1.1 铣工入门

1.1.1 切削运动与切削用量

1.切削运动

在金属切削加工过程中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动。切削运动可分为主运动和进给运动。

① 主运动。切削运动中直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动是主运动。主运动速度即为切削速度，用符号vc表示（单位 m/min）。一般来说，主运动是由机床主轴提供的，所以其运动速度高，消耗的切削功率大。铣削和钻削的主运动是刀具回转运动。

② 进给运动。把切削层不断地投入切削，以完成对一个表面的切削的运动是进给运动。进给运动的速度称为进给速度，用符号vf表示（单位mm/min）。进给速度还可以用进给量f表示（单位mm/r）。如钻削加工中的钻头，铰刀的轴向移动，铣削时工件的纵向、横向移动等，都是进给运动。

通常，切削加工的主运动只有一个，而进给运动可能有一个或几个。

2.铣削用量

切削速度、进给量和吃刀量是切削用量的三要素，总称为切削用量。铣削加工中的切削用量称为铣削用量，铣削用量包括铣削速度、进给速度和吃刀量。

① 铣削速度vc，即铣刀旋转（主运动）的线速度，如图1-1所示，单位为m/min。其计算公式为

式中 d0——铣刀的直径（mm）；

n——铣刀的转速（r/min）。

② 进给速度vf，即单位时间内铣刀在进给运动方向上的相对工件的位移量，如图1-1所示，单位是mm/min。进给速度也称为每分钟进给量。铣刀是多刃刀具，所以铣削进给量还分为每转进给量f和每齿进给量fz，其中：

● 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（mm/r）；

● fz表示铣刀每转一个刀齿，铣刀相对工件在进给运动方向上移动的距离（mm/z）。

每分钟进给量vf与每转进给量f、每齿进给量fz之间的关系是：

式中 n——铣刀主轴转速（r/min）；

z——铣刀齿数。

③ 吃刀量，一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。吃刀量是刀具切入工件的深度，铣削中的吃刀量分为背吃刀量ap和侧吃刀量ae。

铣削背吃刀量ap是通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。它是平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位是 mm。例如，周铣中铣刀端面（轴线方向）的吃刀量，如图1-1（a）所示；端铣中铣刀端面（轴线方向）的吃刀量，如图1-1（b）所示。

铣削侧吃刀量ae是通过切削刃基点，平行于工作平面并垂直于进给运动方向上测量的吃刀量。它是垂直于铣刀轴线测量方向的切削层尺寸，单位是mm。例如，周铣中铣刀径向（垂直于轴线方向）的吃刀量，如图1-1a所示；端铣中铣刀径向（垂直于轴线方向）的吃刀量，如图1-1（b）所示。

【例1-1】 在X6132型卧式万能铣床上，铣刀直径d0=100mm，铣削速度vc=28m/min。

问铣床主轴转速n应调整为多少？

解 d0=100mm，vc=28m/min

根据机床主轴转速表上的数值，89r/min与95r/min比较接近，所以应把主轴转速调整为95r/min.

【例1-2】 在X6132型万能铣床上，铣刀直径d0=100mm，齿数z=16，转速选用n=75r/min，每齿进给量fz=0.08 mm/z。问机床进给速度应调整到多少？

解 vf=fzzn=0.08×16×75=96(mm/min)

