铣削内容与方法

第四章　铣削内容与方法

一、平面与连接面的铣削

(一)平面的技术要求与铣削步骤

铣削平面和连接面是铣削加工的基本操作内容，练好这方面的技能是进一步掌握其他复杂表面铣削技术的基础。

平面就是在各个方向都成直线的面，它能在卧式铣床上铣削，也可在立式铣床上进行铣削。

1.平面的技术要求

平面的平整度与表面粗糙度是衡量平面质量好坏的两个标度。平面的平整度用平面度来度量;平面的表面粗糙度用表面粗糙度来度量，如图4-1所示。

图4-1　平面度与表面粗糙度

1)平面度　平面度的标示符号见图4-1中的表示平面度，“0.05”是平面度的公差带值，表示六面体在整个平面的高低不允许超过0.05mm，如图4-2所示。即平面度公差值为0.05mm。符号“(－)”表示平面只允许凹。

图4-2　平面度公差说明

2)表面粗糙度　表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。它是对表面微观几何误差的描述。平面度是对表面宏观几何误差的描述，如图4-3所示。

图4-3　零件的表面轮廓
1－具有宏观形状误差的轮廓　2－具有微观形状误差的轮廓
3－具有波纹度误差的轮廓

表面粗糙度的标号如图4-1所示，表示顶部平面的表面粗糙允许偏差值为6.3mm。

2.平面铣削的基本步骤

工件平面的铣削可以在卧式铣床上安装圆柱铣刀铣削加工，如图4-4所示;也可在卧式铣床上安装端铣刀进行铣削，如图4-5所示;还可以在立式铣床上安装端铣刀来进行立铣铣削，如图4-6所示。

图4-4　用圆柱铣刀铣平面

图4-5　用端铣刀铣平面

图4-6　在立式铣床上用端铣刀铣平面

1)用圆柱铣刀铣平面　圆柱铣刀有直齿和螺旋齿两种，生产中一般多选用螺旋齿圆柱铣刀来铣削平面。

(1)铣刀的选择和安装。

第一，铣刀的选择。用圆柱铣刀铣平面时，铣刀宽度要大于工件被加工表面的宽度，这样就能在一次进给中铣削出整个加工表面来，如图4-7所示。

图4-7　铣刀宽度大于加工面宽度

粗加工平面时，切除金属的余量较大，这时工件的加工表面所要求的质量一般。因此可选用粗齿铣刀进行铣削加工;精铣时，因对铣削加工表面质量要求较高，其加工的余量较小，所以应选用细齿铣刀来进行铣削加工。

第二，铣刀的安装。铣刀安装时应靠近铣床床身一方，挂架应尽量靠近铣刀安装，这是为了增加铣刀铣削工件时的刚性。另外，由于铣刀的前刀面形成铣削，铣刀应向着前刀面的方向旋转铣削工件，否则就会因铣刀的非正常铣削而损坏铣刀刀齿。

对于硬度高、铣削面和铣削余量大的工件，在进行铣削加工时应在铣刀与刀轴间安装定位键，如图4-8所示，用以防止铣刀在铣削过程中产生松动现象。

图4-8　在铣刀和刀轴间安装键

为了消除轴向力对铣削加工的影响，使轴向铣削力指向铣床主轴，从而增加铣削过程的平稳性，从挂架一端来看，如图4-9所示，使用右旋铣刀时，应使铣刀按顺时针方向旋转来铣削工件;如图4-10所示，使用左旋铣刀时，应使铣刀按逆时针方向旋转进行铣削加工。

图4-9　右旋铣刀顺时针旋转

图4-10　左旋铣刀逆时针旋转

(2)顺铣和逆铣。铣削加工时，铣刀的旋转方向与工件进给方向相同的铣削方式为顺铣;与工件旋转方向相反的铣削方式为逆铣，如图4-11所示。

图4-11　顺铣和逆铣
(a)顺铣　(b)逆铣

顺铣时，因工作台丝杠与螺母之间存在传动间隙，所以铣削时会使工作台窜动，出现“啃刀”现象，容易损坏铣刀，因此一般情况下都不得采用逆铣(X62W铣床工作台丝杠和螺母之间有间隙补偿机构，精铣削时可采用顺铣)。

(3)铣削用量的选择。合理地选择铣削用量能提高加工生产效率，延长刀具使用寿命，提高工件加工精度等。铣削用量应根据工件材料、加工表面余量大小、工件加工表面尺寸精度和表面质量等要求以及铣刀、设备、夹具等条件来确定(选择具体情况见第二章)。

(4)铣削时铣削深度的调整。铣床各部调整完成以及工件装夹校正后，就启动铣床使铣刀旋转，手摇各进给操作手柄，使工件处于旋转的铣刀下面，再上升工作台，使铣刀轻轻划着工件，然后再退出工件，上升垂直进给调整好铣削深度，将横向进给紧固，手摇纵向手柄使工件接近铣刀，扳动机动进给手柄，自动走刀铣除加工余量，如图4-12所示。

2)用端铣刀铣平面

(1)对称铣与不对称铣。端铣时，工件的中心处于铣刀中心位置时，称为对称铣。对称铣时，一半是顺铣，一半是逆铣。如图4-13所示，工件的被加工表面较宽，且接近于铣刀直径时，应采用对称铣削加工。

图4-12　调整铣削深度

图4-13　对称铣削

端铣时，工件中心没有处于铣刀的中心位置，而是偏向一侧，这种铣削加工为不对称铣。不对称铣削也有顺铣和逆铣。铣削加工中大部分为顺铣，少部分为逆铣，称为顺铣，如图4-14(a)所示;如果大部分为逆铣，少部分为顺铣，就称为逆铣，如图4-14(b)所示。端铣时，为避免铣削中工作台出现窜动而影响铣削的平稳性，应尽量采用不对称逆铣。

图4-14　不对称铣
(a)不对称顺铣　(b)不对称逆铣

(2)铣刀的选择。用端铣刀铣平面时，为使被加工的平面能在一次进给中铣削成形，所选择的铣刀直径应等于被加工表面宽度的1.2～1.5倍，如图4-15所示。

图4-15　端铣刀直径应大于加工表面宽度

(3)立铣头主轴轴线与工作台面垂直度的校正。对于安装有万能立铣头的铣床来说，用端铣刀进行平面铣削时，如果立铣头轴线与工作台面不垂直，铣削加工时会将工件铣出一个凹面，如图4-16所示。如果铣削其他形面，也会产生各种形状误差，因而必须对立铣头进行校正检验。

图4-16　立铣头主轴与工作台不垂直时的铣削误差

立铣头的校正方法有两种:

第一，用角尺和锥度心轴校正。如图4-17所示，校正时，取一与立铣头主轴锥孔锥度相同的锥度心轴，将锥孔与锥柄擦拭干净，然后轻轻用力将心轴插入铣头锥孔内，再用角尺尺座底面贴在工作台台面上，用角尺尺苗外测量面靠向心轴圆柱面，观察其是否密合或上下间隙均匀，以此来判断立铣头主轴轴线与工作台台面的垂直情况。检测校正过程中，可松开立铣头壳体和主轴座体的紧固螺母，调整立铣头主轴轴线在两个方向上和垂直度误差合格后再紧固螺母。

图4-17　用角尺检测校正立铣头

第二，用百分表检测校正立铣头。如图4-18所示，检测校正时，将表杆夹持在立铣头主轴上，安装百分表，使表的测量杆与工作台台面垂直，测量触头与工作台台面接触，测量杆压缩0.3～0.4mm，记下百分表的读数值，将立铣头回转一周，观察其指针变化，在直径300mm的回转范围内不超过0.03mm即为合格。注意，检测时应断开主轴电源连接。

