台阶沟槽的铣削和切断知识讲义

（1）铣削台阶；（2）铣削直角沟槽；（3）铣削轴上键槽；（4）切断。项目七台阶、沟槽的铣削和切断项目内容1项目目的（1）掌握台阶、直角沟槽的铣削工艺和加工步（2）正确选择、安装三面刃铣刀；（3）掌握铣台阶时对刀调整的方法；（4）掌握直角沟槽的检测方法；（5）掌握轴类零件的装夹方法；（6）掌握键槽的铣削工艺和加工步骤；（7）掌握轴上键槽的检测方法；（8）掌握切断的工艺方法。2任务一铣削台阶在机械加工中，有许多零件是带有台阶和沟槽的，如阶梯垫铁、传动轴的键槽、沉头螺钉的直角沟槽、铣床和刨床工作台上的T形槽、机床导轨上的燕尾槽等，它们通常是铣床加工的。铣削台阶就是铣削加工如图7.1所示的台阶面。3图7.1零件台阶的形式4一、台阶、直角沟槽的主要技术要求1．尺寸精度大多数的台阶和沟槽要与其他零件配合，所以对它们的尺寸公差，主要是配合尺寸公差，要求较高。2．形状和位置精度如各表面的平面度、台阶与沟槽侧面与基准面的平行度、双台阶对中心线的对称度等。对于斜槽和与侧面成一夹角的台阶，还有斜度的要求。3．表面粗糙度对与其他零件配合的两侧面的表面粗糙度要求较高，其表面粗糙度值一般应不大于Ra6.3μm。5二、铣台阶的方法零件上的台阶，根据其结构尺寸不同，通常可在卧式铣床上用三面刃铣刀和在立式铣床上用端铣刀或立铣刀进行加工。1．用三面刃铣刀铣削台阶由于三面刃铣刀的直径和刀齿尺寸都比较大，容屑槽也较大，所以刀齿的强度大，排屑、冷却较好，生产效率较高，因此，在铣削宽度不太大的台阶时，一般都采用三面刃铣刀。铣削时，三面刃铣刀的圆柱面刀刃起主要的切削作用，两个侧面刀刃起修光作用。6图7.2用一把三面刃铣刀铣削台阶7图7.3铣削台阶方法8图7.4铣削双面台阶的另一侧台9图7.5铣较深的台阶10图7.6用用公法法线千分尺尺测量11图7.7用用极限限量规测量量12图7.8测测量台台阶对称度度13图7.9用用组合合三面刃铣铣刀铣削台台阶14用组合的三三面刃铣刀刀铣削台阶阶时，应选选择两把直直径相同的的铣刀，中中间用刀杆杆垫圈隔开开，将铣刀刀内侧面两两刃间的距距离调整到到工件台阶阶凸台的宽宽度，并比比实际所需需的尺寸略略大一些。。装刀时，，两把铣刀刀应错开半半个齿，以以减小铣削削中的振动动。对精度度要求较高高的工件，，应使用废废料进行试试铣，检查查凸台的尺尺寸，符合合图样要求求后再进行行加工。加加工中还需需经常抽检检该尺寸，，避免出现现废品。152．用立铣铣刀铣削台台阶铣削如图所所示的深度度较深、或或多级台阶阶时，可用用立铣刀在在立式铣床床上加工。。如图7.10所示示。铣削时时，立铣刀刀的圆周刃刃起主要切切削作用，，端面刃起起修光作用用。由于立立铣刀的外外径小于三三面刃铣刀刀，主切削削刃较长，，其刚度及及强度较小小，因而立立铣刀铣削削台阶时，，铣削用量量不能过大大，否则容容易产生““让刀”现现象，甚至至折断铣刀刀。因此，，在条件许许可的情形形下，应选选择直径较较大的立铣铣刀，以提提高刀具强强度、刚性性和铣削效效率。其铣铣削方法和和步骤与用用三面刃铣铣刀铣削台台阶基本相相同。163．用端铣铣刀铣削台台阶铣削图7.1(c)所示的宽宽度较大、、深度较浅浅的台阶时时，可用端端铣刀在立立式铣床上上加工，如如图7.11所示。。端铣刀刀刀杆刚度大大，铣削时时切屑厚度度变化小，，切削平稳稳，加工表表面质量好好，生产率率较高。17图7.10用立立铣刀18图7.11用端端铣刀铣削削台阶19铣削时，为为了在一次次进给中铣铣出台阶的的全部宽度度，所选用用的端铣刀刀直径应大大于台阶宽宽度，一般般可按D＝＝（1.4～1.6）B选取取。台阶的的深度可分分几次铣削削完成，铣铣削方法和和步骤，与与用立铣刀刀铣削台阶阶基本相同同。用端铣铣刀铣削台台阶时，工工件可用机机床用平口口虎钳装夹夹，也可以以用压板压压紧在工作作台面上。。在用机床床用平口虎虎钳装夹工工件时，其其装夹要求求与用立铣铣刀铣削台台阶时装夹夹要求相同同。在用压压板压紧工工件时，应应使工件进进给方向平平行或垂直直。