机械制造技术基础-课件 杜劲 第3章 零件加工方法与设备工装的确定

《机械制造技术基础》主教材第3章零件加工方法与设备工装的确定2知识目标掌握金属切削机床型号的含义。熟悉车、铣、钻、磨、镗、刨、拉等加工方法的特点、常用设备及其加工工艺范围、加工精度、刀具、夹具。

能力目标能根据零件表面形状和要求来选择合适的加工方法与相应设备、刀具、夹具。3工作任务4图2-1传动轴零件图材料：45钢5

内容提要金属切削机床的分类金属切削机床的组成金属切削机床的型号编制方法金属切削机床的性能指标3.1金属切削机床的基本知识6金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作机械机床—制造机器的机器,即工作母机或工具机，简称机床。机床工业在国民经济中占据重要地位，标志着一个国家的工业生产能力和科技水平。§3.1.1概述7按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床按机床质量分：仪表机床、中型、大型、重型、超重型机床按加工方式分：

12大类车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨床拉床电加工机床切断机床其它机床1.机床分类8仪表车床9大型车床10重型数控卧式车床Φ4×20m

中国二重承重350t112.机床的组成

1）动力源：为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分2）传动系统：包括主传动系统、进给传动系统和其他运动的传动系统，如变速箱、进给箱等部件。3）支撑件：用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等。4）工作部件：包括①与主运动和进给运动的有关执行部件，如主轴及主轴箱、工作台及其溜板、滑枕等安装工件或刀具的部件；②与工件和刀具有关的部件或装置，如自动上下料装置、自动换刀装置、砂轮修整器等；③与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。12机床的组成（续）5）控制系统：控制系统用于控制各工作部件的正常工作，主要是电气控制系统，有些机床局部采用液压或气动控制系统，数控机床则是数控系统。6）冷却系统7）润滑系统8）其他装置：如排屑装置，自动测量装置13图2-35卧式车床的基本结构及运动1—主轴箱2—卡盘3—刀架4—后顶尖5—尾座6—床身7—光杠8—丝杠9—溜板箱10—底座11—进给箱XZn

◆普通车床机床组成举例

14

◆万能卧式升降台铣床nXY图2-36万能卧式升降台铣床1—底座2—床身3—悬梁4—主轴5—支架6—工作台7—回转盘8—床鞍9—升降台机床组成举例

15图2-37立式钻床1—工作台2—主轴3—主轴箱4—立柱5—进给操纵机构

◆立式钻床机床组成举例

16图2-38摇臂钻床1—底座2—立柱3—摇臂4—主轴箱5—主轴6—工作台

◆摇臂钻床机床组成举例

17◆卧式镗床图2-39机床组成举例

18

◆普通外圆磨床图2-40普通外圆磨床1—床身2—床头箱3—砂轮4—砂轮主轴箱5—尾座6—导轨7—工件8—工作台fLfRnGnW机床组成举例

19

◆立式加工中心nXYZ图2-41立式加工中心1—床身2—滑座3—工作台4—立柱5—数控柜6—机械手7—刀库8—主轴箱9—驱动电柜10—操纵面板播放-加工中心机床组成举例

20

注：1）有“□”符号者，为大写的汉语拼音字母；有“△”符号者，为阿拉伯数字

2）有“●”符号者，为大写的汉语拼音字母、阿拉伯数字或兼而有之

3）有“（）”的代号或数字，当无内容时则不表示，有内容时应去掉括号分类代号类别代号通用特性和结构特性代号组别代号系别代号主参数或设计顺序号主轴数（用“·”分开）重大改进序号其它特性代号(用“／”分开)企业代号(2008版取消)(△)

□

(□)

△

△

△△

(·△)

(□)

(●)

(－●)按GB/T15375-2008《金属切削机床型号编制方法》规定§3.1.2金属切削机床的型号一、通用机床型号21类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨床拉床电加工机床切断机床其它机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉电割其1.机床的类别代号例：

CA61

4

0机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径400mm）222.机床的特性代号（1）通用特性代号通用特性代号通用特性代号高精度G仿形F精密M轻型Q自动Z简式J半自动B柔性加工单元R数字程序控制K数显X自动换刀（加工中心）H高速S（2）结构特性代号

区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母“I”、“O”

不能用。例：CA6140型普通车床23

3.机床的组别和系别代号

每类机床分10组（从0～9组），每组又分10系（从0～9型）24表示机床的规格大小反映机床的加工能力影响机床其它参数和基本结构的大小通用机床主参数：机床的最大加工尺寸，或与此有关的机床部件尺寸来表示，常用主参数的折算值（1/10或1/100或1/1）来表示。4.主参数代号255.主轴数和第二主参数多轴车床、多轴钻床、排式钻床等机床，其主轴数应以实际数值列入型号，置于主参数之后，用“

”（乘）分开第二主参数一般不表示266.机床重大改进序号当对机床的结构、性能有更高的要求，并需按新产品重新设计、试制和鉴定时，才按改进的先后顺序选用A、B、C、...汉语拼音(除I、O),加在基本部分的尾部，以区别原机床型号。

277.其它特性代号

主要用来反映各类机床的特性数控机床——反映不同的控制系统加工中心——反映控制系统、自动交换主轴头、自动交换工作台等一般机床——反映同一型号机床的变型一机多能机床——补充表示某些功能汉语拼音表示288.企业代号机床生产厂机床研究单位代号若仅有企业承包代号时可不加“—”号

如：大河机床厂生产的经过第一次重大改进，其最大钻孔直径为25mm的四轴立式排钻床

Z5625×4A/DH(2008版国标取消)29

30

31

32

33

34二、专用机床型号

例

：

B1－3100

北京第一机床厂第三组第100种专用机床（专用铣床）

型号表示方法：35三、组合机床及自动线型号组合机床及自动线分类代号分类代号大型组合机床U小型组合机床H自换刀数控组合机床K大型组合机床自动线UX小型组合机床自动线HX自换刀数控自动线KX36CA6140C：类别代号（车床类）A：结构性代号（A结构）6：组别代号（卧式车床组）1：系别代号（普通车床系）40：主参数代号（床身上最大回转直径400mm）

例1：金属切削机床型号举例37M

M

7

1

32

AM：类别代号（磨床类）M：通用特性代号（精密）7：组别代号（平面及端面磨床组）1：系别代号（卧轴矩台平面磨床系）32：主参数代号（工作台面宽度320mm）A：重大改进顺序号（第一次重大改进）