(4)铣床主轴心线与工作台中央T形槽侧面的垂直度校正。万能铣床的主轴轴心线与工作台中央T形槽侧面不垂直的现象是工作台零位不准。在这种铣削加工情况下会使工件产生形状误差，出现废品，如图4-19所示。

图4-18　用百分表检测校正立铣头

图4-19　工作台零位不准出现的凹面

校正工作台零位的方法:

第一，利用回转盘刻度校正。对于一般要求的工件的铣削，只要使回转盘的零刻度线对准鞍座上的基准线，就能保证铣床主轴轴心线与工作台中央T形槽侧面的垂直度。

图4-20　用百分表校正主轴轴线垂直

第二，用百分表进行校正。对于要求较高的工件的铣削，则必须使用百分表来进行校正。首先脱开主轴变速操作手柄，再将百分表安放在主轴端面上，使百分表测量杆触头与中央T形槽侧面相接触，记下此时的读数值，然后转动主轴，使百分表回转约300mm，观察百分表指针变化，应在0.03mm以内，如图4-20所示。如果超差，则应松开回转盘紧固螺钉进行适当调整后再进行检测，直至合格为止。

(二)平面铣削的内容

零件上的平面，按其和基准之间的关系可分为平行面、垂直面和斜面三类。

所谓基准面，就是零件图样中以它为基准来确定其他表面几何要素的面，加工时作定位用。

如图4-21所示，加工矩形零件时，铣出平面B和C垂直于平面A，平面D与平面A平行，在铣削加工过程中就应以平面A来定位，故平面A就是定位基准面。

图4-21　平行面、垂直面和斜面

1.铣平行面

和基准面相互平行的平面叫做平行面。如图4-21所示零件中的平面D与定位基准面A平行，因此平面D就称为平行面。

铣平行面时，根据工件基准面与铣床工作台面间的位置关系有下列两种情况。

(1)工件基准面与铣床工作台台面平行，这时可在立式铣床上用端铣或在卧式铣床上用周铣法铣出基准面平行的平面，如图4-22所示。

图4-22　基准面与铣床工作台台面平行
(a)端铣法　(b)周铣法

(2)工件基准面与铣床工作台台面垂直，这种情况可在立式铣床上用周铣法或在卧式铣床上用端铣法铣出基准面平行的面，如图4-23所示。从图示中可看出，无论是在立式铣床上用周铣法，还是在卧式铣床上用端铣法，工件的定位基准面必须与进给方向平行。

图4-23　基准面与铣床工作台台面垂直
(a)周铣法　(b)端铣法

1)铣平行面时工件的装夹方法　无论在什么情况下采用何种方式铣削平行面，工件的安装都是至关重要的，它直接关系到铣削质量和铣削效率。

(1)平口虎钳装夹。平口虎钳的水平导轨面与固定钳口面相垂直，且与虎钳底面平行，所以可选择同基准面相垂直的面作为基准面和固定钳口贴合;如果工件上没有一个和基准面相垂直的面可作定位面，则需要用平口虎钳的水平导轨面作为主要定位支承面。夹紧时应在两钳口上放置圆棒，用铜棒轻轻敲打工件，使工件与水平导轨面相贴合，如图4-24所示。

如果工件厚度小于钳口高度，可在工件下面垫上经磨削且厚度合适的平行垫铁，并使定位基准面与垫铁紧密贴合，如图4-25所示。

图4-24　用两根圆棒夹持使基准面贴合

图4-25　用垫铁垫高工件

(2)铣床工作台装夹。如果工件能直接用压板装夹在工作台上，则铣削时既方便又准确，如图4-26所示。这时工件基准面与机床工作台台面贴合装紧，在进给方向上用挡铁承受部分铣削力。图4-27所示是定位基准与机床工作台台面垂直，工件用定位键定位，定位键与工件接触的平面同其下部插入T形槽部分的侧面应该平行，且定位键与机床工作台T形槽要紧密配合。为了使工件基准面与定位键侧面紧密贴合，可在工件与工作台之间垫铜片。这种方法适宜于加工大型工件。

图4-26　在立式铣床上用端铣法铣平行面

图4-27　在卧式铣床上用周铣法铣平行面

2)铣平行面时的注意事项　为了保证平行面的铣削质量，铣削时应注意下列事项。

(1)合理选择铣削用量，合理选用刀具和正确使用切削液。

(2)装夹前应擦干净工件基准面与定位面(包括工作台台面、定位键侧面或平口虎钳导轨面与钳口面)，保证工件基准面与定位面紧密贴合。

(3)端铣时，应认真调整机床主轴，使主轴轴线与工件进给方向垂直。

(4)周铣时，要保证铣刀的圆柱度，同时要保证机床主轴轴线(即铣刀轴线)与工件进给方向平行。

2.铣垂直面

和基准面相互垂直的平面称为垂直面，如图4-21所示零件的平面B、C、F都与定位基准面A垂直，因此都称为垂直面。

在卧式铣床上用周铣和在立式铣床上用端铣铣出的平面，都是与工作台面平行的，因此只需将工件基准面安装成与工作台台面垂直即可铣出垂直面。

1)铣垂直面时工件的装夹

(1)用平口虎钳装夹工件。装夹时只需把工件基准面与固定钳口紧密贴合，就可以铣出垂直面了。为了使工件基准面与固定钳口紧密贴合，装夹工件时往往在活动钳口与工件之间放置一根圆棒，如图4-28所示。对于工件上与基准面相对的夹持面是高低不平的毛坯或与基准面不平行的面，更应如此。

图4-28　在平口虎钳上铣垂直面的安装方法

(2)用角铁装夹工件。将角铁底面擦干净后放在工作台台面上，用T形螺栓将角铁压紧，把工件的基准面贴紧在角铁上，用C形夹头或平行夹将工件压紧，如图4-29所示。

图4-29　用角铁装夹工件

(3)用压板装夹工件。对于尺寸较大的工件，可用压板将工件压紧在卧式铣床上。采用端铣法铣垂直面。装夹时先擦干净铣床工作台台面和工件定位基准面，使它们能紧密贴合，如图4-30(a)所示。对于薄而宽的工件，在立式铣床上用立铣刀铣削较为合适，如图4-30(b)所示。装夹时工件与工作台台面之间垫平行垫铁，再用压板压紧。

图4-30　用压板装夹工件
(a)较大工件铣垂直面　(b)薄而宽的工件铣垂直面

2)铣垂直面时的注意事项

(1)安装平口虎钳时，应仔细擦干净虎钳底面和铣床工作台台面，保证两者紧密贴合。同时要较好地固定钳口与机床工作台台面的垂直度。否则，铣出的平面与基准就不垂直了。

(2)夹紧力要适当，太大了会引起钳体导轨面变形，也会影响铣削加工的质量。

(3)工件定位基准面与平口虎钳固定钳口应贴合紧密，安装工件时应将两者擦干净，还应在活动钳口处放置一根圆棒。

(4)选用刃磨合理的铣刀和经过磨削后适宜的平行垫铁。

3.铣斜面

和基准面既不垂直，也不平行的平面称为斜面。如图4-21所示，零件中的平面G与定位基准面A既不平行也不垂直。

在图样上，对于倾斜度较大的倾斜面，一般用度表示，如图4-31(a)所示，对于倾斜度较小的斜面，往往采用比值表示，如图4-31 (b)所示。

图4-31　斜面斜度的表示方法

1)斜面的铣削方法　斜面的铣削有三种方法:一是工件倾斜，二是铣刀倾斜，三是用角度铣刀。

(1)工件倾斜铣斜面。把工件倾斜成图样上标示的角度铣斜面，其装夹方法如下。

第一，用平口虎钳装夹。对于单件或小批量以尺寸不大的工件采用此方法。

先将虎钳安放在纵向工作台中间，目测固定钳口与横向工作台进给方向平行后压紧，使铣削力朝向固定钳口，然后装夹工件，使工件上所划的线与钳口上平面大致平行，并使线条略高于钳口，同时用划针盘按所划轮廓线找正，使线与工作台台面平行，最后夹紧进行铣削，如图4-32所示。

