铣工教案(平面铣削)(共14页).doc

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2、切削工作，而副切削刃又有修光作用，所以表面光整；此外，端铣刀的刀齿易于镶装硬质合金刀片，可进行高速铣削，且其刀杆比圆柱铣刀的刀杆短些，刚性较好，能减少加工中的振动，有利于提高铣削用量。因此，端铣既捉高了生产率，又提高了表面质量，所以在成批大量生产中，端铣已成为加工平面的主要方式之一。讲授新课：平面的铣削一、平面连接面的铣削1.平面的铣削1、使用设备和刀具的选择选用XW5032型立式铣床，使用刀具为直径120mm端铣刀。如图1-1所示。 图1-1 立式铣床端铣刀加工平面2、顺铣和逆铣顺逆铣是铣削加工的两种常见方式。铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式，称为顺铣。顺铣切

3、削时，切屑厚度开始最大，刀具切入工件中没有挤压。顺铣刀齿切削距离短，切屑变形小，顺铣可以采用较高主轴转速和进给量，加工效率高。如图1-2（a）所示。采用顺铣时；1）机床应具有间隙消除机构，以防止铣削中产生振动。2）工件表面无硬化层。3）工艺系统应有足够刚性。难加工材料应采用顺铣，可以减小切削变形降低切削力和功率消耗，还可以提高刀具寿命。铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式，称为逆铣。逆铣切削时，切屑由薄变厚，刀具从已加工表面切入。刀具在切削过程中和工件有摩擦和挤压，进给平稳。在有些情况下，逆铣可以获得较高的光洁度，尺寸精度容易保证。如图1-2（b）所示。采用逆铣时；

4、1）工件表面有硬化层。2）工艺系统刚性不足（a）逆铣 （b）顺铣图1-2 铣削的两种方式顺铣的功率消耗要比逆铣时小，在同等切削条件下，顺铣功率消耗要低5%15%，同时顺铣也更加有利于排屑。一般应尽量采用顺铣法加工，以提高被加工零件表面的光洁度（降低粗糙度），保证尺寸精度。但是在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆铣法。 端面铣削时，根据铣刀与工件加工面相对位置的不同，可分为对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣三种铣削方式，如图1-3所示。1)对称铣削 铣刀轴线位于铣削弧长的对称中心位置，或者说铣刀露出工件加工面两侧的距离相等，即u1= u1的端铣，称为对称铣削

5、。2)不对称逆铣 铣刀切离工件一侧露出加工面的距离大于切入工件一侧露出加工面的距离，即u1 u1的端铣，称为不对称逆铣。3)不对称顺铣 铣刀切离工件一侧露出加工面的距离小于切入工件一侧露出加工面的距离，即u1 u1的端铣，称为不对称顺铣。（a）对称铣削 （b）不对称逆铣 （c）不对称顺铣图1-3 端铣的铣削方式3、常用的平面连接面形位公差测量工具常用的测量工具为90角尺、塞尺、刀口形直尺1）90角尺 如图1-4所示为90角尺。90角尺主要用来测量工件相邻表面的垂直度。如图1-5（a）所示，使用时，90角尺底座的一边与被测量面的基准贴合，观察90角尺另一边与被测量面的另一边是否贴合，如果接触严密

6、、不透光或透光细而均匀，说明垂直度符合要求；否则，有一定的误差。使用90角尺时要放正放好，如图1-5（b）、（c）、（d）所示为不正确的使用方法。 图1-4 90角尺图1-5 90角尺的使用方法如图1-6（a）所示，当被测量工件较大时，可将工件放在标准平板上。以平板为基准，直角尺与被测量表面接触后，若上部有缝隙，则90，如图1-6（b）所示；若下部有缝隙，则90，如图1-6（c）所示。 （a）加标准平板 （b）上部有缝隙 （c）下部有缝隙图1-6 使用90角尺测量大工件2）塞尺 塞尺又称为厚薄规或间隙片，是测量或检验两个结合面之间间隙大小的片状量规。如图1-7（a）所示为塞尺的外形结构，它有两

7、个平行的测量平面，其长度有50 mm、100 mm和200 mm等多种。塞尺有若干个不同厚度的片，可叠合起来装夹在夹板里。 使用塞尺时，应根据间隙的大小选择塞尺的片数，可用一片或数片重叠在一起插入间隙内，如图1-7（b）所示。厚度小的塞尺片很薄，容易弯曲和折断，插入时不能用力太大。用后要擦拭干净并及时合到夹板中去。 （a）塞尺的外形结构 （b）测量缝隙图1-7 塞尺的外形结构与用法3）刀口形直尺 如图1-8（a）所示，使用时，将刀口形直尺与被测量表面贴紧，并朝与刀口垂直的方向轻微摆动直尺，其摆动幅度为15左右，如图1-8（b）所示。在摆动过程中，细致观察两者之间的透光缝隙大小，透过的缝隙即是被

