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1、教学目标知识目标：了解铣削加工的特点；了解铣削加工的工艺范围；掌握普通铣床的型号及主要技术规格；掌握普通铣床的组成部分及其作用；了解普通铣床的传动系统。了解平口钳、压板等铣床常见附件种类；了解常见铣刀的分类。掌握平面度的检验方法。了解沟槽的种类；了解加工沟槽类零件的刀具种类。技能目标：熟练掌握铣床的基本操作方法；能应用刻度盘调整背吃刀量；能正确维护与调整铣床。掌握平口钳等常见铣床附件的使用方法；掌握常见铣刀的装夹使用方法。熟练运用铣削平面零件的工艺方法；熟练运用平面的铣削方法。掌握沟槽类零件的装夹方法；掌握沟槽类零件的铣削方法。教学重点掌握铣床的操作方法，能够铣削平面零件、沟槽类零件。教学难点
2、在教师辅助下，能够独立进行铣工工艺的相关操作。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时20学时教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计注 释模块七 铣工铣削加工是指在铣床上利用刀具的旋转运动和工件的移动（或转动）来改变毛坯的形状和尺寸，将毛坯加工成符合图样要求的工件。铣削加工范围广泛，加工尺寸精度公差等级可达IT13IT7，表面粗糙度Ra值可达12.51.6 m。铣削加工时工件上有三个不断变化的表面。（1）已加工表面。已加工表面是指已切除多余材料层而形成的新表面。（2）过渡表面。过渡表面是指铣刀切削刃在工件上形成的新表面。（3）待加工表面。待加工表面是指工件上有待切除多余材料
3、的表面。铣削加工主要用于加工平面、台阶面、斜面、垂直面、各种沟槽、成形面、齿轮和螺旋槽等，如图7-1所示。图7-1铣削的基本内容铣工包括铣床的基本操作和铣削加工两个部分，铣床的基本操作是铣工的基本技能，我们将从认识铣床开始，最终达到能操作铣床的目的。通过铣削加工的操作训练，可以利用铣床加工零件提高动手能力，培养实践兴趣和能力，实现创新。课题一 铣床的基本操作铣床的基本操作是铣削加工的基础，可分为操作铣床、装夹工件和刀具两个实训进行操作训练。实训一 操作铣床一、实训内容以X62W型铣床为例，根据铣床的操作过程分组进行操作训练。二、工艺知识1.普通铣床的型号机床型号是机床产品的代号，用以简明表示机
4、床的类别、结构特性等。2.普通铣床的种类铣床种类很多，按其结构可以分为卧式铣床、立式铣床和龙门铣床三大类。常用的为卧式铣床和立式铣床。3.普通铣床的组成部分及其作用1)卧式铣床X62W型铣床是目前应用最广泛的一种卧式万能升降台铣床。其主要特点是转速高，功率大，刚度高，操作方便、灵活，通用性强。它可以安装万能立铣头，使铣刀回转任意角度，完成立式铣床的工作。（1）床身。床身是铣床的主体，用来固定和支持其他部件。（2）横梁。横梁用来安装挂架，支持铣刀刀轴的外端。（3）纵向工作台。纵向工作台用来带动工件做纵向进给运动。（4）横向工作台。横向工作台用来带动纵向工作台做横向进给运动。（5）升降台。升降台用
5、来支持工作台，带动工作台做垂直进给运动。（6）底座。底座用来支持床身，承受铣床全部重量。底座还用来盛放切削液。2）立式铣床立式铣床与卧式铣床相比，主要区别是立式铣床的主轴垂直布置，根据加工需要，可以将立铣头（包括主轴）左右扳转一定角度，以便加工斜面等。立式铣床适于加工较大平面及利用各种带柄铣刀加工沟槽及台阶平面，生产率要比卧式铣床高。（1）底座。底座用来支撑床身，承受铣床的全部重量。底座内盛储切削液。（2）床身。床身是铣床的主体，用来安装和连接铣床各部件。（3）主轴。主轴带动铣刀或铣刀杆做旋转运动。主轴前端的锥孔用于安装铣刀和刀杆。（4）立铣头。立铣头用来支撑主轴，可左右倾斜一定角度，以适应铣