图4-32　用平口钳装夹工件铣斜面

第二，用可倾虎钳装夹。可倾虎钳除了能绕垂直轴旋转外，还能绕水平轴转动到所需位置，如图4-33所示。因其刚性差，只能加工尺寸较小的工件，且所选用的铣削用量也小。

图4-33　可倾虎钳装夹工件铣斜面

图4-34　用万能转台装夹工件铣斜面

第三，用万能转台装夹。万能转台的工作原理与可倾虎钳一样，但其刚性好，并有T型槽，可将工件用压板直接压紧在工作台上，如图4-34所示，它可铣削较大尺寸的工件。

第四，用倾斜垫铁和专用夹具装夹。用倾斜垫铁装夹工件的方法如图4-35所示，其倾斜角度应与图样所要求的斜面角度相符。倾斜垫铁装夹工件铣削斜面适用于小批量生产，对于大批量生产，为了保证加工质量和提高生产效率，则采用专用夹具装夹工件铣削斜面，如图4-36所示。

图4-35　用倾斜垫铁铣削斜面

图4-36　用专用夹具铣削斜面

(2)铣刀倾斜铣斜面。铣刀倾斜实际上就是铣床主轴转过一个角度，这个角度与工件斜角的标注形式和铣削方式见表4-1。

表4-1　铣削斜面时立铣头的倾斜角度

续表

(3)用角度铣刀铣斜面。对于较窄或较小的斜面，一般用角度铣刀直接铣出，铣削时应选用合适的角度铣刀来铣削相应的斜面，如图4-37所示。

图4-37　用角度铣刀铣削斜面
(a)用一把单角铣刀铣斜面　(b)用两把单角铣刀铣斜面

由于角度铣刀的刀尖部分强度较弱，刀齿较密，不易排屑，因而应选用较小的铣削用量。另外，在铣削钢件时应冲注足够的冷却液。

2)铣斜面时的注意事项　铣斜面时，造成斜面表面粗糙度和平面度差的原因与铣平面相同，为了保证斜面的倾斜角准确，在操作中应注意下列事项:

(1)划斜面轮廓线时应认真仔细，保证划出的轮廓线准确无误;用划针盘找正工件时要细致，保证找正精确。

(2)用可倾虎钳、万能转台装夹工件铣斜面时，可倾虎钳、万能转台的倾斜角度要准确。

(3)用铣刀铣斜面时，机床铣刀头扳转的角度应准确。

(4)采用周铣时，铣刀的圆柱度误差要小。

(5)用角度铣刀铣斜面时，选用的铣刀角度应准确。

(6)夹具的安装要认真仔细。夹具底面与机床工作台台面的贴合应紧密，夹具钳口与进给方向的关系应正确，夹具在机床工作台台面上的固定要牢靠。

(三)平面的检测与质量分析

1.平面的检验

平面铣削完毕后，要按零件的图样要求进行检验。平面的检验主要有五个方面的内容，见表4-2。

表4-2　平面的检验内容

续表

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2.平面铣削质量的分析

平面质量的好坏不仅与机床设备、刀具及夹具的好坏有直接联系，还与铣削用量的合理选用以及切削液的选用等很多因素有关。表4-3所列的是影响平面质量的因素，仅供参考。

表4-3　铣削平面的质量分析

续表

二、台阶、直角沟槽的铣削与切断

很多工件有带台阶和直角沟槽，铣削台阶、直角沟槽是铣削加工的主要内容之一，其工作量仅次于铣削平面。另外，小型和较薄零件的切断，也多在铣床上进行。

(一)台阶的铣削

由平面和垂直面组合而成的形面就是台阶，台阶零件的形式如图4-38所示。

图4-38　台阶零件的形式

1.台阶的技术要求

(1)尺寸精度。台阶上与其他零件相配合的尺寸，其精度一般要求较高。台阶的技术要求在图样上的标示如图4-39所示。

图4-39　台阶的技术要求

(2)形状位置精度要求。各平面的平面度，台阶侧面与基准面的平行度，以及双台阶对中分线的对称度等，都有较高的要求。

(3)表面粗糙度要求。组成台阶的平面也应像铣削平面一样，要求有较高的表面质量，特别是台阶上有些需要与其他零件表面配合的面，其要求更高。

2.台阶的铣削方法

根据台阶零件上结构尺寸大小的不同，可在卧式铣床上用三面刃铣刀和在立式铣床上用端铣刀或立铣刀进行铣削加工。

1)用三面刃铣刀铣台阶　三面刃铣刀有直齿和错齿两种，如图4-40所示。

图4-40　三面刃铣刀
(a)直齿三面刃铣刀　(b)错齿三面刃铣刀

(1)用一把三面刃铣刀铣削台阶，如图4-41所示，在选择铣刀时，铣刀宽度B应大于铣削宽度E，铣刀直径可按下式计算:

D＞2t+ d

式中　t——台阶深度，mm;

　　　d——铣刀刀横越垫圈直径，mm。

图4-41　一把三面刃铣刀铣台阶
(a)先铣台阶一个侧面　(b)再铣台阶另一侧

在铣削各尺寸精度要求不高的台阶工件时，可先按工件尺寸要求划上线印，铣削时，再按线印进行对刀。但对于尺寸精度要求较高的工件，则应采用图4-41(a)所示，先铣出台阶一侧面，再如图4-41(b)所示，用铣床进给刻度盘控制将工件移动一个距离A(A = B+C)，确定铣刀位置，然后进行另一侧面的铣削。

铣削过程中要经常进行测量，以保证工件各项技术要求合格。铣台阶所选铣刀应具有足够的宽度。由于在铣削台阶时常常只有铣刀上一个侧面刀刃与圆柱面上的切削刃在参与铣削，其铣刀侧面所受的铣削力是不均匀的，这样就会出现“让刀”现象。在铣刀直径大且宽度小时更为明显，因而，在允许的条件下，其直径要尽量小一些。

(2)采用组合铣刀铣台阶。为提高生产效率，保证加工质量，在多件和成批台阶工件铣削时，可采用组合铣削法进行铣削加工。如图4-42所示，组合铣削就是把两把或多把铣刀装在一起对工件同时进行铣削加工。

图4-42　用铣刀铣台阶

采用组合铣刀铣削等高台阶工件时，应采用两把直径相等的三面刃铣刀或两面刃铣刀，而铣削不等高台阶工件时，应使用两把直径不等的铣刀，并且使铣刀直径差的一半等于两台阶的高度，如图4-43所示。

图4-43　铣不等高台阶工件

采用组合铣刀铣削加工时，应选用两把直径相同的三面刃铣刀，中间用垫圈将铣刀分隔开来，并把铣刀刀刃之间的距离调到自己所需的尺寸间距。铣刀安装紧固后，要用游标卡尺检查两铣刀间距是否符合加工尺寸要求。

