削钢件时，要加充足的冷却液；用硬质合金刀具铣削时不能使用冷却液。 （5）选择合理的切削用量，不能盲目的加大进给量，提高主轴转数。（6）在切削过程中，如发现振动过大等异常情况，应立即停止进给，关机检查原因。 （7）在吃刀状态下不能停车，防止损坏刀具和扎刀。5.2 5.2 铣刀铣刀（8）铣刀磨损到一定程度要重磨。生产中可根据以下现象判断，具备其中一种时就必须磨刀。a.铣削时发出刺耳的啸叫声。b.工作台振动加剧。c.切屑颜色明显改变。用高速钢铣刀铣削钢料时，切屑由灰白色变为黄色；用硬质合金铣刀铣削时，切屑变为蓝紫色。d.铣削塑性材料时，工件边缘产生严重的飞边毛刺；铣削脆性材料时，工件边缘产生明显的飞边碎裂剥落现象。e.切屑半径变小，由规则的带状或片状变为不规则的碎片。 f.工件已加工表面质量降低，并出现不同形状的亮点。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.5 5.2.5 铣刀的装卸铣刀的装卸 铣刀装夹方法分有孔铣刀和有柄铣刀装夹两种。5.2.5.1 有孔铣刀的装夹 圆柱形铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、半圆铣刀、齿轮盘铣刀以及锯片铣刀都是带孔铣刀，它们一般多采用长刀杆装夹。先将铣刀装在刀杆上，并将刀杆装好，再按如图5-30所示安装铣刀。 用长刀杆装夹带孔铣刀时应注意：5.2 5.2 铣刀铣刀（1）根据铣刀的孔径选择相应规格的刀杆。（2）主轴的锥孔和刀杆锥柄要擦净，刀杆用拉杆拉紧在主轴上。（3）铣刀套上刀杆后，应先把支架装好，并调整支架轴承间隙，再拧紧螺母，把铣刀压紧，而不应不装支架就拧紧螺母，以防刀杆受力弯曲。（4）在不影响加工的情况下，应尽可能使铣刀靠近铣床主轴，并使支架尽可能靠近铣刀，以增加刚性。（5）刀杆上套筒的两端面必须保持平行、清洁，不得有磕碰毛刺或者粘有切削、污物，以免把铣刀夹歪，或者把刀杆挤弯。（6）在装夹铣刀时，应当注意铣刀的刃口必须和主轴旋转方向一致，否则不但无法切削，而且会损坏铣刀。5.2 5.2 铣刀铣刀（7）铣刀装好后，可用手转动主轴，借助百分表来检验铣刀的径向圆跳动或端面圆跳动。一般铣刀的径向或端面圆跳动不应超过0.05mm，如果超差，一方面会使加工表面的质量变坏，另一方面会使铣刀部分刀齿负重，磨损加剧，此时应检查有关部分是否已擦干净，例如，主轴锥孔和刀杆的锥体部分，铣刀内孔和端面，各套筒的端面以及刀杆的外圆等处。同时可把套筒转动一个位置再压紧，直到跳动量在允许范围之内为止。如系刀杆弯曲过大所致，则应校直后再使用。 （8）最后将横梁锁紧。 另一类带孔铣刀，直径较小的可安装在短刀杆上，大直径的面铣刀，则直接装夹在铣床主轴的端部。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.5.2 有柄铣刀的装夹 有柄铣刀柄部形状有锥柄和直柄两种。立铣刀、键槽铣刀、半圆键槽铣刀以及T形槽铣刀等都是有柄铣刀。（1）锥柄铣刀的装夹 锥柄铣刀柄部一般采用莫氏锥度，有莫氏1号、2号、3号、4号、5号五种，按铣刀直径的大小不同，制成不同号数的锥柄。直柄铣刀有立铣刀、T形槽铣刀、半圆键槽铣刀、燕尾槽铣刀等，其柄部为圆柱形。5.2 5.2 铣刀铣刀 当铣刀柄部的锥度和主轴锥孔锥度相同时，擦净主轴锥孔和铣刀锥柄，垫棉纱用左手握住铣刀，将铣刀锥柄穿入主轴锥孔，然后用拉紧螺杆扳手旋紧拉紧螺杆，紧固铣刀，如图5-31所示。5.2 5.2 铣刀铣刀 当铣刀柄部的锥度和主轴锥孔锥度不同时，需要借助中间锥套安装铣刀。中间锥套的外圆锥度与主轴锥孔锥度相同，而内孔锥度与铣刀锥柄锥度一致。安装时，擦净主轴锥孔、中间锥套内外锥体和铣刀锥柄，先将铣刀插入中间锥套锥孔，然后将中间锥套连同铣刀一起穿入主轴锥孔，旋紧拉紧螺杆，紧固铣刀，如图5-32所示。5.2 5.2 铣刀铣刀（2）直柄铣刀的装夹 直柄铣刀多为小直径铣刀，一般采用弹簧夹头进行装夹，如图5-33所示。铣刀的直柄插入弹簧套的孔中，用螺母压弹簧套的端面，使弹簧套的外锥面受压而孔径缩小，从而将铣刀抱紧。弹簧套上有三个开口，故受力时能收缩。弹簧套有多种孔径，以适应各种规格尺寸的铣刀。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.5.3 铣刀安装的检查 铣刀安装后，应做以下几方面检查： （1）检查铣刀装夹是否牢固。 （2）检查挂架轴承孔与铣刀杆支承轴颈的配合间隙是否合适，一般情形下以铣削时不振动、挂架轴承不发热为宜。 （3）检查铣刀回转方向是否正确，在启动机床主轴回转后，铣刀应向着前面方向回转。 （4）检查铣刀刀齿的径向圆跳动。对于一般的铣削，可用目测法或凭经验确定铣刀刀齿的径向圆跳动和端面圆跳动是否符合要求，对于精密的铣削，可用百分表检测。5.2 5.2 铣刀铣刀5.2 5.2 铣刀铣刀5.2.5.4 铣刀的拆卸 铣刀的拆卸如图534所示。 （1）将铣床主轴转速调到最低（30r/min）或将主轴锁紧。（2）反向旋转铣刀杆紧刀螺母，松开铣刀。（3）调节挂架轴承，松开并取下挂架。