3 铣削加工本章主要教学要求（1）了解铣床的名称、型号的含义，主要组成部分及其作用。

（2）了解铣床的主要运动和进给运动的概念及其操作方法。

（3）了解铣床的维护保养方法和安全操作规程。

（4）了解铣刀的种类及用途。

（5）了解圆柱铣刀、端铣刀及立铣刀的安装方法。

（6）了解螺旋齿铣刀的结构特点。

（7）了解铣削加工的特点及范围，达到的精度和粗糙度。

（8）掌握铣平面和沟槽的加工方法。

（9）了解铣螺旋槽的原理和方法。

（10）了解齿轮加工的几种方法特点。

安全实习注意事项（1）按生产要求着装，多人共用一台铣床时，只能一人操作，严禁两人同时操作；（2）开车前应按润滑规定加油，检查油标、油量是否正常，油路是否畅通，保持润滑系统清洁、润滑良好。

（3）检查各手柄是否在规定位置，操纵是否灵活。

（4）工作台面不许放置金属物品，安放分度头、虎钳或较重夹具时，要轻放轻取，以免碰伤台面。

（5）所用刀杆应清洁，夹紧垫圈端面要平行并与轴线垂直。

（6）装夹工件、铣刀必须牢固，螺栓螺母不能有滑压或松动现象。

换刀杆时必须将拉杆螺母拧紧。

切削前应先作空转实验，确认无误方可进行切削加工。

（7）自动走刀要安装定位保险装置，快速移动时，注意工作台的移动，防止发生事故。

（8）切削过程中，当刀具未退出工件表面时，不得停车，谨防损伤刀具。

停车时应先停止进刀，再主轴停转。

（9）工作台移动前，松开固定螺钉。

工作台不移动时，紧固固定螺钉。

（10）操作者离开机床、变速、换刀、测量尺寸等都应停车。

( 11 ) 机床上的各种部件、安全防护均不得任意拆卸。

所有附件均应妥善保管。

( 12 ) 工作结束，应将工作台移至中间位置，各手柄放在非工作部位，然后切断电源，清扫机床，保持整洁、完好。

( 13 ) 机床发生故障或出现不正常现象时，立即停车，排除故障或报告维修人员进行维修。

3.1 概述在铣床上利用铣刀的旋转和工件的移动对工件进行切削加工，称为铣削加工。

3.1.1 铣削运动与铣削用量铣削时，铣刀的旋转运动为主运动，工件的移动为进给运动。

铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度被称之为铣削用量。

如图3-17所示。

铣削速度是指铣刀最大直径处切削刃的线速度，用v表示，单位m∕s，；进给量是指铣刀每转一周，工件相对铣刀移动的距离，用f表示，单位为mm∕r；铣削深度（背吃刀量）是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，用a p表示，单位为mm；铣削宽度（侧吃刀量）是指垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，用a c，单位为mm。

图3-17 铣削运动及铣削用量a）用圆柱铣刀铣削 b）用端铣刀铣削 c）用立铣刀铣削3.1.2铣削的加工范围铣削加工范围很广，主要用来加工各类平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（直槽、键槽、角度槽、T形槽、V形槽、圆弧槽、螺旋槽等）和成形面，也可进行钻孔、铰孔和镗孔等。

在正常生产条件下，铣削加工的尺寸精度一般为ＩＴ9～ＩＴ７，表面粗糙度值Ｒａ6.3～1.6μｍ。

若以高速、小背吃刀量对有色金属进行精铣，表面粗糙度Ｒａ值可达到0.4μｍ。

图3-1表示了铣削加工的部分实例。

图3-1 铣削加工的部分实例a）端铣平面 b）周铣平面 c）立铣刀铣直槽 d）三面刃铣刀铣直槽 e）键槽铣刀铣键槽f）铣角度槽 g）铣燕尾槽 h）铣T形槽 i）铣圆弧槽 j）铣螺旋槽k）指状铣刀铣齿轮 l）盘状铣刀铣齿轮3.1.3铣削加工的特点铣削加工是应用较为广泛的加工工艺，主要特点有：（1）生产效率较高。