根据机床进给量表上的数值，96mm/min与95mm/min接近，所以应把机床的进给速度调整到95mm/min。

1.1.2 铣削基本工作内容

铣削中的进给运动可以是直线运动，也可以是曲线运动，因此铣削的加工范围广。铣削基本工作内容如图1-2所示。

1.1.3 铣工常用工具

铣床操作中找正工件、调整间隙及工件、刀具、夹具的装夹等，需使用下列工具。

1.锤子

如图1-3所示，锤子用于装夹工件和拆卸刀具时的敲击。锤子分为钢锤和铜锤（或铜棒），铜锤用于敲击已加工面，钢锤用于清理毛坯、焊口毛刺、打样冲等。

2.划线盘

如图1-4所示，划线盘主要用于找正工件或划线，划针位置可以按工作需要进行调整。

3.扳手

扳手主要用来扳紧或松开螺钉和螺母。常用的扳手有活扳手和呆扳手。

呆扳手一般作为专用附件，其开口尺寸与螺钉头的对边间距尺寸相适应，如图1-5所示。

活扳手的规格以扳手长度表示，常用的有150mm（6in）、200mm（8in）、250mm（10in）和 300mm（12in）。使用时，根据六角对边尺寸选用合适的活扳手。使用活扳手时应让固定钳口受主要作用力，如图1-6所示。

4.螺钉旋具

旋具主要用来旋紧或松开螺钉，其规格以刀体部分的长度表示，常用有150mm、200mm和400mm等。

螺钉旋具分为一字槽螺钉旋具和十字槽螺钉旋具两种，如图1-7所示，使用时可按螺钉沟槽形状选用。

5.内六角扳手

内六角扳手用于扳紧或松开内六角螺钉，如图1-8所示。其常用规格是6mm、8mm、10mm （六角的对边尺寸）。

6.柱销钩形扳手

柱销钩形扳手用于紧固带槽或带孔圆螺母，如图1-9所示。其规格是以所紧固螺母直径表示的，使用时根据螺母直径选用。如螺母直径为φ100mm，则选用100～110mm的柱销钩形扳手，然后手握住扳手柄部，将扳手的柱销勾入螺母的槽或孔中，扳手的内圆卡在螺母外圆上，用力将螺母扳紧或逆时针旋松。

7.锉刀

扁锉（平锉）如图1-10（a）所示，其规格根据锉刀的长度表示，有150mm、200mm和250mm 等，又分粗齿、中齿和细齿三种。铣工一般使用 200mm 的中齿扁锉修去工件毛刺，如图1-10（b）所示。

1.1.4 铣工常用量具

1.钢直尺

钢直尺是一种基本量具，其结构如图1-11（a）所示，

钢直尺主要用于测量工件的毛坯尺寸或精度要求不高的尺寸，使用方便，可以直接读数，大格为1cm，小格为1mm，1/2小格为0.5mm。测量时一般以钢直尺的平端面零位线为基准，与工件的测量基准对齐，钢直尺的侧面要紧靠工件台阶，然后目测被测表面所对准的刻度位，读出数值。如图1-11（b）所示的读数为32mm。

2.游标卡尺

由于钢直尺测量误差较大，所以如要求尺寸测量精度较高时可采用游标卡尺测量。常用的游标卡尺如图l-12所示，它能够测量外径，也能测量内径和长度尺寸。游标卡尺的读数精度分为0.02mm、0.05mm、0.1mm等。

（1）游标卡尺的读数方法

应先读出游标“0”线左面尺身的整毫米数，然后再看游标和尺身的哪条线正好上下对齐，读出小数毫米，最后将两者相加即为实际测量的读数。

【例1-3】 如图1-13（a）所示，为读数精度为0.05mm的游标卡尺，“0”线左面为零，尺身与游标对齐位置在0.4mm处，故其读数为0.4mm。

【例1-4】 如图1-13（b）所示，“0”线左面的整毫米数为34mm，游标、尺身上下对齐位置在0.35mm处，所以读数是34mm+0.35mm=34.35mm。

同样道理，如图1-14（a）所示，读数精度为0.02mm的游标卡尺的读数为0.22mm；图1-14（b）所示读数值为50.48mm。

（2）游标卡尺的使用方法

① 检查零位。两测量面清洁后，将侧面推合，检查尺身和游标的零位线是否上下对齐，如果有偏差就说明游标卡尺的测量面磨损，使用这种游标卡尺去测量工件时误差较大，应修复后再使用。

② 测量操作方法。测量长度、槽宽、槽深的操作方法，如图l-15所示。

3.千分尺

如图l-16所示，千分尺是一种精密量具，测量分度值为0.01 mm，规格为0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等，每隔25mm为一挡。