例2：38THM6350/JCST：类别代号（镗床类）H：通用特性代号（加工中心）M：通用特性代号（精密）6：组别代号（卧式铣镗床组）3：系别代号（卧式铣镗床系）50：主参数代号（工作台面宽度500mm）JCS：企业代号（北京机床研究所）

例3：39Z：类别代号（钻床类）3：组别代号（摇臂钻床组）0：系别代号（摇臂钻床系）40：主参数代号（最大钻孔直径40mm）X16:第二主参数（最大跨距1600mm）S2：企业代号（沈二厂，即中捷友谊机床厂）

Z

3

0

40

X16

/S2

例4：40尺寸参数

运动参数动力参数精度参数刚度参数§3.1.3金属切削机床的技术性能指标41表2-7常用机床主参数和第二主参数最大模数最大工件直径滚齿机工作台工作面长度工作台工作面宽度坐标镗床工作台工作面长度工作台工作面宽度矩台平面磨床最大磨削长度最大磨削直径外圆磨床主轴直径卧式镗床最大跨距最大钻孔直径摇臂钻床工作台工作面长度工作台工作面宽度升降台铣床最大车削直径立式车床工件最大长度床身上工件最大回转直径普通车床第二主参数主参数机床名称尺寸参数

表示机床加工范围，包括主参数、第二主参数和其他参数。42运动参数

指机床执行件运动速度。如主轴最高、最低转速，最大、最小进给量等。动力参数

指机床电动机功率。精度参数

表示机床精度的参数，如主轴回转精度、工作台定位精度、重复定位精度等。刚度参数

表示机床刚度的参数，包括静刚度和动刚度。43在一般的机械制造厂中，车床约占金属切削机床总台数的20%－35%。3.2车削加工工艺及设备工装§3.2.1概述44①工艺范围广

车削是最常见的一种加工形式，能完成各种内、外旋转表面及其端面的加工。②生产率高

车削加工时基本上无冲击，因此可用很高的切削速度。另外车刀刀杆刚性好，可选很大的背吃刀量和进给量，故生产率高。③加工的精度范围大

通常粗车后的尺寸公差等级为IT13～IT11，表面粗糙度Ra值为25～12.5μm；半精车后的尺寸公差等级为IT10～IT8，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm；精车后的尺寸公差等级为IT7～IT8，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm。1.车削加工的特点45④高速精细车是加工小型有色金属零件的主要方法对于有色金属零件，如果采用磨削加工，往往磨屑粘在砂轮表面，使磨削无法正常进行。而在高精度车床上，采用金刚石或立方氮化硼刀具进行高速精细车，可获得很好的效果，尺寸公差可达IT6～IT5，表面粗糙度Ra值可达1.0～0.1μm，甚至能达到接近镜面的效果。⑤生产成本低车刀结构简单，刃磨和安装方便，且许多车床夹具已经作为车床附件生产，可以满足一般零件的装夹需要，生产准备时间短，故与其他加工方法相比，其成本较低。462.车削加工表面

车削加工的范围很广，其加工的各类零件具有一个共同的特点——带有旋转表面。可以车外圆、车端面、切槽或切断、钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、车内孔、车螺纹、车圆锥面、车特形面、滚花、车台阶和盘绕弹簧等。

图车床加工的典型表面

47古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具进行切削的。1797年，英国发明家莫兹利制成了用丝杠传动、具有刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。3.车床的发展历史48为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床。

第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。20世纪50年代中，出现了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。60年代数控车床开始出现，之后得到迅速发展，并出现车削中心等品种。49卧式车床1.车床的种类§3.2.2车床50落地车床51单柱立式车床适于加工高度小于直径的大型盘套类零件。工件直径小于1600mm52双柱立式车床工件直径大于1600mm53马鞍车床54转塔车床（六角车床）55结构特点：没有丝杠和尾座，而在床尾装有一个可纵向移动的转塔刀架，其上可装多把刀，工作中周期性转位，顺序地对工件进行加工。刀具行程由挡块控制，易保证精度，提高生产率。适用范围：成批加工形状复杂的盘套类零件转塔车床结构特点与加工范围56转塔车床加工示例1.挡块限送料长度；2.双刀同时车外圆；3.车外圆及倒角；4.打中心孔；5.钻孔；6.套车外螺纹；7.前刀架刀切槽；8.前刀架刀倒角；9.前刀架刀滚花；10.切断刀切下工件57能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工能自动上下料，重复加工一批同样的工件适用于大批、大量生产

自动车床58有单轴、多轴、卧式和立式之分单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。

多刀半自动车床59数控车床加工工艺范围广，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹；具有直线插补、圆弧插补等各种补偿功能；适于复杂零件的批量生产。60数控车削中心612.卧式车床的结构和技术参数进给箱主轴箱刀架溜板箱床身尾座光杠丝杠62CA6140型车床的主要参数主参数：床身上最大工件回转直径：400第二主参数：最大工件长度其它参数：

刀架上最大回转直径主轴中心至床身矩形导轨的距离通过主轴孔的最大棒料直径主轴前端锥孔尺寸加工螺纹范围主轴的转速范围电动机功率21063主参数和第二主参数说明64CA6140车床的传动系统65刀架1纵滑板2横滑板3小滑板4手柄5方刀架6转盘66⒈卡盘

⑴三爪自定心卡盘

主要由外壳体、三个卡爪、三个小锥齿轮、一个大锥齿轮等零件组成。

精度：0.05mm~0.15mm

图三爪自定心卡盘1—方孔2—小锥齿轮3—大锥齿轮4—平面螺纹5—卡爪

正爪反爪§3.2.3车床常用附件67四爪卡盘⑵四爪单动卡盘

四个卡爪能各自独立地径向移动，分别通过四个调整螺钉进行调整其夹紧力较大，但校正工件较麻烦。

68⒉花盘花盘是个直径较大的铸铁圆盘，装在主轴前端，其中心的内螺纹孔可直接装夹在车床主轴上，端面上有几条长短不同的通槽和T形槽，以便用螺栓、压板等将工件压紧在它的工作面上。多用于安装形状比较特别的，而三爪和四爪卡盘无法装夹的工件。