如图4-44所示，其间距尺寸应略大于实际尺寸0.05～0.1mm(或按铣刀的旋转偏差加大)。如不符合，可加适当厚度的垫片进行调整。

图4-44　用卡尺检查铣刀间距

2)用立铣刀铣台阶　如图4-45所示，深度较深的台阶或多级台阶，可用立铣刀在立式铣床上进行加工。铣削时，立铣刀的圆周刃起主要切削作用，端面刃起修光作用。由于立铣刀刚性小，强度较弱，铣削时选用的铣削用量比使用三面刃铣刀铣削时要小，否则容易产生“扎刀”现象，甚至折断铣刀。因此，在条件许可的情形下，应选用直径较大的立铣刀，以提高铣削效率。

对于加工较大的台阶时，应先铣其加工面的宽度，然后再分次铣削至深度尺寸。精度要求较高的台阶要先进行粗铣，且留出精铣余量后再进行精铣。

3)用端面铣刀铣台阶　如图4-46所示，宽度较宽且深度较浅的台阶，常使用端面铣刀在立式铣床上加工。端铣刀刀杆刚性大，铣削时，切屑厚度变化小，切削平稳，加工表面质量好，生产效率高。铣削时所选用铣刀的直径应大于台阶宽度，一般可按D= (1.4～1.6)B选取。

图4-45　用立铣刀铣台阶

图4-46　用端铣刀铣台阶

3.台阶的测量

台阶的测量较为简单，台阶的宽度和深度一般可用游标卡尺、深度游标卡尺测量。两边对称的台阶的凸台宽度，当台阶深度较深时，可用千分尺测量，台阶深度较浅时不便用千分尺测量时，可用极限量规测量，如图4-47所示。

图4-47　用极限规测量台阶凸台的宽度

(二)直角沟槽的铣削

直角沟槽有敞开式、半封闭式和封闭式等三种形式，如图4-48所示。

图4-48　直角沟槽的形式

1.直角沟槽的技术要求项目

(1)沟槽的宽度、长度、深度的尺寸精度。

(2)沟槽的表面粗糙度。

(3)沟槽的位置精度。

(4)沟槽各表面的平面度。

(5)沟槽各表面间的相互位置精度，如沟槽侧面间的平行度、沟槽侧面与底面的垂直度。

2.沟槽的铣削加工

1)用三面刃铣刀铣直角通槽　三面刃铣刀铣削直角通槽如图4-49所示，其铣削方法如下。

(1)铣刀的选用。如图4-50所示，所选用的三面刃铣刀的宽度L，应等于或小于所加工的槽宽B，三面刃铣刀的直径D应大于铣刀杆垫圈直径d与2倍的沟槽深度H之和，即D＞d+ 2H。对于槽宽B尺寸的精度要求较高的沟槽，通常选用宽度小于槽宽的三面刃铣刀，采用扩大法分两次或两次以上铣削至要求。

(2)工件的装夹和校正。一般情况下采用平口虎钳装夹工件。在窄长的工件上铣长直角通槽时，平口虎钳的固定钳口应与铣床主轴轴线垂直;在窄长的工件上铣削与工件长度方向垂直的直角通槽时，平口钳的固定钳口应与机床主轴轴线平行，这样可保证铣出的直角通槽两侧面与工件的基准侧面平行或垂直。

图4-49　用三面刃铣刀铣敞开槽

图4-50　铣刀的选用

(3)对刀的方法。常用的对刀方法有两种:①划线对刀。在工件的加工部位划出直角通槽的尺寸、位置线，装夹校正工件后，调整铣床，使三面刃铣刀侧面刀刃对准工件上所划的宽度线，将横向进给锁紧，分次进给铣出直角通槽。②侧面对刀。装夹校正工件后，调整机床，使三面刃铣刀侧面刀刃轻擦工件侧面贴纸，垂直降落工作台，横向移动工作台一个铣刀宽度L加工件侧面到槽的距离C的位移量A，A= L+ C，见图4-51所示。再将横向进给锁紧，调整好铣削宽度ac(即槽深H)，铣出直角通槽。

2)用立铣刀铣半通槽和封闭槽　如图4-52所示，用立铣刀铣半通槽时，所选用的立铣刀直径应小于或等于槽的宽度。由于立铣刀的刚性差，铣削时容易产生“让刀”现象，加工深度较深的槽时，应分几次铣到要求深度，以免因受力过大而引起铣刀折断。铣到深度后，再将槽两侧扩铣到尺寸。扩铣时应避免顺铣，防止损坏铣刀和啃伤工件。用立铣刀铣封闭槽时，由于立铣刀的端面刀刃没有通过刀具中心，不能垂直进给切削工件，因此铣前应在封闭槽的一端预钻一个直径略小于立铣刀直径的落刀孔，由此孔落刀进行铣削，如图4-53所示。宽度大于25mm的直角通槽，也大都有采用立铣刀来铣削。

图4-51　侧面对刀铣直角通槽

图4-52　用立铣刀铣半封闭沟槽

图4-53　用立铣刀铣封闭槽
1－封闭槽加工线　2－预钻落刀孔

3.用键槽铣刀铣半封闭槽和封闭槽

精度较高、深度较浅的半通槽和封闭槽，可用键槽铣刀铣削。键槽铣刀的端面刀刃能在垂直进给时切削工件，因此用键槽铣刀铣削穿通的封闭槽，可不必预钻落刀孔。

4.直角沟槽的测量

直角沟槽的长度、宽度和深度的测量一般使用游标卡尺、深度游标卡尺，尺寸精度要求较高的槽可极限量规检查。直角沟槽的对称度，可用游标卡尺或杠杆百分表检验，用杠杆百分表检验对称度时，工件分别以侧面A、B为基准面，放在检验平板上，然后使表的触头在槽的侧面上，移动工件检测，指针读数的最大差值即为对称度误差，见图4-54所示。

图4-54　用杠杆百分表检测沟槽的对称度

(三)切断

在铣床上进行切断所用的铣刀多采用锯片铣刀。锯片铣刀的直径大，其厚度是从圆周到中心凸缘逐渐减薄的。

1.锯片铣刀的直径与厚度的确定

(1)锯片铣刀的直径计算。切断工件时，铣刀直径过大，加工时会引起振动，易折断铣刀刀齿，甚至还会使铣刀碎裂;直径太小，切断工作无法完成。铣刀的直径可按下式计算:

D＞2t+ d

式中　D——锯片铣刀的直径，mm;

　　　t——刀杆垫圈的外径，mm;

　　　d——切断工件的厚度，mm。

选用铣刀时，铣刀直径在满足上式条件的情况下，应尽可能小。

(2)锯片铣刀的厚度计算。铣刀直径确定后，再确定铣刀厚度。铣刀厚度太宽，会浪费材料;太窄，既无法保证铣削加工时所需要具有的铣削力，也容易折断。其厚度可按下式计算:

式中　L——锯片铣刀的厚度，mm;

　　　B——被切工件的总长，mm;

　　　b——所需工件的长度，mm;

　　　n——要切断工件的数量。

一般情况下，铣刀厚度可取2～5mm，铣刀直径较大时取较厚的铣刀，铣刀直径较小时取较薄的铣刀。

2.工件的切断

其操作步骤如下。

(1)铣刀的选用。铣刀的选择内容包括选用铣刀直径和铣刀厚度两项，其依据应满足前面两个公式。

(2)工件的装夹校正。锯片铣刀是利用刀杆螺母用垫圈紧压在刀杆上的，在刀杆和锯片铣刀之间一般不放键。这是因为锯片铣刀厚度较薄，放了键后容易使锯片铣刀碎裂。同时锯片铣刀应尽量安装在靠近铣床主轴端部，安装后还要检查刀齿的径向跳动和端面跳动，应在要求的范围内。

