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精密机械制造技术

项目三、箱体类零件加工方法与技能训练

任务一：箱体类零件的铣削加工

一、铣削加工范围

1、铣削加工的范围和特点

铣削加工是应用相切法成形原理，用多刃回转体刀具在铣床上对平面、台阶

面、沟槽、成形左面、型腔表面、螺旋表面进行加工的一种切削加工方法，是目

前应用最广泛的加上方法之一。铣削加丁时，铣刀的旋转是主运动，铣刀或工件

沿坐标方向的直线运动或回转运动是进给运动。

铣削加工可以对工件进行粗加工和半精加工，其加工精度可达IT7一IT9，

精铣表面粗糙度值可达3.2—1.6um。

铣刀的每一个刀齿相当于—把车刀，同时多齿参加切削，就其中一个刀齿而

言，其切削加工特点与车削加工基本相同。但就整体刀具的切削过程又有具特殊

之处，主要表现在以下几个方面：

⑴铣削加工生产率高

⑵断续切削铣削时，每个刀齿依次切入人和切出工件，形成断续切削，切

入和切出时会产生冲击和振动。这种热和力的冲击会降低刀具的耐用度。振动还

会影响已加工表面的粗糙度。

⑶容屑和排屑由于铣刀是多刃刀具，相邻两刀齿之间的空间有限，每个刀

齿切下的切屑必须有足够的空间容纳并能够顺利排出，否则会造成刀具破坏。

⑷同一个被加工表面可以采用不同的铣削方式（顺铣和逆铣）、不同的刀具。

二、铣床分类与使用

数控铣床(NumericalControlMillingMachine)适合于各种箱体类和板类

零件的加工。它的机械结构除基础部件外，还包括主传动系统和进给传动系统，

实现工件回转、定位的装置和附件，实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，

如液压、气动、冷却等系统和排屑、防护等装置，特殊功能装置，如刀具破损监

视、精度检测和监控装置，为完成自动化控制功能的各种反馈信号装置及元件。

铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣

削，也可以对零件进行钻、扩、铰、锪及螺纹加工等。

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精密机械制造技术

⑴按主轴布置形式分类

按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类，可分为数控立式铣床、数控

卧式铣床和数控龙门铣床等。

一般可进行三坐标联动加工，目前三坐标数控立式铣床占大多数。如图3-1

所示，数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，工件装夹方便，加工时便于观察，

但不便于排屑。一般采用固定式立柱结构，工作台不升降。主轴箱做上下运动，

并通过立柱内的重锤平衡主轴箱的质量。为保证机床的刚性，主轴中心线距立柱

导轨面的距离不能太大，因此，这种结构主要用于中小尺寸的数控铣床。

此外，还有的机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中一个或两个做数控回转

运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。通常，机床控制的坐标轴越多，尤其是要

求联动的坐标轴越多，机床的功能、加工范围及可选择的加工对象也越多。但随

之而来的就是机床结构更加复杂，对数控系统的要求更高，编程难度更大，设备

的价格也更高。

数控立式铣床也可以附加数控转盘，采用自动交换台，增加靠模装置来扩大

它的功能、加工范围及加工对象，进一步提高生产效率。

②卧式数控铣床

卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。如图3-2

所示，数控卧式铣床的主轴与机床工作台面平行，加工时不便于观察，但排屑顺

畅。为了扩大加工范围和扩充功能，一般配有数控回转工作台或万能数控转盘来

实现四坐标、五坐标加工，这样不但工件侧面上的连续轮廓可以加工出来，而且

可以实现在一次安装过程中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。尤其是万

能数控转盘可以把工件上各种不同的角度或空间角度的加工面摆成水平来加工，

这样可以省去很多专用夹具或专用角度的成形铣刀。虽然卧式数控铣床在增加了

数控转盘后很容易做到对工件进行“四面加工”。使其加工范围更加广泛。但从

制造成本上考虑，单纯的数控卧式铣床现在已比较少，而多是在配备自动换刀装

置(ATC)后成为卧式加工中心。

③数控龙门铣床

对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构，以保证机床的整体刚

性和强度，这就是数控龙门铣床。如图3-12所示，数控龙门铣床有工作台移动