6、削各种角度面。（5）纵向工作台。在纵向工作台的台面上有三条T形槽，用于安装T形螺栓，用以紧固台虎钳、夹具或工件等。（6）横向工作台。在纵向工作台的下面是横向工作台，它可沿导轨面做横向移动，带动纵向工作台一起移动。（7）升降台。升降台内部装有供进给运动用的电动机、变速机构和部分传动件。（8）主轴变速机构。主轴变速机构安装在床身的侧面，主轴的转动是由电动机经主轴变速箱传动而引起的。（9）进给变速机构。进给电动机通过进给变速机构的传动系统带动工作台移动。三、铣床的实训操作1.工作台纵向、横向、垂直方向的手动进给操作 将工作台纵向手动进给手柄、工作台横向手动进给手柄、工作台垂直方向手动进给手柄分别接通
7、其手动进给离合器，摇动各手柄，带动工作台做各进给方向的手动进给运动。顺时针方向摇动各手柄使工作台前进(或上升)；逆时针方向摇动各手柄，工作台后退(或下降)。摇动各手柄使工作台做手动进给运动时，进给速度应均匀适当。纵向、横向刻度盘的圆周刻线为120格，每摇一转，工作台移动6 mm，每摇一格，工作台移动0.05 mm；垂直方向刻度盘的圆周刻线为40格，每摇一转，工作台上升(或下降)2 mm，每摇一格，工作台上升(或下降)0.05 mm。摇动各手柄，通过刻度盘控制工作台在各进给方向的移动距离。摇动各进给方向手柄，使工作台在某一方向按要求的距离移动。若手柄摇过头，则不能直接退回到要求的刻线处，应将手柄
8、反转一转后，再重新摇到要求的刻度。2.主轴变速操作变换主轴转速时，握住变速操纵手柄1的球部，将手柄下压，使手柄的楔块从固定环2的槽a内脱出，再将手柄外拉，使手柄的楔块落入固定环2的槽b内，手柄处于脱开位置。然后转动转速盘3，使所需要的转速数对准指针4，再接合手柄。接合变速操纵手柄时，将手柄下压并较快地推到位置，使开关6瞬时接通，电动机瞬时转动，以利于变速齿轮啮合，再由位置慢速继续将手柄推到位置，使手柄的楔块落入固定环2的槽a内，变速终止，用手按“启动”按钮，主轴就获得要求的转速。转速盘上有301 500 rmin共18种转速。变速操作时，连续变换的次数不宜超过3次，必要时应隔5 min后再进行
9、变速，以免因启动电流过大导致电动机超负荷，使电动机线路烧坏。3.进给变速操作变速操作时，先将变速操纵手柄外拉，再转动手柄，带动转速盘旋转(转速盘上有23.51 180 mm/min共18种进给速度)，当指针对准所需要的转速数后，再将变速操纵手柄推回到原位，按下“启动”按钮使主轴旋转，再扳动自动进给操纵手柄，工作台就按要求的进给速度做自动进给运动。4.启动与停止机床将电源转换开关扳至“通”，将主轴换向开关扳至要求的转向，然后按“启动”按钮，使主轴旋转，按主轴“停止”按钮，主轴停止转动。5.工作台纵向、横向、垂直方向的机动进给操作工作台纵向、横向、垂直方向的机动进给操纵手柄均为复式手柄。纵向机动进
10、给操纵手柄有三个位置，即“向右进给”、“向左进给”、“停止”，扳动手柄，手柄的指向就是工作台的机动进给方向。横向和垂直方向的机动进给由同一对手柄操纵，该手柄有五个位置，即“向里进给”、“向外进给”、“向上进给”、“向下进给”、“停止”。扳动手柄，手柄的指向就是工作台的进给方向。以上各手柄接通其中一个时，就相应地接通了电动机的电器开关，使电动机“正转”或“反转”，工作台就处于某一方向的机动进给运动状态。因此，操作时只能接通一个手柄，不能同时接通两个。6.工作台纵向、横向、垂直方向的快速进给操作工作台做快速进给运动时，先扳动工作台自动进给操纵手柄，再按下“快速”按钮，工作台就做这个进给方向的快速进
