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銑削、銑床與銑刀

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

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(guò)程中的切削厚度是變化的。

幾種常見(jiàn)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vf(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af(毫米/齒),表示銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒的時(shí)間內(nèi)工件的相對(duì)位移量。銑削深度ap(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(zhǎng)度。銑削切削弧深度ae(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。

端銑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。

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(kāi)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(zhǎng)度較長(zhǎng),并可使用較高的切削速度,又無(wú)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(guó)人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽,美國(guó)人布朗,J.R.于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)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(wàn)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(lái)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(wàn)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。

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(guò)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。

a.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片端面銑刀 b.苞米棒型硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片立銑刀

銑刀按齒背的加工方式分為兩類。①尖齒銑刀:在后面上磨出一條窄的刃帶以形成后角,由于切削角度合理,其壽命較高。尖齒銑刀的齒背有直線 曲線和折線3種形式。

直線齒背常用于細(xì)齒的精加工銑刀。曲線和折線齒背的刀齒強(qiáng)度較好,能承受較重的切削負(fù)荷,常用于粗齒銑刀。②鏟齒銑刀:其后面用鏟削(或鏟磨)方法加工成阿基米德螺旋線的齒背,銑刀用鈍后只須重磨前面,能保持原有齒形不變,用于制造齒輪銑刀等各種成形銑刀。


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