(3)铣削用量的选择。锯片铣刀由于受结构和使用特点的制约，承载能力很弱，因而切断时都是选用很小的进给量。

(4)切断。调整机床工作手柄，并配合钢直尺或标准长度的工件确定铣刀的位置(即工件所需长度)，然后进行切断，并视加工情况，充分使用切削液。

3.防止锯片铣刀折断的方法

(1)选择合理的锯片铣刀的直径和厚度，或者改善锯片铣刀的结构及几何角度，以此来提高其切削使用性能。

(2)保持锯片铣刀刃口的锋利。

(3)对于较宽且厚的工件的切断，必须要校正铣床工作台的零位，否则会使铣刀扭曲折损。

(4)在切断韧性金属时，应充分浇注冷却液，以防因切削热过高而使铣刀变形而碎裂。

(5)在铣削过程中。发现铣刀未夹紧或因铣削力过大而产生停刀、打滑等现象时，应先停止工作台的进给，然后再停止主轴的旋转。

三、特形沟槽的铣削

特形沟槽主要是指V形槽、T形槽、燕尾槽，它们在各种夹具和机床导轨中应用非常广泛。

(一)V形槽的铣削

1.用双角度铣刀铣削V形槽

用双角度铣刀铣削V形槽如图4-55所示。

图4-55　用双角度铣刀铣削V形槽

1)窄槽的铣削　用双角度铣刀铣削V形槽，首先必须在工件上用锯片铣刀铣出窄槽。窄槽的铣削步骤和方法为:

(1)铣刀的选用与安装。窄槽的铣刀选用开缝铣刀(又称切口铣刀)或锯片铣刀。铣刀的厚度应与图样标示的槽宽尺寸相等;铣刀的直径根据图样标示的槽深尺寸，由公式D＞2t+ d来确定，此时式中的“t”应为槽深尺寸。铣刀的安装方法和注意事项与切断时安装锯片铣刀相同。

(2)工件的安装与找正。首先按要求在坯料上划V形槽线。然后安装机床用平口虎钳，保证固定钳口与工作台纵向进给方向平行，最后将工件装夹在平口钳中，并找正工件使它上平面与工作台台面平行。

(3)对刀。摇动各工作手柄，使铣刀对准窄槽线，开动机床，使铣刀在工件表面切出一刀痕，退出工件，停车检测，看切痕到两边的距离是否相等，如不相等，则根据偏差值的1/2横向调整工作台，再进行试切削，使窄槽位置符合要求，紧固横向工作台。

(4)铣削加工。根据图样要求，垂向上升工作台，调整好槽深距离，选用好铣削用量，开动机床铣出窄槽。

2)铣削V形槽　V形槽的铣削步骤和方法为:

(1)根据V形槽的宽度和槽角α的大小，选用角度θ与槽角α相等，宽度略大于V形槽宽度的双角铣刀。为了提高刀杆工作刚度，铣刀应尽可能安装在靠近主轴处。

(2)开动机床，摇动各工作手柄对刀，使双角铣刀刀尖处于窄槽中间，垂向上升工作台，试铣。然后检测，根据测量结果调整工作台横向位置，直至两边距离相等。

(3)根据图样要求，调整铣削层深度，以双角铣刀擦到窄槽开始计算。其公式为:

式中　H——铣削深度，mm;

　　　B——V形槽宽度，mm;

　　　B'——窄槽宽度，mm;

　　　α——V形槽槽形角，°。

例:如图4-56所示是V形架零件，铣削该V形槽的铣削层深度为:

图4-56　V形槽零件图

(4)对于精度要求较高的V形槽，其铣削过程分粗铣和精铣。

第一，粗铣。可选用较大的铣削层深度和较大的进给量。粗铣时也可分为多次进给，但必须保留1mm左右的精铣余量。同时为了保证铣削加工的精度要求，可在一、二次粗铣后，检测V形槽对称度，并在下次进给之前根据结果调整工作台横向位置，测量方法如图4-57所示。

图4-57　预检对称度

第二，精铣。粗铣结束后，必须停车，取下工件，在平板上用百分表配合标准圆棒重新仔细地检测对称度，如图4-58(a)所示。其方法是以工件两侧面为基准，放在平板上，将标准圆棒放入V形槽内，用百分表测出圆棒的最高点，如图4-58(b)所示，然后将其指针读数值调整到零。将工件翻转180°角再测量最高点，观察读数值是否也在零位。如果不在，则根据误差值的一半调整横向工作台，再进行精铣。精铣时应以小的铣削深度、小的进给量为宜。

图4-58　测量对称度

3)V形槽的检测　V形槽的检测内容如下:

(1)检测V形槽宽度。V形槽的宽度可用游标卡尺测量。

(2)检测V形槽的槽形角。如图4-59所示，V形槽的槽形角可用万能角度尺测量。万能角度尺测量出的角度即为V形槽半角角度。

2.用单铣刀铣V形槽

V形槽也可用单角铣刀进行铣削，其铣削步骤与用双角铣刀铣V形槽基本相同。只是双角铣刀是一次铣削两个侧面，而单角铣刀是先铣好一个侧面后将工件转过180°再铣另一个侧面，如图4-60所示。

图4-59　测量V形槽槽角

图4-60　用单角铣刀铣V形槽

V形槽的铣削加工，除了前面两种方法外，还可用立铣刀(调整主轴转角)和倾斜工件来铣削，如图4-61所示。

图4-61　加工V形槽的其他方法
(a)用立铣刀铣V形槽　(b)倾斜工件铣V形槽

(二)T形槽的铣削

T形槽主要用于机床工作台或夹具上，作为定位槽或用来安装T形螺栓来夹紧工件。两端穿通的T形槽工件如图4-62所示。

图4-62　两端穿通的T形槽

T形槽由直角槽和底槽组成，因此T形槽铣刀的切削部分就与盘形铣刀相似，其切削刃分为直齿和交错齿两种，柄部有直柄和锥柄两种形式，装卸极为便利，如图4-63所示。

图4-63　T形槽铣刀

1.铣T形槽的步骤

T形槽的铣削分三个步骤来完成，即:铣直角槽、铣底槽、槽口倒角，如图4-64所示。

图4-64　T形槽的铣削加工步骤

1)铣削直角槽　直角槽铣削前，必须按图样要求在毛坯料上划出T形槽轴线，直角槽的两侧面与T形槽轴线必须对称。因此，铣直角槽时必须认真对刀。直角槽的深度等于T形槽总深度。其方法见前一节。

2)铣T形槽底槽　直角槽铣完后，就要选择T形槽铣刀铣削T形槽底槽。其操作如下:

(1)铣刀的选用。根据图样要求选用合适的铣刀，一般情况下，T形铣刀的直径应等于底槽的宽度，T形槽铣刀的厚度应等于底槽的厚度。但若铣刀直径小于底槽的宽度，则应先铣好一边后再铣另一边。若铣刀厚度也小于底槽厚度，同样应分刀铣削，先铣好上面，再铣削底面。

(2)对刀。因为工件已经在立铣床上加工完直角槽，所以不需要再装夹和找正。这时如果工作台横向未移动，则换上T形铣刀后，就不必对刀了。如果工作台横向已移动(或者工件是重新装夹)，这时就必须对刀，其方法是:

第一，切痕对刀。调整机床各工作手柄，使T形槽铣刀端面与底槽面平齐，开动机床，使铣刀在直沟槽两侧切出一个切痕，停机检测，如果两侧切痕相等，即铣刀的位置已对准了。

第二，圆棒对好。将直径等于直角槽的一根圆棒装夹在铣刀夹头内，转动主轴，圆棒能顺利进入沟槽内而不与槽侧面相摩擦，主轴即与直角沟槽已对准。然后拆下立铣头，换上T形槽铣刀便可铣削。

