铣削加工方法的优化方案

铣削工作范围很广，这里只介绍常用的几种铣削方法。

1.铣水平面和垂直面

铣平面可在卧式铣床或立式铣床上进行，如图5⁃9所示。图5⁃9a所示为镶齿面铣刀在立式铣床上铣削水平面；图5⁃9b所示为镶齿面铣刀在卧式铣床上铣削垂直面；图5⁃9c所示为立铣刀在立式铣床上铣削内凹平面；图5⁃9d所示为圆柱铣刀在卧式铣床上铣削平面；图5⁃9e所示为立铣刀在立式铣床上铣削台阶面；图5⁃9f所示为三面刃铣刀在卧式铣床上铣削台阶面。

图5⁃9 铣水平面和垂直面

2.铣斜面

斜面虽属平面，但其铣削方法与铣削一般水平面和垂直面有较大的差别。铣削斜面常用的方法有下面三种：

（1）使用斜垫铁铣斜面 如图5⁃10a所示，在工件基准面下垫一块斜角与工件加工面斜度相同的斜垫铁，即可铣出所需的斜面。这种铣削方法一般采用平口钳装夹。

（2）利用分度头铣斜面 如图5⁃10b所示，在一些圆柱形工件上加工斜面时，可利用分度头装夹工件，将分度头主轴转动一定角度后即可进行铣削。

（3）偏转铣刀铣斜面 如图5⁃10c所示，偏转铣刀可在主轴能回转一定角度的立式铣床上实现，也可在卧式铣床上利用万能铣头实现。

3.铣沟槽

在铣床上能加工的沟槽如图5⁃11所示。需要指出的是，在铣削燕尾槽和T形槽之前，应先用立铣刀或三面刃铣刀铣出宽度合适的直角槽。下面只介绍键槽和圆弧槽的铣削方法。

图5⁃10 铣斜面

图5⁃11 铣沟槽

a）三面刃铣刀铣直角槽 b）角度铣刀铣V形槽 c）燕尾槽铣刀铣燕尾槽 d）T形槽铣刀铣T形槽 e）键槽铣刀铣键槽 f）立铣刀铣圆弧槽

（1）铣键槽 对于封闭式键槽，单件生产一般在立式铣床上进行，用平口钳装夹工件，如图5⁃12a所示。由于平口钳不能自动对中，故工件需要找正。批量生产时，常在键槽铣床上加工键槽，工件多用轴用虎钳装夹，如图5⁃12b所示。轴用虎钳的优点是可以自动对中，工件不需要找正。

（2）铣圆弧槽 铣圆弧槽要使用铣床附件圆形工作台，如图5⁃13所示。工件直接用压板螺栓或通过自定心卡盘安装在圆形工作台上。安装工件时，必须使工件上圆弧槽的中心与圆形工作台的回转中心重合。摇动圆形工作台手轮带动工件作圆周进给运动，即可铣出圆弧槽。

图5⁃12 铣轴上键槽工件的装夹方法

图5⁃13 圆形工作台

4.铣分度件

在铣削加工中，经常遇到铣六方面、齿轮的齿形和花键轴的键槽等工作。这时，工件每铣过一面或一个槽之后，需要转过一定角度再铣下一个面或下一个槽，这种工作称为分度。分度工作常在万能分度头上进行。

【技能训练1】 铣削平面

1.选择基准面及确定加工步骤

图5⁃14所示为一个矩形零件，材料为45钢，表面粗糙度值为Ra3.2μm，各面铣削余量为5mm。面1为主要设计基准A，遵循基准重合的原则，现选面1作为定位基准面。

矩形零件的加工顺序如图5⁃15所示。为了保证各项技术条件，加工中应注意以下几点：

1）先加工基准面1，然后以面1为定位基准面。

图5⁃14 矩形零件

图5⁃15 矩形零件的加工顺序

2）加工面2、面3时，既要保证其与面1的垂直度，又要保证面2、面3的尺寸精度。

3）加工面5、面6两个端面时，为了保证其与面1、面3两基准面均垂直，除了使面1与固定钳口贴合外，还要用直角尺校正面3与工作台台面的垂直度。

2.选择刀具和铣削用量

（1）选择铣刀 根据工件尺寸和材料，可选用直径为80mm的面铣刀，铣刀切削部分材料采用YG8硬质合金。

（2）选择铣削用量 材料按中等硬度考虑，根据表5⁃1和表5⁃2选得：铣削层深度a_p=5mm，每齿进给量a_f=0.15mm/z，铣削速度v=80mm/min。经计算，取n=300r/min，v_f=190mm/min。