11、给运动。手指松开，快速进给结束，进给结束后将自动进给操纵手柄恢复原位。7.纵向、横向、垂直方向的紧固铣削加工时，为了减少振动，保证加工精度，避免因铣削力使工作台在某一个进给方向产生位置移动，对不使用的进给机构应紧固。这时可分别旋紧工作台纵向紧固螺钉、工作台横向紧固手柄、垂直方向紧固手柄。而在工作完毕后，必须将其松开。四、注意事项(1)开车后严禁变换主轴转速，否则会发生机床事故。(2)开车前要检查各手柄是否处于正确位置，如没有到位，则主轴或机动进给就不会接通，甚至会发生危险。(3)各个工作台的运动方向不能摇错，如把退刀摇成进刀，会使工件报废。(4)严禁两人同时操作。(5)严禁在机床运转过程中操作
12、者离开机床。五、评分标准填写该实训评分表。实训二 装夹工件和刀具一、实训内容工件的装夹和铣刀的安装使用。二、工艺知识1.附件的使用及工件的装夹铣床备有装夹工件的附件。常见的有平口钳、分度头等标准化的机床附件，还有各种类型的压板、螺钉等常用夹具。1）用平口钳装夹工件平口钳又称为机用虎钳，钳体可绕底盘回转一定角度。为了便于校正固定钳口的位置，在其底座上装有两个定位键。若将定位键嵌入铣床工作台T形槽内，固定钳口与工作台纵向进给方向平行。若将钳体转90，则固定钳口与纵向进给方向垂直。如底盘刻度不在零位和90位置，应将固定钳口校正并紧固，然后再装夹工件。用平口钳装夹工件时应注意以下事项。（1）装夹工件时
13、必须将工件基准面贴紧固定钳口，并按线校正。（2）工件被加工面必须高出钳口，否则要用平行垫铁垫起工件并与垫铁贴实校正。（3）夹持毛坯时，在毛坯和钳口之间应垫上铜皮，以免损坏钳口。（4）工件应夹紧牢靠，以免在切削力作用下移动。2）用压板、螺钉装夹工件对于尺寸较大、形状特殊的工件，不能使用平口钳装夹时，可用压板、螺钉和垫铁把工件装夹在工作台上。夹紧时不宜一次把螺母紧死，而应按施力对称的原则分几次把工件夹紧，以免工件受力不均而变形。为使工件不致在切削力的作用下移动，需在工件前端设置挡铁、压板、螺钉。2.铣刀材料1）对铣刀切削部分所用材料的要求（1）高的硬度。（2）良好的耐磨性。（3）足够的强度和韧性。
14、（4）良好的热硬性。（5）良好的工艺性。2）常用铣刀材料常用的铣刀的切削部分材料有高速钢和硬质合金两大类。（1）高速钢。高速钢是以钨、铬、钒、钼、钴为主要合金元素的高合金工具钢，由于含有大量高硬度的碳化物，热处理后硬度可达6370 HRC，热硬性温度达550 600 ，具有较好的切削加工性，切削速度一般为1635 m/min。（2）硬质合金。硬质合金是以钴为黏结剂，将高硬度难熔的金属碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)粉末用粉末冶金方法黏结制成的。常用的硬质合金有以下两类。钨钴类(K类)。钨钛钴类(P类)。3.铣刀的分类铣刀按用途可分为以下四类。1）铣平面用铣刀铣平面用铣刀包括圆柱铣刀和端