8、测表面的直线度误差。若透光细而均匀，则平面平行。用刀口形直尺测量平面的平面度或直线度时，除沿工件的纵向和横向检查外，还应沿对角线方向进行检查。（a）直尺与工件贴合 （b）透光法测量工件图1-8 刀口形直角尺使用方法4）百分表 百分表又称为丝表，是在零件加工或机器装配时检验尺寸精度和形状精度的一种量具。测量精度为0.01 mm，测量范围有03 mm、05 mm和010 mm等3种规格。百分表的结构如图1-9所示，主要由测量头、测量杆、指针、表盘和表圈等组成。常用百分表有钟表式和杠杆式两种。百分表用于测量工件的形状误差、位置误差以及位移量，也可用比较法测量工件的长度。使用时安装在磁力表架和万能表架

9、上。如图1-10所示。 图1-9 百分表的结构 （a）安装在磁力表架上 （b）安装在万能表架上图1-10 百分表的安装方法4、铣平面的加工步骤1）确定铣削方法，选择刀具 粗铣加工 粗铣加工时应选用粗齿铣刀；铣刀的直径按工件的切削层深度大小而定，切削层深度大，铣刀的直径也应选大些，端铣刀的直径一般应大于工件的加工面宽度的1.21.5倍；铣刀宽度要大于工件加工面的宽度。 精铣加工 精铣加工时应选用细齿铣刀；铣刀直径应取大些，因为其刀柄直径相应较大，刚性较好，铣削时平稳，能够保证加工表面的质量。 2）确定工件装夹方案 铣削中小型工件的平面时，一般采用机用虎钳装夹；铣削尺寸较大或不便于用机用虎钳装夹的

10、工件时，可采用压板装夹。装夹应按相应要求和注意事项完成。3）确定铣削用量 端铣时的背吃刀量ap和周铣时的侧吃刀量ac在粗加工时，若加工余量不大，可一次切除；精铣时，每次的吃刀量要小一些。 端铣时的侧吃刀量ac和周铣时的背吃刀量ap端铣时的侧吃刀量和周铣时的背吃刀量一般与工件加工面的宽度相等。 每齿进给量fz 通常取每齿进给量fz=0.020.3 mm/z，粗铣时，每齿进给量要取大一些，精铣时，每齿进给量则应取小一些。 铣削速度vc 根据工件材料及铣刀切削刃材料等的不同，所采用的铣削速度也不同。4）对刀 在铣床上，移动工作台有手动和机动两种方法。手动移动工作台一般用于切削位置的调整和工件趋近铣刀

11、的运动，机动移动工作台用于连续进给实现铣削。在调整工件或对刀时，如果不小心将手柄摇过位置，则应将手柄倒转一些后（一般转1/21周），再重新摇动手柄到规定位置上，从而消除了螺母丝杠副的轴向间隙，避免尺寸出现错误。2.连接面的铣削连接面是指垂直面或平行面。典型的加工是铣削矩形工件，它是铣工与镗工必须掌握的一项基本技能，在多数情况下，都要将毛坯进行平行六面体加工处理，俗称“归方”，为后续加工做好准备。如图1-11所示，矩形工件由六个平面组成，要求工件顶面与底面平行，侧面分别与底面垂直。由此可知，底面是各连接面的基准。所以，应当先加工底面，其他各面的加工以底面为基准面。 图1-11 矩形工件图1、端铣

12、加工垂直面 在立式铣床上用立铣刀加工垂直面。与基准面垂直的面称为垂直面。在立式铣床上加工垂直面（用机用虎钳装夹），产生垂直度误差的原因及保证垂直度的方法如下。 1）工件基准面与固定钳口不贴合 避免工件基准面与固定钳口不贴合现象的方法是修去毛刺，擦净固定钳口和基准面，再在活动钳口处安置一根圆棒，也可放一条窄长而较厚的铜皮。 2）固定钳口与工作台台面不垂直 机用虎钳的固定钳口与工作台台面不垂直的校正方法如下：在固定钳口处垫铜皮或纸片。当铣出的平面与基面之间的夹角小于90时，铜皮或纸片应垫在钳口的上部，反之则垫在下部，这种方法只作为临时措施和用于单件生产。 在机用虎钳底平面垫铜皮或纸片，当铣出垂直夹