第三，铣削。调整好铣削层深度，选用合理的铣削用量，并调整好机床，开始铣削。铣削时先用手动进给，待铣刀有一半以上进入工件后再改用机动进给，同时要冲注切削液。

3)槽口倒角　底槽铣削好后，可拆下T形槽铣刀，装上倒角铣刀倒角。首先，铣刀的外径应根据直角宽度选用，铣刀的角度与图样标示的倒角角度应一致。其次，看槽底铣好后，横向移动工作台是否移动，如果没有，则不需要对刀。再次选用合理的铣削用量，根据图样标示的倒角大小，调整好铣削深度，开动机床一次进给完成。

2.不穿通T形槽的铣削

在机械制造中，还经常会遇到两头不穿通的T形槽。铣削这种T形槽时，应先在T形槽的两端预钻落刀孔，如图4-65所示。落刀孔的直径应大于T形槽铣刀的切削部分的直径。

其铣削操作方法为:

(1)划线。按照图样要求，在工件上划出对称槽宽线和T形槽两端位置(即找准预钻落刀孔的位置)。

(2)钻落刀孔。落刀孔的深度应略大于T形槽总深度。

(3)铣直角槽。在两落刀孔之间铣出直角沟槽，一般用立铣刀铣直角沟槽。

(4)铣T形槽。在落刀孔处铣T形槽，铣出T形槽底槽。

(5)槽口倒角。

图4-65　不穿通的T形槽落刀孔

(三)燕尾槽的铣削

燕尾槽多用于机床导轨或其他导向零件，它是与燕尾块配合使用的，如图4-66所示。燕尾槽的燕尾角度一般为55°角或60°角。

图4-66　燕尾槽与燕尾块

1.燕尾槽的技术要求

因为燕尾槽和燕尾块是作为导向零件用的，所以燕尾槽的技术要求非常严格，主要包括下列项目。

(1)角度。燕尾槽的角度要求很高，以保证燕尾槽和燕尾块能密切配合。

(2)宽度、深度尺寸要求。燕尾槽的宽度、深度要求很高。

(3)各表面的表面粗糙度。组成燕尾槽的各表面的表面粗糙度值要小。有些精度要求较高的燕尾槽导轨，铣削后还要经过磨、刮等精密加工。

(4)各表面的平面度。组成燕尾槽的各表面的平面度要小。

此外，对组成燕尾各表面的表面硬度也有很高的要求。

2.燕尾槽和燕尾块的铣削步骤

(1)铣直角沟槽和台阶。如图4-67所示，直角沟槽和台阶可在卧式铣床上用三面刃铣刀铣削，也可在立式铣床上用立铣刀或面铣刀进行铣削。一般情况下，多在立式铣床上用立铣刀或面铣刀进行铣削。

图4-67　铣直角沟槽和台阶

(2)铣燕尾槽或燕尾块。燕尾槽或燕尾块用燕尾槽铣刀铣削。铣刀的角度应与燕尾槽或燕尾块的角度相等，铣刀的直径和厚度应根据燕尾槽或燕尾块的宽度和深度来选择，如图4-68所示。

图4-68　铣燕尾槽或燕尾块

在实际生产中，有的燕尾槽在长度方向上带有斜度。铣削这样的燕尾槽时，是先铣好燕尾槽不带斜度的一侧，然后按图样要求，将工件调整到与工作台进给方向成一定斜度，固定后，铣出带斜度的一侧，如图4-69所示。

图4-69　带斜度的燕尾槽

3.燕尾槽和燕尾块的测量

如图4-70所示，燕尾槽和燕尾块的检测内容有下面几项。

图4-70　燕尾槽的测量
(a)测量槽形角　(b)测量槽宽

(1)用万能角度尺检测燕尾槽(或燕尾块)的槽形角，如图4-70(a)所示。用深度千分尺检测槽深。

(2)如图4-70(b)用内径千分尺和普通千分尺分别配合圆棒检测燕尾槽宽度。

(3)如图4-71所示，用外径千分尺配合标准圆棒检测燕尾块的宽度。

图4-71　测量燕尾块的宽度

燕尾槽的宽度可用下式计算:

式中　A——燕尾槽上部宽度，mm;

　　　M——两标准圆棒内测距离，mm;

　　　α——燕尾槽槽形角度，°;

　　　D——两标准圆棒直径，mm;

　　　H——燕尾槽槽深度，mm。

燕尾块的宽度可用下式计算:

式中　A——燕尾块下部宽度(窄槽)，mm;

　　　M——两圆棒外测距离，mm;

　　　α——燕尾槽槽形角度，°;

　　　D——圆棒直径，mm。

当燕尾槽槽形角α为55°或60°时，其简化公式见表4-4。

表4-4　燕尾槽和燕尾块宽度计算的简化公式　(单位:mm)

(四)特形沟槽铣削的质量分析

由于操作和计算都比较复杂，故而在生产实际中，往往由于这种不当会在铣削特形沟槽时使铣出的工件不能满足图样要求。所以要加以注意。特形沟槽的质量分析与注意事项见表4-5。

表4-5　特形沟槽的质量分析与注意事项

续表

四、工程实例

(一)矩形工件的铣削

1.工程图样

矩形工件的零件图样如图4-72所示，毛坯:100mm×50mm× 60mm，件数:5件。

图4-72　矩形零件图

2.铣削方法与步骤

(1)图样分析。从图可知，工件材料为铸铁件，加工后各表面粗糙度要求为R3.2μm，各相邻表面相互垂直，相对表面相互平行，并有一定的尺寸精度要求。工件以A面为基准面，其铣削加工数量为5件。工件毛坯余量为5mm。

(2)铣刀的选用。本例工件有铣削层宽度分别为50mm和60mm，且数量少，表面粗糙度要求不高，因而选用80mm×80mm× 32mm规格的高速钢粗齿圆柱铣刀。

(3)工件装夹。采用机用平口虎钳装夹工件，虎钳规格为100mm。

(4)虎钳的安装。钳底面必须与工作台台面紧密贴合且虎钳固定钳口与工作台进给方向一致。

(5)铣削用量的选用。吃刀量:粗铣时为4～4.5mm;精铣时为0.5～1mm;每齿进给量的选用:粗铣时fz= 0.01mm/z，精铣时fz= 0.05mm/z;铣削速度:由于工件是铸铁，因而其铣削速度应为16～20m/min(即主轴转速在75转左右)。

(6)铣削加工操作。

第一，铣A面。如图4-73(a)所示，工件以B面为粗基准，并靠向固定钳口，在虎钳导轨上垫平行垫铁，在活动钳口处放置圆棒，加工基准面A，要求A面有较好的平面度和较低的粗糙度。

第二，铣B、C面。如图4-73(b)、(c)所示，以A为定位基准面铣削B、C面。铣削时，将A面与固定钳口贴紧，虎钳导轨面上放置圆棒夹紧工件。

第三，铣D面。如图4-73(d)所示，将各表面擦干净，使A面与虎钳导轨上的平行铁贴紧，并保证定位基准面与铣床工作台台面的平行度，必须保证平行垫铁有较好的平行度和较小的表面粗糙度值，装夹时用铜棒或木锤轻敲工件D面，以使A平面与垫铁贴合良好。(在铣削C、D面时，应保证其与相对面的尺寸公差，尤其是精铣时更应重视。)

第四，铣E面。如图4-73(e)所示，将工件A面与固定钳口贴合，轻轻夹紧工件，然后用90°角尺找正B面。将角尺的短边与基准的导轨面贴合，如图4-73(f)所示。使长边与工件B面贴合，夹紧工件，进行铣削。