20三、铣削台台阶技能训训练图7.12铣铣削削台阶阶零件件图及及形状状示意意图211．熟熟悉图图样要要求零件毛毛坯为为矩形形，加加工后后台阶阶宽度，，台阶阶底面面高度度尺寸寸为14mm，表表面粗粗糙度度Ra为3.2μm，，凸台台左侧侧面对对右侧侧的平平行度度公差差是0.10mm，对对外形形宽度度30mm的对对称度度为0.10mm。。对称称度是是位置置精度度，本本例的的对称称度含含义为为台阶阶两侧侧面与与30mm外外形的的中间间平面面距离离相等等。222．选选择铣铣刀3．装装夹工工件根据工工件外外形和和大小小，采采用机机床用用平口口虎钳钳装夹夹。4．确确定铣铣削用用量根据工工件加加工表表面粗粗糙度度的要要求，，分粗粗、精精铣两两步进进行。。粗铣铣时，，切去去加工工表面面大部部分余余量。。每面面为精精铣留留0.5mm的余余量。。调整整铣床床主轴轴转速速为75r/min，，进给给量为为47.5mm/min。。235．．铣铣削削操操作作方方法法（1））对对刀刀。。对对刀刀包包括括深深度度对对刀刀和和侧侧面面对对刀刀，，主主要要用用来来调调整整工工件件的的铣铣削削层层深深度度和和宽宽度度。。①深深度度对对刀刀，，在在工工件件上上表表面面贴贴一一张张纸纸，，开开动动铣铣床床，，调调整整各各方方向向手手柄柄，，使使铣铣刀刀外外圆圆切切削削刃刃刚刚擦擦到到薄薄纸纸，，记记下下垂垂直直刻刻度度盘盘的的刻刻度度值值，，退退出出工工件件。。粗粗铣铣时时把把铣铣削削层层深深度度调调整整到到11.5mm，，精精铣铣时时，，工工作作台台再再上上升升0.5mm。。②侧侧面面对对刀刀。。如如图图7.13所所示示，，调调整整铣铣刀刀位位置置。。在在工工件件侧侧面面贴贴一一张张薄薄纸纸，，开开动动铣铣床床，，缓缓慢慢地地横横向向移移动动工工作作台台，，使使铣铣刀刀一一侧侧面面擦擦到到薄薄纸纸。。246．检检测工工件（1））铣削削完毕毕，卸卸下工工件。。（2））用游游标卡卡尺和和游标标深度度尺，，或千千分尺尺，测测量台台阶的的宽度度和深深度。。（3））用铣铣削粗粗糙度度样板板比检检测工工件表表面粗粗糙度度。（4））用0.01mm的千千分尺尺测量量平行行度。。257．台阶阶铣削的的质量分分析（1）影影响台阶阶尺寸的的因素①工作台台移动调调整尺寸寸时摇得得不准。。②测量不不准。③铣削中中，铣刀刀受力不不均匀出出现“让让刀”现现象。④铣刀摆摆差太大大。⑤工作台台“零位位”不准准，用三三面刃铣铣刀铣台台阶时会会使台阶阶上部尺尺寸变小小。26（2）影影响台阶阶形状、、位置精精度的因因素①平口钳钳固定钳钳口未校校正，或或用压板板装夹时时工件未未校正，，铣出的的台阶产产生歪斜斜。②工作台台“零位位”不准准，用三三面刃铣铣刀铣削削时，不不仅台阶阶上窄下下宽，而而且台阶阶侧面会会铣成凹凹面。③立铣头头“零位位”不准准，纵向向进给用用立铣刀刀铣削时时，台阶阶底面产产生凹面面。27（3）影影响台阶阶表面粗粗糙度的的因素①铣刀变变钝。②铣刀摆摆差太大大。③铣削用用量选择择不当，，尤其是是进给量量过大。。④铣削钢钢件时没没有使用用切削液液或切削削液使用用不当。。⑤铣削时时振动太太大，未未使用的的进给机机构没有有紧固，，工作台台产生窜窜动现象象。28任务二铣铣削削直角沟沟槽直角沟槽槽有敞开开式（通通槽）、、半封闭闭式（半半通槽））和封闭闭式（封封闭槽））三种形形式，如如图7.14所所示。敞敞开式直直角沟槽槽主要用用三面刃刃铣刀铣铣削，也也可用立立铣刀、、盘形槽槽铣刀来来铣削。。封闭式式直角沟沟槽一般般采用立立铣刀或或键槽铣铣刀铣削削。半封封闭直角角沟槽则则须根据据封闭的的形式采采用不同同的铣刀刀进行加加工。若若槽端底底面成圆圆弧形，，则用盘盘形铣刀刀铣削；；若槽端端侧面成成圆弧形形，应选选用立铣铣刀铣削削。29图7.14直直角角沟槽槽的形形式30一、用用三面面刃铣铣刀铣铣削直直角沟沟槽1．选选择铣铣刀（1））铣刀刀的宽宽度。。三面面刃铣铣刀刀刀齿的的宽度度B应不不大于于所加加工的的沟槽槽宽度度B′′。（2））铣刀刀直径径D。。