13、角小于90时，则应垫在靠近固定钳口的一端；若大于90，则应垫在靠近活动钳口的一端。这种方法也是临时措施，但加工一批工件只需垫一次。校正固定钳口，先利用百分表检查钳口的误差，然后用百分表读数的差值乘以钳口铁的高度再除以百分表的移动距离，把此数值厚度的铜皮垫在固定钳口和钳口铁之间。若上面的百分表读数大，则应垫在上面，反之则垫在下面，也可把钳口铁拆下并按误差的数值磨准。把钳口铁垫准或磨准后，还需再做检查，直到准确为止。用于检查的平行垫铁要紧贴固定钳口的检查面，且固定钳口的检查面必须光洁平整。若钳口铁是光整平面，且高度方向尺寸较大时，可用百分表直接校正钳口铁。 夹紧力太大会使固定钳口变形而向外倾斜，从

14、而产生垂直度误差，特别是在精加工时，夹紧力更不能太大，所以不能使用较长的手柄夹紧工件。3）用端铣刀端铣垂直面时，影响加工面与基准面之间垂直度的原因还有铣床主轴轴线与进给方向的垂直度误差。 2）如果立铣头的“零位”不准确，加工平面会出现倾斜的现象；如果在不对称端铣纵向进给时，加工的平面会出现略带凹且不对称的现象。 2、端铣加工平行面 与基准面平行的平面称为平行面。在卧式铣床上加工平行面（用机用虎钳装夹），产生平行度误差的原因及保证平行度的方法如下。 1）工件基准面与机用虎钳导轨面不平行 垫铁的厚度不相等。应把两块平行垫铁在平面磨床上同时磨出。 平行垫铁的上下表面与工件和导轨之间有杂物。应用干净的

15、棉布擦去杂物。 当活动钳口夹紧工件而受力时，会使活动钳口上翘，工件靠近活动钳口的一边向上抬起。因此在铣平面时，工件夹紧后，须用铜锤或木榔头轻轻敲击工件顶面，直到两块平行垫铁的四端都没有松动现象为止。 工件上和固定钳口相对的平面与基准面不垂直，夹紧时应使该平面与固定钳口紧密贴合。 2）机用虎钳的导轨面与工作台面不平行 机用虎钳的导轨面与工作台台面不平行的原因是机用虎钳底面与工作台台面之间有杂物，以及导轨面本身不准。因此，应注意剔除毛刺和切屑，必要时，需检查导轨面与工作台台面的平行度。3、影响垂直面和平行面加工质量的因素主要有垂直面的垂直度、平行面的平行度、平行面之间的尺寸精度。 1）保证垂直度和

16、平行度的注意事项 夹紧力不能过大，不然会造成工件变形，使加工平面与基准面不垂直或不平行。 端铣时要注意机用虎钳固定钳口的校正，不然会影响加工端面与基准面的垂直度。 2）保证平行面之间尺寸精度的注意事项 工件在单件生产时，一般都采用“铣削测量铣削”循环进行，一直到尺寸准确为止。需要注意的是，在粗铣时对铣刀抬起或偏让量与精铣时不相等，在控制尺寸时要考虑这个因素。 当尺寸精度的要求较高时，则需在粗铣后再进行一次半精铣，余量以0.5 mm左右为宜，再根据余量决定精铣时工件台上升的距离。在上升工作台时，可借助百分表来控制移动量。 粗铣或半精铣后测量工件尺寸时，在条件允许的情况下，最好不把工件拆下，而在工

17、作台上测量。二、斜面的铣削1.常见的斜面铣削方法斜面的铣削方法有工件倾斜铣斜面、铣刀倾斜铣斜面和用角度铣刀铣斜面三种。1、工件倾斜铣斜面 在立式或卧式铣床上，铣刀无法实现转动角度的情况下，可以将工件倾斜所需角度安装进行铣削斜面。常用的方法有以下几种： 1）在单件生产中，常采用划线校正工件的装夹方法来实现斜面的铣削，如图2-1所示。 图2-1 按画线加工斜面2）利用机用钳钳体调转所夹工件的角度也可实现斜面的铣削。安装机用虎钳时必须要校正固定钳口与主轴轴线的垂直度与平行度（卧式铣床），或与工作台纵向进给方向的垂直度与平行度，然后再按角度要求将钳体转到刻度盘上的相应位置，就可以铣削所要的斜面了，如图