69花盘安装工件和找正的方法图花盘安装工件方法70⒊顶尖、拨盘和鸡心夹头

顶尖有前顶尖和后顶尖之分。顶尖的头部带有60º锥形尖端。顶尖的作用是定位、支承工件并承受切削力。⑴前顶尖

71⑵后顶尖

回转顶尖

图固定顶尖（死顶尖）（a）普通顶尖（b）镶硬质合金顶尖（c）反顶尖

72一般前、后顶尖是不能直接带动工件转动的，它必须借助拨盘和鸡心夹头来带动工件旋转。(3)鸡心夹头图用鸡心夹头装夹工件73⒋中心架与跟刀架

（a）中心架中心架的应用当轴类零件的长径比较大（L/d>10）时为细长轴细长轴的刚性不足，为防止在切削力作用下轴产生弯曲变形，必须用中心架或跟刀架作为辅助支承。中心架用于加工细长轴、阶梯轴、长轴端面、端部的孔。74跟刀架用于车削不带台阶的细长轴

跟刀架图跟刀架的应用75当工件的形状复杂或内外圆表面的位置精度要求较高时，可采用心轴安装进行加工。作用：有利于保证零件的外圆与内孔的同轴度及端面对孔的垂直度要求。

⒌心轴用心轴安装工件方法工作原理?76§3.2.4车刀77一、车刀的类型1.按用途分图常用车刀及用途

78外圆车刀79内孔车刀80螺纹车刀81切断（槽）车刀822.按结构分a）整体式车刀b）焊接式车刀c）机夹车刀d）可转位车刀e）成形车刀83二、整体式车刀一般用高速钢制造刃磨方便，使用灵活但硬度、耐热性较低通常用于车削有色金属工件，或者在小型车床上车削较小的工件。84高速钢车刀条

高速钢整体式车刀

85三、焊接车刀焊接式车刀是由硬质合金刀片和普通结构钢或铸铁刀杆通过焊接连接而成。焊接式车刀结构简单、紧凑；刚性好、抗振性能强；制造、刃磨方便；使用灵活。目前应用仍较普遍。但是，刀片经过高温焊接，强度、硬度降低，切削性能下降；刀片材料产生内应力，容易出现裂纹等缺陷；刀柄不能重复使用，浪费原材料；换刀及对刀时间较长，不适用于自动车床和数控车床。86刀杆的截面形状一般有矩形、正方形、圆形。为了使硬质合金刀片能牢固地连接，在刀柄的头部开出各种形状的刀槽用来安放刀片。常用的刀槽形状有：a）开口式b）半封闭式c）封闭式d）切口式1.焊接车刀的刀杆87机床中心高/mm150180～200260～300350～400方刀杆截面H2/mm2162202252302矩形刀杆截面B×H/mm×mm12×2016×2520×3025×40常用车刀刀杆截面尺寸88一般有两种形状，分别称为直头和弯头，如图所示直头形状简单，制造方便。弯头通用性好，能车外圆、端面、倒角等。2.焊接车刀刀柄的头部893.焊接车刀刀片型号与选择A1型

制造外园车刀、镗刀和切槽刀A2型

制造镗刀和端面车刀A3型制造端面车刀和外园车刀(1)型号表示方法

如：A108（刀片型式+刀片长度）(2)型式90A4型

制造外圆车刀、镗刀和端面车刀C1型

制造螺纹车刀及外园精车刀B1型制造成型车刀、燕尾槽刨刀和燕尾槽铣刀C3型

制造切断刀和切槽刀91C4型

制造加工三角皮带轮切槽刀D1型

制造端面铣刀、外园车刀、镗刀92四、机夹重磨式车刀机夹重磨式车刀是将硬质合金刀片用机械方法夹固在刀柄上，刀片磨钝后，卸下刀片，经重新刃磨，可再装上继续使用。机夹车刀的特点1)刀片不经焊接，避免了因高温焊接而引起的刀片硬度下降以及产生裂纹等缺陷，因此提高了刀具的使用寿命。2)缩短换刀时间，提高了生产率。3)刀柄可重复多次使用，提高了刀柄寿命，节约了刀柄材料。4)有些压紧刀片的压板可起断屑作用。5)刀片磨钝后，仍需重新刃磨，因此，裂纹的产生不能完全避免。93常用的机夹重磨式车刀夹紧结构l—刀杆；2—刀垫；3—刀片；4—压紧螺钉；

5—调节螺钉；6—压板94五、可转位车刀可转位车刀是把硬质合金可转位刀片用机械方法夹固在刀柄上，刀片上具有合理的几何参数和多条切削刃。在切削过程中，当某一条切削刃磨钝以后，只要松开夹紧机构，将刀片转换一条新的切削刃，夹紧后又可继续切削。只有当刀片上所有的切削刃都磨钝了，才需更换新刀片。95

1.可转位车刀的特点(1)寿命高刀片不需焊接和刃磨，完全避免了因高温引起的刀具材料应力和裂纹等缺陷。(2）加工质量稳定刀片、刀柄是专业化生产的，刀具的几何参数稳定可靠，刀片调整、更换重复定位精度较高，特别有利于保证大批量生产时的质量稳定。(3)生产效率高当一条切削刃或一个刀片磨钝后，只需转换切削刃或更换刀片即可继续切削，减少了调整、换刀的时间，节约了辅助生产时间。（4）有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料，有利于推广使用先进的数控车床。(5)有利于降低刀具成本刀柄的重复使用，刀具寿命的提高，刀具库存量的减少，可简化刀具管理，使刀具成本下降。962.可转位刀具的基本结构1—刀杆；2—刀垫；3—刀片；4、5—夹紧元件973.可转位刀片

国家对硬质合金可转位式刀片型号制订了专门的标准GB／T2076—2007，刀片型号由给定意义的字母和数字的代号按一定顺序排列组成。共有10个代号，每个代号所表达的含义如图所示。98刀片型号标准规定：任何一个刀片型号都必须用前7个代号表示，第10个代号必须用短横线“—”与前面的代号隔开。99CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27第一位字母，表示可转位刀片的形状最常用的形状有：正三角形(代号T)，用于主偏角为60º、90º的外圆、端面、内孔车刀；正四边形(代号S)，刀尖强度高，散热面积大，用于主偏角为45º、60º、75º的外圆、端面、内孔、倒角车刀；菱形(代号V、D)，在仿形、数控车床上使用。100刀片外形的选择刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等有关。一般外圆车削常用80°凸三边形(W型)，四方形(S型)和80°棱形(C型)刀片。仿形加工常用55°(D型)、35°(V型)棱形和圆形(R型)刀片。90°主偏角常用三角形(T型)刀片。不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖角越大，刀尖强度越大，反之亦然。圆刀片(R型)刀尖角最大，35°菱形刀片(V型)刀尖角最小。101在选用时，应根据加工条件恶劣与否，按重、中、轻切削针对性地选择。在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选用刀尖角较大的刀片，反之，机床刚性和功率小、小余量、精加工时宜选用较小刀尖角的刀片。从切削力考虑，刀尖角越大，在车削中对工件的径向分力越大，越易引起切削振动。从有效刃数来看，同等条件下，圆形刀片最多，棱形刀片最少。102CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27

