铣刀的铣削要素

　　【编者按】在金属切削加工中，铣刀是最常用的平面加工刀具。铣刀不但能完成简单平面的加工，而且还能完成不同方位平面的加工，或由多个简单平面构成的表面的加工。铣刀的种类很多，常用的有圆柱铣刀、端铣刀、键槽铣刀、立铣刀、模具铣刀、半圆键槽铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、锯片铣刀等。

　　(一)铣削用量

　　如图所示，铣削用量的计算如下。

　　1．铣削速度

　　式中do——铣刀的直径，mm； n——铣刀转速，r／rain。

　　2．进给量f

　　铣削进给量有每齿、每转和每分钟三种表示法。

　　(1)每齿进给量fz 指铣刀每转过一个刀齿时，铣刀与工件的相对位移，单位为mm／z。

　　(2)每转进给量f 指铣刀每转一转时，铣刀与工件的相对位移，即式中z——铣刀的齿数。

　　(3)每分钟进给量νf 指铣刀相对于工件每分钟的位移量，即

　　3．铣削深度ap

　　指基面内平行于铣刀轴线度量的切削层尺寸。

　　4．铣削宽度ae

　　指在垂直于铣刀轴线的平面内度量的切削层尺寸。它是铣削时特有的一个参数，其大小取决于同时工作齿数的多少。

　　(二)切削层参数

　　1．圆柱铣刀

　　(1)切削厚度hD 指铣刀相邻两齿所形成的加工表面问的垂直距离，即式中 ψ——瞬时接触角， 通常以ψ=δ/2处的切削厚度为平均切削厚度，于是有式中hDav——铣削时的平均切削厚度，mm。

　　(2)切削宽度bD 根据定义，切削宽度是在基面内沿加工表面所度量的切削层尺寸。但为研究问题方便起见，常采用实际切削宽度bDs，即铣刀切削刃与工件切削层的实际接触长度。对于直齿圆柱铣刀铣削时，bD=ap=常数，由于每一个刀齿突然切入与切出，故铣削力波动大；对于螺旋齿圆柱铣刀铣削时，由于螺旋角ω的作用，bDs是变化的，刀齿刚切入工件时，bDs很小，以后逐渐增大，切离时又逐渐减小，因而铣削过程较直齿平稳。

　　(3)平均切削总面积ADav 铣削时的切削总面积为各刀齿切削面积之和。但因铣削时每齿的切削厚度hD是变化的，螺旋齿圆柱铣刀的切削宽度也是变化的，并且同时工作齿数ze也在变化，所以直齿、螺旋齿圆柱铣刀铣削时的切削总面积是变化的，故常用平均切削总面积计算：式中 Qz——单位时间内的金属切除量； z——铣刀的齿数。

　　2．端铣刀

　　(1)切削厚度hD 在端铣时刀齿切入、切出时的切削厚度为最小，在铣刀中心移动的轨迹位置时切削厚度为最大。其任意一点的切削厚度为：式中 ψ——瞬时接触角，是由铣刀中心移动轨迹分别向切入或切出位置两侧度量的角度。

　　根据数学推导，平均切削厚度为：式中δ——切入角(δ1为切出角)。

　　(2)切削宽度bD 在铣削过程中，切削宽度保持不变。

　　(3)平均总切削面积ADav　

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