第五，铣F面。如图4-73(g)所示。其方法和注意的问题与铣E面相同。此外，还要保证F面与E面之间的尺寸精度。

图4-73　矩形零件铣削加工操作图

3.工件的检测

工件铣削完成后，必须按照工件的技术要求对工件进行检测。本例的检测项目有以下内容。

(1)与A面相邻的B、C两面与A面的垂直度误差不得大于0.05mm。

(2)D面与A在的平行度误差不得大于0.05mm。

(3)各相对表面间的尺寸精度。

(4)各表面的表面粗糙度，其值都为Ra3.2μm。

(二)斜面的铣削

1.工程件图样

图4-74所示是具有斜面的工件。

图4-74　斜面零件图

2.铣削方法和步骤

(1)图样分析。毛坯为矩形工件，要求铣出两个对称斜面。

(2)铣刀的选用。从图可知，工件斜面宽度较小，且倾斜角为45°，因而应选用45°单角铣刀，且刀刃宽度要比工件斜面宽度大。现采用直径为75mm、齿数为24的45°单角铣刀。

(3)工件的装夹。采用机用平口虎钳装夹工件，夹紧工件两侧，使工件高出钳口14mm以上，但不可高得太多，不然会影响工件装夹的稳定性。

(4)铣削用量的选用。从图样分析可知，工件的余量较大，因而应分两次铣削，第一次铣去9mm，第二次铣去3mm。每齿进给量为0.03mm/z，铣削速度控制在20mm/min(根据计算得主轴转速为85r/min，实际生产操作中应取75r/min)。

(5)铣削操作。

第一，用一把单角铣刀铣削斜面。当生产量不大时，可用一把45°单角铣刀铣此斜面，其方法为:①对刀。升高工作台，使工件外侧处于铣刀刀尖的下面。再上升工作台直至铣刀开始微量切到工件，然后退出工件。②铣一侧面。根据刻度盘记号，把工作台上升9mm，进行铣削。铣完后，检测，看所留余量是否为3mm，再调整铣削层深度，铣出一侧斜面来。③铣另一斜面。松开工件，将工件旋转180°，重复前两步，即可铣出另一侧斜面来。

第二，用两把单角铣刀铣削斜面。对于大批量生产，则采用两把规格相同，刀刃相反的45°单角铣刀组合起来铣削。其操作步骤与单角铣刀铣削时的1、2步相同，只是在第一刀铣削掉9mm后，一方面要检测实际留下的加工余量，另一方面要检查两个斜面是否对称。若不对称，则应根据实际加工余量大小作相应的调整，然后进行第二次铣削加工至图样要求。

3.工件的检测

工件铣削完成后，必须按照工件的技术要求对工件进行检测。本例的检测项目有如下内容。

(1)两个斜面的倾斜角度是否是45°，两个斜面是否对称。

(2)各表面的表面粗糙度值，其值都应为Ra3.2μm。实际生产中一般凭经验判断。

(3)各相对表面的尺寸精度。

(三)台阶的铣削

1.工程图样

台阶零件图样见图4-75所示。

图4-75　台阶零件图

2.铣削方法和步骤

(1)图样分析。由图样可知，台阶的宽度为7mm，深度为12mm，加工表面粗糙度为Ra3.2μm，凸台两侧的平行度误差不大于0.10mm，凸台中心线相对于台阶两面的对称度不大于0.10mm。毛坯为45钢的矩形方坯。

(2)铣刀的选择。根据台阶的宽度，可选用外径D= 80mm、宽度L= 12mm、孔径d= 27mm、齿数z= 12的直齿三面刃铣刀

(3)工件的装夹校正。根据工件的外形和大小采用平口虎钳装夹。安装虎钳并用百分表校正固定钳口与纵向进给方向平行后压紧。工件装夹前要用高度尺在工件上划出16mm凸台对称尺寸线及12mm的深度线，然后将工件装夹在钳口内，并在工件下面垫上经磨削后有适当的垫铁，使工件高出钳口14mm左右夹紧，再用铜棒轻轻敲击使之与平行垫铁贴紧。

(4)铣削用量的选用。根据加工表面粗糙度值的要求，将工件分粗、精铣两步完成，保证精铣余量每面(侧面和底面)为0.5mm。主轴转速n= 95r/min(vc≈25m/min)，进给量vf= 47.5mm/min。

(5)铣削操作。

第一，对刀。它包括深度对刀与侧面对刀。①深度对刀。在工件表面贴一张薄纸，开动机床，调整各方向手柄，使铣刀外圆切削刃与薄纸接触，在垂直刻度盘上做记号，退出工件，粗铣时把铣削层深度调整到11.5mm;精铣时工作台上升0.5mm，记下刻度值。②侧面对刀。如图4-76(a)所示，在工件侧面贴一张薄纸，开动机床，慢慢横向移动工作台，使铣刀与薄纸接触在横向刻度盘上做记号，退出工件，根据记号，横向调整粗铣时的铣削宽度6.5mm，留0.5mm的精铣量，紧固横向工作台，开始铣削。

第二，粗、精铣一侧台阶。前面工作做好后，开动机床，纵向移动工作台，根据刻度盘记号，粗铣出一侧台阶。然后用千分尺或游标卡尺检测精铣余量，再根据检测结果调整工作台进行精铣，使其达到图样要求。

图4-76　调整铣刀位置
(a)侧面对刀　(b)移动距离H

第三，粗、精铣另一侧面台阶。这时不必重新调整铣削层深度，只是将工件横向移动一个距离H即可，如图4-76(b)所示。H的大小为:

H= A+ L

式中　H——工作台横向移动距离，mm;

　　　A——台阶的凸台宽度，mm;

　　　L——铣刀宽度，mm。

本例中粗铣时的工作台移动的距离H= 16+ 12+ 0.5= 28.5mm。

实际操作中由于受铣刀的侧面摆差和铣床横向丝杠间隙的影响。

一般情况下，工作台实际移动距离H应比计算值再大0.5mm左右，即粗铣时H= 29mm左右，试切后进行测量，根据测量结果将工作台横向调整准确，再进行铣削。对于另一侧面的铣削，也可以采用换面法来加工，即一侧台阶加工完成后，松开虎钳，将工件调转180°，并使其底面与平行垫铁紧密贴合，夹紧工件后再加工另一侧面台阶。

3.工件的检测

本例工件检测项目有以下几项:

(1)表面粗糙度。其值都为Ra3.2μm。实际生产中凭经验判定。

(2)凸台两侧的平行度。其误差不大于0.10mm。

(3)凸台中心线对台阶两垂面的对称度。其误差不大于0.10mm。

(4)台阶各部分之间的尺寸精度。

(四)压板的铣削

1.工程图样

压板图样如图4-77所示。

图4-77　压板零件图

2.铣削的方法和步骤

(1)图样分析。从零件图样可知，中间通孔的宽度为16mm，深度(穿通)为17mm，槽内表面粗糙度值为Ra6.3μm，压板材料为45钢。

(2)铣刀的选用。根据通孔尺寸，选用直径D= 16mm，齿数z= 3的立铣刀。

(3)工件的装夹。采用平口虎钳装夹。因为是穿通的，因而应工件下面垫两块较窄的垫铁，如图4-78所示。且工件应预先划好线，并钻好落刀孔。

图4-78　压板装夹在虎钳内

(4)铣削用量的选用。主轴转速n= 300r/min。依图样可知，沟槽(穿通)长度较短，所以可采用手动进给铣削完成。

(5)铣削操作。

第一，对刀。移动各工作台手柄，使铣刀与工件上预先钻的落刀孔重合。

第二，手动进给铣削。开动机床，使铣刀穿过落刀孔，紧固横向工作台和主轴套筒，手摇工作手柄作纵向进给铣削。铣削时，由于铣刀刚性差，易产生偏让，故而手摇进给速度不能过快。