第二位字母，表示可转位刀片的后角103刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7°)、P(11°)、E(20°)等。一般粗加工可用N型。加工铸铁、硬钢可用N型。半精加工、精加工可用C型、P型、也可用带断屑槽形的N型刀片。加工不锈钢可用C型、P型。加工铝合金可用P型、E型等。加工弹性恢复性好的材料可选用较大一些的后角。一般镗孔刀片，选用C型、P型，大尺寸孔可选用N型。刀片后角的选择104CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27第三位字母，表示可转位刀片的精度等级105刀片精度等级根据精加工、半精加工、粗加工等选择。国家标准有A～U共12个精度等级，车削常用等级为G、M、U。精密加工选用高精度的G级刀片。非铁金属材料的精加工，半精加工宜选用G级刀片；淬硬(45HRC以上)钢的精加工也可选用G级刀片。粗加工可选用U级刀片。刀片精度等级的选择106CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27

第四位字母，表示可转位刀片的前刃面及中心孔型107CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27

第五、六位数字，表示可转位刀片刃口长度的整数值

切削刃的长度应根据加工余量来定，最多是刃长的2/3参加切削。要考虑到主偏角对有效切削刃长度的影响108CNMG120412-NM4

APHW200460TR-A27

第七、八位数字，表示可转位刀片的厚度109第九、十位为数字时，表示可转位刀片刀尖圆弧半径

第九、十位为字母时，分别表示可转位刀片主偏角及修光刃后角

CNMG120412-NM4

APHW2004ADTR-A27

110APHW200460TR-A27第十一位字母表示刃口形状111APHW200460TR-A27第十二位字母表示切削方向

112连字符以后为厂方标记，如断屑槽代号，本例为瓦尔特的厂方标记

CNMG120412-NM4

APHW200460TR-

A57

113车刀及刀夹型号示例114六、成形车刀(选讲)成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具其切削刃形根据工件廓形设计，可用在各类车床上加工出回转体的内、外成形表面。又称样板车刀

115(1)加工质量稳定成形车刀刃形的设计是根据工件的廓形，制造时又规定了一定的精度要求，这样，使刃形能保证与工件成形表面的形状和尺寸相对应。另外，工件成形表面由成形车刀一次加工而成，因此，经过加工的工件成形表面能得到较高的尺寸精度和形状位置精度，具有较好的互换性，加工尺寸精度可达IT8～ITl0，表面粗糙度可达R3．2～6．3µm。(2)生产效率高成形车刀同时参加切削的刀刃长度较长，且一次切削成形，减少了复杂的工艺过程，节约了时间。(3)刀具寿命长成形车刀可经多次重磨，仍能保持刃形不变(4)刀具成本较高成形车刀的设计和制造较复杂。特别是数控机床加工技术的运用，更限制了成形车刀的发展。

1．成形车刀的特点

1162．成形车刀的类型

成形车刀按结构形状可分为平体、棱体和圆体成形车刀三种，如下图示。117七、车刀的刃磨⑴砂轮的选择常用的砂轮:氧化铝砂轮碳化硅砂轮刃磨时必须根据刀具材料来选用砂轮氧化铝砂轮呈白色，其砂粒韧性好，较锋利，但硬度稍低，常用来刃磨高速钢车刀和碳素工具钢刀具。碳化硅砂轮呈绿色,砂粒硬度高，切削性能好，但较脆，常用来刃磨硬质合金刀具。118（2）车刀刃磨的步骤(选讲)①粗磨主后面同时磨出主偏角及主后角②粗磨副后面同时磨出副偏角及副后角③磨前刀面同时磨出前角及刃倾角④磨断屑槽⑤精磨主后面和副后面⑥磨负倒棱⑦磨过渡刃⑧研磨119⑴车外圆常用的车刀及其安装车外圆时常用的刀具为90°偏刀、45°弯头车刀、75°直头车刀。车刀必须安装正确才能保证合理的几何角度：①车刀从方刀架伸出的长度应尽量短些，以提高刀具的刚度，通常悬伸长度为车刀厚度的1～1.5倍。1.外圆车削§3.2.5车削加工方法②车刀一定要夹紧，至少用两个螺钉压紧。③车刀刀尖必须与车床主轴的轴线等高，这样才能保证工作时车刀的前角、后角与刃磨的角度相等120（2）工件的装夹方式用三爪卡盘装夹

装夹悬伸长度短、刚性好的圆形、正三角形、正六边形等工件。

用四爪卡盘装夹

装夹形状不规则、尺寸较大的单件或小批量毛坯工件用一夹一顶法装夹装夹较重的长轴类工件。用两顶尖装夹

对于车外圆后，尚需铣、磨等加工的较长轴类或丝杠类工件，应采用两顶尖装夹，并用拨盘、鸡心夹头配合装夹。121

轴类工件加工时的定位

轴类零件各外圆表面、锥孔、螺纹表面的同轴度，以及端面对轴线的垂直度，是其位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，轴的中心线的具体体现是两端面的中心孔;采用两中心孔定位，符合基准重合原则；另外，采用两中心孔定位，能最大限度地在一次安装中加工出多个外圆和端面，完成多道工序的切削加工，符合基准统一原则；因此，尽可能采用两中心孔作为轴类零件加工的定位基准面。当加工较粗、较长的轴类零件，或为了在粗加工阶段实现强力切削，通常采用轴的外圆表面作为定位基准面，或以外圆和中心孔同时作为定位基准面，以提高工件装夹刚度和生产效率。