首先，铣削时有几个刀齿同时参加切削，总的切削宽度较大；其次，铣削的主运动是铣刀的旋转运动，有利于高速切削，所以铣削的生产率一般比刨削高。

（2）刀齿散热条件较好。

铣刀刀齿在切离工件的一段时间内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。

（3）容易产生振动。

由于铣削时参加切削的刀齿数以及在铣削时每个刀齿的切削厚度的变化，会引起切削力和切削面积的变化，，导致铣削过程不平稳，而产生振动。

铣削加工的不平稳性，限制了铣削加工质量和生产率的进一步提高。

（4）加工成本较高。

这是由于铣床结构比较复杂，铣刀的制造和刃磨比较困难。

3.2 常用铣床及其调整铣床的种类很多，有立式铣床、卧式铣床、仿形铣床、工具铣床和龙门铣床等。

常用的铣床有卧式铣床和立式铣床。

3.2.1 卧式铣床卧式铣床又可分为普通卧式铣床和万能卧式铣床，其中万能卧式铣床应用广泛。

它比普通卧式铣床在纵向工作台下多了个转台。

下面以万能卧式铣床为例介绍铣床的型号和组成及其作用。

3.2.1.1 万能卧式铣床的型号如图3–2所示为Ｘ6 1３２型万能卧式铣床，其中Ｘ6 1３２的字母和数字的含义如下：Ｘ─类别：铣床类；6─组别：卧式铣床组；1—型别：万能升降台铣床型；３２—主参数：工作台工作面宽度的１／１０，即工作台工作面宽度为３２０ｍｍ；图3–2 Ｘ6 1３２型万能卧式铣床1—床身 2—电动机 3—主轴变速机构 4—主轴 5—横梁 6—刀杆 7—吊架8—纵向工作台 9—转台 10—横向工作台 11—升降台3.2.1.2 万能卧式铣床的组成及其作用万能卧式铣床由床身、横梁、主轴、升降台、横向工作台、纵向工作台、转台等组成。

（１）床身用来固定和支撑铣床各部件，其内部装有主轴、主轴变速箱、电器设备及润滑油泵等部件。

（２）横梁横梁上一端装有吊架，用来支承刀杆，以增强其刚性，减少震动；横梁可沿燕尾道轨移动，以调整其伸出的长度。

（３）主轴主轴为空心轴，其前端为锥孔，用来安装铣刀或刀轴，并带动铣刀轴旋转。

（４）升降台升降台可以带动整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工件与铣刀的距离和实现垂直进给，其内部装有进给变速机构。

（５）横向工作台横向工作台位于升降台上面的水平导轨上，可沿升降台上的导轨作横向移动。

（６）纵向工作台纵向工作台用来安装工件和夹具，可沿转台上的导轨作纵向移动。

（７）转台转台可将纵向工作台在水平面内扳转一定的角度（正、反均为0°～45°），以便铣削螺旋槽等。

有无转台是万能卧式铣床与普通卧式铣床的主要区别。

（８）底座用于支承床身和升降台，其内盛切削液。

3.2.2 立式铣床立式铣床如图3-3所示，与卧式铣床的主要区别是主轴与工作台面垂直，有的立式铣床的主轴可以在垂直面内左右摆动45°。

其他组成部分及运动与万能卧式铣床基本相同。

图3-3立式铣床1—主轴 2—工作台3.2.3 铣削液的选用铣削刀具一般均可用乳化液冷却，但在切削不同材料时需要用不同的冷却液。

加工钢件时亦可用柴油进行冷却。

非金属件、有色金属件及铸件的加工时一般无须使用冷却液。

3.3 铣刀及其装夹3.3.1铣刀的分类根据结构类型不同，铣刀分为带孔类铣刀和带柄类铣刀。

带孔类铣刀多用在卧式铣床上，带柄类铣刀多用在立式铣床上。

常用的带孔类铣刀有：1）圆柱铣刀如图3-4a所示，主要用其周刃铣削平面。

2）圆盘铣刀如图3-4b所示，主要用于加工不同宽度的直角沟槽及小平面、台阶面等。

3）锯片铣刀如图3-4c所示，主要用于铣削窄缝和切断工件。

4）成形铣刀如图3-4d、g、h所示的模数铣刀、凸圆弧铣刀、凹圆弧铣刀等，主要用于加工与切削刃形状相符的成形面。

5）角度铣刀如图3-4e、f所示，其切削刃成各种不同的角度，主要用于加工各种角度的沟槽及成形面。

图3-4带孔类铣刀a）圆柱铣刀 b）三面刃铣刀 c）锯片铣刀 d）模数铣刀e）单角铣刀 f）双角铣刀 g）凸圆弧铣刀 h）凹圆弧铣刀带柄类铣刀根据铣刀直径尺寸又有直柄和锥柄之分。

