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銑削、銑床與銑刀
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銑削

用旋轉的銑刀作為刀具的切削加工。銑削一般在銑床或鏜床上進行,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每個刀齒在切削過程中的切削厚度是變化的。圖1是幾種常見的銑削加工方式。
圖1幾種常見的銑削方式

切削速度v(米/分)是銑刀刃的圓周速度。銑削進給量有3種表示方式:①每分鐘進給量vf(毫米/分),表示工件每分鐘相對于銑刀的位移量;②每轉進給量f(毫米/轉),表示在銑刀每轉一轉時與工件的相對位移量;③每齒進給量af(毫米/齒),表示銑刀每轉過一個刀齒的時間內工件的相對位移量。銑削深度ap(毫米)是在平行于銑刀軸心線方向測量的銑刀與工件的接觸長度。銑削切削弧深度ae(毫米)是垂直于銑刀軸心線方向測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;用硬質合金銑刀可達60~90米/分。

銑削一般分周銑和端銑兩種方式。周銑(圖2)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。
圖2兩種周銑方式

端銑(圖3)是用刀體端面上的刀齒銑削,周邊刃與端面刃同時起切削作用,銑刀的軸線垂直于一個加工表面。
圖3三種端銑方式

周銑和某些不對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給運動方向相反的稱為逆銑;方向相同的稱為順銑。逆銑時,銑刀每齒的切削厚度是從零逐漸增大,所以刀齒在開始切入時,將與切削表面發生擠壓和滑擦,這對銑刀壽命和銑削工件的表面質量都有不利影響。順銑時的情況正相反,所以順銑能提高銑刀壽命和銑削表面質量,并能減小機床的功率消耗。但順銑時銑刀所受的切削沖擊力較大,當機床的進給傳動機構有間隙或鑄鍛毛坯有硬皮時不宜采用順銑,以免引起振動和損壞刀具。

銑刀是一種多齒刀具,同時參與切削的切削刃總長度較長,并可使用較高的切削速度,又無空行程,故在一般情況下銑削的生產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IT9~7,表面粗糙度為Ra2.5~0.16微米。

銑床

用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復雜的型面,效率較刨床高,在機械制造和修理部門得到廣泛應用。

·簡史

最早的銑床是美國人E.惠特尼于1818年創制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽,美國人布朗,J.R.于1862年創制了第一臺萬能銑床,是為升降臺銑床的雛形。1884年前后出現了龍門銑床。20世紀20年代出現了半自動銑床,工作臺利用擋塊可完成“進給-快速”或“快速-進給”的自動轉換。1950年以后,銑床在控制系統方面發展很快,數字控制的應用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是70年代以后,微處理機的數字控制系統和自動換刀系統在銑床上得到應用,擴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分。①升降臺銑床:有萬能式、臥式和立式等,主要用于加工中小型零件,應用最廣。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軌移動,工作臺作縱向進給;后者的立銑頭可沿懸臂導軌水平移動,懸臂也可沿立柱導軌調整高度。兩者均用于加工大型零件。④工作臺不升降銑床:有榘形工作臺式和圓工作臺式兩種,是介于升降臺銑床和龍門銑床之間的一種中等規格的銑床。其垂直方向的運動由銑頭在立柱上升降來完成。⑤儀表銑床:一種小型的升降臺銑床,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、萬能角度工作臺和插頭等多種附件,還可進行鉆削、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、程序控制銑床和數字控制銑床。

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