（4）旋下铣刀杆紧刀螺母，取下垫圈和铣刀。 拆卸锥柄铣刀时，先将主轴转速调到最低或将主轴锁紧，然后用拉紧螺杆扳手旋松拉紧螺杆，当螺杆上台阶端面上升到贴平主轴端部背帽的下端平面后，继续用力旋转拉紧螺杆在背帽限位的情形下，拉紧螺杆将铣刀向下推动，松开锥面的配合，用左手承托铣刀，继续旋转拉紧螺杆，直到取下铣刀。 借助中间锥套安装锥柄铣刀，在卸下铣刀后，若中间锥套仍留在主轴锥孔内，则可用扳手将中间锥套取下。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工 铣刀是多齿刀具，铣削时可用较大的背吃刀量和进给量，所以铣削力大，由于刀齿断续切削，铣削力波动大，所以加工精度较低，表面质量较差，一般多用于粗加工或半精加工。加工精度一般可达IT9IT8级，表面粗糙度为12.51.6，平面度可达0.04 mm/300mm。铣削加工型面如图5-35所示。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工图5-35铣削工艺5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3.1 5.3.1 铣削工艺基本知识铣削工艺基本知识5.3.1.1 切削层要素 铣削加工时，铣刀作旋转运动，工件相对铣刀作连续移动或转动。图5-36为圆柱铣刀加工时的情况，此时工件表面上分为三类：已加工表面、待加工表面和切削表面。（1）切削层 工件上相邻两刀齿的切削表面间的一层金属。（2）切削厚度a 相邻两刀齿的切削表面间的垂直距离，切削厚度是不断变化的，一般指平均值。（3）切削宽度b 沿铣刀主切削刃测得的切削层的尺寸，即铣刀主切削刃参加切削的长度。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（4）切削面积A 铣刀某一工作刀齿的切削厚度与切削宽度的乘积，切削面积之和为铣刀的切削总面积。铣削过程中，切削厚度、切削宽度、同时工作的刀齿数不断变化，所以铣刀的切削总面积也在不断变化。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3.1.2 铣削力 铣削过程中工件和铣刀受到切削力的作用，对刀具而言，切削力可以分解为轴向力Fa、径向力Fr和切向力Ft三个分力，对工件而言切削力可以分解为纵向力Fl、横向力Fc和垂向力Fv三个分力，如图5-37。与车削力相比，铣削受力复杂，由于铣刀的切削面积不断变化，因此铣削力大小、方向也在不断变化。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（1）铣削力的特点 铣削力大小变化 每个刀齿从切入到切离的切削厚度a不断变化，因此刀齿受力大小在不断变化，如图5-38。 同时工作刀齿数变化 在一个刀齿切离工件的瞬间，总铣削力会突然减小。 铣削力方向变化 因为同时工作的刀齿数变化，作用在铣刀上的分力个数也在变化，合力自然也就变化了，如图5-38。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（2）减少铣削力影响的措施 使铣刀尽量靠近主轴支承端； 铣削力大或高速铣削时，增加支承； 使用螺旋槽铣刀时，使其轴向分力朝着主轴方向或用两把螺旋角相等，旋向相反的铣刀一起加工，使其轴向分力抵消。如图5-39。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3.1.3 铣削用量 铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量。 铣削用量有铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度。（1） 铣削速度vc 是指切削刃上选定点相对工件的线速度，用vc表示，单位为：m/min。铣削速度与铣床主轴转速（也为铣刀转速）之间的关系如下： vc d n/1000 （51） 式中： d铣刀直径 （mm）；计算时用铣刀刀刃最外处的直径。 n铣刀转速 （r/min） 铣削时，先根据工件材料、刀具切削部分材料、加工要求等因素确定铣削速度（可参照有关工艺手册），再根据公式（51）算出主轴转速，并选择。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工【例5-1】在X5032型铣床上加工平面，已知端铣刀直径为80mm，铣削速度为20mm/min，问主轴转速应调整到多少？ 解： 根据（51）公式，可得 n1000 vcd100020/80=79 r/min 查铣床主轴转速铭牌，选转速为75 r/min。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（2）进给量 工件在进给运动方向上相对刀具的位移量。表示进给量的方法有三种： 每齿进给量z 铣刀每转过一个刀齿时，工件在进给运动方向所移动的距离，单位：mm/z。 每转进给量 r 铣刀每转过一周，工件在进给运动方向，单位：mm/r。 