一、各种铣刀文档格式.doc
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VIII、圆弧铣刀
二、铣刀基本参数
图3、
以“圆柱直齿平面铣刀”(参图3)为例,说明铣刀的几个基本概念:
1、前刀面:
进行铣削加工时,切屑流出的通道。
2、后刀面:
减小刀具与已加工平面的摩擦。
3、前角:
前刀面与基面的夹角,用来反映前刀面的空间位置。
注:
前角决定切削的难易程度和切屑在刀具前面上的摩擦情况。
前角大时,可使切屑变形小,流出顺利,减少了切屑和刀具前刀面之间的摩擦,使切削力降低,切削起来轻快;
但是前角太大,会使刀刃变得非常薄弱,粗加工时可能引起崩刃。
4、楔角:
前刀面与后刀面的夹角,用来反映铣刀刃的厚度/强度。
5、后角:
后刀面与铣刀主切削面的夹角,用来反映后刀面的空间位置。
注:
后角作用是减小刀具后面和工件已加工表面之间的摩擦,大小直接影响到刀具强度。
后角加大了,后面与已加工平面之间的摩擦会减小,切削起来轻快点,刀齿的磨损会慢些;
但是后角太大,会降低刀齿强度,刀刃散热情况变差,反而会加剧刀齿的磨损。
6、基面:
用来定义前角的基准面,且回转动(如铣刀一个刀刃由位置Ⅰ转到位置II)。
7、铣刀的切削平面:
用来定义后角的基准面,且会转动(因为基面转动,他又始终垂直与基面)。
综上所述:
一般7个基本概念中,只考虑“前角”和“后角”。
补:
“圆柱螺旋齿平面铣刀”还需知道以下几个角度:
8、螺旋角:
切削刃与铣刀轴线间夹角。
其作用能使刀具在切削时受力均衡,工作较为稳定,
切削流动顺利。
对于“端铣刀”还有以下几个角度:
9、主偏角:
①为主切削刃和工件加工表面之间的夹角;
②作用是能使切削容易。
图4、
10、副偏角:
①为副切削刃和工件加工表面之间的夹角;
②作用是减少刀刃和已加工表面之间的摩擦。
11、过渡刃偏角及刃宽:
使主刀刃和副刀刃的夹角不变尖。
三、铣刀参数选择:
1、前角的选择:
①主要根据工件材料来决定。
a、在加工塑性材料(如钢料)时:
塑性材料切屑呈带状且变形大,应选用较大前角,以减小切屑的变形,改善切削情况;
b、在加工脆性材料(如铸铁)时:
脆性材料切屑呈碎状小块,在刀刃附近有冲击力,并且脆性材料表面硬度高,通常含沙眼、杂质等,对切削不利,为保护刀尖,前角一般比加工塑性材料要小些。
c、在加工轻金属(如铝及铝合金)时:
前角可取比塑性材料更大些,因为金属强度和硬度都比钢料低,在铣切中对刀齿的强度要求可以比铣钢料时低,同时加大前角更有利于切屑的排除。
②还要考虑工件材料的软硬程度。
a、工件材料较软时:
选较大的前角;
b、工件材料较硬时:
选较小的前角。
③还要考虑加工的性质。
a、粗加工时:
应取较小的前角;
b、精加工时:
应取较大的前角。
2、后角的选择:
①根据工件材料的软硬程度。
则可加大后角;
b、工件材料较硬时:
应减小后角以增加刀齿强度。
②还要考虑加工的性质。
a、粗加工时:
对加工表面光洁度要求不高,同时被切削金属层比较厚,应取较小的后角;
b、精加工时:
工件要保证一定表面光洁度,且被切削的金属层比较薄,应取较大的后角。
3、主偏角的选择:
