銑削、銑床與銑刀

發(fā)布日期：2012-08-29 蘭生客服中心瀏覽：5366

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銑削
用旋轉(zhuǎn)的銑刀作為刀具的切削加工。銑削一般在銑床或鏜床上進(jìn)行，適于加工平面、溝槽、各種成形面(如花鍵、齒輪和螺紋)和模具的特殊形面等。銑削的特征是：①銑刀各刀齒周期性地參與間斷切削；②每個(gè)刀齒在切削過程中的切削厚度是變化的。圖1是幾種常見的銑削加工方式。

圖1 幾種常見的銑削方式

切削速度v(米/分)是銑刀刃的圓周速度。銑削進(jìn)給量有3種表示方式：①每分鐘進(jìn)給量v_f(毫米/分)，表示工件每分鐘相對(duì)于銑刀的位移量；②每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f(毫米/轉(zhuǎn))，表示在銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)與工件的相對(duì)位移量；③每齒進(jìn)給量a_f(毫米/齒)，表示銑刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒的時(shí)間內(nèi)工件的相對(duì)位移量。銑削深度a_p(毫米)是在平行于銑刀軸心線方向測(cè)量的銑刀與工件的接觸長度。銑削切削弧深度a_e(毫米)是垂直于銑刀軸心線方向測(cè)量的銑刀與工件接觸弧的深度。用高速鋼銑刀銑削中碳鋼的切削速度一般為20～30米/分；用硬質(zhì)合金銑刀可達(dá)60～90米/分。
銑削一般分周銑和端銑兩種方式。周銑(圖2)是用刀體圓周上的刀齒銑削，其周邊刃起切削作用，銑刀的軸線平行于工件的加工表面。

圖2 兩種周銑方式

端銑(圖3)是用刀體端面上的刀齒銑削，周邊刃與端面刃同時(shí)起切削作用，銑刀的軸線垂直于一個(gè)加工表面。

圖3 三種端銑方式

      周銑和某些不對(duì)稱的端銑又有逆銑和順銑之分。凡刀刃切削方向與工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反的稱為逆銑；方向相同的稱為順銑。逆銑時(shí)，銑刀每齒的切削厚度是從零逐漸增大，所以刀齒在開始切入時(shí)，將與切削表面發(fā)生擠壓和滑擦，這對(duì)銑刀壽命和銑削工件的表面質(zhì)量都有不利影響。順銑時(shí)的情況正相反，所以順銑能提高銑刀壽命和銑削表面質(zhì)量，并能減小機(jī)床的功率消耗。但順銑時(shí)銑刀所受的切削沖擊力較大，當(dāng)機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有間隙或鑄鍛毛坯有硬皮時(shí)不宜采用順銑，以免引起振動(dòng)和損壞刀具。
          銑刀是一種多齒刀具，同時(shí)參與切削的切削刃總長度較長，并可使用較高的切削速度，又無空行程，故在一般情況下銑削的生產(chǎn)率比用單刃刀具的切削加工(如刨削、插削)為高，但銑刀的制造和刃磨較為困難。
          普通銑削的加工精度不高，一般粗銑精度為IT11～10，表面粗糙度為Ra20～2.5微米；精銑精度可達(dá)IT9～7，表面粗糙度為Ra2.5～0.16微米。

銑床
　　　用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。

簡(jiǎn)史
　　　最早的銑床是美國人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆鉆頭的螺旋槽，美國人布朗，J.R.于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬能銑床，是為升降臺(tái)銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。

類型
　　　銑床種類很多，一般按布局形式和適用范圍加以區(qū)分。①升降臺(tái)銑床：有萬能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣。②龍門銑床：包括龍門銑鏜床龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。③單柱銑床和單臂銑床：前者的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給；后者的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。兩者均用于加工大型零件。④工作臺(tái)不升降銑床：有榘形工作臺(tái)式和圓工作臺(tái)式兩種，是介于升降臺(tái)銑床和龍門銑床之間的一種中等規(guī)格的銑床。其垂直方向的運(yùn)動(dòng)由銑頭在立柱上升降來完成。⑤儀表銑床：一種小型的升降臺(tái)銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件。⑥工具銑床：用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬能角度工作臺(tái)和插頭等多種附件，還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。⑦其他銑床：如鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。按控制方式，銑床又分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)字控制銑床。

銑刀
　　　用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。

銑刀按用途區(qū)分有多種常用的型式(圖4)。

圖4 各種銑刀

①圓柱形銑刀：用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上，按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分粗齒和細(xì)齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度高，容屑空間大，適用于粗加工；細(xì)齒銑刀適用于精加工。②面銑刀：用于立式銑床、端面銑床或、龍門銑床、上加工平面，端面和圓周上均有刀齒，也有粗齒和細(xì)齒之分。其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式3種。③立銑刀：用于加工溝槽和臺(tái)階面等，刀齒在圓周和端面上，工作時(shí)不能沿軸向進(jìn)給。當(dāng)立銑刀上有通過中心的端齒時(shí)，可軸向進(jìn)給。④三面刃銑刀：用于加工各種溝槽和臺(tái)階面，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。⑤角度銑刀：用于銑削成一定角度的溝槽，有單角和雙角銑刀兩種。⑥鋸片銑刀：用于加工深槽和切斷工件，其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時(shí)的摩擦，刀齒兩側(cè)有15’～1°的副偏角。此外，還有鍵槽銑刀燕尾槽銑刀 T形槽銑刀和各種成形銑刀等。
　　　銑刀的結(jié)構(gòu)分為4種。①整體式：刀體和刀齒制成一體。②整體焊齒式：刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成，并釬焊在刀體上。③鑲齒式：刀齒用機(jī)械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭，也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式；刀頭在夾具上單獨(dú)刃磨的稱為體外刃磨式。④可轉(zhuǎn)位式：這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。