每分钟进给量 m （即进给速度vf ）铣刀旋转一分钟，工件在进给运动方向所移动的距离，单位：mm/min。三种进给量的关系为： mrnzzn mm/min （52） 一般在选取进给量时，先根据工件材料、刀具材料确定z，再确定铣削速度vc，最后以每分钟进给量 m调整机床进给量的大小。 5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工【例5-2】用一把直径为20mm，齿数为3的立铣刀铣削，fz 采用0.04 mmz，fm 采用20 mmmin求铣床的转数n和进给量。 解：已知：v20 mmin z3 fz0.04 mmz do 20 mm 根据公式vcdo n1000 查铣床铭牌为300 rmin fmfzZn = 0.04330036 mmmin 查铣床铭牌为37.5 mmmin。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（3）铣削深度ap 平行于铣刀轴线方向测量的被切削金属层尺寸。单位：mm（4）铣削宽度ae 垂直于铣刀轴线方向测量的被切削金属层尺寸。单位：mm铣削深度ap和铣削宽度ae见图5-40。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3.1.4 铣削用量的选择（1）选择原则 铣削用量要合理选择，所谓合理，就是既要考虑机床的性能和刀具的使用寿命，保证加工质量，又要保证具有较高的生产率和较低的生产成本。一般说来，粗加工时，在机床动力和工艺系统刚性允许的前提下，为了保证必要的刀具寿命，应当优先选用较大的铣削深度，其次是选择较大的每齿进给量，最后根据刀具寿命确定切削速度，应尽可能发挥刀具、机床的潜力和保证合理的刀具寿命；精加工时，为保证加工精度和表面粗糙度，铣削宽度应尽量一次铣出，铣削深度不超过0.5mm，由表面粗糙度确定进给量，由刀具寿命确定切削速度。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（2）铣削宽度或铣削深度的选择 铣削深度或铣削宽度主要根据工件的加工余量和加工表面的表面粗糙度来确定。当机床动力大，工艺系统刚性好，加工精度不高，加工余量不大时，可一次铣去全部余量，如果加工精度高或表面粗糙度小于Ra6.3时，须分粗、精加工。表5-5为铣削深度或铣削宽度的推荐值。表5-5 铣削深度或铣削宽度的参考值 单位： mm工件材料高速钢圆柱铣刀面铣刀高速钢硬质合金粗铣精铣粗铣精铣粗铣精铣钢50.31513121铸铁57110182h+d 式中 D铣刀外径（mm）； h台阶深度（mm）； d刀杆套外径（mm）； 为了减少铣刀切入和切出的距离，提高生产率，在满足上述的条件下，铣刀外径应选得愈小愈好。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工 如图5-66所示，铣削时，可先开动主轴旋转，手动工作台，使铣刀的端面刀刃轻微靠近工件侧面，如图5-66a）所示，作为调整尺寸的基准；然后垂直移动刀具，如图5-66b）所示；移动横向进给一个台阶宽度的距离，如图5-66c）所示；将横向进给紧固，上升工作台，使铣刀刀刃轻轻碰到工件，摇动纵向进给手柄，使铣刀退出工件，工作台上升一个台阶深度，手摇纵向进给手柄使工件靠近铣刀，扳动自动进给手柄铣出台阶。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工 为了判断刀刃是否擦着工件表面，可以在工件表面用粉笔涂一下，以便于观察。如果台阶较深或者铣床的动力不够，可以分两次以上进给来铣削,此时，最好从深度方面分成几层切削，而不要从宽度方面分成几层切去，这是因为从宽度方面分成几层切削时铣刀只有一侧面的刀刃参加切削，在铣刀的两侧面上受到的铣削力是不相等的，所以铣刀在铣削中容易向不受力的一侧偏让，通常称为“让刀”， 致使加工面偏斜。在用直径大而宽度小的直齿三面刃铣刀铣削及铣刀一侧受力又较大的情况下，这种“让刀”现象就更为显著，所以，铣刀一般应具有足够的厚度或采用错齿三面刃铣刀来铣削，以减少或消除“让刀”现象。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工 如果是铣双台阶面，在铣完第一个台阶后，退出铣刀，横向调整工作台的位置，铣第二个台阶，如图5-67。工作台的横向移动距离为： A=C+B+ 式中 A工作台的横向移动量（mm）； C台阶面凸出部分的宽度（mm）； 铣刀的端面跳动量（mm）。 铣刀调整好后，将横向进给锁紧，铣出另一台阶面。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工（2）使用组合铣刀铣削台阶面 在成批生产中，台阶大都是采用组合铣削法加工的，如图5-68所示，不仅可提高生产率，而且操作简单，并能保证工件质量。此时，选择两把外径相等的三个面刃铣刀，中间用刀杆套隔开。