第十章-銑削與銑刀課件

第十章

銑削與銑刀第十章

銑削與銑刀1

主要內(nèi)容

一、銑刀的幾何參數(shù)

二、銑削用量和切削層參數(shù)

三、銑削力

四、銑削方式

五、銑刀的磨損與銑刀壽命

六、常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用

七、可轉(zhuǎn)位面銑刀

八、鏟齒成形銑刀

影像主要內(nèi)容

一、2銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，工件或銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動?？杉庸て矫?、臺階面、溝槽、成形面等，多刃切削效率高銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，工件或銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動3第十章-銑削與銑刀ppt課件4銑刀的幾何參數(shù)一、坐標(biāo)平面在正交平面內(nèi)：(以圓柱銑刀靜止參考系平面)假定主運(yùn)動方向假定進(jìn)給運(yùn)動方向切削刃選定點(diǎn)基面Pr:通過選定點(diǎn)并包含軸線的平面切削平面Ps:通過選定點(diǎn)并切于過渡表面的平面正交平面Po:與假定工作平面Pf重合，是垂直于軸線的平面銑刀的幾何參數(shù)一、坐標(biāo)平面在正交平面內(nèi)：(以圓柱銑刀靜止參5二、幾何角度1.圓柱銑刀圓柱銑刀的刃傾角λs就是銑刀的螺旋角ω，即是在切削平面Ps中測量的切削刃與基面的夾角其它角度標(biāo)注見右圖圓柱銑刀的刀齒只有主切削刃，無副切削刃，故無副偏角，其主偏角為900圓柱銑刀的前角γn在法平面Pn中測量，后角α0在正交平面P0中測量。γ0與γn換算方法與車刀相同二、幾何角度1.圓柱銑刀圓柱銑刀的刃傾62.面銑刀角度標(biāo)注見右圖面銑刀的一個(gè)刀齒，就相當(dāng)于一把普通外圓車刀，角度標(biāo)注與車刀相同2.面銑刀角度標(biāo)注見右圖面銑刀的一個(gè)刀齒7銑削用量和切削層參數(shù)一、銑削用量四要素1.背吃刀量aP平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸端銑時(shí)，ap為切削深度，圓周銑時(shí)，ap為被加工表面的寬度2.側(cè)吃刀量ae

垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸端銑時(shí)ae為被加工表面寬度，圓周銑時(shí)，ae為切削層深度銑削用量和切削層參數(shù)一、銑削用量四要素1.背吃刀量aP83.進(jìn)給量fz、f、vf

每齒進(jìn)給量fz,指銑刀每轉(zhuǎn)過一齒相對于工件在進(jìn)給運(yùn)動方向上的位移量。單位為mm/z進(jìn)給量f，指銑刀每轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時(shí)，工件與銑刀的相對位移量，單位為mm/r進(jìn)給速度vf，每分鐘銑刀相對工件的移動距離，單位為mm/min4.銑削速度vc指銑刀切削刃上基點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動的瞬時(shí)速度(一般指銑刀外緣處的線速度)3.進(jìn)給量fz、f、vf每齒進(jìn)給量fz,指銑刀每轉(zhuǎn)過一齒相9二、切削層參數(shù)切削層公稱厚度，切削層公稱寬度，平均總切削層公稱橫截面積

二、切削層參數(shù)切削層公稱厚度，10第十章-銑削與銑刀ppt課件11第十章-銑削與銑刀ppt課件12銑削力一、銑削分力銑削力(稱切向力或圓周力)Fc:作用在主運(yùn)動方向的分力垂直銑削力FcN(徑向分力)：

垂直于主運(yùn)動方向上的分力背向力FP(軸向分力)

：作用在主軸方向Fc與Fcn

合力Fa可分解為：進(jìn)給力Ff:作用在銑床工作臺縱向進(jìn)給方向上垂直進(jìn)給力FfN：作用在銑床升降臺運(yùn)動方向上銑削力一、銑削分力銑削力(稱切向力或圓周力)Fc:13二、銑削力計(jì)算二、銑削力計(jì)算14銑削方式一、圓周銑削方式順銑和逆銑周銑有順銑和逆銑兩種方式。順銑切削厚度大，接觸長度短，銑刀壽命長，加工表面光潔，但不宜加工帶硬皮工件，且進(jìn)給絲杠與螺母間應(yīng)消除間隙。否則，應(yīng)采用逆銑。銑削方式一、圓周銑削方式15二、端銑方式對稱銑與不對稱銑