主偏角大小影响着刀具的使用寿命。
图5、
由图5可知:
在“铣刀每齿走刀量”
(即图中阴影部分)一定的情况下,
①主偏角减小:
刀齿参加切削的长度由L增加为L’=>
刀具散热情况可改善,刀具使用寿命可以延长。
但是消耗的动力也会增加。
②主偏角增大:
因切削力关系,可能引起震动。
4、副偏角的选择:
对加工表面光洁度有很大影响。
图6、
由图6可知:
工件已加工表面上因走刀运动而形成残留面积(如左图中阴影部分)。
①若增大副偏角,则残留面积高度越大,工件表面光洁度越差。
②平面铣刀上没有“副偏角”一说。
5、螺旋角的选择:
∵螺旋角对于“排屑”+“铣削的平稳性”很有利;
∴要注意轴向力影响+排屑的顺利性。
①铣刀螺旋槽方向确定:
(以卧式铣床上圆柱螺旋平面铣刀为例)
图7、
左铣刀
右铣刀
把铣刀端面竖直在工作台上,看螺旋线朝哪一面上升:
如螺旋线由右往左上升,则为左螺旋槽。
如螺旋线由左往右上升,则为右螺旋槽。
∴含左螺旋槽的铣刀叫“左铣刀”。
∴含右螺旋槽的铣刀叫“右铣刀”。
总结:
不管带柄还是带孔铣刀的螺旋左/右旋向,和看螺钉的一样。
②铣削加工时,一定要注意“铣刀的旋向”+“铣刀中心轴上受力方向”。
卧式铣床
参“图8”
当铣刀螺旋槽方向与卧铣主轴转向配合,让刀杆上受力沿“刀架中心轴线”指向“吊架”时:
刀杆上受力有使刀杆从卧铣主轴中拔出的趋势,所有指向人的方向都是错误的,所以这样安装是错误的。
吊架承受的力不大,会使铣床产生振动。
当铣刀螺旋槽方向与卧铣主轴转向配合,让刀杆上受力沿“刀架中心线”指向“卧铣主轴”时:
刀杆上受力有使刀杆推向卧铣的主轴,是背离人方向的,所以这样安装是正确的。
卧铣主轴能承受很大的推力。
立式铣床
参“图9”
为增大容纳切屑的空间,使切屑不致堵塞螺旋槽且顺利排出,立铣刀齿数应取少些,一般2~6齿
当铣刀螺旋槽方向与立铣主轴转向配合,让过渡套筒上受力沿“立铣刀中心轴线”指向“立铣主轴”时:
可使立铣刀安装的更加紧固。
由于力的反作用力,立铣刀就对切屑有一个向下的力,促使切屑沿铣刀螺旋槽向下排出=>
这种方法适于立铣刀铣侧平面。
无论铣刀螺旋槽方向与机床主轴转向配合怎样,刀杆只能是沿竖直方向,都不会朝向人。
所以怎么安装都是正确的。
当铣刀螺旋槽方向与立铣主轴转向配合,让过渡套筒上受力沿“立铣刀中心轴线”背离“立铣主轴”时:
立铣刀有从立铣主轴中拔出来趋势,必须用螺杆通过主轴将立铣刀拉紧。
由于力的反作用,立铣刀对切屑有一向上的力,促使切屑沿铣刀螺旋槽向上排出=>
这种方法适于立铣刀铣槽。
铣刀的安装
Ⅰ、圆柱铣刀等带孔铣刀的安装
图8、
注a、“主轴”和“吊架”属于卧式铣床上的部件;
b、在卧式铣床上都使用刀杆安装带孔铣刀。
刀杆一段安装在卧式铣床的刀杆支架上+刀杆穿过铣刀孔,通过套筒将铣刀定位+然后将刀杆的锥体装入机床主轴锥孔,用拉杆将刀杆在主轴上拉紧。
c、主轴的动力通过锥面前端的键带动刀杆旋转。
d、铣刀应尽可能地靠近主轴,减少刀杆的变形,提高加工精度;
e、套筒的端面和铣刀的端面必须擦干净,以减小铣刀的跳动;
f、拧紧刀杆的压紧螺母时,必须先装上吊架,以防止刀杆受力弯曲。
Ⅱ、立铣刀等带柄铣刀的装夹