在夹紧铣刀后，用游标卡尺检验两铣刀相对刀刃的间隔距离，铣刀之间的尺寸不能小于最小极限尺寸，一般应比工件凸台宽度尺寸稍微大些，可加大0.10.3mm，以避免铣刀的端面跳动使铣出的工件尺寸变小。在初步调整好组合铣刀的尺寸后，进行试切，试切尺寸最好位于图样要求中的中间偏差或下偏差，根据试切结果做进一步调整，例如调换刀杆套或者将刀杆套磨薄，以保证加工尺寸。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加平面、斜面、台阶面的铣削加工工（3）使用端铣刀铣削台阶面 使用端铣刀可铣削宽度较大、深度较浅的台阶面，如图5-69所示。此时端铣刀的直径应大于台阶面宽度，以便在一次进给中铣出台阶面宽度，台阶面深度分数次铣削完成。（4）使用立铣刀铣削台阶面 深度较大的台阶面可用立铣刀铣削，如图5-70所示。铣削时，将立铣刀调整到要求的台阶深度，分多次铣出宽度，铣削用量应比三面刃铣刀小，因为立铣刀刚度差。 使用立铣刀铣削台阶面时，须注意排屑方向。为了便于排屑，最好使切屑向上流动，但作用于铣刀上的轴向铣削分力向下，对夹紧铣刀不利，因此，对于圆柱柄立铣刀，在粗铣时要夹紧，以免在铣削过程中铣刀松动，向下移动，使得愈铣愈深；对于锥柄立铣刀，只要拧紧拉杆螺钉即可。 5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.3.5.5 加工精度检验 台阶的宽度和深度用游标卡尺测量，两边对称的台阶较深时可用千分尺测量。5.3.5.6 加工质量分析 台阶面的加工质量分析见表5-10。5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工误差现象因素分析防止措施台阶的侧面与工件的基准面不平行1.固定钳口没有校正正确2. 安装工件时，工件没有校正好1. 仔细调整立铣头或平口钳的偏转角度2. 基准面加工保证要求台阶的底面与工件的基准面不平行1. 工件与平口钳导轨面间有杂物1. 装夹工件前，将工件和夹具擦拭干净台阶的表面粗糙度不符合要求1.铣刀较钝或进给量过大2.机床、夹具刚性差，铣削时产生振动 3. 铣钢件时没有使用切削液 1. 选择耐用度较高的刀具或及时刃磨2. 采取减振措施3. 使用切削液台阶面啃伤1.工件装夹不紧2.不用的进给机构没有锁紧1.夹紧工件2. 锁紧不用的进给机构表5-10台阶面铣削的加工质量分析5.3 5.3 平面、斜面、台阶面的铣削加工平面、斜面、台阶面的铣削加工5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 5.4.1 直槽的铣削加工 5.4.1.1 直槽的技术要求 横截面形状为矩形的沟槽称为直槽，直槽分为通槽、半通槽、封闭槽，如图571所示。直槽的加工要求除尺寸精度、表面粗糙度外，一般槽的侧面有对称度要求、槽底和槽侧面与工件的基准底面和基准侧面有平行度要求。 5.4.1.2 工件的装夹 小型工件采用平口钳装夹，大型工件采用压板直接装夹。 5.4.1.3 刀具选择 通槽主要用三面刃铣刀来铣削，半通槽、封闭槽大都采用立铣刀或键槽铣刀铣削。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.1.4 铣削方法（1）对刀方法 根据划线对刀 在工件加工部位划出直角沟槽的尺寸、位置线，工件装夹校正后调整机床，使铣刀端面刃对准工件上所划的宽度线,将横向进给紧固，分次进给铣出直槽。 利用侧面对刀 工件装夹校正后，调整机床，使铣刀端面刃轻轻与工件侧面接触，降落工作台，横向移动一个铣刀宽度加工件侧面到槽侧的距离A，如图5-72所示。将横向进给紧固，调整背吃刀量，铣出直槽。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工（2）加工方法 用三面刃铣刀铣通槽时，三面刃铣刀的宽度B，应等于或小于所加工的槽宽B，铣刀的直径D应大于刀轴垫圈的直径d加两倍的槽深H，铣刀从工件的一端开始铣削，如图5-73所示。 用立铣刀铣半通槽和封闭槽，立铣刀直径应等于或小于槽的宽度。由于立铣刀直径尺寸小，刚性较差，铣削时容易产生“偏让”现象，加工较深的槽时，应分几次铣削，以免因铣削力过大引起铣刀折断，深度铣好后，再扩铣槽的两侧面。 用立铣刀铣封闭通槽时，必须先在工件上划出槽的尺寸位置线，按线在槽的一端预钻一个小于槽宽尺寸的落刀孔，以便由此孔落刀铣削，如图5-74所示，每次进给都由落刀孔一端铣向槽的另一端。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图574立铣刀加工封闭槽 键槽铣刀一般用于加工精度较高、深度较浅的半通槽和封闭槽，使用键槽铣刀铣削时，可不必预钻落刀孔，铣刀垂直进刀，由槽的一端分几次进给铣出直槽。 铣削时，不使用的进给方向装置应紧固，扩铣时应避免顺铣，防止损坏铣刀和啃伤工件。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.1.5 加工精度检测 直槽的长度、宽度、深度可分别用游标卡尺、深度尺检验；对称度用杠杆百分表检验时，如图5-75所示，工件分别以A面、B面为基准，放在检验平板面上，使表的触头压在槽的侧面上，移动工件检测，观察表的指针变化情况，指针指示读数的最大差值就是对称度误差。 