机械制造工艺第八章铣削教案.doc

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1、理 论 课 教 案编号： 版本号： 页 码：编制/时间： 审核/时间： 批准时间：学科机械制造工艺第 八 章 铣削第 3 节 铣刀、铣削用量和铣削方式教学类型授新课教学时数2授课班级07级数控中级班教学目的和要求1、了解铣刀的种类与应用2、掌握铣削用量三要素的相关计算教学重点和难点重点：能正确识别周铣和端铣、顺铣和逆铣。难点：掌握顺铣、逆铣的工艺特点及其选用原则。教具准备挂图、铣刀复习提问分度盘上孔有什么作用？ 立铣头与万能铣头的区别在哪里？作业布置136页，第7、10题教学方法主要教学过程附记组织教学2引入新课5讲授法应用举例15整顿纪律、清点人数、摆放好教具铣削作为一种常见的金属切削加工方

2、法，在实际生产中有着广泛的应用。其加工质量的好坏不仅与铣床的精度和工人的操作水平有关，还取决于铣刀、铣削用量和铣削方式的合理选用。一、铣刀1、概念铣刀是铣削加工中所使用的专用刀具。2、铣刀的分类铣刀种类繁多，按其用途可分为铣削平面用铣刀、铣削直角沟槽用铣刀、铣削特型沟槽用铣刀和铣削特型面用铣刀四类。通过背景知识介绍引出主题理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记 加工平面用铣刀该类铣刀主要有圆柱形铣刀和端铣刀两种（见下图）圆柱铣刀 端铣刀圆柱形铣刀是利用圆柱面上的刀刃进行切削并形成平面的，这种加工平面的方法称为圆周铣，主要用于卧式铣床；而端铣刀是利用分布在铣刀端面上的刀刃

3、进行切削并形成平面的，这种加工方法称为端铣，主要用于立式铣床。 加工直角沟槽用铣刀该类铣刀主要有立铣刀、三面刃铣刀、键槽铣刀、盘形铣刀和锯片铣刀等。其中使用最多的是立铣刀和三面刃铣刀。各式立铣刀 三面刃铣刀注意对比两种铣刀刀刃的不同点三面刃铣刀包含一主切削刃和两侧刃理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记立铣刀包括平底铣刀、球头铣刀、键槽铣刀等，主要用于各种台阶面、键槽和内外曲面加工；三面刃铣刀主要用于沟槽和侧面加工；锯片铣刀用于各种板料和棒料的切割。 加工特型沟槽用铣刀该类铣刀主要有梯形槽铣刀、燕尾槽铣刀和角度铣刀等。其刀具的截面与所加工零件的截面形状一致。燕尾槽铣刀

4、角度铣刀 加工特型面用铣刀 该类铣刀是根据工件特型面的形状而专门设计的成形铣刀，主要有凹半圆铣刀、凸半圆铣刀、模数铣刀（加工齿轮）、叶片内弧成形铣刀等。凸半圆铣刀 凹半圆铣刀特型面铣刀刀刃截面形状与工件截面轮廓一致理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记讲授法25二、铣削用量1、概念铣削过程中所用的切削用量称为铣削用量。2、铣削三要素（1）铣削速度：铣削时铣刀切削刃上选定点在主运动中的线速度，通常以切削刃上离铣刀轴线距离最大的点在1min内所经过的路程表示，单位为m/min。 铣削速度与铣刀直径、铣刀转速有关，其计算公式如下：铣削速度， 铣刀直径， 铣刀（或铣床主轴）转速

5、，选用原则：在实际加工时，粗铣金属切除量大，切削温度高，为了保证合理的铣刀耐用度，铣削速度要低一些，在铣削高硬度、热强度性能高的材料时，铣削速度应更低一些。精铣时，金属切除量小，一般情况下可采取比粗铣高一些的铣削速度。（2）进给量：铣刀在进给运动方向上相对工件的单位位移量。它包括每转进给量、每齿进给量 和进给速度，它们之间的关系如下：在铣削速度一定时，刀具直径越大，转速越小理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记铣刀（或铣床主轴）转速，r/min 铣刀齿数 选用原则：在粗加工中，主要考虑提高生产率，因此常采用较大的进给量，但同时也会增加切削抗力，使表面粗糙度值增大。精加工

6、为获得较高的表面质量，一般采用较小的进给量。（3）背吃刀量与铣削宽度背吃刀量：在平行于铣刀轴线方向上测得的切削层尺寸，单位为mm。铣削宽度：在垂直于铣刀轴线方向、工件进给方向上测得的切削层尺寸，单位为mm。 从上图不难看出：不论是圆周铣还是端铣，铣削宽度都表示弧深。因为两种铣刀铣削时，其弧深均垂直于铣刀轴线。理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记讲授法对比法40实际加工中几种材料铣削宽度和铣削深度选用值（mm)选用原则：通过上表可以看出，背吃刀量和铣削深度的设定，需要参考工件材料硬度、刀具材料与加工方式。工件材料越硬，精加工时选用较小的背吃刀量和铣削深度值。三、铣削方式

7、1、两种铣削方式顺铣：铣削时，铣刀对工件的作用力（铣削力）在进给方 向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。逆铣：铣削时，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。结合左表总结选用原则理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记2、圆周铣削时的顺铣和逆铣对比结论：通过上图，我们可以看出：顺铣时垂直方向的铣削分力FN有利于工件的夹紧，并且其切削厚度变化由大到小，有利于提高工件的表面质量。但是，切削力的水平分力与工件进给方向相同，容易引起工作台的间歇性窜动，从而导致铣刀刀齿、刀杆的弯曲、工件和夹具产生位移，甚至损坏机床的严重后果。因此，在铣床上进行圆周铣削

8、时一般采用逆铣。 只有在下列情况下才选用顺铣：（1）工作台丝杠、螺母传动副有间隙调整机构，并将轴向间隙调整到足够小（0.030.05mm）。（2）切削力Fc在水平方向的分力Ff小于工作台与导轨之间的摩擦力。（3）铣削不易夹紧和薄而细长的工件。3、端铣时的顺铣和逆铣端铣时，根据铣刀与工件之间的相对位置不同，分为对称铣削与非对称铣削两种。端铣也存在顺铣和逆铣的现象。对比顺铣和逆铣原理图进行讲解理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记对称铣削：铣削宽度对称于铣刀轴线的端铣。 特点：在铣削宽度较小（工件较窄）时，一方面各刀齿的铣削力在进给方向上的分力之和容易在方向上发生交替变化，

9、引起工作台与工件的窜动；另一方面，与进给方向垂直的分力之和容易使窄长工件产生弯曲变形。因此，对称铣削只在铣削宽度接近铣刀直径时才采用。非对称铣削：铣削宽度不对称于铣刀轴线的端铣,按切入边和切出边所占铣削宽度比例的不同，可分为非对称顺铣和非对称逆铣两种情况（如下图所示）。对称铣削时，切入边与切出边所占的铣削宽度相等，均为理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记小结5对比结论：非对称顺铣切入边所占的铣削宽度的比例小于切出边。铣刀各刀齿的铣削力在进给方向上的分力之和与进给方向相同，铣削时工作台和工件容易产生窜动，影响加工精度。因此，端铣时一般不采用非对称顺铣。本节课主要讲了常用铣刀的结构特点与具体应用、铣削用量和铣削方式对加工的影响及其选用原则。这部分内容是本章的核心知识，是进行铣削加工的指导原则和理论依据。希望同学们课后认真复习，尤其要注意周铣和端铣方式下的顺铣、逆铣有何异同。对比非对称顺铣和逆铣原理图讲解各自特点9