铣刀刀直径径D应应大于于刀轴轴垫圈圈的直直径d加上上两倍倍的槽槽深H。31图7.15三三面面刃铣铣刀铣铣削直直角沟沟槽322．装装夹工工件（1））装夹夹夹具具。一一般情情况下下，用用机床床用平平口虎虎钳装装夹工工件，，其固固定钳钳口应应与铣铣床主主轴线线垂直直或平平行，，保证证铣出出沟槽槽两侧侧面与与工件件基准准面平平行或或垂直直。（2）工件的的装夹。装夹夹工件时，工工件底面应与与钳体导轨或或垫铁贴合，，保证加工出出的沟槽底面面深浅一致。。33二、用立铣刀刀铣削半封闭闭槽和封闭槽槽用立铣刀铣削削半封闭槽时时，选择的立立铣刀直径应应不大于槽的的宽度。由于于立铣刀刚度度较差，铣削削时易产生偏偏让，受力过过大使铣刀折折断，故在加加工较深的沟沟槽时，应分分几次铣削，，以达到要求求的深度。铣铣削时只能由由沟槽的外端端铣向沟槽深深度。如图7.19所示示。槽深铣好好后，再扩铣铣沟槽两侧，，扩铣时应避避免顺铣，以以免损坏铣刀刀，啃伤工件件。34用立铣刀铣削削封闭的沟槽槽时，由于铣铣刀的端面中中心附近没有有切削面，不不能垂直进给给切削工作，，因此要预钻钻落刀孔，如如图7.20所示，落刀刀孔的深度略略大于沟槽的的深度，其直直径小于所铣铣槽宽度的0.5~1mm。铣削削时，应分几几次进给，每每次进给都由由落刀孔一端端铣向另一端端，槽深达到到要求后，再再扩铣两侧。。铣削时，不不使用的进给给机构应紧固固（如使用纵纵向铣削时，，应锁紧横向向进给机构。。反之，则锁锁紧纵向进给给机构），扩扩铣两侧时应应避免顺铣。。35任务三铣铣削轴上键键槽一、轴上键槽槽铣削的工艺艺要求由于轴槽的两两侧面与平键键两侧面相配配合，以传递递转矩，是主主要工作面，，因此，轴槽槽宽度的尺寸寸精度要求较较高，轴槽两两侧面的表面面粗糙度值较较小，轴槽对对轴的轴线的的对称度也有有较高的要求求，槽的深度度要求较低。。36二、键槽铣削削轴类零件的装装夹方法很多多。装夹工件件时，不但要要保证工件的的稳定可靠，，还要保证工工件的轴线位位置不变，以以保证轴槽的的中心平面通通过轴线。按按工件的数量量和条件，常常用的装夹方方法有以下几几种：（1）用平口口钳装夹。用用平口钳装夹夹工件，装夹夹简单、稳固固，但当工件件直径有变化化时，工件轴轴线在左右（（水平位置））和上下方向向都会产生变变动，安装找找正比较麻烦烦，如图所示示，影响轴槽槽的深度尺寸寸和对称度，，所以适用于于单件生产。。37（2）用V形形架和压板装装夹。采用将将圆柱形工件件放在V形架架内，并用压压板紧固的装装夹方法来铣铣削键槽，是是铣床上常用用的方法之一一，其特点是是工件中心必必定在V形的的角平分线上上，对中性好好，当工件直直径的变动时时，不影响键键槽的对称度度。铣削时虽虽铣削深度有有改变，但变变化量一般不不会超过槽深深的尺寸公差差，如图所示示。38（3）用轴用用虎钳装夹。。如图7.27所示，用用轴用虎钳装装夹轴类零件件时，具有用用台虎钳装夹夹和V形架装装夹的优点，，装夹简便迅迅速。轴用虎虎钳的V形槽槽能两面使用用，其夹角大大小不同，以以适应工件直直径的变化。。39（4）用分度度头（其结构构在项目九介介绍）装夹。。用分度头主主轴和尾座的的两顶尖装夹夹工件（如图图7.28所所示），或用用三爪自定心心盘和尾座顶顶尖的一夹一一顶方法装夹夹工件（如图图7.29所所示），工件件的轴线始终终在两顶尖或或三爪自定心心卡盘中心与与后顶尖的连连心线上，工工件轴线的位位置不因工件件直径变化而而变化，因此此，轴上键槽槽的对称性不不会受工件直直径变化的影影响。安装分分度头和尾座座时，也应用用标准量棒在在两顶尖间或或一夹一顶装装夹，用百分分表校正其上上母线与工作作台纵向进给给方向平行。。403．轴上键槽槽的铣削方法法（1）铣轴上上通键槽。轴轴上键槽为通通槽（如普通通车床光杠上上的键槽）或或一端为圆弧弧的半通槽（（如铣刀杆上上的键槽），，一般都采用用盘形槽铣刀刀来铣削。这这种长的轴类类零件，若外外圆已经磨削削准确，则可可采用平口钳钳装夹进行铣铣削，如图7.33所示示。