概述

銑削是使用多齒旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行切削加工的一種方法。銑刀的種類(lèi)繁多，但從結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上可看成是分布在圓柱體圓錐體和特形回轉(zhuǎn)體的外緣或端面上的切削刃或鑲裝上刀齒的多齒刀具。每一個(gè)刀齒相當(dāng)于一把車(chē)刀，其切削加工特點(diǎn)與車(chē)削加工基本相同。在銑削加工中，用圓柱銑刀和端銑刀銑削平面具有代表性，故在討論銑削原理何銑刀的幾何角度時(shí)以這兩種刀具為主。并介紹了幾種常見(jiàn)的尖齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和成形銑刀的廓形設(shè)計(jì)。8.1銑刀的種類(lèi)和用途銑刀是金屬切削刀具中種類(lèi)最多的刀具之一，屬于多齒刀具，其每一個(gè)刀齒都相當(dāng)于一把單刃刀具固定在銑刀的回轉(zhuǎn)表面上。銑刀可以按用途分類(lèi)，也可以按齒背形式分類(lèi)。圖8.3三面刃銑刀(a)

(b)

(c)

又稱(chēng)盤(pán)銑刀，刀體的圓周及兩側(cè)環(huán)形端面上均有刀齒，其圓周刀刃為主切削刃，側(cè)面是副切削刃，只對(duì)加工側(cè)面起修光作用。主要用于加工臺(tái)階面和一端或兩端貫穿的淺溝槽。有直齒（圖8.3a）斜齒（圖8.3b）之分，直徑較大的常采用鑲齒結(jié)構(gòu)（圖8.3c）。

5．立銑刀

一般有三到四個(gè)刀齒。用于加工平面、臺(tái)階、槽和相互垂直的平面，圓柱上的切削刃是主切削刃，端面上分布著副切削刃。工作時(shí)只能沿刀具的徑向進(jìn)給，而不能沿銑刀的軸線(xiàn)方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。。

用立銑刀銑槽時(shí)槽寬有擴(kuò)張，故應(yīng)取直徑比槽寬略小的銑刀。

8.1.2按刀齒齒背形式分1．尖齒銑刀

尖齒銑刀的特點(diǎn)是齒背經(jīng)銑制而成，并在切削刃后磨出一條窄的后刀面，銑刀用鈍后只需刃磨后刀面，上述銑刀基本為尖齒銑刀。2．鏟齒銑刀

鏟齒銑刀的特點(diǎn)是齒背經(jīng)鏟制而成，銑刀用鈍后僅刃磨前刀面，易于保持切削刃原有的形狀，因此適用于切削廓形復(fù)雜的銑刀，如成形銑刀。8.2銑刀的幾何角度銑刀的種類(lèi)、形狀雖多，但都可以歸納為圓柱銑刀和面銑刀兩種基本形式，每個(gè)刀齒可以看作是一把簡(jiǎn)單的車(chē)刀，所不同的是銑刀回轉(zhuǎn)、刀齒較多。因此只通過(guò)對(duì)一個(gè)刀齒的分析，就可以了解整個(gè)銑刀的幾何角度。8.2.1銑刀的標(biāo)注角度參考系與車(chē)刀相似，由坐標(biāo)平面和測(cè)量平面組成，其基本坐標(biāo)平面有基面和切削平面。其中基面是通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并包含銑刀軸線(xiàn)的平面，并假定與主運(yùn)動(dòng)方向垂直。切削平面是通過(guò)切削刃選定點(diǎn)的圓柱切平面。測(cè)量平面有端剖面，螺旋齒銑刀還有法剖面。如圖8.8所示8.2.2銑刀的幾何角度1．圓柱銑刀的幾何角度前角和后角都標(biāo)注在端剖面上（如圖8.9）。若是螺旋齒，還要標(biāo)注螺旋角β、法剖面前角γn和法后角αn三個(gè)參數(shù)。前角γo和法向前角γn兩者的關(guān)系為圓柱銑刀的主偏角為90°，無(wú)副偏角。圖8.8圓柱銑刀的幾何角度2．面銑刀的幾何角度面銑刀的一個(gè)刀齒，相當(dāng)于一把小車(chē)刀，其幾何角度基本與外圓車(chē)刀相類(lèi)似，所不同的是銑刀每齒基面只有一個(gè)，即以刀尖和銑刀軸線(xiàn)共同確定的平面為基面。因此面銑刀每個(gè)刀齒都有前角、后角、主偏角和刃傾角四個(gè)基本角度。（如圖8.9）

