铣削方式及其适用材料

（1）周铣与端铣 用铣刀圆周上齿刃进行铣削称为周铣（见图2-10a），用铣刀端面的齿刃进行铣削称为端铣（见图2-10b）。端铣与周铣相比，有以下优点：

1）端铣时用的面（端）铣刀装夹刚性较好，铣削时受力变形小，振动也较小；而周铣用的圆柱铣刀刀杆较长、直径较小、刚性较差，容易产生弯曲变形和引起振动。

2）端铣时，同时参加切削的刀齿数比周铣时多，切削较平稳。这是因为面铣刀刀齿在铣削层宽度的范围内工作，而周铣时的刀齿是在铣削层深度的范围内工作。一般情况下，铣削层宽度比铣削层深度大得多，所以端铣时铣刀和工件的接触面较大，同时切削的齿数较多，铣削力的波动也较小。此外，同时参加切削的刀齿数多，在同等的切削负荷下，每个刀齿的负荷小，有利于减少刀具磨损，提高刀具寿命。

3）端铣时，铣刀刀齿的主、副切削刃同时工作，由主切削刃切去大部分余量，副切削刃可起到修光作用，使加工表面粗糙度值较小；同时，刀齿负荷的合理分配也有利于提高刀具寿命。而周铣时，只有圆周上的主切削刃在切削，不但无法消除加工表面的残留面积，而且铣刀装夹后的径向圆跳动也会反映到工件的加工表面上。

4）端铣用的面铣刀便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯铣削，生产效率高，铣削表面质量也较好；而周铣用的圆柱铣刀镶装硬质合金刀片则比较困难。

5）铣削宽度大的工件时，可用较大直径的面铣刀，一次铣出工件的全宽而无接刀痕迹；而周铣用的圆柱铣刀因受刀具长度的限制，铣削宽度大的工件时，往往都要接刀铣削，故会残留有接刀痕迹，影响工件表面质量。

综上所述，一般情况下，端铣的生产效率和加工质量都比周铣的高，故在平面铣削时，应尽可能采用端铣。但是工厂中用作周铣的卧式铣床使用很普遍，这是因为卧式铣床的万能性好，并可采用组合铣削的方法来提高铣削效率（见图2-1f）。

（2）周铣时的顺铣与逆铣

1）逆铣。在铣刀切入工件处的切削速度v_c的方向与工件进给速度v_f的方向相反，这种铣削方式称为逆铣（见图2-15a）。逆铣时，作用于工件上的垂直切削分力F_V向上，而水平分力F_H与工件进给速度v_f的方向相反。

2）顺铣。在铣刀切入工件处的切削速度v_c的方向与工件进给速度v_f的方向相同，这种铣削方式称为顺铣（见图2-15b）。顺铣时，作用于工件上的垂直分力F_V向下，而水平分力F_H与工件进给速度v_f的方向相同。

图2-15 逆铣与顺铣(www.xing528.com)

a）逆铣 b）顺铣

3）逆铣与顺铣的选择。逆铣时，刀齿切下切屑是由薄到厚，开始时刀齿不能切入工件，而是一面挤压工件表面并在上面打滑，使这段表面产生严重的冷硬层。滑行到一定程序后，刀齿才能切下金属层，而下一个刀齿切入时，又在冷硬层上挤压、滑行，不但使刀齿磨损加剧，并能使加工表面产生冷硬现象和增加表面粗糙度值。而顺铣时，刀齿切下切屑是由厚到薄，避免了刀齿的挤压、滑行现象，大大减轻了加工表面的硬化程度，有利于提高加工表面质量和减小刀齿的磨损，一般可提高刀具寿命2～3倍，尤其在铣削难加工材料时尤为明显。

逆铣时，由于作用在工件上的垂直切削分力F_V向上，有抬起工件的趋势，这不但会影响工件夹紧的稳定性，还易于引起振动；而顺铣时，垂直切削分力F_V始终压向工作台，有利于增加工件夹紧的可靠性。

由于铣床工作台的纵向进给运动一般是由丝杠、螺母来实现的（见图2-16），螺母固定，由丝杠转动带动工作台移动。逆铣时，水平切削分力F_H与进给运动v_f的方向相反，使丝杠工作面压紧在螺母提供进给力的工作侧面上（见图2-16a），使丝杠、螺母的工作表面始终保持良好的接触，工作台移动时不会发生窜动现象，铣削过程比较平稳；顺铣时，作用在工作台上的水平切削分力F_H与进给运动v_f的方向是相同的，有使丝杠、螺母两者的工作面脱离的趋势（见图2-16b），如丝杠、螺母传动副中存在间隙，当水平切削分力F_H大于工作台与导轨之间的摩擦力时，会使工作台带动丝杠发生窜动，造成工作台产生振动和进给不均匀，严重时还会发生“打刀”现象。

图2-16 水平切削分力对丝杠、螺母的影响

a）逆铣 b）顺铣

由上可见，一般情况下，逆铣比顺铣用得多，只有在铣床上装有消除丝杠、螺母间隙的装置，才能采用顺铣加工。由于顺铣可提高刀具寿命、降低加工表面粗糙度值和减少机床进给运动的动力消耗，在工件表面不带硬皮的条件下，如精铣、切断薄壁件以及塑料、尼龙、难切削材料的铣削时，应采用顺铣法加工。

（3）端铣时的对称铣削和不对称铣削

1）对称铣削（见图2-17a）。用端铣法铣平面时，铣刀轴线位于铣削弧长的对称中心位置，铣刀每个刀齿切入和切离工件时的切削厚度相等，称为对称铣削。对称铣削时，其切入边为逆铣，切出边为顺铣，切入和切出处的铣削厚度最小又不为零，因此适于铣削具有冷硬层的淬硬钢。

2）不对称铣削（见图2-17b、c）。用端铣法铣平面时，铣刀轴线不在铣削弧长的对称中心位置上，铣刀刀齿切入和切离工件时切削厚度不相等，称为不对称铣削。不对称铣削包括不对称逆铣和不对称顺铣。铣刀以最小铣削厚度（不为零）切入工件，以最大铣削厚度切出工件（见图2-17b），称为不对称逆铣。由于不对称逆铣切入厚度较小，减少了冲击力，有利于提高铣刀的寿命，故适于铣削碳钢和一般合金钢。铣刀以较大的铣削厚度切入工件，又以较小的厚度切出工件（见图2-17c），称为不对称顺铣。这种铣削方式虽然铣削时有一定的冲击，但可以避免切削刃切入冷硬层，故适于铣削不锈钢、耐热合金及冷硬性材料等。