（1）千分尺的读数方法

首先读出活动微分筒斜面边缘处露出的固定套管上刻线的整毫米数；然后观察固定套管基准线下面的半毫米数刻线是否露出，如已露出，则读数加 0.5mm，如未露出则不加；最后读出活动微分筒上的刻线与固定套管上的基准线所对准的数值，即小数部分。将上述的三项数值相加即为被测工件的读数，如图l-17（a）所示，读数是12mm+0.04mm=12.04mm；图l-17（b）所示读数为32mm+0.5mm+0.35mm=32.85mm。

（2）千分尺的使用方法

① 按被测工件的直径（宽度、厚度）尺寸选择千分尺的规格。例如，被测厚度为21mm，属0～25mm范围，φ30mm则属25～50mm范围。

② 零位前两测量面须擦干净。转动棘轮，当两测量面接触后发出“嗒嗒”的响声时，停止转动棘轮，检查零位线是否对准。若零位线有偏差，则应重新擦干净后再复核一次，若确系零位偏差则应送计量部门进行校准后方可使用。

③ 测量时千分尺两测量面和工件被测表面均应擦干净，然后转动棘轮，使两测量面之间的张开距离略大于被测工件尺寸。

④ 如图1-18（a）所示，左手握住尺架，右手大拇指和食指握住棘轮并使两测量面与工件保持垂直，然后转动棘轮并作轻微的摆动以便千分尺测量面接触工件，如图1-18（b）所示。测量时测量面与工件被测表面平行，最小读数值为工件的正确尺寸。厚度尺寸一般至少要测三点，以检查两端面是否平行。

4.百分表

百分表分为钟面式百分表（如图1-19（a）所示）和杠杆式百分表（如图1-19（b）所示）。百分表主要用于校正夹具和找正工件，也可用来测量工件。

（1）钟面式百分表使用方法

钟面式百分表一般与磁性表座配合使用，如图1-20（b）所示。其操作步骤如下。

① 根据使用需要可将表座吸在机床导轨面或工作台面上。

② 将百分表安装在表座接杆上，使测杆轴线与测量面垂直，紧固表座上各螺母。

③ 使百分表测头与测量面接触后，指针转动约 0.5mm，然后转动表盘使指针对准“0”位。

（2）杠杆式百分表使用方法

杠杆式百分表体积小，使用灵活，杠杆测头能改变方向。杠杆式百分表一般与磁性表座配合使用。其操作步骤如下。

① 在磁性表座上装上百分表的夹脚。

② 根据校正需要将表座吸在机床导轨面上。

③ 将百分表安装在夹脚上，调整杠杆测头轴线与测量面一个α角（约小于15°的夹角），如图1-20（c）、（d）所示。

④ 使百分表测头与测量面接触后，指针转动约 0.2mm，然后转动表盘使指针对准“0”位。

⑤ 百分表安装在高度游标尺上使用，如图1-20（a）所示。首先将高度尺划线量爪卸下，旋转180°安装，然后再装上弹性夹头、百分表。使用时，根据测量需要调节高度尺即可。

（3）百分表的保养

① 使用百分表时要轻拿轻放，吸在导轨面上要牢靠，以防摔坏或造成测量误差。

② 不要使测量杆作过多的无效工作，更不得玩弄。

③ 不能对测量杆进行冲击。

④ 不能用百分表测量粗糙不平的表面。

⑤ 防止切削液渗入表中。

⑥ 百分表不要与其他工具放在一起，应单独放在盒内，不使用时在杠杆测头处涂上防锈油。

5.游标万能角度尺

游标万能角度尺是一种采用游标读数，可测任意角度的量规，测量范围为 0°～320°，如图1-21所示。游标万能角度尺由尺身、直角尺、游标、制动器、基尺、直尺和卡块组成。基尺随尺身可沿游标转动，转到所需角度时，再用制动器锁紧。卡块将直角尺和直尺固定在所需的位置上。

