第十章-銑削與銑刀.ppt

第十章銑削與銑刀,主要內容一、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、常用尖齒銑刀的結構特點與應用七、可轉位面銑刀八、鏟齒成形銑刀,影像,銑刀旋轉為主運動，工件或銑刀的移動為進給運動。可加工平面、臺階面、溝槽、成形面等，多刃切削效率高,銑刀的幾何參數(shù),一、坐標平面,在正交平面內：(以圓柱銑刀靜止參考系平面),假定主運動方向,假定進給運動方向,切削刃選定點,二、幾何角度,1.圓柱銑刀,圓柱銑刀的刃傾角s就是銑刀的螺旋角，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n在法平面Pn中測量，后角0在正交平面P0中測量。0與n換算方法與車刀相同,2.面銑刀,角度標注見右圖,面銑刀的一個刀齒，就相當于一把普通外圓車刀，角度標注與車刀相同,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，ap為切削深度，圓周銑時，ap為被加工表面的寬度,2.側吃刀量ae垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸端銑時ae為被加工表面寬度，圓周銑時，ae為切削層深度,3.進給量fz、f、vf,每齒進給量fz,指銑刀每轉過一齒相對于工件在進給運動方向上的位移量。單位為mm/z進給量f，指銑刀每轉過一轉時，工件與銑刀的相對位移量，單位為mm/r進給速度vf，每分鐘銑刀相對工件的移動距離，單位為mm/min,4.銑削速度vc,指銑刀切削刃上基點相對于工件的主運動的瞬時速度(一般指銑刀外緣處的線速度),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,銑削力,一、銑削分力,銑削力(稱切向力或圓周力)Fc:作用在主運動方向的分力垂直銑削力FcN(徑向分力)：垂直于主運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：,進給力Ff:作用在銑床工作臺縱向進給方向上垂直進給力FfN：作用在銑床升降臺運動方向上,二、銑削力計算,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，且進給絲杠與螺母間應消除間隙。否則，應采用逆銑。,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。,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系,一.銑刀的磨損形式,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,3.合理選擇工件與銑刀之間的相對位置,三.銑刀壽命與銑削速度,銑刀磨損標準規(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,常用尖齒銑刀的結構特點與應用,一、圓柱形銑刀,用途:加工平面(分粗齒和細齒)結構特點：作用在銑床升降臺運動方向上粗齒：用于粗加工細齒：用于精加工,二、立銑刀,硬質合金立銑刀,普通可轉位立銑刀和鉆銑刀,可轉位螺旋立銑刀,模塊螺旋齒立銑刀,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,鑲齒三面刃銑刀,硬質合金可轉位三面刃銑刀,五、角度銑刀,六、模具銑刀,高速鋼模具銑刀,可轉位球頭立銑刀,硬質合金旋轉銼,可轉位面銑刀,一、硬質合金可轉位面銑刀,一.可轉位面銑刀的結構1.上壓式2.楔塊式3.壓孔式,上壓式,楔塊式,壓孔式,二.可轉位面銑刀直徑與齒數(shù)三.可轉位面銑刀幾何角度三種組合:(1)正前角、（2）負前角、（3）正負前角,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,8.鏟齒成形銑刀,一、鏟齒成形銑刀的鏟齒過程,阿基米德螺線齒背的特性,二、鏟削量以及后角分析,鏟削量：當銑刀轉過齒間角時，鏟刀的徑向位移量K,后角分析：如圖,三、正前角鏟齒成形銑刀刀廓形設計,鏟齒成形銑刀的前角一般為0度，但其切削條件較差，所以在粗加工時可以取前角大于0度。當有了前角后,銑刀的軸向剖面形狀與工件的截形不同,設計時,必須計算出其軸向剖面形狀.,成形銑刀的結構參數(shù),主要參數(shù)有直徑d，孔徑d1,槽深H，齒數(shù)Z，側后角，側前角，鏟削量K以及齒槽角等。,銑刀寬度一般比工件的廓形寬度的最大寬度大1-5mm,并采用標準系列尺寸.為了保證銑刀有足夠的重磨次數(shù)和強度,在銑刀結構尺寸初步確定后,需要從下面幾個方面進行驗算.銑刀壁厚m0.4d1,如不能滿足，加大銑刀外徑。銑刀齒根厚度C（0.8-1）H。,鏟齒成形銑刀設計舉例,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f=10，f=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設計高速鋼鏟齒成形銑刀。,一、鏟齒成形銑刀結構尺寸決定,根據(jù)工件廓形最大高度h0=26mm按銑刀的結構尺寸資料，選取加強型齒槽，銑刀寬度B=b+3=37+3=40mm,二、驗算銑刀結構參數(shù),1、驗算銑刀壁厚m要求滿足條件：m=(d2Hd1)20.4d1m=(14021640)2340.4d1=0.44016m=340.4d116滿足要求,2、驗算銑刀后角ox,要求滿足條件：tanox=RRxtanfsinrx34tanf=KZd(K=9Z=10d=140rx=15)tanox=910sin15140900.2588439.8226=0.0529577ox=3.03，滿足要求,3、驗算齒根強度,要求滿足條件：C（0.81.8）HC=(d/2K3/h)sin3=(140/295/626)sin30=18H=hKr=269136(81.8）H28.864.8C=1828.8強度不足,宜選用加強型齒槽,三、鏟齒成形銑刀廓形計算,1、軸向廓形計算(廓形高度和齒形角計算)R2Rh214025.664.4R264.4mmsinf2RsinfR270sin1064.40.18875f210.8792f2f10.88100.8820.88h2h2KZ3605.69100.883605.38h25.38mm,R3Rh3140211.958.1R358.1mmsinf3RsinfR370sin1058.10.20921f312.0763f3f12.076102.07632.076h3h3KZ336011.99102.07636011.380h311.38mm,R4Rh4140218.751.3R451.3mmsinf4RsinfR470sin1051.30.2369f413.7064f4f13.706103.70643.706h4h4KZ436018.79103.70636017.773h417.77mm,R5Rh51402-2644R544mmsinf5RsinfR570sin10440.2763f516.0375f5-f16.037-106.03756.037h5h5KZ5360269106.03736024.491h524.49mmtanc=h5tanwh5=26tan1524.49=0.2844c=155444”,2、銑刀前面刃型計算(前面刃形高度和齒形角計算),h2”=R2sin2sinf=64.4sin0.88sin10=5.6958h2”=5.7mmh3”=R3sin3sinf=58.1sin2.076sin10=12.12h3”=12.12mm,h4”=R4sin4sinf=51.3sin3.706sin10=19.095h4”=19.1mmh5”=R5sin5sinf=