3.工件的检测

本例通孔的检测项目有以下几项:

(1)通孔各表面粗糙度值。其值应为Ra6.3μm。实际生产中凭经验判定。

(2)尺寸与形状精度。主要有通孔的宽度、长度和两端圆弧半径。

(3)通孔压板上的位置尺寸及尺寸精度。

(五)沟槽铣削

1.工程图样

零件加工图样如图4-79所示。

图4-79　T形槽零件图

2.铣削方法和步骤

(1)图样分析。从零件图样可知，T形槽的总深度为36mm，直角沟槽的宽度为18mm，T形槽槽底尺寸为宽32mm，高14mm，T形槽对零件中心线的对称度偏差不大于0.15mm，槽口倒角尺寸为C1.6，零件各表面的粗糙度值都为Ra6.3μm，零件的外形尺寸为80mm×60mm×70mm。

(2)铣削直角槽。

第一，工件的装夹找正。工件装夹前，先在工件上按图样要求划出对称槽宽度。本例工件可采用机床用平口虎钳装夹。将虎钳安放在铣床工作台上，找正固定钳口与铣床工作台纵向进给方向平行，校正虎钳导轨面与铣床工作台台面平行，用固定螺栓将虎钳压紧在铣床工作台台面上，然后将工件装夹在虎钳内，找正工件上与铣床工作台台面平行。

第二，铣刀的选用安装。根据图样所标示的直角槽尺寸，选用Φ18mm的立铣刀或键槽铣刀。直柄铣刀安装在铣夹头上，锥柄铣刀用变径套紧固在主轴上。并根据事先划好的对称槽宽度线的位置，将铣刀调整到正确的铣削位置，紧固横向工作台位置。

第三，铣削用量的选用。主轴转速:n= 250r/min;进给速度: Vf= 30mm/min。本例分两次进给完成。第一次铣出22mm;第二次铣出14mm，即在第一次的位置上，工作台垂向上升14mm。铣削开始时采用手动进给，待铣削平稳后，改为机动进给，两次走刀的进给方向要一致。

(3)铣底槽、直角沟槽铣削好后，不要松开铣床工作台横向紧固位置，然后按下操作铣削T形槽底槽。

第一，铣刀的选用。根据图样所示T形槽的尺寸，选用直径D 为32mm，宽度L为14mm，直柄尺寸与直角沟槽宽度18mm相等的直柄铣刀。

第二，铣削用量的选用。主轴转速:n= 118r/min;进给速度: Vf= 23.5mm/min。因直角沟槽铣削完后，横向进给工作台紧固未动，故不需要对刀。这时应根据图样标示的尺寸，只需调整铣削层深度便可铣削了。铣削开始时使用手动进给，待铣刀有一半以上切入工件后，改为机动进给。铣削层深度的调整，实际上调整T形槽铣刀对底槽平面的上下位置，它有贴纸试切法和擦刀试切法两种方法。

(4)槽口倒角。T形槽底槽铣削完毕后，同样不要松开横向工作台位置，这样就不需要对刀了。这时只需改变一下主轴转速，使n= 235r/min，增大进给速度，使Vf= 47.5mm/min，然后选用外径D= 25mm、角度θ= 45°的反燕尾槽铣刀，调整铣削层深度，即可铣削。

3.件的检测

本例工件的检测项目有以下几项:

(1)T形槽的总深度尺寸，其值为36mm。

(2)直角沟槽的宽度尺寸及尺寸精度。其尺寸为18mm，偏差为mm。

(3)T形槽对工件中心线的对称度，其偏差不大于0.15mm。

(4)T形槽底槽的尺寸。其宽度为32mm，高为14mm。

(5)T形槽槽口倒角尺寸。槽口倒角尺寸为1.6mm×45°。

(6)零件各表面粗糙度值。其值都为Ra6.3μm。

(7)零件的外形尺寸。其长为80mm，宽为60mm，高为70mm。

(六)燕尾槽的铣削

1.工程图样

燕尾槽零件图见图4-80所示。

图4-80　燕尾槽零件图

2.铣削方法和步骤

(1)图样分析。从零件图样可知，燕尾槽的深度为12mm，燕尾槽的槽形角为60°，燕尾槽口(直角槽)的宽度为17mm，燕尾槽的表面粗糙度值为Ra3.2μm，零件其他表面粗糙度值为Ra6.3μm，零件的外形尺寸为120mm×35mm×60mm，槽底放标准圆棒的槽宽为15±0.05mm。

(2)铣直角槽。

第一，工件的装夹校正。工件装夹前在工件上按图样要求划出燕尾槽的位置线和直角槽宽度线。本实例工件可用机用平口虎钳装夹。在虎钳上装夹工件时，要使燕尾槽轴线与铣床工作台纵向进给方向平行，这样可使铣削力朝向固定钳口。另外要用平行垫铁垫高工件，使工件高出钳口14mm，找正工件一平面与铣床工作台台面平行。

第二，铣刀的选用。根据图样要求，本例铣刀的选用为: Φ16mm的锥柄立铣刀。

第三，铣削用量的选用。主轴转速:n= 250r/min;进给速度: Vf= 30mm/min。从图样可知，燕尾槽的深度为12.3mm，可一次将铣削余量铣去。根据对刀时工作台垂向位置，将工作台垂向上升12mm，开始铣削。铣削开始时采用手动进给，待铣刀一半以上进入工件后，改为机动进给。第一刀铣完后，将直角槽两边各扩铣0.5mm，使直角槽宽度为17mm。

第四，对刀。根据划好的直角槽宽度线，将铣刀调整到直角槽宽度中间部位，紧固工作台横向位置。

(3)铣燕尾槽。

第一，铣刀选用。根据图样要求，选用Φ30×60°的燕尾槽铣刀。

第二，铣削用量的选用。因为燕尾槽铣削时排屑困难，散热差，所以宜选用较小的铣削用量。本例选用为:主轴转速:n= 118r/min;进给速度:Vf= 23.5mm/min。由于燕尾槽平面的表面质量要求很高，可分为粗铣和精铣。

粗铣时铣去大部分加工余量，留0.5～1mm的精铣余量，且铣削时要冲注冷却液，并注意排屑。精铣燕尾槽至槽底，用标准圆棒测量尺寸15±0.05mm。

第三，对刀。调整工作台位置，使直角槽底平面与燕尾槽铣刀下平面对齐。

3.工件的检测

本例工件的检测内容有下面几项:

(1)燕尾槽的槽形角。其值为60°。

(2)燕尾槽的深度。其值为12.3mm。

(3)燕尾槽的开口宽度，其值为17mm。

(4)工件各表面的表面粗糙度值。

(5)标准圆棒之间的宽度，其值为15±0.05mm。

思考与练习

1.平面、台阶和直角沟槽有哪些技术要求?

2.什么是顺铣?什么是逆铣?各有什么特点?

3.立铣头的校正方法有哪些?

4.平面的铣削内容有哪些?各适用什么铣削方法?

5.台阶的铣削方法有哪几种?各有何特点?

6.用三面刃铣刀和用立铣刀铣直角沟槽有哪些特点?

7.V形槽的铣削方法有哪几种?

8.试述铣T形槽时容易出现的问题和注意事项?

9.如图4-81所示，测量55°燕尾槽。已测得槽深H= 10.05mm，用直径为8mm的标准量棒间接测量，两量棒内侧距离M= 20.75mm。求燕尾槽槽口宽度A。

图4-81

10.按图样要求完成图4-82所示零件的铣削工作。

图4-82