《 模具制造技术 》 精品课程

1. 《模具制造技术》精品课程 四川航天职业技术学院

2. 教学要点 模具制造项目 课题：模具零件的铣削加工 【目的要求】 1、了解铣削加工的特点； 2、熟悉铣床的常用附件及其应用； 3、掌握铣削加工的一般工艺原则和方法； 4、掌握典型模具零件的铣削加工。

3. 教学要点 模具制造项目 课题：模具零件的铣削加工 【重点】 1、铣削加工的一般工艺原则和方法； 2、典型模具零件的铣削加工。 【难点】 1、典型模具零件的铣削加工。

4. 教学案例 圆弧面的铣削 不规则型面的立铣加工

5. 一、概述 铣削加工是在铣床上利用铣刀旋转对工件进行切削加工的方法。铣刀是旋转的多刃具，所以铣削是多刃刀具加工，可使用较大的切削速度，生产效率高。 在模具零件的铣削加工中，应用最广的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，主要加工对象是各种模具的型腔和型面，其加工精度可达IT10，表面粗糙度为Ra1.6μm。若选用高速、小用量铣削，则工件精度可达IT8，表面粗糙度为Ra0.8μm。铣削时，留0.05mm的修光余量，经钳工修光即可得到所要求的型腔。当型腔或型面的精度要求高时，铣削加工仅作为中间工序，铣削后需用成形磨削或电火花加工等方法进行精加工。

6. X6132铣床基本结构： 图1 X6132外形结构 （1）底座 （2）床身 （3）悬梁 （4）主轴 （5）刀杆支架 （6）工作台 （7） 回转台 （8）床鞍 （9）升降台

7. 二、铣削加工 （一）铣削的工艺特点及应用 1.铣刀是多齿刀具，铣削过程中多个刀齿同时参加切削，无空行程。 2.铣削加工范围很广。 3.铣削力变动较大，易产生振动，切削不平稳。 4.铣床、铣刀比刨床、刨刀结构复杂，且铣刀的制造与刃磨比刨刀困难，所以铣削成本比刨削高。 5.铣削与刨削的加工质量大致相当，经粗、精加工后都可达到中等精度。

8. 1）切削速度Vc 切削速度即为铣刀最大直径的线速度： Vc=πdn/1000（m/min） 2）进给量f 指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。有 三种方式： （1）每齿进给量fz mm/z （2）每圈进给量f mm/r （3）每分钟进给量 mm/nim 铣床多用于每分钟进给量 Vf=f×n=fz×zn mm/nim

9. 3)背吃刀量 也就是切削深度ap,它是沿铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。 4)侧吃刀量 就是切削宽度ae,它是沿垂直与铣刀轴线上的测量的切削层尺寸。 (二)选择铣削用量的次序 首先选择较大的铣削宽度、深度，其次是加大进给量。最后才是根据刀具耐用度的要求，选择适宜的铣削速度。 三、常用铣床附件及其应用 常用铣床附件有万能分度头、万能铣头、平口钳、回转工作台。

10. （一）分度头 1、分度头的组成及作用 分度头是一种分度的装置。它由底座、转动体、分度盘、主轴、自定心三爪卡盘及顶尖等组成。主轴装在转动体内，并可随转动体在垂直平面内扳动成水平、垂直或倾斜位置。例如在铣六方、齿轮、花键等工作时，要求工件在铣完一个面或一条槽之后转过一个角度，再铣下一个面或一条槽，这种使工作转过一定角度的工作即称分度。分度时摇动手柄，通过蜗杆、蜗轮带动分度头主轴，再通过主轴带动安装在主轴上的工件旋转。

11. 2、简单分度法 分度头蜗杆蜗轮的传动比为1：40，即当与蜗杆同轴的手柄转过一圈时，单头蜗杆前进一个齿距，并带动与它相啮合的蜗轮转动一个轮齿；这样当手柄连续转动40圈后蜗轮正好转过一整转。由于主轴与蜗轮相连，故主轴带动工件也转过一整转。如使工件Z等分分度，每分度一次，工件（主轴）应转动1/Z转，则分度头手柄转数n与Z的关系为： 即这种分度方法称为简单分度。

12. 例：铣一六面体，每铣完一面后工件应转过1/6转，按上述公式手柄转动转数应为：例：铣一六面体，每铣完一面后工件应转过1/6转，按上述公式手柄转动转数应为： 即手柄要转动6整圈再加上2/3圈；此处2/3圈一般是通过分度盘来控制的。分度头一般备有两块分度盘，分度盘两面上有许多数目不同的等分孔，它们的孔距是相等的，只要在上面找到3的倍数孔，例如30、33、36……任选一个即可进行2/3圈的分度。当然，这是最普通的分度法；此外尚有直接分度法、差动分度法和角度分度法等。

13. 3、利用分度头铣螺旋槽 铣削中经常会遇到铣螺旋槽的工作，在万能卧式铣床上利用分度头就能完成此项工作。铣削时工件一面随工作台纵向直线移动，同时又被分度头带动作旋转运动，其运动关系为：当工件纵向移动一个欲加工螺旋槽的导程L时，被加工工件刚好转一转，其运动是通过工作台的纵向丝杆与分度头之间的交换齿轮搭配来完成的，其运动关系式可写成：

