铣削工艺与刀具设计说明书.ppt

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1、铣削原理与刀具燕山大学机械工程学院胡占齐主要内容1.铣刀的种类和用途2.铣刀的几何角度3.铣削的切削参数和切削面积4.铣削的切削力5.铣削的切削用量6.尖齿铣刀设计7.硬质合金端铣刀设计8.铣刀制造过程中的基本问题9.仿形齿轮铣刀设计与制造10.铣刀的正确使用1铣刀的种类和用途铣刀的种类特点和用途立铣刀的变形立铣刀的变形立铣刀的变形盘铣刀的变形铣刀的应用1.粗铣刀Ⅰ2.粗铣刀Ⅱ3.加深立铣刀4.半精铣刀Ⅱ5.半精铣刀Ⅱ6.精铣刀2铣刀的几何角度圆柱铣刀的几何角度端铣刀的几何角度名　称符　号定　义

2、作　用前角γ0前面与基面间的夹角，在主剖面中测量。决定切削刃的锋利程度和强度。增大前角可减小切屑变形，减小切削力和切削功率。tr>刃倾角λs主切削刃与基面间的夹角，在切削平面中测量。控制切屑流向，影响切削刃强度和切削分力的大小。背前角（轴向前角）γp前面与基面间的夹角，在背平面中测量决定切削刃的强度和切屑的流向，影响切削分力的大小和表面质量。侧前角（径向前角）γf前面与基面间的夹角，在假定工作平面中测量。决定刀齿的强度和切削力的大小。名　称符　号定　义作　用主偏角kr主切削平面与假定工作平面间的夹角，

3、在基面中测量。影响刀尖部分的强度、切削分力之间的比例、工件表面的形状和切削刃参加切削的长度。副偏角kr'副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量减小副切削刃、副后面与工件已加工表面的摩擦，影响表面粗糙度。后角a0后面与切削平面间的夹角，在正交平面中测量。减小后面与工作表面间的摩擦，并与前角决定切削刃的锋利和强度。主剖面参考系几何角度进给切深面参考系几何角度法剖面参考系几何角度各参考系几何角度间的关系工程图中角度标注原则：1尽量按照参考系标注；2考虑加工调整方便。3铣刀用量和切削层参数(1)铣削用

4、量四要素铣削速度v:切削刃上指定点的线速度v=πd0n/(1000*60)(m/s)进给量af：铣刀转过一个刀齿，铣刀与工件的相对位移（mm/z）；f：铣刀转过一转，铣刀与工件的相对位移(mm/rev)；vf：铣刀沿进给运动方向的运动速度(mm/min)。vf=f*n=af*z*n铣削深度ap:平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸铣削宽度ae:垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸铣削用量(2)切削层参数切削厚度ac:在基面内测量的相邻刀齿主切削刃运动轨迹间的距离。切削宽度aw:在基面内测量的铣刀主切削刃的

5、工作长度。切削面积每齿切削面积Ac:在基面内测量的每齿切削层面积Ac=ac*aw:铣刀切削面积AcΣ:在基面内测量的每转切削层面积AcΣ=Ac:金属切除率zw：zw=ap*ae*vf=ap*ae*af*z*n铣削时切削厚度的变化铣削时切削层参数的计算（周铣）铣削时切削层参数的计算（端铣）球头铣刀的切削层铣削用量切削层参数铣削方式左：周铣下：端铣4铣刀的切削力铣削力的分解切向铣削分力Fc：作用在铣刀切线方向径向铣削分力Fp：作用于铣刀半径方向轴向铣削分力Fo：作用于铣刀轴线方向纵向铣削分力Fx：作用

6、于机床纵向工作台方向横向铣削分力Fy：作用于机床横向工作台方向垂直铣削分力Fz：作用于机床升降工作台方向对于不同的研究内容，采用不同的分解方法。铣削力的计算5铣刀的切削用量铣削用量的选择原则是：“在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。在工艺系统刚性所允许的条件下，首先应尽可能选择较大的铣削深度ap和铣削宽度ac；其次选择较大的每齿进给量fz；最后根据所选定的耐用度计算铣削速度vc。（1）铣削深度ap和铣削宽度ac的选择对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量≤8mm，且工艺系

7、统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量0.5~2mm以后，应尽可能一次去除多余余量；当余量＞8mm时，可分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系：d0=(l.l~1.6)ac（mm）对于圆柱铣刀，铣削深度ap应小于铣刀长度，铣削宽度ac的选择原则与端铣刀铣削深度的选择原则相同。（2）进给量的选择每齿进给量fz是衡量铣削加工效率水平的重要指标。粗铣时fz主要受切削力的限制，半精铣和精铣时，fz主要受表面粗糙度限制。(3)铣削速度vc的确定公式法：使用方法：初选铣削深度和铣削宽度；计算切削速

8、度；调整切削参数以满足切削速度的要求。其中的指数和系数查表。查表法：铣削速度的确定可查铣削用量手册，如《机械加工工艺手册》第l卷等6尖齿铣刀设计（1）尖齿铣刀的主要结构参数直径和孔径：d0=d+2m+2H齿数z<0.12d0（粗齿）z>0.12d0（密齿）刀齿及容屑槽（2）尖齿铣刀的改进设计大螺旋角铣刀λs=60o（切钢材）λs=40o（切铸铁）增加刀齿强度和容屑空间可以增加切削深度，提高生产率。采用分屑措施采用高性能刀片材料涂层硬质合金CBN金刚石7硬