5.4.1.6 加工质量分析 直槽的加工质量分析见表5-11。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工表5-11 直槽的加工质量分析序号误差现象因素分析 防止措施1直槽尺寸不正确1.选择的铣刀尺寸不正确，使槽的尺寸铣错2.铣刀切削刃的圆跳动和端面跳动过大，使槽尺寸变大3.用立铣刀铣削时，产生“让刀”现象4.来回几次吃刀切削工件，将槽宽度铣大5.测量尺寸时有错误6.摇错刻度盘数值，使槽宽尺寸铣大1. 仔细选择铣刀尺寸2. 加工前用百分表检查铣刀的径向跳动3.仔细测量4.看准刻度 2槽两侧与工件中心不对称1.对刀不准2.扩铣两侧时将槽铣偏3.测量尺寸时不正确，按测量的数值铣削，将槽铣偏1. 仔细对刀2. 记住刻度，仔细调整工作台移动3. 仔细测量5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工3槽侧面与工件侧面不平行1.平口钳的固定钳口没有校正好2.选择的垫铁不平行3.装夹工件时工件没有校正好1. 校正平口钳的固定钳口与铣床主轴平行2. 修整平行垫铁3.仔细校正工件4槽的两侧出现凹面1. 工作台零位不准1. 对准零位 5燕尾槽的表面粗糙度不符合要求1.铣刀磨损变钝2. 进给量大或主轴转速低3.切削深度大，铣刀不平稳4.没有施加切削液1. 及时刃磨刀具2. 选择合适的进给量或主轴转速3. 选择合适的切削深度4. 加注充分的切削液5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.2 5.4.2 燕尾槽的加工燕尾槽的加工 5.4.2.1 技术要求 燕尾槽与燕尾块配合使用。燕尾结构常用作直线运动的导轨或导向零件，如铣床的垂直导轨、车床的刀架导轨等。 燕尾槽和燕尾块之间有相对直线运动，因此，燕尾结构的角度、宽度、深度都具有较高的精度要求，斜面的平面度有较高要求、且表面粗糙度Ra值要小。 燕尾的角度一般采用55、60。图576 燕尾槽与燕尾块5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.2.2 工件的装夹 采用平口钳装夹。5.4.2.3 刀具的选用 铣燕尾槽用专用的燕尾槽铣刀，如图5-77b 所示，刀具的角度与燕尾槽的角度相同，刀具锥面的宽度应大于燕尾槽的斜面的尺寸。5.4.2.4 铣削方法 燕尾槽和燕尾的铣削方法分两个步骤，先在立式铣床上用立铣刀铣直角槽或阶台，如图5-77ac 所示，然后用燕尾槽铣刀铣出燕尾槽或燕尾，如图5-77bd 所示。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 单件生产时，若没有合适的燕尾槽铣刀，可用与燕尾角度相等的单角铣刀来铣削燕尾槽、燕尾，如图5-78所示。铣削时，立铣头倾斜的角度等于燕尾角度，因偏转角度较大，安装单角铣刀的刀杆长度相应增长。图577燕尾槽的铣削步骤5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 燕尾槽与燕尾在配合时，大多用斜镶条调整配合间隙，只要沿相对直线运动方向移动镶条，就可方便、准确地调整间隙和补偿磨损。 铣削带有斜度的燕尾槽时，在铣削完直槽后，先用燕尾槽铣刀铣削无斜度的一侧，铣好后松开压板，将工件按规定斜度调整到与进给方向成一斜角，并将工件固紧，然后铣削燕尾槽的另一侧。图578 单角铣刀铣燕尾槽 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 铣燕尾槽时需注意以下几点：（1）燕尾槽铣刀刀尖处的切削性能和强度差，铣削时转速不宜过高，切削层深度、进给量不可过大，以减小切削力。（2）铣直槽时槽深可留0.51mm的余量，待在铣燕尾槽时铣成槽深，以使燕尾槽铣刀工作平稳。（3）铣削燕尾槽应分粗铣、精铣两步进行，以提高燕尾斜面的表面质量，并及时排屑，充分浇注切削液。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.2.5 加工精度检验（1）燕尾槽、燕尾的槽角可用万能游标角度尺测量。（2）燕尾槽的槽深、燕尾的高度可用深度、高度游标卡尺测量。（3）燕尾槽的宽度由于工件有空刀槽和倒角，须借用两标准量棒间接测量，如图5-79所示。用游标卡尺测得两标准量棒之间距离尺寸M或M1,可计算出燕尾槽的宽度A或燕尾的宽度a。5-79燕尾槽和燕尾块的宽度测量5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工燕尾槽宽度的计算： B =M +d（1+ctg/2）-2Hctg （5-3） A =M+d（1+ctg/2） （5-4）式中 A燕尾槽（块）最大宽度（mm）； B燕尾槽（块）最小宽度（mm）； M两标准量棒内侧距离（mm）； d标准量棒直径（mm）； a燕尾槽槽角位（ ）； H燕尾槽槽深（mm）。