15、铣刀。2）铣槽用铣刀铣槽用铣刀包括键槽铣刀、盘形槽铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等。3）铣特形沟槽用铣刀铣特形沟槽用铣刀包括形槽铣刀、燕尾槽铣刀、半圆键槽铣刀、单角铣刀、双角铣刀等。4）铣特形面用铣刀铣特形面用铣刀包括凹半圆铣刀、模数齿轮铣刀、叶片内弧铣刀、凸半圆铣刀等。4.铣刀的安装为了增加铣刀切削工作时的刚度，铣刀应尽量靠近床身安装，挂架尽量靠近铣刀安装。由于铣刀的前刀面形成切屑，铣刀应向着前刀面的方向旋转切削工件，否则会因刀具不能正常切削而崩齿。为了克服轴向力的影响，从挂架一端观察，使用右旋铣刀时，应使铣刀按顺时针方向旋转切削工件；使用左旋铣刀时，应使铣刀按逆时针方向旋转切削工件，使
16、轴向力指向铣床主轴，增加铣削工作的平稳性。三、铣刀及工件的装夹实训操作1.铣刀的安装实训操作1）在立式铣床上安装立铣刀直柄铣刀的安装，铣刀的直柄插入弹簧套的光滑圆孔中，用螺母压住弹簧套的端面，弹簧套的外锥挤在夹头体的锥孔中而将铣刀夹住。通过更换弹簧套和在弹簧套内加上不同内径的套筒，这种夹头可以安装直径为20 mm以内的直柄立铣刀。锥柄铣刀的安装，锥柄铣刀可直接安装在铣床主轴的锥孔中或使用过渡锥套安装。2)在卧式铣床上安装圆柱铣刀圆柱铣刀的安装步骤如图7-20所示。2.工件的装夹实训操作1）用机用平口钳装夹工件装夹已加工零件时，应选择一个较大的平面或以工件的基准面作为基准。首先将机用平口钳各钳口
17、及固定钳口导轨擦拭干净，然后将工件基准面靠紧固定钳口，在活动钳口和工件之间放置一圆棒，这样能保证工件的基准面与固定钳口紧密贴合。当工件与固定钳口导轨接触面为已加工面时，应在固定钳口导轨面和工件之间垫平行垫铁，夹紧工件后用铜锤轻击工件上面，如果平行垫铁不松动，则说明工件与固定钳口导轨面贴合好。2）用角铁装夹工件工件基准面宽而长，且加工面又比较狭窄时，可用角铁装夹工件。装夹时让基准面与角铁的一面贴合，角铁的另一面直接固定在工作台台面上。四、注意事项(1)装夹刀具或工件时一定要停车进行。(2)夹具体要和刀具吻合。(3)夹紧力要合理。五、评分标准填写该实训评分表。课题二 铣削加工铣削加工是用铣刀去除工
18、件上多余材质的一种方法。利用铣削可以完成零件的平面、垂直面、直角连接面、沟槽、齿轮、齿条等的加工。实训一 铣平面一、实训内容根据图样要求铣削零件的平面。二、工艺知识1.圆周铣和端铣用铣削方法加工工件的平面称为铣削平面，简称铣平面。铣平面是铣床加工的基本工作内容，也是进一步铣削其他各种复杂表面的基础。平面的铣削方法主要有圆周铣和端铣两种。加工平面时，可以在卧式铣床上用圆柱铣刀铣削；可以在卧式铣床上安装端铣刀，用端铣刀铣削；可以在立式铣床上安装端铣刀铣削。用圆柱铣刀铣平面时，所选择的铣刀宽度应大于工件加工表面的宽度，这样可以在一次进给中铣出整个加工表面。粗加工平面时，切去的材料余量较大，工件加工表
19、面的质量要求较低，可选用粗齿铣刀；精加工时，切去的金属余量较小，工件加工表面的质量要求较高，可选用细齿铣刀。2.顺铣和逆铣铣刀的旋转方向与工件进给方向相同时的铣削称为顺铣；铣刀的旋转方向与工件进给方向相反时的铣削称为逆铣。3.合理选择铣削用量铣削用量是铣削速度、进给量和吃刀量的总称。1）铣削速度vc铣削速度是指铣刀旋转的线速度。铣削速度的单位为m/min，其计算公式为vc=dn1 000（7-1）式中，d为铣刀的直径，mm；n为铣刀的转速，r/min。2）进给量因为铣刀属于多刃刀具，所以铣削进给量还分为每转进给量f和每齿进给量fz，f表示铣刀每转一转，铣刀相对工件在进给运动方向上移动的距离，单