Ⅲ、面铣刀的装夹
锥柄铣刀的安装
直柄铣刀的安装
图9-1、
图9-2、
图9-3、
对于直径为10-50mm的锥柄立铣刀,可借助过度套筒装入机车主轴中,然后用拉杆把铣刀集过度套筒一起拉紧在主轴锥孔内。
对于直径为3-10mm的锥柄立铣刀,可用弹簧夹装夹。
铣刀的锥柄插入弹簧套的孔中,用螺母压紧弹簧套,使三个开口的弹簧套的外锥面受压而孔径缩小,即可将铣刀抱紧。
面铣刀一般中间带有圆孔,先将铣刀装在短刀轴上,再将刀轴装入机床的主轴,并用拉杆拉紧。
四、铣削用量:
(一)、切削用量中的基本概念:
铣削的主运动是铣刀的旋转运动,进给运动是工件的直线运动。
1、铣削速度:
铣削时的主运动由铣刀完成,铣刀的刀刃线速度便为铣削速度。
V:
铣削速度,单位“米/分钟”
V=nD/1000n:
铣刀转速,单位“转/分钟”
D:
铣刀直径,单位“毫米”
2、进给速度:
铣削时的辅助运动由工件进给运动完成,为单位时间内工件相对于刀具的移动距离。
a、每齿进给量:
多齿铣刀每转中每一刀齿在进给运动方向相对工件的位移量。
b、每转进给量:
铣刀每转一周在进给运动方向相对工件的位移量。
c、进给速度:
铣刀每回转一分钟在进给运动方向相对工件的位移量。
进给速度=转速·
每转进给量=转速·
齿数·
每齿进给量
a、铣削深度:
平行与铣刀轴线方向上测得的铣削层尺寸;
即∥铣刀轴线。
3、吃刀量:
b、铣削宽度:
在垂直与铣刀轴线和工件进给方向上测得的铣削层尺寸;
即⊥(铣刀轴线与工件进给方向所确定的平面)。
图10、铣削用量的示意图
铣削速度
进给速度
铣削深度
铣削宽度
(二)铣削用量的选择方法:
1、铣削用量的选择顺序:
∵影响刀具寿命最显著的因素是铣削速度,其次是进给量,而吃刀量对刀具的影响最小=>
∴①应优先采用较大吃刀量+②其次是较大进给量+③最后才是铣削速度。
①吃刀量的选择:
一般根据工件铣削层的尺寸来选择铣刀(如用面铣刀铣削平面时,铣刀直径一般应大于切削层宽度;
用圆柱铣刀铣削平面时,铣刀长度一般应大于工件切削层宽度)+当加工余量不大时,应尽量一次进给铣去全部加工余量+只有当工件表面加工精度要求较高时,才分粗铣与精铣进行。
工件材料
高速钢铣刀
硬质合金铣刀
粗铣(mm)
精铣(mm)
铸铁
5~7
0.5~1
10~18
1~2
软钢
<
5
12
中硬钢
4
7
硬钢
3
a、粗加工时:
在铣床进给机构的强度、刀杆强度、刀齿强度、机床及
②每齿进给量夹具的刚度来确定。
在许可条件下,应尽量选大点。
的选择b、精加工时:
为减少机床振动,保证表面粗糙度,一般选较小进给量。
刀具名称
铸铁(mm)
钢件(mm)
圆柱铣刀
0.12~0.2
0.1~0.15
0.2~0.5
0.08~0.20
立铣刀
0.08~0.15
0.03~0.06
套式面铣刀
0.15~0.2
0.06~0.10
三面刃铣刀
0.15~0.25
0.06~0.08
a、粗铣时:
必须考虑铣床许用功率;
③铣削速度
b、精铣时:
要考虑合理切削速度,以抑制积屑瘤产生。
切削速度(m/min)
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