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.2.6 加工质量分析 燕尾槽的加工质量分析见表5-12。表5-12 燕尾槽的加工质量分析序号误差现象因素分析 防止措施1燕尾槽两端宽度不等1.工作台导轨不平行2. 工件装夹不牢，切削时转动1. 工件安装后用百分表校正工件与工作台运动方向的平行2. 加工前检查工件，施加足够的夹紧力2燕尾槽与基准面不平行1.夹具底面与工作台面间有杂物或夹具本身的误差2.工件与夹具间有杂物3.工件较长，切削部分装夹不牢4.工件用平口钳装夹使用的垫铁不平行5.刀具装卡不牢1. 校正平口钳的平导轨面与工作台平行2.仔细清理工作台、夹具和工件3用千斤顶做辅助支撑4.修整平行垫铁5. 牢固装卡刀具5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工3燕尾槽宽度尺寸超差1.计算不准确2.工作台进给不准确1.计算认真仔细2. 仔细调整进给量4燕尾槽的表面粗糙度不符合要求1.铣刀磨损变钝2. 进给量大3.铣刀振动大4.未用切削液1.加工前用百分表检查铣刀的径向跳动2.及时刃磨刀具3.选择合适的进给量4.加注充分的切削液5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.3 5.4.3 键槽的加工键槽的加工 5.4.3.1 键槽的技术要求 键槽一般是指在轴上加工出的与键（平键或半圆键）相配合的槽，其工作面为槽的侧面，键槽的加工要求主要是槽宽、槽深的尺寸精度、槽侧面的表面粗糙度及槽侧相对轴线的对称度。键槽的类型有通槽、半通槽、封闭槽，如图5-80所示。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.3.2 工件的装夹 在轴上铣平键槽常用以下几种方法装夹工件。（1）采用平口钳装夹 固定钳口与水平导轨是工件的定位基准，应校正固定钳口与铣床主轴轴心线的垂直度，工件安装后校正工件上素线与工作台台面平行，保证铣出的键槽两侧面和键槽底面与工件轴心线平行。为保证夹紧的可靠，工件的最大直径部位不能高过钳口，成批加工时，由于工件直径的不一致，将影响键槽的深度和对称度，如图5-81所示，深度和对称度误差分别为：=d/2（dmax-dmin）/2。因此，成批加工键槽时可先测量工件的直径，再按工件尺寸公差将其分组，然后按组适当调整刀具和工件的相对位置，从而避免因工件直径的制造公差，使键槽两侧的对称度超差。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图581 平口钳装夹轴类零件5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工（2）采用V形铁装夹工件 用V形铁装夹工件时，应选择两块等高的形铁，用压板和螺栓配合将工件夹紧，如图582所示。 为保证工件与V形面相切，选择形铁时，应使形槽的宽度满足以下公式：Bdcosa/2 （5-6）图582 形铁装夹轴类零件 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 图583 形铁宽度的确定5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 由图583看出，选用较大的形角有利于提高轴在形铁内的定位精度。 安装形铁时，使形槽的纵长方向与铣床工作台的进给方向平行，选择标准的圆棒或经检查直径公差符合要求的工件，放入两形铁的形槽内，用百分表校正圆棒或工件上的素线与工作台的台面平行，这样可以保证经形铁定位安装的工件，铣出的键槽两侧或槽底与工件轴心线平行。成批加工键槽时，如果用键槽铣刀铣削，由于工件直径的不一致，将只影响键槽的深度，不影响键槽的对称度，如图5-84a）所示；如果在侧面铣削，则影响键槽的深度和对称度，如图5-84b）所示。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图5-84 轴尺寸变化对键槽的影响5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工（3）用分度头卡盘和尾顶尖装夹 如图5-85所示，这种装夹方法精度较高，工件尺寸的变化不影响键槽的对称度，对键槽的深度影响也小，但刚性差。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.3.3 刀具选择 铣轴上通槽和槽底一端为圆弧的半通槽，一般用盘形槽铣刀，键槽的宽度由铣刀来保证。因此，所选择的盘形槽铣刀的宽度应和键槽的宽度一致。 铣半通槽时，铣刀的半径应与图样上规定的半通槽的槽底圆弧半径一致。 铣轴上的封闭槽或槽底一端为直角半通槽用键槽铣刀，键槽的宽度由铣刀的直径来保证，因此铣刀的直径因与键槽的宽度相一致。