20、位为mm/r；fz表示铣刀每转动一个刀齿，铣刀相对工件在进给运动方向上移动的距离，单位为mm/z。进给速度vf与每转进给量f、每齿进给量fz之间的关系为vf=fn=fzzn（7-2）式中，vf为进给速度，mm/min;n为铣刀的转速，r/min；z为铣刀齿数。3）吃刀量铣削中的吃刀量分为背吃刀量ap和侧吃刀量ae。背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸；侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。三、铣平面实训操作1.平面工件图样分析铣平面是铣工常见的工作内容之一。水平平面在铣削加工时，技术要求一般包括平面度和表面粗糙度，还常包括相关毛坯面加工余量的尺寸要求。水平平面的加工是加工其他平
21、面的基础。要求在工件的上表面铣去（30.5） mm的加工余量，并保证加工后的平面其平面度公差在0.05 mm范围内，表面粗糙度达到Ra3.2 m。2.平面的铣削工艺及加工步骤1）对刀首先选择好合理的主轴转速，开动机床，操控各工作台手柄，使工件上表面与端铣刀硬质合金刀头相接触，记下此时的升降台刻度，然后降下升降台。操作相应手柄，使工作台纵向移出工件。停止主轴转动。2）粗铣、精铣面1（1）启动机床，主轴转动。（2）手动上升工作台，上升高度以对刀时所记刻度位置为基准，再向上摇动2.5 mm，手动纵向移动工作台，当工件距回转刀具一定距离时停止。（3）调整横向运动手轮，使横向工作台运动至工件位置处于不对
22、称的逆铣状态。（4）选择合理的进给速度。（5）操纵纵向自动进给手柄，完成面1粗铣的加工。（6）操纵相应手柄，使升降方向、纵向均远离工件一定距离至安全位置。（7）停止主轴转动。（8）卸下工件，去除毛刺。（9）以同样的方法进行一遍精铣即可。3.平面的检验 1）表面粗糙度检验用标准的表面粗糙度样块对比检验，或者凭经验用肉眼观察得出结论。2）平面度检验一般用刀口形直尺检验平面的平面度。四、注意事项(1)及时使用锉刀修整工件上的毛刺和锐边，防止给后续定位带来影响。(2)用手锤轻击工件时，不要砸到已加工表面，或与已加工表面连接的棱角。(3)测量时要注意读尺的准确。(4)做到安全文明操作。五、评分标准填写该
23、实训评分表。实训二 铣沟槽一、实训内容根据图样要求铣削沟槽类零件。二、工艺知识1.沟槽的概述沟槽主要由平面组成。这些平面除了具有较好的平面度和较小的表面粗糙度值以外，更具有较高的尺寸精度和位置精度。在卧式铣床上，通常用三面刃铣刀或成形刀进行沟槽的铣削，在立式铣床上则可用立铣刀等进行铣削。2.沟槽的种类沟槽包括直角沟槽、特形沟槽等。直角沟槽有通槽、半通槽、封闭槽等。通槽用三面刃铣刀或盘形槽铣刀加工，半通槽或封闭槽用立铣刀或键槽铣刀加工。常见的特形沟槽有V形槽、燕尾槽和T形槽等。它们应用广泛，如检测用的V形架、铣床升降台与铣床床身燕尾导轨连接的燕尾槽、机床工作台台面上的T形槽等。三、铣沟槽实训操作
24、1.加工直角沟槽1）三面刃铣刀铣通槽三面刃铣刀适用于加工宽度较窄、深度较深的通槽。（1）铣刀的选择。所选择的三面刃铣刀的宽度B应等于或小于所加工的沟槽宽度B，刀具的直径D应大于刀轴垫圈的直径d加两倍的沟槽深度H。（2）工件的装夹和校正。一般的工件采用平口钳装夹。在窄长件上铣长的直角沟槽时，平口钳的固定钳口应与铣床主轴轴心线垂直安装；在窄长件上铣短的直角沟槽时，平口钳的固定钳口应与铣床主轴轴心线平行安装。（3）对刀方法。常用的对刀方法有如下两种。划线对刀。侧面对刀。2）立铣刀铣半通槽和封闭槽用立铣刀铣半通槽时，所选择的立铣刀直径应等于或小于沟槽的宽度。因为立铣刀刚度较差，铣削时易产生偏让现象，或