注意在設(shè)計(jì)、制造、刃磨時(shí)，還需要進(jìn)給、切深剖面系中的有關(guān)角度，如圖8.9中的γf、αf。圖8.9面銑刀的幾何角度3．銑刀幾何角度的選擇（1）前角的選擇

工件材料σb（MPa）高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼材＜60020°15°600～100015°-5°＞100012°～10°-（10°～15°）鑄鐵5°～15°-5°～5°根據(jù)刀具和工件的材料確定。一般小于車(chē)刀；高速鋼比硬質(zhì)合金刀具要大；塑性材料→前角↑；脆性材料→前角↓；強(qiáng)度↑、硬度↑→負(fù)前角。見(jiàn)下表8.1

（2）后角的選擇

銑刀的類(lèi)型后角值高速鋼銑刀粗齒12°細(xì)齒16°高速鋼鋸片銑刀粗、細(xì)齒20°硬質(zhì)合金銑刀粗齒6°～8°細(xì)齒12°～15°在銑削過(guò)程中，銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，采用較大的后角可以減少磨損；當(dāng)采用較大的負(fù)前角時(shí)，可適當(dāng)增加后角。具體數(shù)值可參考表8.2。銑刀類(lèi)型螺旋齒圓柱銑刀立銑刀三面刃、兩面刃銑刀粗齒細(xì)齒螺旋角45°～60°25°～30°30°～45°15°～20°（3）刃祥傾角燥的選爺擇立銑鑰刀和航圓柱殼銑刀結(jié)的外建圓螺懸旋角β就是圈刃傾就角λs。β↑，實(shí)際境前角京↑，湖切削崗刃鋒盒利，菌切屑芳易于稻排出撿。銑馳削寬怪度較買(mǎi)窄的仔銑刀蘋(píng)，增粗大β的意曠義不幣大，始故一妹般取β=0或較脈小的效值。溜具體教數(shù)值零參考唐下表8.挨3：（4）主洽偏角巷與副肥偏角刃的選蜻擇常用的主偏角有45°、60°、75°、90°。工藝系統(tǒng)的剛性好，取小值；反之，取大值。副偏角一般為5°～10°。圓柱銑刀只有主切削刃，沒(méi)有副切削刃，因此沒(méi)有副偏角。主偏角為90°。8.攤3銑削奧基本倡規(guī)律銑削番是使誦用多育齒刀望具進(jìn)鬧行切升削的刷一種翻加工陣方法輸，其鍬生產(chǎn)杰率高蛛、應(yīng)降用非爛常廣業(yè)泛。駱但屬拾于斷溪續(xù)切收削，鞏在刀洋齒切蠶出和朱切入澤時(shí)有被沖擊槳，故壤應(yīng)根康據(jù)其殊加工淺特點(diǎn)獲綜合輪各方哭面的戲因素縱合理憲的選射擇切檔削用志量和耐銑削喇方式徐。8.毛3.恨1銑削按要素勸與切耳削層斬參數(shù)1．銑旁削要凡素機(jī)床測(cè)選用補(bǔ)的銑弄削參領(lǐng)量（1）銑蓬削速舊度（2）進(jìn)蝦給量銑刀娛刀齒棒切削柳處的偏線(xiàn)速潮度①每澡轉(zhuǎn)進(jìn)勇給量f②每剪齒進(jìn)感給量af③進(jìn)巖給速滋度νf（3）背鍬吃刀通量（恩銑削父深度肯）ap通過(guò)孝切削循刃基此點(diǎn)并看垂直執(zhí)于工遣作平皮面的翁方向瞎上測(cè)壘量的且吃刀業(yè)量，勇如圖8.師10所示行，它墓是平揭行于忘銑刀木軸線(xiàn)狼方向天度量護(hù)的切鄉(xiāng)豐削層詢(xún)尺寸眉。（4）側(cè)叼吃刀革量ae：在平懶行于及工作主平面紀(jì)并垂斯直于烏切削爽刃基臥點(diǎn)的勸進(jìn)給汪運(yùn)動(dòng)時(shí)方向疑上測(cè)帶量的臭吃刀重量，廳如圖8.雞10示，向它是甜垂直座于銑泊刀軸豆線(xiàn)方肢向和偷進(jìn)給夕方向攤度量嫂的切潤(rùn)削層師尺寸憲。圖8.勉10銑削南要素2．切鑒削層殿參數(shù)（1）切饒削層坐厚度hD在銑潤(rùn)削過(guò)油程中躲，切景削厚徹度是怎不斷主變化跌的漿。圓周頌銑削在逆銑萌（圖8.久11）時(shí)魯，任淹意點(diǎn)垮的切旋削厚怎度可遣以按發(fā)此式撕計(jì)算逃：面銑于刀銑賓削時(shí)篩，刀斷齒的構(gòu)切削泄厚度像在剛資切入稀工件館時(shí)為啞最小掘，切旨入中吧間位共置時(shí)槳最大勿，以猴后又泰逐漸份減小芒。如膛圖8.謝12任意女點(diǎn)的挺切削黎厚度窯可以本按此縫式計(jì)臟算：圖8.11圓柱銑刀的切削厚度圖8.12面銑刀的切削厚度（2）切雜削層陶寬度bD主切肥削刃扔與工掌件切味削層網(wǎng)的接屯觸長(zhǎng)毀度即先主切慎削刃常實(shí)際方參加閑切削騰的長(zhǎng)遠(yuǎn)度螺旋緣瑞齒圓青柱銑晴刀的吸切削粱層寬愛(ài)度隨抬刀齒庸的位草置而倒變化嘗（圖8.彼13）。直齒圓柱銑刀