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.3.4 铣削方法（1）中心对刀法 铣削键槽时，为使加工出的键槽侧面对称于轴线，铣刀的中心线必须通过工件的轴线，即对中心对刀。常用对中心的方法有以下三种： 切痕对中心法安装校正工件后，适当调整机床，使键槽铣刀中心大致对准工件的中心，然后开动机床使铣刀旋转，让铣刀轻轻划着工件，并在工件上逐渐铣出一个宽度约等于铣刀直径的小平面，如图586所示。用肉眼观察，使铣刀中心落在铣刀平面中心上，然后将横向进给机构紧固。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图586切痕对中心法 a）盘形铣刀切痕对中心 b）键槽铣刀切痕对中心图587按工件的侧母线对中心5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 按工件的侧母线对中心工件安装后，使铣刀处于工件的侧母线处，用手转动铣刀，让铣刀的圆周刃刚刚划着工件的侧母线，降落工作台，将横向工作台向着铣刀的方向移动铣刀的一个半径和工件半径之和的距离，以对好中心，如图587所示。然后将横向进给机构紧固。移动横向进给时，应注意消除工作台丝杠和螺母间隙对移动尺寸的影响。 用游标卡尺测量对中心工件安装并且校正后，用钻夹头夹持与键槽铣刀直径相同的圆棒，调整工件与圆棒的正确位置，用游标卡尺测量圆棒圆周面与两钳口间的距离，如图588所示。若a=a，则表示中心对好，再将横向工作台紧固。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 用百分表测量对中心 加工精度要求较高的轴上键槽时，可用杠杆百分表测量对中心。如图589所示。对中心时，先把工件轻轻用力夹紧在两钳口间，把杠杆百分表固定在立铣头主轴的下端，用手转动主轴，并且适当调整横向工作台，百分表的读数在钳口两内侧面一致，中心对准后，将横向进给机构紧固，再加工工件。图5-88 测量对中心 图5-89 百分表测量对中心5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工（2）加工方法 分层铣削法 先在工件上划出键槽的长度尺寸位置线，再安装校正工件，并且对中心线。 铣削时，根据铣刀直径的大小，分别选择每次吃刀深度0.151毫米，键槽的两端各留0.5毫米的余量，手动进给由键槽的一端铣向另一端，然后以较快的速度手动将工件退至原位，再进刀，由原来一端铣向另一端。铣到键槽要求的深度尺寸后，再铣到键槽要求长度，如图590所示。这种方法适用于加工键槽长度较短，生产数量不多的工件的键槽。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图5-90 分层铣削 图591扩刀铣削法5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 扩刀铣削法 将键槽铣刀外径磨小0.30.5毫米（磨出的铣刀圆柱度要好），在工件上划出键槽的长度尺寸位置线，安装校正工件后，对好中心线，记住横向刻度盘的数值，将横向进给机构紧固，在键槽两端各留0.5毫米余量，分层往复进刀铣出槽的深度，深度铣好后，再测量槽的宽度尺寸，确定宽度的余量大小，由键槽的中心对称扩铣键槽两侧到尺寸，并同时铣至键槽的长度，如图591所示。铣削时注意保证键槽两端圆弧的圆度。 铣削完毕后将横向工作台调整至原来中心位置，按以上方法铣削另一件。铣短的键槽时可用手动进给；铣长的键槽可用机动进给。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 粗精铣法 选择两把键槽铣刀，一把用于粗铣，另一把用于精铣。粗铣铣刀的直径要小于键槽宽度尺寸0.31毫米，精铣铣刀的尺寸要经过试切验证，符合所铣键槽宽度尺寸的要求。5.4.3.5 加工精度检测 键槽的宽度和长度一般都用游标卡尺直接测量。在生产批量较大时，为使测量工作迅速可靠，可用塞规测量键槽宽度，如图592所示。 键槽的深度，在图样上的标注如图5-93所示，对于开式和半开式平键槽，槽深可用卡尺直接测量，如图5-94a）、b）所示。对封闭式平键槽，可用深度尺测量键槽深度（t），如图5-94d），或在槽中放一圆形垫片或块规，将测得的尺寸减去垫片或块规的直径便可获得D-t尺寸，如图5-94c）。 5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工图5-93 键槽深度标注5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 键槽的对称性可用如图5-95所示方法进行检验。先用细锉刀轻轻修去槽口的毛刺，将一平行板横放在槽口上，利用放在工作台上的划针盘检验平行铁板是否与铣床工作台台面平行，以此判断键槽的对称性；如果键槽铣在轴的侧面，可将直角尺放在机床工作台上，如图5-95b）所示，对称性较好时，槽口两边将同时 与直角尺的测量边接触，或一边只有很小的间隙。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工 如图5-96也可检验键槽的对称性。