122（3）外圆车削的步骤①车削开始前应首先确定粗车、半精车、精车余量。②粗车时应提高效率、背吃刀量尽可能取大些，尽可能在一次工作行程中完成粗加工余量的车削。③精车时，可采用硬质合金车刀高速精车，或者用高速钢宽刃车刀低速精车。④粗车后需经调质或正火的工件，应考虑热处理变形对工件的影响，需留出1.5～2.5mm的余量。⑤需磨削加工的工件，可不必精车，在半精车时留出磨削余量即可。单件小批量生产时，对只需精车的工件，如果表面粗糙度达不到要求，可适当用砂布或锉刀抛光。⑥车外圆前，应先车端面，以便加工时确定长度方向尺寸。⑦车台阶轴时，应先加工较大直径外圆，再加工小直径外圆，以保证工件的刚度。123普通车床-----小滑板转位法等。数控车床------程序实现。2.圆锥面车削124一般常用锥度规涂色检查（红丹粉）测量时，先在工件表面顺着锥体母线用显示剂均匀地涂上三条线（约120º），然后把工件放入套规锥孔中转动半周，最后取下工件，观察显示剂擦去的情况。如果显示剂擦去均匀，说明圆锥接触良好，锥度正确。如果小端擦去，大端没擦去，说明圆锥角小了，反之，则说明圆锥角大了。锥度检查1253.端面车削用90º外圆右偏刀车端面

用左偏刀车削端面

用端面车刀车削端面

车端面时，车刀的主切削刃与端面要有一定的夹角。工件伸出卡盘外部分应尽可能短些，车削时由中拖板横向走刀，走刀次数根据加工余量确定。常用的端面车削方法见图:自外向中心走刀自中心向外走刀12645°车刀、左车刀车削端面

127（1）车刀刀尖应与工件轴线等高，以免车出的端面中心留有凸台，或出现打刀现象。（2）用偏刀车端面，当背吃刀量较大时，容易扎刀，故背吃刀量不应选太大，一般粗车时ap=0.2～1mm，精车时ap=0.05～0.2mm。（3）车端面时，从外到中心其直径是变化的，因此切削速度也在改变，计算切削速度时应按端面的最大直径计算。（4）车直径较大的端面，若出现凹或凸现象，应检查车刀和方刀架，以及大拖板是否锁紧。车端面注意事项128端面平面度的检查（a）用钢尺（b）用刀口直尺1294.切槽（1）切外沟槽

切槽刀的形状如图所示，前面的刀刃是主切削刃，两侧刀刃是副切削刃。切槽刀安装时应使刀尖与工件轴线等高，主切削刃平行于工件轴线，两副偏角相等，主偏角为90°。切槽刀130车宽外沟槽的方法

切削窄的外沟槽，可以用主切削刃宽度等于槽宽的车刀一次横向进给车出。较宽的沟槽，用切槽刀分几次进刀，先把槽的大部分余量切出，在槽的两侧和底部留出精车余量，如右图所示，最后根据槽的尺寸精度一次走刀完成精车。131（2）切内沟槽

小孔中加工槽，则刀具做成整体式；如果孔的尺寸较大，则采用刀杆装夹式。

内沟槽车刀安装时，应使主切削刃与内孔轴线等高或略高，两侧副偏角需对称。采用装夹式内沟槽车刀时，刀头伸出的长度a应大于槽深h，同时d+a<D，如图3-24所示。图3-23内沟槽车刀图3-24内沟槽车刀的尺寸（1）车螺纹的传动5.车螺纹(课后自学)n工·P工=n丝·P丝n丝=n工·i主-丝

P工=i主-丝

·P丝134常用的螺纹车刀材料有高速钢和硬质合金两类。高速钢螺纹车刀可以磨得比较锋利，而且韧性较好，刀尖不易崩裂，但其耐热性较差，只适合低速车削螺纹，车出的螺纹表面质量较好。硬质合金螺纹车刀的硬度高，耐热性较好，但韧性较差，适合高速车削螺纹。（2）螺纹车刀材料的选择135三角形螺纹车刀的刃磨车普通螺纹时车刀的刀尖角应为60°，车英制三角形螺纹时车刀的刀尖角为55°，刀具的前角应等于0°(?)，刀具的后角受螺纹升角影响，两侧的后角应磨得不同，但螺距不大时可以相同。矩形、梯形螺纹车刀的刃磨车螺纹时，因受进给运动的影响，切削平面和基面的位置发生变化，使工作时刀具的前角和后角与刃磨出的刀具的前角和后角不同，变化的程度取决于螺纹升角的大小。（3）螺纹车刀几何形状要求与刃磨136安装螺纹车刀时，刀尖必须对准工件中心，刀尖角的等分线必须垂直于工件轴线。调整时可用对刀样板保证以上要求，如图所示。（4）螺纹车刀的安装137（5）车螺纹前工件的工艺要求①螺纹大径一般应车至比基本尺寸小0.2～0.4mm（约0.13P，P是螺距），以保证螺纹车好后牙顶处有0.125P的宽度。②外圆端面处倒角应小于螺纹小径。③有退刀槽的螺纹，应先切退刀槽，槽底直径应小于螺纹底径，槽宽为2～3P。④车脆性材料时，车削螺纹前的外圆表面其表面粗糙度值要小，以免车削螺纹时牙顶发生崩裂。车铸铁件时，车刀一般选用YG6或YG8硬质合金螺纹车刀。138（6）车螺纹的进刀方法

车螺纹时的进刀方式（a）直进法用于P<3mm三角螺纹粗、精车（b）左右切削法（c）斜进法螺纹牙型一面较粗糙，适于粗车车削螺纹时，有三种进刀方法，如图4-55所示。139⑴综合测量同时检验螺纹各主要部分的精度，通常采用螺纹量规来检验。通规和止规螺纹塞规螺纹环规（7）螺纹的检验

140⑵单项检验

只介绍测中径，可用螺纹千分尺，如无可用三针法。141对于普通螺纹取：(最佳）=0.577P=

M–3

+0.886PP为螺距1421.铣削加工的特点刀齿断续切削，铣削力波动大加工精度较低，表面质量较差，多用于粗加工或半精加工加工的基本参数加工精度一般可达IT9～IT8级表面粗糙度Ra值为12.5～1.6µm平面度可达0.04mm/300mm3.3铣削加工工艺及设备工装§3.3.1概述1432.铣削工艺范围144铣床的发展1664年，英国科学家虎克制造出用旋转圆形刀具进行切削的机器，这算是原始的铣床。1818年，美国人惠特尼制造出世界上第一台铣床。由于造价太高，当时问津者不多。1862年，美国人布朗制造出世界上最早的万能铣床，其特点是备有万能分度盘和综合铣刀。布朗的万能铣床在1867年巴黎博览会上展出时，获得了极大的成功。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备，于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床。近几十年来，数控铣床和加工中心迅速发展，应用越来越普遍。§3.3.2铣床145铣床种类很多，根据结构特点及用途可分为：升降台式铣床龙门铣床万能工具铣床万能摇臂铣床仿形铣床各种专门化铣床146一、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：主轴轴线固定