端銑有對稱銑與不對稱逆銑、不對稱順銑三種方式。銑淬硬鋼采用對稱銑；銑碳鋼和合金鋼用不對稱逆銑，減小切入沖擊，↑刀具壽命；銑不銹鋼和耐熱合金用不對稱順銑。二、端銑方式16銑刀的磨損與銑刀壽命1.銑刀的磨損形式2.防止銑刀破損的措施3.銑刀壽命與銑削速度的關(guān)系一.銑刀的磨損形式銑刀的磨損與銑刀壽命1.銑刀的磨損形式一.銑刀的磨損形式17二.防止銑刀破損的措施1.合理選擇銑刀刀片牌號2.合理選擇銑刀切削用量二.防止銑刀破損的措施183.合理選擇工件與銑刀之間的相對位置3.合理選擇工件與銑刀之間的相對位置19三.銑刀壽命與銑削速度銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在后刀面上.高速鋼圓柱銑刀粗銑取VB=0.6,精銑為0.25合金面銑刀銑削鋼件為VB=1-1.2,鑄件為.5-2.0三.銑刀壽命與銑削速度銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在后刀面上.20常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用一、圓柱形銑刀用途:加工平面(分粗齒和細(xì)齒)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：作用在銑床升降臺運(yùn)動方向上

粗齒：用于粗加工

細(xì)齒：用于精加工二、立銑刀常用尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用一、圓柱形銑刀用途:加工平面21硬質(zhì)合金立銑刀普通可轉(zhuǎn)位立銑刀和鉆銑刀可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀模塊螺旋齒立銑刀硬質(zhì)合金立銑刀普通可轉(zhuǎn)位立銑刀和鉆銑刀可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀模塊螺22三、鍵槽銑刀四、三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀鑲齒三面刃銑刀硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀三、鍵槽銑刀四、三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀鑲23五、角度銑刀五、角度銑刀24六、模具銑刀高速鋼模具銑刀可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼六、模具銑刀高速鋼模具銑刀可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼25第十章-銑削與銑刀ppt課件26第十章-銑削與銑刀ppt課件27第十章-銑削與銑刀ppt課件28第十章-銑削與銑刀ppt課件29第十章-銑削與銑刀ppt課件30可轉(zhuǎn)位面銑刀一、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀可轉(zhuǎn)位面銑刀一、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀31第十章-銑削與銑刀ppt課件32一.可轉(zhuǎn)位面銑刀的結(jié)構(gòu)1.上壓式2.楔塊式3.壓孔式一.可轉(zhuǎn)位面銑刀的結(jié)構(gòu)33上壓式上壓式34楔塊式楔塊式35壓孔式壓孔式36二.可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑與齒數(shù)三.可轉(zhuǎn)位面銑刀幾何角度三種組合:(1)正前角、（2）負(fù)前角、（3）正負(fù)前角二.可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑與齒數(shù)37其他種類的面銑刀一陶瓷面銑刀二立方氮化硼面銑刀三金剛石面銑刀其他種類的面銑刀一陶瓷面銑刀38第十章-銑削與銑刀ppt課件398.鏟齒成形銑刀8.鏟齒成形銑刀40一、鏟齒成形銑刀的鏟齒過程一、鏟齒成形銑刀的鏟齒過程41阿基米德螺線齒背的特性阿基米德螺線齒背的特性42二、鏟削量以及后角分析鏟削量：當(dāng)銑刀轉(zhuǎn)過齒間角ε時(shí)，鏟刀的徑向位移量K后角分析：如圖二、鏟削量以及后角分析鏟削量：當(dāng)銑刀轉(zhuǎn)過齒間角ε時(shí)，鏟刀的43三、正前角鏟齒成形銑刀刀廓形設(shè)計(jì)鏟齒成形銑刀的前角一般為0度，但其切削條件較差，所以在粗加工時(shí)可以取前角大于0度。當(dāng)有了前角后,銑刀的軸向剖面形狀與工件的截形不同,設(shè)計(jì)時(shí),必須計(jì)算出其軸向剖面形狀.三、正前角鏟齒成形銑刀刀廓形設(shè)計(jì)鏟齒成形銑刀的前角一般為0度44成形銑刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要參數(shù)有直徑d，孔徑d1,槽深H，齒數(shù)Z，側(cè)后角，側(cè)前角，鏟削量K以及齒槽角等。成形銑刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要參數(shù)有直徑d，孔徑d1,槽深H，齒數(shù)Z45第十章-銑削與銑刀ppt課件46銑刀寬度一般比工件的廓形寬度的最大寬度大1-5mm,并采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸.為了保證銑刀有足夠的重磨次數(shù)和強(qiáng)度,在銑刀結(jié)構(gòu)尺寸初步確定后,需要從下面幾個(gè)方面進(jìn)行驗(yàn)算.銑刀壁厚m》0.4d1,如不能滿足，加大銑刀外徑。銑刀齒根厚度C》（0.8-1）H。銑刀寬度一般比工件的廓形寬度的最大寬度大1-5mm,并采用標(biāo)47鏟齒成形銑刀設(shè)計(jì)舉例已知條件:在X62W銑床上銑削如圖輪廓工件工件材料：45鋼銑刀前、后角γf=10°，αf=10°工件廓形曲線部分允許誤差為±0.1mm角度部分允許誤差為±15’設(shè)計(jì)高速鋼鏟齒成形銑刀。鏟齒成形銑刀設(shè)計(jì)舉例已知條件:48第十章-銑削與銑刀ppt課件49一、鏟齒成形銑刀結(jié)構(gòu)尺寸決定根據(jù)工件廓形最大高度h0=26mm按銑刀的結(jié)構(gòu)尺寸資料，選取加強(qiáng)型齒槽，銑刀寬度B=b+3=37+3=40mm