18、2-2所示。 （a） （b）图2-2 调转钳口角度装夹工件3）利用倾斜垫铁装夹工件和利用分度头装夹工件加工斜面如图2-3所示。 图2-3 用倾斜垫铁装夹工件和用分度头装夹工件2.铣刀倾斜铣斜面 在立铣头可偏转的立式铣床、装有立铣头的卧式铣床、万能工具铣床上均可将端铣刀、立铣刀按要求偏转一定角度进行斜面的铣削，分别如图2-4至图2-7所示，（a）图为铣床生产实例图，图中角为工件斜面的倾斜角。 图2-4 工件基准与工作台台面 图2-5 工件基准与工作台台面 平行用圆周刃铣削 平行用端面刃铣削 立铣头扳转角度=90- 立铣头扳转角度= 图2-6 工件基准与工作台台面 图2-7 工件基准与工作台台面

19、垂直用圆周刃铣削 垂直用端面刃铣削 3.角度铣刀铣斜面 切削刃与轴线倾斜成某一角度的铣刀称为角度铣刀，斜面的倾斜角度由角度铣刀保证。受铣刀刀刃宽度的限制，用角度铣刀铣削斜面只适用于宽度不大的斜面，如图2-8所示。 图2-8 角度铣刀铣斜面 综上所述，铣削斜面时，工件、铣床及铣刀三者之间必须满足以下几个条件： 1）工件的斜面应平行于铣削时铣床工作台的进给方向。 2）工件的斜面应与铣刀的切削位置相吻合，即用圆周刃铣刀铣削时，斜面 与铣刀的外圆柱面相切。 3）用端面刃铣刀铣削时，斜面与铣刀的端面相重合。2.常用的斜面测量工具游标万能角度尺游标万能角度尺用来测量工件和样板内的内、外角度及角度划线。 游

20、标万能角度尺的结构如图2-9所示，主要由尺身、90角尺、游标尺、制动器、基尺、紧固螺钉、刀口形直尺和卡块等组成。 图2-9 游标万能角度尺结构型游标万能角度尺的测量范围为0320，共分四段，即050、50140、140230、230320。各测量段的90角尺、直角位置配置和测量方法如图2-10所示。 （a）050（b）50140（c）140230（d）230320图2-10 型游标万能角度尺测量工件教学方法及授课要点随记复习前次讲过的工件的装夹和铣削细致讲解，配合图示及幻灯片演示。细致讲解，配合演示操作及幻灯片演示。细致讲解，配合演示操作及幻灯片演示。细致讲解，配合演示操作及幻灯片演示。细致讲

21、解，配合演示操作及幻灯片演示。细致讲解，配合演示操作。细致讲解，配合演示操作。细致讲解，配合演示操作。细致讲解，配合演示操作。细致讲解，配合演示操作。实训内容：1. 六面体1、讲清图纸、工艺及有关的技术要求。2、示范铣削，并讲解。操作过程：1）先铣一个大面。2）以加工好的大面作为基准面巾靠固定钳口，并在活动钳口一端垫圆棒，依次铣削相邻的两个侧面。3）铣第四面时，以第一面贴钳口底面或垫铁，钳口装夹两个侧面，进行铣削。4）铣第五面（即第一个端面）时，注意用角尺校正，确保端面与相邻面的垂直度。5）对照图纸检查。2. 四棱锥1、讲清图纸、工艺及有关的技术要求。2、示范铣削，并讲解。操作过程：1）先按图

22、纸尺寸划线。2）计算出工件倾斜角度，并将万能角度尺调整到计算所得角度。3）使用平口虎钳将工件倾斜装夹，并使用已调整好的万能角度尺校正装夹角度。4）开始铣削，接近所画尺寸线时，使用万能角度尺校正角度，铣到尺寸线完成第一面的铣削。5）依照3、4步方法依次铣削其余三面，完成四棱锥台的加工。6）对照图纸检查。注意事项:1、 钳口及垫铁表面在装夹前应清洁干净。2、 工件应紧贴垫铁，用手扳动，垫铁不能有松动。3、 角尺、万能角度尺校正时，装夹不能过紧。巡回指导:1. 注意检查学生的操作是否正确，对于个别的差生，要单独进行指导，随时纠正其错误的操作。2. 对普遍存在的问题采取集中指导的方法，即把部分同学或全体同学集合起来，先根据出现的问题加以纠正，后再把正确结果进行反复演示，这样可使学生进一步加深理解。3. 注意帮助学生提高分析问题和解决问题的能力，充分发挥学生的主观能动性，引导学生自主学习和探究，激发学生的学习热情。课后总结：1. 本课题实习操作训练总结： 1、 教师全面总结。 2、 学生自我总结。 2. 总结课堂纪律情况。 3. 做好机床及车间卫生示范操作结合讲解，让学生更直观的学习专心-专注-专业