面銑刀

（3）切率削面嚷積AD常采抗用平觀均切爐削面中積ADa揭v這一斬參數(shù)胞，其瓜計(jì)算釣公式連是圖8.13螺旋齒圓柱銑刀的切削寬度3．銑悄削用嘴量的全選擇應(yīng)當(dāng)麻根據(jù)思工件銜的加蘭工精數(shù)度、封銑刀創(chuàng)的耐淚用度鏟及機(jī)給床的盞剛性忽，首丘先選斜定背淺吃刀藝量，創(chuàng)然后樓選取倡進(jìn)給啦量，役最后授確定基銑削垂速度寄。（1）背桃吃刀均量的副選擇應(yīng)視脖工藝早系統(tǒng)狡的剛蛙度和拴已加撥工表秧面的緊精度炒、表槍面粗社糙度崖而定殲。（2）進(jìn)加給量餐和切代削速爪度①粗終加工旱時(shí)，析根據(jù)公工藝館系統(tǒng)允剛性單及刀摧具耐僵用度敬來(lái)選旱擇。②半撤精加合工時(shí)汽，選堵?lián)褫^毫小的宿每齒壤進(jìn)給柳量，予較大巴的切丸削速槳度（泛參見(jiàn)享表8.買(mǎi)5）③精決加工識(shí)宜選百擇較全小的累每齒份進(jìn)給隸量和供較大帶的銑貌削速孟度進(jìn)則行銑仇削。8.判3.襖2銑削朝力及雨銑削技功率1．銑芽削分隱力根據(jù)顛對(duì)刀圓具和截銑削秤加工背動(dòng)力的的影抄響可松分為（1）主至切削魔力Fc（2）背向腹力Fp（3）軸向溫力Fa按工率作臺(tái)漢運(yùn)動(dòng)乳方向燥分解伙：（1）垂們直分慈力Fv：耐（2）橫向柿分力Fe（3）縱向帽分力Ff圖8.14銑削力2．銑沉削功故率有效櫻切削建功率主切削厲力可脫根據(jù)M=Fc萬(wàn)do/2求得驚，其族他各毒力則鳳可根暑據(jù)它筐們與世主切夏削力Fc的比困值（嶺見(jiàn)表8.涂6）求妥得。頭主切紋削力Fc的計(jì)魂算還鞏可用素有關(guān)瞇手冊(cè)激經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)公式圖進(jìn)行香計(jì)算忙，它瓜與工襲件材赴料、健刀具畢材料顧、銑腹刀的呆形式桑以及鍛銑削壩用量鑰有關(guān)階。8.麥3.豈3銑削婆方式1．端滑銑的很銑削蠅方式誤（見(jiàn)笑圖8.腿15）（1）對(duì)妙稱(chēng)銑姑：銑決刀軸逆線(xiàn)位資于銑和削弧餅長(zhǎng)的艘對(duì)稱(chēng)概中心虎位置蹤蝶，即監(jiān)切入撥、切栗出時(shí)蒼切削盾厚度飽相同敲時(shí)為傘對(duì)稱(chēng)查銑。（2）不鞭對(duì)稱(chēng)受逆銑喝：若銳切入卡時(shí)切擱削厚從度小鎖于切墻出時(shí)治切削今厚度捷為不脅對(duì)稱(chēng)鎮(zhèn)逆銑叢。（3）不典對(duì)稱(chēng)組順銑溝：若濟(jì)切入濾時(shí)切脊削厚瓣度大抖于切盞出時(shí)慨切削笛厚度價(jià)為不折對(duì)稱(chēng)渠順銑隸。（a）對(duì)稱(chēng)銑；（b）不對(duì)稱(chēng)逆銑；（c）不對(duì)稱(chēng)順銑圖8.15端銑的三種方式2．圓拔周銑素的銑費(fèi)削方怠式逆銑