根据主轴的布局可分为卧式和立式1.X6132型卧式万能升降台铣床的主要组成部分（右图）1472.X6132型铣床的传动系统

(1)主运动传动系统(2)进给运动传动系统1483.X6132型铣床的典型结构(选讲)(1)主轴部件结构

149(2)铣床工作台结构150二、立式升降台铣床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1511.型号1522.立铣头结构

立铣头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。立铣头结构图

1533.X5032主要技术参数

工作台尺寸（宽x长）320x1250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）30~1500转/分进给量范围（18级）：纵向23.5~1180毫米/分横向15~786毫米/分垂直8~394毫米/分主轴轴向移动距离70毫米154主轴端面到工作台面间距离30~400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/分进给电机：功率1.5千瓦转速1410转/分机床外形尺寸（长x宽x高）2294x1770x2002毫米155三、万能工具铣床

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。附件可倾斜工作台（图b）回转工作台（图c）平口钳（图d）分度装置（图e）立铣头（图f）插削头（图g）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。

156四、万能摇臂铣床

（炮塔铣床）具有广泛的万用性能,可以进行立铣、镗、钻、磨等工序加工各种斜面、螺旋面、沟槽、弧形槽等。灵活性大，铣头装在摇臂上能在纵向垂直面内回转，摇臂能前后移动及在床身上作360度回转，因而加工范围可以大于工作台面积。适用于各种企业的维修和生产，尤适于工夹模具的制造。

157五、龙门铣床

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，加工效率较高。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。158龙门铣床159

1.平口钳全称机床用平口台虎钳，是一种通用夹具，常用于安装小型工件。是铣床、钻床的随机附件，将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。常用的有回转式和非回转式两种。平口钳的导轨表面与底面平行，固定钳口的垂直面与底面垂直，这两个面是装夹工件的定位基准面。有80、100、125、160、200、250mm等6种规格。§3.3.3铣床常用附件非回转式回转式1602．回转工作台

(1)回转工作台的种类手动机动(2)工作原理与结构(见下图)(3)用途：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。(4)规格(用工作台面直径表示)：250、320、400、500㎜图回转工作台1一底座2一转台3一蜗杆轴4一手轮5一固定螺钉161通过顶尖找正回转工作台的位置1623．分度头

分度头是铣床的主要附件之一用途：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用于铣削螺旋槽等需要工件连续转动的场合（1）常用万能分度头型号

F11125

A

F──表示分度头11──表示万能型125──表示中心高A──表示第一次重大改进。

163（2）分度头的结构和传动系统

F11125A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

①分度头的结构164②分度头传动系统

图F11125A分度头传动系统

165③孔盘上各孔圈数

孔盘上有数圈在圆周上均布的定位孔，它们是进行各种分度计算的依据。孔盘上各孔圈数如下：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、66。

166（3）分度方法

分度头分度方法:直接分度、简单分度、角度分度、差动分度和直线移距分度等①直接分度利用主轴前端刻度环分度。分度方便，但精度较低。②简单分度法

从万能分度头传动系统可知，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：1/40∶1＝∶n167【例题3-1】

在F11125A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:z＝8n＝转即每铣削完一边后，分度手柄应转过5转。168【例题3-2】

利用F11125A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:z＝6，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。169③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：

式中n—分度手柄转数

θ—工件所转角度即转170【例题3-3】利用F11125A分度头铣两条互成116°的槽，试计算分度手柄转数。解:θ=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）。

171§3.3.4铣刀172一、铣刀的基础知识

1．铣刀刀齿材料的要求较高的硬度和耐磨性红硬性高必要的强度和韧性较好的导热性和抗粘结性较好的工艺性1732．铣刀刀齿常用材料

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钨钛钴类（YT）用于切削一般钢材钨钴类（YG）用于切削铸铁、有色金属涂层刀具材料陶瓷刀具材料超硬刀具材料1743.铣刀结构

整体式采用高速钢镶齿铣刀多用于尺寸较大的铣刀刀体采用结构钢或合金结构钢除高速钢材料可做成整体式铣刀外，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。1754．铣刀切削部分几何角度

是一种多刃刀具，结构比较复杂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。

铣刀的几何角度1761.圆柱铣刀刀齿布置在刀体的圆柱面上，用圆周上的刀刃进行切削。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。

二、铣刀的种类177圆柱铣刀(续)外径D：50、63、80、100孔径：22、27、32、40

选刀原则：L刀

>B工件；D尽量小分为粗齿和细齿：粗齿用于粗加工，细齿用于精加工。1782．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。结构形式整体式镶齿式机夹式179硬质合金可转位面铣刀1803.三面刃铣刀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、小平面和沟槽特点：三面有刃，加工表面质量好；重磨后宽度尺寸变化较大。181三面刃铣刀(续)结构有整体式和镶齿式根据刀齿的排列又可分为直齿（Ⅰ型和Ⅱ型）、错齿（有刃倾角）两种182三面刃铣刀(续)直齿三面刃铣刀的缺点：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，切削不平稳直齿三面刃铣刀的优点:刀具的制造和刃磨方便错齿三面刃铣刀的优点:切削平稳，应用广泛。183主要用于立式铣床加工台阶面、小平面和沟槽分为直柄、削平型直柄、莫氏锥柄和7:24锥柄刀齿分为粗齿、中齿和细齿特点：直径精度：js14；圆周刃为主刀刃，端面刃为副刀刃，不能轴向进给；刀具重磨后直径会变化。4.立铣刀

莫氏锥柄和7:24锥柄的区别?1845.键槽铣刀

用于立式铣床加工轴上键槽，外形与立铣刀相似分为直柄和锥柄特点：

a)只有两个刀齿

b)直径精度：e8—>加工槽宽精度为H9的键槽，d8—>加工槽宽精度为N9的键槽

c）端面刃为主刀刃，圆周刃为副刀刃，能轴向进给；

d）刀具重磨时只磨端面刃（直径不变）。1856.角度铣刀有单角铣刀、双角铣刀两类圆锥切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃186用于加工模具型腔或凸模成形表面，在模具制造中广泛应用由立铣刀演变而成7.模具铣刀

187小结：常用铣刀类型和用途

圆柱铣刀面铣刀三面刃铣刀锯片铣刀立铣刀键槽铣刀成形铣刀188189三、铣刀的规格和标记

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标记内容有商标、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，尺寸规格的标记方法见表

190四、铣刀的装夹(简介)