为避免因因工件伸出钳钳口太多而产产生振动和弯弯曲，可在伸伸出端用千斤斤顶支撑。若若工件外圆只只经粗加工，，则采用三爪爪自定心卡盘盘和尾座顶尖尖来装夹，且且中间需用千千斤顶支撑。。41（2）铣轴上上封闭键槽。。轴上键槽是是封闭槽或一一端为直角的的半通槽，应应采用键槽铣铣刀铣削。用用键槽铣刀铣铣削轴槽，通通常不采用一一次铣到轴槽槽深度的铣削削方法，因为为当铣刀用钝钝时，其刀刃刃磨损的轴向向长度等于轴轴槽深度，如如刃磨圆柱面面刀刃，会使使铣刀直径磨磨小而不能再再用作精加工工，因而一般般采用磨去端端面一段的方方法较合理，，但磨损长度度太长则对铣铣刀使用不利利。用键槽铣铣刀铣削轴上上封闭槽，常常用分层铣削削法。42三、键键槽的的检验验1．宽宽度、、深度度和长长度的的检验验键槽的的宽度度通常常用塞塞规来来检验验，如如图所所示。。深度度和长长度一一般用用游标标卡尺尺来检检验。。对封封闭式式键槽槽的槽槽深，，可用用如图图所示示的方方法检检测。。用游游标卡卡尺测测量时时，可可在键键槽内内放一一块比比键槽槽深度度略大大的矩矩形块块，如如图所所示，，量得得的尺尺寸减减去矩矩形块块的尺尺寸，，即为为槽底底到圆圆柱面面的尺尺寸。。宽度度大于于千分分尺测测量杆杆直径径的键键槽，，可用用千分分尺直直接测测量，，如图图所示示。432．轴键槽槽对称度的的测量对窄而浅的的键槽，可可在槽内紧紧密插入一一块平整的的键，以增增大测量面面。对宽而而深的键槽槽，可直接接测量槽的的侧面。检检测时，可可把工件安安放在V形形架或两顶顶尖之间，，并一起放放在平板上上，使其能能作定轴旋旋转。先使使键槽处在在一侧，用用百分表将将键的上平平面（键槽槽的下侧面面）校到与与平板平行行，并记下下百分表读读数，然后后将工件转转过180°，用同同样方法检检测，又得得到一个读读数。两个个读数的差差值即为对对称度误差差。44任务四切切断一、切断用用的铣刀1．切断用用的铣刀特特点2．锯片铣铣刀锯片铣刀是是在铣床上上铣窄槽或或切断工件件时所用的的铣刀，如如图所示。。锯片铣刀刀的刀齿有有粗齿、中中齿和细齿齿之分。粗粗齿锯片铣铣刀的齿数数少，齿槽槽的容屑量量大，主要要用于切断断工件。细细齿锯片铣铣刀的齿数数最多，齿齿槽的容屑屑量最小。。中齿和细细齿锯片铣铣刀适用于于切断较薄薄的工件和和铣窄槽。。45二、工件的的装夹在切断工作作中经常会会因为工件件的松动而而使铣刀折折断（俗称称打刀）或或工件报废废，甚至发发生安全事事故，所以以工件的装装夹必须做做到牢固、、可靠。在在铣床上切切断或切槽槽时，根据据工件的尺尺寸、形状状不同，常常用平口钳钳、压板或或专用夹具具等对工件件进行装夹夹。469、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202210:50:40PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。21十二二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/212022/12/2121December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/219、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202210:50:40PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。21十二二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、少年十五二二十时，步行行夺得胡马骑骑。。2022/12/212022/12/2121December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/219、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。20