第14章 铣削与铣刀.pptVIP

（2）切削层宽度bD 切削层宽度是指主切削刃与工件切削层的接触长度（近似值），即主切削刃实际参加切削的长度。如图所示，直齿圆柱铣刀的切削宽度等于背吃刀量ap，即ap = bD 。 面铣刀的切削层宽度为： 螺旋齿圆柱铣刀的切削层宽度随刀齿的位置而变化。每个刀齿开始时理论上只是主切削刃上一个点和工件接触，随着刀具的回转即刀齿位置的改变，切削宽度逐渐增大，达到一定值后，随着刀具的回转，切削宽度又逐渐减小，如图所示的情况。螺旋齿圆柱铣刀每个刀齿的切削宽度是缓慢变化的，因此铣刀的总切削宽度也是缓慢变化的。而直齿圆柱铣刀每齿的切削宽度在ap值和0之间变化，导致铣刀总切削宽度变化较大。这是螺旋齿圆柱铣刀切削过程比较平稳的主要原因。 （3）切削面积AD 铣刀单个刀齿的瞬时切削层横截面积AD= hD bD 。由于铣削时切削层厚度hD 、切削层宽度bD都在随时变化，因此，铣削时单个刀齿的切削层横截面积AD是随时间变化着的。这也意味着总切削面积也使随时变化的。为计算方便，常采用平均切削面积ADav这一参数，其计算公式是： 在铣削过程中，由于总切削层横截面积AD∑的周期变化，必然导致铣削力的周期变化，因而易产生振动。所以铣削时整个工艺系统应具有较好的刚性。这也是圆柱铣刀、立铣刀一般制成螺旋齿的原因。 三、铣削用量的选择 铣削用量的选择应当根据工件的加工精度、铣刀的耐用度及机床的刚性，首先选定背吃刀量，然后选取进给量，最后确定铣削速度。 （1）背吃刀量的选择 背吃刀量是指一次进给切去金属层的深度。它的选取应视工艺系统的刚度和已加工表面的精度、表面粗糙度而定。 （2）进给量和切削速度 粗加工时，加工余量较大，精度要求不高，此时应当根据工艺系统刚性及刀具耐用度来选择。在刀具性能允许的条件下应以较大每齿进给量（参见表）进行切削，以提高生产率。 0.15～0.30 铸铁 0.1～0.20 钢 硬质合金铣刀 0.15～0.25 铸铁 0.04～0.06 钢 三面刃铣刀 0.15～0.20 铸铁 0.04～0.06 钢 端铣刀 0.12～0.20 铸铁 0.1～0.5 钢 圆柱铣刀 高速钢 参考进给量 材料 刀具 半精加工时，此时工件的加工余量一般在0.5～2mm，并且无硬皮，加工后要降低表面粗糙度值，因此应选择较小的每齿进给量，而取较大的切削速度（参见表）。精加工时，这时加工余量很小，应当着重考虑刀具的磨损对加工精度的影响，因此宜选择较小的每齿进给量和较大的铣削速度进行铣削。 50～100 16～25 不锈钢 400～600 112～300 铝合金 120～200 30～60 黄铜 70～100 14～22 HT150 60～90 15～25 40Cr 120～150 20～35 45 1.粗铣时取小值，精铣时取大值 2.工件材料强度和硬度高时取小值，反之取大值。 3.刀具材料耐热性好取大值，耐热性差时取小值 150～190 20～45 20 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 说明 铣削速度（m/min） 工件材料 四、铣削力及铣削功率 铣削过程中铣刀每个工作刀齿都受到切削力的作用，铣削合力是各刀齿所受切削力之和。合力可分解为三个相互垂直的分力。如图所示。 1．铣削分力 根据对刀具和铣削加工动力的影响可分为： （1）主切削力Fc 在铣刀圆周方向上的分力，又称切向力或圆周力。消耗功率最多，是主切削力。 （2）垂直铣削力FcN 在铣刀的半径方向上的分力，又称径向力。一般不消耗功率，但会使刀杆弯曲变形。 （3）背向力（轴向力）Fa 它作用于铣刀的轴线方向。其大小对螺旋齿圆柱铣刀来说与螺旋角β（λs）的大小有关；对端铣刀而言则与主偏角κr和刃倾角λs的大小有关。 根据对加工过程和机床的影响，按工作台运动方向分解：（1）垂直分力FfN：它作用在铣床工作台面的垂直方向上，由于铣床这个方向上的刚度最低，当Fv大时，易引起振动。端铣和立铣时，铣刀所受的轴向力Fa=Fv。（2）纵向分力Ff：它与工作台的纵向运动方向平行，又称进给力，它消耗进给电机的功率。 主切削力可根据M= Fcdo /2求得，其他各力则可根据它们与主切削力Fc的比值（见表）求得。 表 各铣削分力的比值 0.75～0.80 0.2～0.3 Fv/Fc 0.35～0.40 （或0.28tanβ） 0.35～0.40 （或0.28tanβ） Fe/Fc 0.80～0.90 1.0～1.2 Ff/Fc 圆周铣削（立铣刀、盘铣刀、圆柱铣刀和成形铣刀） ɑe=0.05do ?z=0.1～0.2mm/z 0.5～0.55 Fv/Fc 0