25、因受力过大引起铣刀折断，损坏刀具。加工的沟槽深度较深时，应分数次铣到要求的槽深，但不能来回进刀切削工件，只能由沟槽的外端铣向沟槽的里端。槽深铣好后，再扩铣沟槽两侧，扩铣时应避免顺铣，以免损坏刀具，“啃伤工件”。用立铣刀铣封闭槽时，因为立铣刀的端面切削刃不能全部通过刀具中心，不能垂直进刀切削工件，所以铣削前应在工件上划出沟槽的尺寸位置线，并在所划沟槽长度线的一端预钻一个小于槽宽的落刀圆孔，以便由此孔落刀切削工件。铣削时应分数次进刀铣透工件，每次进刀都由落刀孔的一端铣向沟槽的另一端。沟槽铣透后，再铣削长度和两侧面。铣削中不使用的进给机构应紧固，扩铣两侧时应注意避免顺铣。3）键槽铣刀铣半通槽和封闭槽
26、加工精度较高、深度较浅的半通槽和封闭槽时用键槽铣刀。键槽铣刀的端面切削刃能垂直进刀切削工件，所以在加工封闭沟槽时，可不必预钻落刀圆孔，由沟槽的一端分数次铣出沟槽。4）直角沟槽的检验直角沟槽的长度、宽度、深度可分别用游标卡尺、千分尺、深度尺检验；沟槽的对称度可用游标卡尺、千分尺或杠杆百分表检验。2.加工特形沟槽在铣床上，正确铣削加工出工件的T形槽。T形槽是铣削加工中常见的成形沟槽，通常采用刃口形状与沟槽形状相应的成形铣刀来进行铣削。1）加工机床的选用可以用卧式铣床与立式升降台铣床共同完成加工，也可以由立式升降台铣床单独完成加工。这里选择使用立式升降台铣床来进行加工。2）铣刀的选用选用立铣刀、T形
27、槽铣刀、燕尾槽铣刀进行加工。3）该工件的工艺分析以及毛坯的选择（1）工艺分析。根据零件的形状，可确定其加工顺序为立铣刀铣削直槽铣削T形槽铣削槽口倒角。（2）毛坯的选择。毛坯料可选择45钢，加工尺寸为50 mm60 mm70 mm的工件。4）T形槽的装夹工艺及加工步骤（1）装夹工艺。根据工件的形状采用平口钳装夹该工件。（2）装夹立铣刀、对刀。首先利用立铣刀加工直槽，将立铣刀安装在立式升降台铣床上，铣刀伸出得尽量短些。利用擦边法进行对刀，并将刀具移动到工件的中心。然后在工件的上平面对刀，记下升降台手柄处的刻度盘数值后退出工件。5）铣削T形槽（1）铣削直槽。（2）铣削T形槽。（3）铣削T形槽的倒角。
28、6）T形槽铣削的质量分析（1）直槽宽度尺寸超差。（2）底槽与直槽对称度超差。四、注意事项(1)铣削T形槽时，铣削的工艺顺序不可颠倒。(2)铣削直角槽部位时，为避免顺、逆铣对槽宽的影响，铣削时应采用同一方向。(3)装夹工件时，要注意夹紧力对T形槽的影响。(4)对铣刀应及时进行冷却。(5)测量时要注意读尺的准确。(6)做到安全文明操作。五、评分标准填写该实训评分表。明确该模块学习重点，在任务驱动下开始教学。明确实训任务了解铣床型号、分类，以及普通铣床组成部件及其作用。教师按铣床实训操作步骤进行演示并提示各个步骤要点，学生观察。提示实训过程中需要注意的问题。根据实训表现，填写评分表。明确实训任务了解附件的使用方式及工件装夹方式。了解铣刀切削部分的材料特性，以及铣刀的分类、安装方式。教师按铣刀及工件的装夹实训操作步骤进行演示并提示各个步骤要点，学生观察。提示实训过程中需要注意的问题。根据实训表现，填写评分表。明确实训任务讲解了圆周铣和端铣、顺铣和逆铣的方法和步骤，以及铣削用量主要参数的计算方式。教师按铣平面实训操作步骤进行演示并提示各个步骤要点，学生观察。提示实训过程中需要注意的问题。根据实训表现，填写评分表。明确实训任务讲解沟槽的组成及分类。教师按铣沟槽实训操作步骤进行演示并提示各个步骤要点，学生观察。提示实训过程中需要注意的问题。根据实训表现，填写评分表。11第 页