14. n X Y 交换齿轮的传动比： 式中 P—工件台丝杆螺距； L—欲加工工件螺旋槽导程； Z1、Z2、Z3、Z4—交换齿轮齿数。 用成形盘铣刀在万能卧式铣床上铣螺旋槽时，槽的法向截面形状必须和铣刀断面形状一致，为此在加工螺旋槽时应将工作台旋转一个工件的螺旋角。加工左螺旋时，工作台应顺时针转；加工右螺旋时，工作台逆时针转。在立式铣床上铣螺旋槽时，工作台不必转角度。

15. （二）万能铣头 万能铣头是一种扩大卧式铣床加工范围的附件，利用它可以在卧式铣床上进行立铣工作。使用时卸下卧式铣床横梁、刀杆，装上万能铣头，根据加工需要，其主轴在空间可以转至任意方向。

16. （三）平口钳 平口钳适宜装夹小型的六面体零件，也可以装夹轴类零件铣键槽等。 （四）回转工作台 回转工作台又称圆形工作台，内部为蜗轮蜗杆传动，转台安装在蜗轮上。转动装在蜗杆上的手轮时，转台带动工件作缓慢的圆周进给。它一般用于较大零件的分度工作和非整周圆弧的铣削加工。

17. 四、铣削方式 （一）周铣 用铣刀的圆周刀齿进行切削的铣削方式叫周铣。周铣又分为顺铣和逆铣。 1、顺铣：铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给运动方向相同称为顺铣。顺削时，铣刀刀齿的切削厚度从最大逐渐递减至零，没有逆铣时刀齿的滑行现象，加工硬化程度大为减轻，已加工表面质量也较高，刀具耐用度也比逆铣时高。

18. 2、逆铣 • 铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向和工件的进给运动方向相反称为逆铣。 • 逆铣时，铣刀刀齿的切削厚度从零逐渐增大至最大值。刀齿在开始切入时，刀齿在工件表面上打滑，产生挤压和摩擦，这样将使刀齿容易磨损，工件表面产生严重的冷硬层。下一个刀齿又在前一个刀齿所产生的冷硬层上重复一次滑行、挤压和摩擦的过程，加剧刀齿磨损，增大了工件表面粗糙度值。

19. （二）端铣 1、对称铣 铣削过程中，面铣刀轴线始终位于铣削弧长的对称中心位置，且顺铣部分等于逆铣部分。 2、不对称铣 当面铣刀轴线偏置于铣削弧长对称中心的一侧时，这种铣削方式称为不对称铣。

20. 五、铣削加工的一般工艺原则和方法 （一）工件常用装夹方法 平口钳装夹 压板螺栓夹紧

21. 回转工作台装夹工件 分度头装夹工件

22. 六、铣刀的安装 （一）带柄铣刀的安装 直径较小的铣刀，可用弹簧夹安装。当铣刀的锥柄和主轴的锥柄相符是，可直接用于安装。当铣刀的锥柄与主轴不符时，用一个内孔与铣刀锥柄相符而外锥与主轴孔相符的过渡套将铣刀装入主轴孔内。 （二）带孔铣刀的安装 铣刀应可能的靠近主轴，以保刀杆的刚度，套简的端面和到的端面擦干净，减少刀的跳动，拧紧刀杆的压紧螺母时，必须先装上吊架，以防刀杆受力弯曲。 带孔的铣刀是靠专用的心轴安装的，如套式铣刀，面铣刀，属于短刀杆安装。

23. 七、铣床常用量具 为了确保零件的加工质量，应对被加工的零件进行表面粗糙度，尺寸精度，形状精度和位置精度的测量，用于测量的工具称为量具。 1、游标卡尺—可测量外表尺寸，内表面尺寸及测量深度。 2、百分尺—外内径及深度百分尺，可测外表面外径、内孔几深度。 3、百分表—测量端面和径向跳动，测量平行度，工件安装找正。 4、深度游标卡尺—测量深度和高度 5、高度游标卡尺—测量高度及精密划线用。 6、直角尺—直角尺测量垂直度误差 7、万能角度尺—测量工件的内外角度

24. 八、模具零件的铣削加工 模具零件的铣削，使用立铣的方式最多。 （一）平面或斜面的加工 在立铣床上使用端铣刀加工平面或斜面时，生产效率高。因此，这种加工方法在模具零件的平面或斜面加工中得到广泛的应用。 （二）圆弧面的加工 圆转台是立铣加工中常用的附件，利用它可进行各种圆弧面的加工。 利用圆转台进行立铣加工圆弧面的方式如下表所示。

25. 利用圆转台进行立铣加工圆弧面的方式

26. （三）复杂型腔或型面的加工 对于不规则的型腔或型面，可采用坐标法加工，即根据被加工点的位置，控制工作台的纵横(X、Y)向移动以及主轴头的升降(Z)进行立铣加工。例如，图8所示的不规则型面，其轮廓一般是按极坐标方法设计的，所以在加工前可按工件的极坐标半径、夹角和加工用铣刀直径计算出铣刀中心在各位置的纵横向坐标尺寸，然后逐点铣削。当立铣加工的对象为复杂的空间曲面时，亦可采用坐标法，但需控制X、Y、Z三个坐标方向的移动。 坐标法加工后的型腔或型面的精度较低，需经钳工修整才能获得比较平滑的表面。

27. 不规则型面的立铣加工

28. （四）坐标孔的加工 利用立铣工作台纵向和横向移动，可加工工件上的坐标孔。但因驱动工作台移动的丝杆和螺母之间存在间隙，故孔距的加工精度不高。当孔距精度要求较高时，可用坐标铣床。这种铣床是以孔加工和立铣加工为主要对象的，在机床上装有光电式或数字式读数装置，其加工精度比立式铣床高。 坐标铣床

29. Thank You !