1．有孔铣刀的装夹有孔铣刀：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多采用长刀杆装夹。191带孔铣刀的安装（长刀杆）刀杆直径尺寸是根据常用铣刀的内孔设计制造的，一般有16、22、27、32、40和50mm六种。刀杆装在主轴上后，必须用拉杆拉紧才能使用1922．有柄铣刀的装夹

有柄铣刀：立铣刀、键槽铣刀、半圆键槽铣刀以及T形槽铣刀等当铣刀柄部的锥度和主轴锥孔锥度相同时

193当铣刀柄部的锥度和主轴锥孔锥度不同时

194直柄铣刀的装夹

直柄铣刀多为小直径铣刀，一般采用钻夹头、铣夹头、弹簧夹头进行装夹。

1953．铣刀安装的检查

检查铣刀装夹是否牢固。检查挂架轴承孔与铣刀杆支承轴颈的配合间隙是否合适。检查铣刀回转方向是否正确检查铣刀刀齿的径向圆跳动，一般不得超过0.05mm。196顺铣－铣削时，铣刀切入工件处的切削速度在进给方向的分量与工件的进给运动方向相同。逆铣－铣削时，铣刀切入工件处的切削速度在进给方向的分量与工件的进给运动方向相反。1.顺铣和逆铣受力分析

一.顺铣和逆铣§3.3.5铣削加工方法逆铣顺铣197对刀具使用的影响铣削力对表面质量的影响顺铣时工作台易产生窜动顺铣和逆铣2．顺铣和逆铣的特点1983.顺铣机构的工作原理顺铣时为使工作台运动平稳，采用双螺母机构(也称为顺铣机构)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。X6132型万能铣床设有顺铣机构。数控铣床的工作台多采用滚珠丝杠等其他无间隙传动方式，因此也无须考虑间隙的问题。左侧接触右侧接触1994．顺铣和逆铣的合理应用顺铣有利于提高刀具的耐用度和工件装夹的稳固性，且无滑移造成的加工硬化现象。采用顺铣机构，可使进给平稳，从而获得较高的表面质量。有顺铣机构时，精加工多采用顺铣，粗加工多采用逆铣。没有顺铣机构，或加工有硬皮的铸件、锻件毛坯或加工硬度较高的工件时，一般采用逆铣。200平面铣削方法有周铣和端铣两种周铣是利用分布在铣刀圆柱上的刀刃来铣削周铣加工出的平面，其平面度的好坏，主要取决于铣刀的圆柱度，在精铣平面时，铣刀必须有较好的圆柱度二.端铣和周铣

201端铣是利用分布在铣刀端面上的刀齿来切削端铣时，其平面度的好坏，主要决定于主轴轴线与进给方向的垂直度若主轴与进给方向垂直，刀尖的运动轨迹为圆环，工件的表面会铣出网状的刀纹若主轴与进给方向不垂直，工件的表面会切出一个凹面来，如图b所示，工件表面上铣出单向的弧形刀纹。202端铣和周铣比较端铣的表面粗糙度参数值比周铣低端铣时，端面齿工作，主切削刃切削，副切削刃修光，能提高已加工表面加工质量周铣时，圆周齿工作，无副切削刃修光，主切削刃直接形成已加工表面，加工出的表面实际上是由许多近似的圆弧组成的，加工后表面较为粗糙203端铣加工平稳性比周铣好端铣时，同时参加切削的刀齿多，刀齿切入、切出切削厚度变化小，切削力波动小，切削过程平稳；周铣时，只有少数刀齿同时切削，刀齿切入、切出切削厚度变化大，切削力波动大，易产生振动。端铣的加工精度比周铣高端铣时，刀杆伸出长度短，刚性好，刀杆变形小，故不易产生振动；周铣时，刀杆伸出长，刚性差，刀杆变形大。204端铣的生产率比周铣高端铣刀易镶硬质合金刀片，能用大的切削用量进行高速切削，生产效率较高；周铣时，圆柱铣刀多用高速钢制造，不能用大的切削用量。

端铣刀比周铣用圆柱铣刀耐用度高周铣时，若刀齿从已加工表面切入，则切削厚度从零逐渐增大，会造成刀刃与已加工表面的剧烈摩擦，刀具易磨损；若刀齿从待加工表面切入，则切削厚度从最大逐渐减少到零，容易因刀齿接触毛坯硬皮和负荷过大而打刀。端铣的加工范围没有周铣广泛小结：端铣广泛应用于铣平面中，尤其在大批量平面加工中周铣工艺适应性好，适宜于加工沟槽或母线为直线的成形表面205三．对称铣及不对称铣

1.不对称铣削

工件铣削宽度偏于端铣刀回转中心的一侧，如下图所示。2.对称铣削

铣削时铣刀轴线与工件上铣削宽度的中心线重合空刀206一般端铣，特别是铣淬硬钢常采用对称铣，可避免下一刀齿在前一刀齿切过的冷硬层上切削。铣碳钢和合金钢可用不对称逆铣，减小切入冲击，刀具寿命比对称铣↑一倍以上。铣不锈钢和耐热合金用不对称顺铣，刀具寿命比对称铣↑两倍。3.对称铣削和不对称铣削的合理选用207一、铣平面

1.技术要求在平面铣削中最常遇到的是铣平行面及垂直面平面的加工要求主要包括：平面度加工面与基准面的平行度或垂直度表面粗糙度§3.3.6典型表面的铣削208小工件一般装夹在平口钳中大工件一般直接装夹在铣床工作台上工件在平口钳上的装夹与工件的表面状态有关

（1）毛坯件的装夹

选择毛坯件上的一个大而平整的毛坯面作为基准面，将其靠在固定钳口面上。钳口和工件毛坯面间应垫铜片，以防止划伤钳口。轻夹工件，用划线盘校正毛坯上平面位置，符合要求后夹紧。

2.工件的装夹209（2）粗加工后的工件装夹

选择工件上一个较大的粗加工表面作基准面，将其靠在平口钳的固定钳口面或钳体导轨面上进行装夹。工件的基准面靠向固定钳口面时，可在活动钳口与工件间放置一个圆棒。通过圆棒夹紧工件，能保证工件基准面与固定钳口面很好的贴合。210采用端铣方式铣削平面时，端铣刀的直径应比加工表面的宽度大一些，一般取为加工表面宽度的1.4~1.6倍。采用周铣方式铣削平面时，应尽量选用小直径的铣刀铣刀直径加大会使切入和切出距离增加，从而使刀具的行程加大，影响生产效率铣刀直径大，切削扭矩和动力消耗增大，且易使刀杆弯曲，振动增大，对工件的表面粗糙度产生不良影响。粗铣时应选用刀齿强度较大的粗齿铣刀；精铣时，由于切削深度较小，对工件已加工表面质量的要求也高，宜选用细齿铣刀,铣刀的宽度应大于工件宽度。

