铣削基本工艺：端铣及高速铣削技巧

铣削加工主要是加工平面，沟槽、台阶也相当于平面的组合，因而本书以平面铣削为例分析铣削加工的方式。平面加工既可以用周铣法，也可以用端铣法。

1）周铣法

周铣法是指用铣刀的圆周刀齿加工平面（包括成形面）的方法，用圆柱铣刀、盘铣刀、立铣刀、成形铣刀等进行的加工，都属于周铣法。周铣法有逆铣法和顺铣法之分，如图2-47所示。

在切削部位，刀齿的旋转方向与工件的进给方向相反的铣削为逆铣。逆铣（图2-47（a））时，每个刀齿的切削厚度是从0增大到最大值。因此，刀齿在开始切削时，要在工件表面上挤压滑移一段距离后，才真正切入工件，从而增加了表面层的硬化程度，不但加速了后刀面的磨损，而且也影响了工件的表面粗糙度。此外，总切削力会使工件向上抬起，有可能产生振动。

图2-47　逆铣和顺铣

（a）逆铣；（b）顺铣

顺铣（图2-47（b））时，每个刀齿的切削厚度是由最大值减小到0，如果工件表面有硬皮，易打刀；总切削力的方向使工件紧压在工作台上，所以加工比较平稳。

因此，从保证工件夹持稳固、提高刀具寿命和减小表面粗糙度等方面考虑，以采用顺铣法为宜。但是，顺铣时忽大忽小的进给力Ff与工件的的进给方向是相同的，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙（图2-48），间隙在进给方向的前方。由于进给力Ff的作用，会使工件连同工作台和丝杠一起向前窜动，造成进给量突然增大，甚至引起打刀。而逆铣时，Ff与进给方向相反，铣削过程中工作台丝杠始终压向螺母，不会因为间隙的存在而引起工件窜动。目前，一般铣床上没有消除工作台丝杠与螺母之间间隙的机构，所以，在生产中仍多采用逆铣法。另外，加工表面硬度较高的工件（如铸件毛皮表面）也应当采用逆铣法。

图2-48　逆铣和顺铣时丝杠螺母间隙(www.xing528.com)

（a）逆铣；（b）顺铣（有进给力）；（c）顺铣（无进给力）

2）端铣法

端铣与周铣不同的是：周铣铣刀切削刃形成已加工表面；而端铣铣刀只有刀尖才形成已加工表面，端面切削刃是副切削刃，主要的切削工作由分布在外表面上的主切削刃完成。根据铣刀和工件之间相对位置的不同。端铣可分为对称铣削和不对称铣削，如图2-49所示。对称铣削是指刀齿切入工件与切出工件的切削厚度相同；不对称铣削是指刀齿切入时的切削厚度小于或大于切出时的切削厚度。

图2-49　端铣的方式

（a）对称铣削；（b）不对称逆铣；（c）不对称顺铣

3）周铣法与端铣法的比较

（1）端铣的加工质量比周铣好。周铣时，同时参加工作的刀齿一般只有1～2个，而端铣时同时参加工作的刀齿多，切削力变化小，因此，端铣的切削过程比周铣平稳；端铣刀的刀齿切入、切出工件时，虽然切削厚度较小，但不像周铣时切削厚度变为0，从而改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具寿命，并可减小表面粗糙度；端铣时还可以利用修光刀齿修光已加工表面。因此，端铣可达到较小的表面粗糙度。

（2）端铣的生产效率比周铣高。端铣刀一般直接安装在铣床的主轴端部，悬伸长度较小，刀具系统的刚性好；而圆柱铣刀安装在细长的刀轴上，刀具系统的刚性远不如端铣刀。端铣刀可以方便地镶装硬质合金刀片，而圆柱铣刀多采用高速钢制造。所以，端铣时可以采用高速铣削，大幅地提高了生产效率，同时还可以提高已加工表面的质量。

（3）周铣的适应性好于端铣。周铣便于使用各种结构形式的铣刀铣削斜面、成形表面、台阶面、沟槽和进行切断等。