銑刀切入工件時(shí)的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相反。刀齒的切削厚度從零逐漸增大。當(dāng)接觸角大于一定數(shù)值時(shí)，容易使工件的裝夾松動(dòng)而引起振動(dòng)。但銑削過(guò)程比較平穩(wěn)。（圖8.16a）順銑

銑刀切入工件時(shí)的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相同。刀齒的切削厚度切入時(shí)最大，而后逐漸減小。會(huì)使工作臺(tái)帶動(dòng)絲杠出現(xiàn)竄動(dòng)，如采用順銑，必須要求銑床工作臺(tái)進(jìn)給絲杠螺母副有消除間隙的裝置。（圖8.16b）圖8.16周銑的兩種方式8.否4尖齒似銑刀尖齒單銑刀訪是普勝通銑遣刀中嶄應(yīng)用突較多鄉(xiāng)豐的刀衰齒結(jié)且構(gòu)，淹它的區(qū)齒槽親是用榜單角被度銑夠刀或信雙角體度銑稠刀銑牲削而飼成。已新銑喂刀的虛前刀揚(yáng)面和駁后刀釀面均暴需用弊砂輪鈴刃磨位。當(dāng)藍(lán)銑刀羊用鈍枯后需徑重磨英后刀殲面。8.德4.門(mén)1尖齒淡銑刀謠的結(jié)敵構(gòu)參亦數(shù)1．銑刀直徑直徑d是銑刀的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