表5⁃1 每齿进给量推荐值 （单位：mm/z）

（续）

表5⁃2 铣削速度推荐数值 （单位：mm/min）

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（续）

【技能训练2】 铣削台阶

图5⁃16所示为台阶式键零件图，在X6132型铣床上加工时，其加工步骤如下。

图5⁃16 台阶式键零件图

（1）选择铣刀 根据台阶尺寸6.5mm×16mm，选用规格为80mm×10mm×27mm、齿数为18的错齿三面刃盘铣刀。

（2）选择铣削用量 根据尺寸精度、表面粗糙度及工件加工余量，选择a_p=16mm，a_f=0.04mm/z，v=28mm/min。经计算，n=118r/min，v_f=75mm/min。

（3）工件装夹与校正 工件用平口钳装夹，并先校正固定钳口。然后将基准面A紧贴固定钳口并夹紧，以保证平行度∥0.10A的要求。

（4）对刀 采用擦边法，步骤如下：

1）调整铣削宽度，在基准面A上贴纸擦边后，横向移动6.5mm。

2）调整铣削深度，在工件上平面贴纸擦边后，工作台上升16mm。

（5）铣削 铣完第一个台阶侧面后，工作台横向移动（10+17）mm=27mm。因铣刀有摆动，一般可多摇一些，试切测量后再作调整，以保证尺寸17_-⁰_0.11mm，然后铣出第二台阶侧面。

（6）检测 用游标卡尺测量尺寸，用百分表和平板测量平行度要求。

【技能训练3】 铣削直角沟槽

加工图5⁃17所示零件的内沟槽。在立式铣床上用平口钳装夹工件，加工步骤如下。

图5⁃17 内沟槽零件

（1）选择铣刀 因槽宽尺寸要求不高，铣刀直径可以等于槽宽尺寸，选择D=16mm的立铣刀。

（2）选择铣削用量 由于铣刀直径较小，铣削深度相对较深，故a_f不宜过大，选取a_f=0.03mm/z，v=19mm/min，计算得v_f=30mm/min，n=375r/min。

（3）对刀和铣削 先用ϕ6mm的钻头钻落刀孔，按划线对刀，然后进行铣削，保证尺寸48mm、16mm、20mm。

（4）检测 用游标卡尺测量全部尺寸，应达到图样要求。

【技能训练4】 铣削键槽

1.图样分析

键槽零件如图5⁃18所示，毛坯为圆棒料，经精车或磨削加工。单件加工，采用平口钳装夹。轴槽宽度的尺寸公差等级为IT9级，表面粗糙度值为Ra3.2μm。封闭键槽选用键槽铣刀ϕ10mm、ϕ12mm各1把，在立式铣床上加工；半通键槽选用盘形槽铣刀80mm×12mm×27mm或相同的三面刃铣刀在卧式铣床上加工。

2.在立式铣床上铣封闭键槽

1）安装、校正平口钳，安装键槽铣刀。

2）调整铣削用量，取n=475r/min，a_p=2～3mm，手动进给铣削。

3）试铣，检查铣刀尺寸。

图5⁃18 键槽零件

4）用杠杆百分表调整对中心，校正工件。

5）铣削封闭键槽。先用ϕ10mm键槽铣刀分层粗铣，槽深留余量0.2mm，槽两端各留余量0.5mm；换ϕ12mm键槽铣刀，精铣至要求尺寸。

6）测量合格后卸下工件。

3.在卧式铣床上铣半通键槽

1）安装、校正平口钳。

2）安装80mm×12mm×27mm的盘形槽铣刀或三面刃铣刀。

3）调整铣削用量，取n=95r/min，v_f=47.5mm/min，a_e=槽深（一次铣到深度）。

4）安装工件和铣刀，试铣，检查铣刀尺寸。

5）用擦侧面法调整对中心，校正工件；铣槽。

6）测量合格后卸下工件。

4.操作注意事项

1）使用直柄铣刀加工时，铣刀应装夹牢固，以免在铣削过程中掉刀，破坏槽深尺寸。

2）使用直径较小的铣刀加工时，进给量不宜过大，以免产生严重的让刀现象而造成废品。