工件置于V形块上，将一块与槽宽尺寸相等的塞块塞入键槽内，用百分表检测使塞块的A面与工作台平行，并记录百分表读数，再将工件转180，使塞块B面与工作台平行，记录此时百分表读数，两次读数差值的一半，即为对称度误差。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工此外，也可用样板检验平键槽的对称性，如图5-97所示。5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5.4.3.6 加工质量分析 键槽的加工质量分析见表5-13。表5-13 键槽的加工质量分析序号误差现象因素分析 防止措施1键槽长度方向与轴线不平行1.夹具定位面与工作台纵向运动方向不平行2.工件与夹具间有切屑3.工件装夹不牢，切削时转动4.工件弯曲5.阶梯轴各段同轴度误差大1.用百分表仔细校正V形铁、平口钳与工作台纵向运动方向平行2.工件安装后用百分表校正工件的外圆母线与工作台运动方向平行3.根据工件的情况施加足够的夹紧力4.加工前检查工件5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工2键槽深度尺寸不等1.夹具底面与工作台面有切屑或夹具本身的误差2.工件与夹具间有切屑3.工件的键槽部位呈较长的悬臂状态，铣切时工件被压下4.工件用平口钳装夹使用的垫铁不平行5.刀具装卡不牢1.用百分表架测量平口钳的平导轨面或在其他夹具上安装检验棒测量、检测棒两端与工作台是否等高，如有差距应查找原因并垫平2.安装工件后用百分表校正工件外圆母线3.用千斤顶做辅助支撑4.修整平行垫铁5.刀具装卡要牢固3键槽的中心线与轴的中心线不重合1.铣削时没有按照对中心的方法对刀2.对刀方法不熟悉造成对刀不准确。1按照铣键槽对中心的方法对刀2.掌握对中心的要领4键槽的宽度尺寸超差1.铣刀跳动过大2.卧式万能铣床回转工作台没有对准“0”位1.加工前用百分表检查铣刀的径向跳动或三面刃铣刀轴向跳动2.用百分表校正5.4 5.4 槽的铣削加工槽的铣削加工5键槽深度超过图纸尺寸1.按升降刻度盘上升工作台，看错格数2.键槽深度测量不正确1.工作时应仔细2.掌握正确的测量方法6键槽侧面粗糙度数值大1. 进给量过大或切削速度过高或过低2.铣刀崩刃或磨损3.没有使用冷却润滑液1.减小每齿进给量，选择合理的切削速度2.更换或刃磨刀具3.使用合格的冷却润滑液7工件表面有压痕1.夹具压伤2.夹紧力过大1.工件以精加工面做定位基准，使用铜钳口或将工件用薄铜皮缠裹2.以适当的夹紧力装夹工件5.5 5.5 综合应用综合应用5.5 5.5 综合应用综合应用 图5-98为压板零件图，其工艺路线为：铣平面铣斜面铣沟槽。 加工步骤如下（以立式铣床为例）：图5-98 压板零件图5.5 5.5 综合应用综合应用5.5.1 5.5.1 铣平面铣平面 1采用平口钳装夹，安装并校正平口钳，使固定钳口与铣床主轴轴心线垂直。 2选择铣刀：直径80mm端铣刀，并安装。 3安装工件：先加工基准面A，A面向上装夹。 4选择铣削用量：转速为475转/分，进给量118mm/分。 5铣A面。 6以A面为基准靠向平口钳的固定钳口，在活动钳口和工件间放置圆棒，夹紧工件，分别铣B、C两面。再以A面靠向平行垫铁、C面靠向固定钳口装夹，铣D面。 7换三面刃铣刀铣长度方向两端面，铣刀直径100mm，转速为95转/分，进给量60mm/分，ap为22.5mm。5.5 5.5 综合应用综合应用5.5.2 5.5.2 铣斜面铣斜面 5.5.2.1 铣30斜面 选择直径40mm的端铣刀， 安装并校正工件，使基准面与工作台台面平行。 选择铣削用量：转速为150转/分，进给量60mm/分，ap为22.5mm。 调整立铣头转过30 调整铣刀与工件相对位置，锁紧纵向进给。 利用横向进给分数次走刀铣出斜面。5.5 5.5 综合应用综合应用5.5.2.2 铣45斜面 换2025mm的立铣刀 使基准面靠向固定钳口安装工件。 调整立铣头转过45 分数次铣出倒角。5.5 5.5 综合应用综合应用5.5.3 5.5.3 铣沟槽铣沟槽1在工件上划出沟槽的加工尺寸线，钻孔位置线；2安装并校正工件，使基准面垫在平行垫铁上，沟槽处悬空。3安装钻头，钻落刀圆孔，钻头直径为13 mm。4选择14 mm的立铣刀，并安装。5对刀后锁紧横向进给机构。6分数次吃深铣出沟槽。7测量卸下工件。5.5 5.5 综合应用综合应用5.5.4 5.5.4 注意事项注意事项 1及时用锉刀修整工件上的毛刺和锐边，但注意不要锉伤已加工表面； 2用手锤轻击工件时，不要砸伤已加工表面；装夹工件时不要夹伤已加工表面； 3铣削时注意铣刀的旋转方向，使切削力指向平口钳的固定钳口； 4用端铣刀或立铣刀铣削时，注意顺逆铣和走刀方向，以免损坏刀具； 5不使用的进给机构应锁紧，工作完毕后应松开； 6使用直柄铣刀加工时，铣刀应装夹牢固，以免铣削中松动； 7使用直径较小的立铣刀加工时，工作台进给不能过大，以免产生严重的让刀，造成废品； 8清除切屑时应用毛刷。