一、鏟齒成形銑刀結(jié)構(gòu)尺寸決定根據(jù)工件廓形最大高度h0=250二、驗(yàn)算銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)1、驗(yàn)算銑刀壁厚m

要求滿足條件：m=(d－2H－d1)／2≥0.4d1

m=(140－2×16－40)／2＝34

0.4d1=0.4×40＝16

m=34＞0.4d1＝16滿足要求

二、驗(yàn)算銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)1、驗(yàn)算銑刀壁厚m

512、驗(yàn)算銑刀后角αox要求滿足條件：tanαox=R／Rxtanαfsinκrx＞3°～4°

tanαf=KZ／πd(K=9Z=10d=140κrx=15°)

tanαox=9×10×sin15°／π×140＝90×0.2588／439.8226=0.0529577

αox=3.03°，滿足要求

2、驗(yàn)算銑刀后角αox要求滿足條件：tanαox=R／523、驗(yàn)算齒根強(qiáng)度要求滿足條件：C≥（0.8～1.8）H

C=(d/2―Kε3/ε―h)sinε3

=(140/2―9×5/6―26)sin30°

=18

H=h＋K＋r=26＋9＋1＝36(8～1.8）H＝28.8～64.8

C=18＜28.8強(qiáng)度不足,宜選用加強(qiáng)型齒槽

3、驗(yàn)算齒根強(qiáng)度要求滿足條件：C≥（0.8～1.8）53三、鏟齒成形銑刀廓形計(jì)算1、軸向廓形計(jì)算(廓形高度和齒形角計(jì)算)

⑴R2＝R－h(huán)2＝140／2－5.6＝64.4R2＝64.4mm⑵sinγf2＝Rsinγf／R2＝70sin10°／64.4＝0.18875γf2＝10.879°⑶ψ2＝γf2－γf＝10.88°－10°＝0.88°ψ2＝0.88°⑷h2’＝h2－KZψ／360°＝5.6－9×10×0.88°／360°＝5.38h2’＝5.38mm三、鏟齒成形銑刀廓形計(jì)算1、軸向廓形計(jì)算(廓形高度和齒形角54⑸R3＝R－h(huán)3＝140／2－11.9＝58.1R3＝58.1mm⑹sinγf3＝Rsinγf／R3＝70sin10°／58.1＝0.20921γf3＝12.076°⑺ψ3＝γf3－γf＝12.076°－10°＝2.076°ψ3＝2.076°⑻h3’＝h3－KZψ3／360°＝11.9－9×10×2.076°／360°＝11.380h3’＝11.38mm⑸R3＝R－h(huán)3＝140／2－11.9＝58.155⑼R4＝R－h(huán)4＝140／2－18.7＝51.3R4＝51.3mm⑽sinγf4＝Rsinγf／R4＝70sin10°／51.3＝0.2369γf4＝13.706°⑾ψ4＝γf4－γf＝13.706°－10°＝3.706°ψ4＝3.706°⑿h4’＝h4－KZψ4／360°＝18.7－9×10×3.706°／360°＝17.773h4’＝17.77mm⑼R4＝R－h(huán)4＝140／2－18.7＝51.356⒀R5＝R－h(huán)5＝140／2-26＝44R5＝44mm⒁sinγf5＝Rsinγf／R5＝70sin10°／44＝0.2763γf5＝16.037°⒂ψ5＝γf5-γf＝16.037°-10°＝6.037°ψ5＝6.037°⒃h5’＝h5－KZψ5／360°＝26－9×10×6.037°／360°＝24.491h5’＝24.49mm⒄tanβc=h5tanβw／h5’=26tan15°／24.49=0.2844βc=15°54’44”⒀R5＝R－h(huán)5＝140／2-26＝