3.刀具的选用211二、铣斜面

1．技术要求斜面是与基准面既不平行又不垂直的平面加工要求除平面度、表面粗糙度外，还有斜面角度2．工件的装夹小工件一般可用平口钳装夹，大工件用压板装夹。3．刀具的选用根据不同的加工方法可选用面铣刀、立铣刀、角度铣刀。2124．铣削方法

铣斜面通常有三种方法扳转工件铣斜面扳转立铣头铣斜面使用角度铣刀铣斜面213扳转工件铣斜面214扳转立铣头铣斜面使用角度铣刀铣斜面215三、铣台阶面

1．技术要求组成台阶的平面，技术要求主要包括具有较好的平面度和较小的表面粗糙度与其他零件配合的两侧面尺寸精度要求台阶侧面对基准面A的平行度要求2162．工件的装夹采用平口钳装夹时，使工件的侧面靠向平口钳的固定钳口，工件的底面紧贴平口钳的导轨面，加工的台阶底面应高出钳口上平面。在装夹工件时，要注意使台阶面的方向与铣床纵进给方向平行。3．刀具的选用在卧式铣床上加工尺寸不太大的台阶，一般采用三面刃铣刀加工。在立式铣床上铣台阶时，一般都采用立铣刀来铣削，尤其对尺寸较大的台阶，大都采用直径较大的立铣刀或端铣刀来铣削。2174．铣台阶面的方法

（1）使用一把三面刃铣刀铣削台阶面218（3）使用端铣刀铣削台阶面（2）使用组合铣刀铣削台阶面（4）使用立铣刀铣削台阶面219四、铣沟槽1．直角沟槽、键槽的铣削直角通槽可用三面刃铣刀在卧式铣床上铣削，如图3-65所示；也可用立铣刀在立式铣床上铣削。封闭槽和半封闭槽只能用键槽铣刀和立铣刀铣削，如图3-66所示。图3-66用立铣刀铣封闭槽

图3-65用三面刃铣刀铣直槽先钻出来220（2）T形槽的铣削先在立式铣床上用立铣刀（或在卧式铣床上用三面刃铣刀）铣一条直角通槽然后用T形槽铣刀在立式铣床上铣出T形槽最后用倒角铣刀进行倒角。2211．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（也是铣刀转速）、铣刀直径d之间的关系：

vc

＝πdn/1000

§3.3.7铣削用量的选择222（2）进给量

①每齿进给量ƒz

单位：mm/z。②每转进给量ƒr

单位：mm/r。③每分钟进给量ƒm

单位：mm/min。三种进给量的关系为：

ƒm＝ƒr×n＝ƒz×z×nmm/min选取进给量时，先根据工件材料、刀具材料、刀齿强度确定ƒz再确定铣削速度vc，由此算出转速n最后算出每分钟进给量ƒm，该参数可用于设置铣床进给量值223【例2】用一把直径为20mm，齿数为3的立铣刀铣削，fz

采用0.04mm／z，v＝20m／min,求铣床的转数n和进给量。

解：已知：v＝20m／min,do＝20mm

根据公式vc＝πdon／1000，得查铣床铭牌为300r／min

所以fm＝fz×Z×n=0.04×3×300＝36mm／min

查铣床铭牌为37.5mm／min。

计算举例2242252．铣削用量的选择

（1）选择原则

考虑：机床性能、刀具寿命、加工质量、生产率、成本粗加工时，在机床动力和工艺系统刚性允许的前提下，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。

226（2）铣削宽度或铣削深度的选择当工件表面粗糙度Ra值要求为12.5～25μm时，如果圆周铣的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次就可以达到要求。如果余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。对于立铣刀，一般每次切削深度不超过其直径的2/3，以免由于铣刀强度不够而折断。①粗铣227②精铣当工件表面粗糙度Ra值要求为3.2～12.5μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时切削深度或切削宽度选取同前，粗铣后留0.5～1.5mm余量，在半精铣时切除。当工件表面粗糙度Ra值要求为0.8～1.6μm时，可分粗铣、半精铣和精铣三步进行。半精铣时切削深度或切削宽度取0.5～1.5mm，精铣时切削深度或切削宽度取0.1～0.5mm。228（3）每齿进给量的选择粗铣时，限制每齿进给量的是铣刀刀齿的强度和容屑空间的大小精铣时，表面粗糙度要求高时应采用较小的进给量在工艺系统强度许可，刀齿数少的条件下，每齿进给量可取大些工艺系统刚性一般时，每齿进给量的取值范围可参考下表

229工件材料硬度/HBW高速钢铣刀硬质合金铣刀立铣刀端铣刀立铣刀端铣刀低碳钢<150150~2000.04~0.200.03~0.180.15~0.300.15~0.300.07~0.250.06~0.220.20~0.400.20~0.35中、高碳钢<220225~325325~4250.04~0.200.03~0.150.03~0.120.15~0.250.10~0.200.08~0.150.06~0.220.05~0.200.04~0.150.15~0.350.12~0.250.10~0.20灰铸铁150~180180~220220~3000.07~0.180.05~0.150.03~0.100.20~0.350.15~0.300.10~0.150.12~0.250.10~0.200.08~0.150.20~0.500.20~0.400.15~0.30合金钢<220220~280280~320320~3800.05~0.180.05~0.150.03~0.120.02~0.100.15~0.250.12~0.200.07~0.120.05~0.100.08~0.200.06~0.150.05~0.120.03~0.100.12~0.400.10~0.300.08~0.200.06~0.15

铣刀每齿进给量fz(单位：mm/z)230231232（4）铣削速度的选择铣削速度主要取决于刀具材料和工件材料的性质刀具材料的耐热性好，在工艺系统许可的情况下，铣削速度可取高些；工件材料的强度、硬度高，则铣削速度应适当减小。

工件材料硬度/HBW铣削速度/(m/min)工件材料硬度/HBW铣削速度/(m/min)硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀低、中碳钢<22060~15020~40合金钢<22055~12015~35225~29055~11515~35225~32535~8010~25300~42535~7510~15325~42530~605~10高碳钢<22060~13020~35灰铸铁100~140110~11525~35225~32550~10515~25150~22560~11015~20325~37535~5010~12铝合金95~100360~6