常用的带柄类刀具有：1）镶齿端面铣刀如图3-5a所示，一般在刀盘上装硬质合金刀片，主要用于加工平面。

可进行高速切削，从而提高生产效率。

2）立铣刀如图3-5b所示，主要用于加工沟槽、小平面、台阶面等。

3）键槽铣刀如图3-5c所示，主要用于加工封闭式键槽。

4）T形槽铣刀如图3-5d所示，专门用于加工T形槽。

5）燕尾槽铣刀如图3-5e所示，专门用于加工燕尾槽。

图3-5 带柄类铣刀a）硬质合金镶齿端面铣刀 b）立铣刀 c）键槽铣刀 d） T形槽铣刀 e）燕尾槽铣刀3.3.2铣刀的装夹3.3.2.1带孔类铣刀的装夹带孔类铣刀多用于卧式铣床上，一般安装在刀杆上。

带孔类铣刀中的圆柱形铣刀、圆盘形铣刀多用长刀杆安装。

如图3-6所示。

图3-6 圆柱形、圆盘形铣刀的安装1--拉杆 2--主轴 3--端面键 4--套筒 5--铣刀 6--刀杆 7--螺母 8--吊架在长刀杆上安装带孔类铣刀时应注意：1）铣刀应尽可能地靠近主轴或吊架，以保证铣刀有足够的刚度。

2）套筒端面和铣刀端面必须擦干净，以减少铣刀的端面跳动。

3）拧紧刀杆的压紧螺母之前，必须先装上吊架，以防止刀杆受力弯曲变形。

带孔类铣刀中的端铣刀多用短刀杆安装。

如图3-7所示。

图3-7 端铣刀的安装1--键 2--螺钉 3--垫套 4--铣刀3.3.2.2带柄类铣刀的装夹带柄类铣刀多用于立式铣床上，直柄铣刀和锥柄铣刀采用不同的安装方法。

其中锥柄立铣刀的安装方法如图3-8所示。

安装时，根据铣刀锥柄尺寸，选择合适的过渡套，将各配合表面擦干净后，用拉杆把铣刀及过渡套一起拉紧在主轴上。

图3-8 锥柄铣刀的安装1--拉杆 2--过度套直柄铣刀多为小直径铣刀，这类铣刀的直径一般不大于20mm。

多采用弹簧夹头进行安装。

如图3-9所示。

图3-9 直柄铣刀的安装1--夹头体 2--螺母 3--弹簧套3.4 工件的装夹3.4.1工件常用的装夹方式工件在铣床上的安装方法主要有：１）通用夹具装夹（如用平口钳、分度头、回转工作台、万能立铣头等）２）用压板和螺栓将工件直接压紧在工作台面上或其它附件和夹具上。

３）用专用夹具或组合夹具装夹。

3.4.2铣床的附件常见的有平口钳、回转工作台、分度头、立铣头等。

３.４.２.１平口钳平口钳也叫机用虎钳，用于安装尺寸小、形状规则的零件。

如图3-10所示。

图3-10 平口钳1—固定钳口 2—钳口铁 3—活动钳口 4—螺杆 5—底座 6—钳身平口钳的底座上安装有两个定位键，安装时将定位键放在工作台的T形槽内即可。

松开钳身上的压紧螺母，钳身就可以扳动一定的角度，工作时，工件安装在固定钳口和活动钳口之间，找正后夹紧。

３.４.２.２回转工作台回转工作台又称圆工作台，是立式铣床的附件，如图3-11所示。

回转工作台内部为蜗轮蜗杆传动，工作时，摇动手轮可使转盘作旋转运动。

转台周围有刻度，用来确定转台位置，转台中央的孔用来找正和确定工件的回转中心。

图3-11 回转工作台1—手轮 2—偏心环 3—挡铁 4—传动轴 5—离合器手柄 6—转台回转工作台适用于较大工件的分度和非整圆弧槽、圆弧面的加工。

如图3-12所示为铣圆弧槽的情况，工件用压板螺栓安装在转台上，铣刀旋转，均匀摇动手轮使回转台带动工件作缓慢的圆周进给，从而铣出圆弧槽。