銑刀汪直徑匙↑--謊-孔徑↑-顧--目-刀心慰軸強(qiáng)槐度和厘剛度↑-蓋--工作用平穩(wěn)--蘿-表面追粗糙作度↓；刀絹體大--顧-散熱哀條件展好--探-耐用刺度↑-工--容屑條空間↑-率--易于虜排屑嘆。炮但銑飾刀直半徑↑↑--學(xué)-刀具晌材料砌的消嬌耗↑--頃-銑削末轉(zhuǎn)矩↑--聾-動(dòng)力默消耗↑--弦-容易則引起襖振動(dòng)記。選擇懲銑刀干直徑凡的基側(cè)本原蕩則是兆：在符保證爛刀桿衡剛度施的前暴提下芳，選腰擇較帆小的閃直徑像。2．銑刀刀齒和齒槽形狀尖齒銑刀的刀齒和齒槽形狀，應(yīng)保證銑刀有足夠的強(qiáng)度和充裕的容屑空間較多的重磨次數(shù)。常用的有三種刀齒齒背形式，如圖8.17所示：(a)直線(xiàn)形齒背；(b)折線(xiàn)形齒背；(c)曲線(xiàn)形齒背圖8.17尖齒銑刀的齒背形式8.恐4.禁2幾種冠常用震尖齒總銑刀鼻的結(jié)涂構(gòu)特柏點(diǎn)1．立有銑刀如圖8.博18所示黑，其鐮在圓半柱面念上的兔切削昏刃是速主刀均刃，蠅端面想上的狡切削拌刃是科副刀辰刃，帖主刀思刃上坐螺旋弱角的困作用值與圓達(dá)柱銑紹刀的搬螺旋序角相慣似，坦一般械取β=3疤0°～45沒(méi)°。另常坑在副注刀刃寄的前扁刀面漢上磨件出寬綁為0.拼4～1.報(bào)5mm，前角閘約為6°的棱盞邊。關(guān)立銑懼刀有苦粗齒持細(xì)齒凳和直捐柄錐盲柄之迫分。睛粗齒拋齒數(shù)不一般何取3～4個(gè)齒蹤蝶，細(xì)敗齒齒結(jié)數(shù)一鉗般為5、6、8齒。圖8.18立銑刀2．鍵槽銑刀用于銑削圓頭封閉鍵槽，如圖8.19所示。圓柱面和端面上都有刀齒，端刃為完整刃口，齒數(shù)少，螺旋角小。工作時(shí)可以縱向進(jìn)給，也可以軸向進(jìn)給。圖8.19鍵槽銑刀3．直質(zhì)齒三杰面刃春銑刀兩側(cè)春面上元的前勵(lì)角等異于零糊，圓室周前秧刀面似與端據(jù)齒前探刀面攝連成犁一個(gè)修平面侮，一鑒次銑免成和要刃磨懂，圓佛周刀厲齒和脾端面煎刀齒肚留有話(huà)凸起永的棱退邊，鴿便于辨刃磨志，且繩可保肚持棱蜓邊的汪寬度賽不變料。除直扎齒外掉，還射有錯(cuò)補(bǔ)齒三斃面刃蛾銑刀桶和鑲民齒三慮面刃稿銑刀。8.幻玉5成形慢銑刀刃形抬按工嚇件廓課形設(shè)稈計(jì)。版使成使形銑液刀能普較容其易地航實(shí)現(xiàn)賤對(duì)復(fù)孝雜表留面的停加工彩，并沈能得磨到較環(huán)高的字加工雄精度錦和表期面質(zhì)皺量，嫁而且艇，生笛產(chǎn)率胞極高飾。8.語(yǔ)5.子1成形如銑刀物的鏟隊(duì)齒1．對(duì)踩成形否銑刀慶的刃兼磨要丘求沿前糞刀面揚(yáng)重磨送后，冬要求戲刀齒固的刃竹形不己變，蔥后角邁基本助不變泥。2．成凈形銑跳刀的巡壽鏟齒景過(guò)程銑刀損繞鏟仰齒車(chē)畢床主股軸作址等速范轉(zhuǎn)動(dòng)珍時(shí)，童鏟刀對(duì)在阿謠基米鼠德曲催線(xiàn)凸領(lǐng)輪控?cái)_制下部向銑弊刀軸齒線(xiàn)等愛(ài)速推巨進(jìn)。態(tài)因此暈鏟刀鄭切削攻刃上敲的任禮一點(diǎn)遺相對(duì)歸銑刀陜的運(yùn)苗動(dòng)軌喚跡為菌阿基揀米德取螺旋岡線(xiàn)，禽即鏟犁刀鏟扒出的澤成形槍銑刀盈的齒獄背曲催線(xiàn)為遼阿基列米德迅螺線(xiàn)留。當(dāng)什銑刀瘡轉(zhuǎn)過(guò)δo角時(shí)廊，凸雀輪則計(jì)轉(zhuǎn)過(guò)φo角，乖鏟刀肌鏟出茅一個(gè)抱刀齒黃的齒犯背。臺(tái)當(dāng)銑鬧刀再怖轉(zhuǎn)過(guò)δ1角時(shí)震，凸獄輪則廟轉(zhuǎn)過(guò)φ1角，揮鏟刀艘快速僅復(fù)位?。▓D8.伍21）圖8.21成形銑刀的鏟齒過(guò)程8.壓5.仇2鏟齒級(jí)成形抗銑刀功的鏟限削量忽和后鄙角1．鏟削量鏟刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒間角ε，鏟刀沿半徑方向前進(jìn)的距離稱(chēng)為鏟削量，用K表示。2．后角阿基米德齒背上任一點(diǎn)M處的后角α?M，可用右式計(jì)算計(jì)算：新刀齒頂處的后角α?α切削刃上半徑為Rx的任一點(diǎn)x處的端面后角α?x圖8.22成形銑刀的后角成形銑刀切削刃上任意一點(diǎn)應(yīng)有足夠的法向后角如圖8.23所示：不得小于2°～3°。圖8.23成形銑刀的法向后角3．主給后角絕過(guò)小節(jié)的改抖善措駕施（1）寺增大嗎頂刃齡后角α?；（2）斜置議工件柿（a）；（3）斜向?qū)O鏟齒座（b）；（4）磨出脹凹槽妨或副鋼偏角懼；掌另外念還可英適當(dāng)鳴的修沒(méi)