① 游标万能角度尺（精度为2′）的刻线原理。尺身上刻线为每1小格对应中心角（圆心角）1°，游标上刻线共30小格，对应中心角29°，即每1小格对应的中心角为58′，尺身小格与游标万能角度尺的测量度为 2′。游标万能角度尺的读数方法与游标卡尺的读数方法基本相同。

② 游标万能角度尺的测量范围分段。游标万能角度尺的测量范围为0°～320°，共分4段：0°～50°；50°～140°；140°～230°和230°～320°。各测量段的直角尺、直尺位置配置和测量方法如图1-22所示。

6.直角尺（90°角尺）

直角尺如图1-23所示，由尺座和尺苗组成，用来检测工件相邻表面的垂直度。检测时，通过观察尺苗与工件间透光缝隙的大小，判断工件相邻表面间的垂直度误差，如图1-24所示。

7.塞尺

如图1-25所示塞尺，是由一组不同厚度的薄钢片组成的测量工具。每片钢片都有精确的厚度并将其厚度尺寸标明在钢片上。塞尺主要用来检测两个结合平面之间的间隙大小，也可配合90°角尺测量工件表面间的垂直度误差，如图1-26所示.。

1.1.5 安全操作规程及文明生产

1.安全操作规程

① 工作前，必须穿好工作服（或军训服），女生须戴好工作帽，发辫不得外露，必须戴防护眼镜。

② 不准许穿背心、裙子、拖鞋、凉鞋、高跟鞋进入实训车间。

③ 不准许戴手套操作机床。

④ 工作前认真查看机床有无异常，在规定部位加注润滑油和冷却液。

⑤ 开始加工前先安装好刀具，再装夹工件。工件装夹必须牢固可靠，严禁用开动机床的动力装夹刀杆、拉杆。

⑥ 主轴变速必须停车，变速时先打开变速操作手柄，再选择转速，最后以适当快慢的速度将操作手柄复位（复位时若速度过快，则冲动开关难动作；太慢则易达启动状态，容易损坏啮合中的齿轮）。

⑦ 开始铣削加工前，刀具必须离开工件一段距离，并应查看铣刀旋转方向与工件相对位置，判断是顺铣还是逆铣。通常不采用顺铣，而采用逆铣。若有必要采用顺铣，则应事先调整工作台丝杠螺母间隙到合适的程度方可铣削加工。

⑧ 在加工工件过程中，若采用自动进给，则必须注意行程的极限位置，必须严密注意铣刀与工件夹具间的相对位置，以防发生过铣、撞铣夹具而损坏刀具和夹具的现象。

⑨ 加工中，严禁将多余的工件、夹具、刀具、量具等摆在工作台上，以防碰撞、跌落而，发生人身、设备事故。

⑩ 中途停车测量工件时，不得用手强行刹住惯性转动着的铣刀主轴。

? 铣后的工件被取出后，应及时去除毛刺，防止拉伤手指或划伤堆放的其他工件。

? 发生事故时，应立即切断电源，保护现场，参加事故分析，承担事故应负的责任。

2.文明生产

① 机床应做到每天一小擦，每周一大擦，按时一级保养；打扫工作场地，将切屑倒入规定地点，保持机床整齐清洁。

② 操作时，工具与量具应分类整齐地安放在工具架上，不要随便乱放在工台上或与切屑等混在一起。

③ 操作者对周围场地应保持整洁，地上无油污、积水、积油。

④ 在机床运行中不得擅自离开岗位或委托他人看管；不准闲谈、打闹和开玩笑。

⑤ 两人或多人共同操作一台机床时，必须严格分工，分段操作，严禁多人同时操作一台机床。

⑥ 高速铣削时，应设置遮挡板，以防止铁屑飞溅伤人。

⑦ 工作结束后应认真清扫机床、加油，并将工作台移向垂直导轨附近。

⑧ 收拾好所用的工具、夹具、量具，摆放于工具箱中，交检工件。

⑨ 保持图样或工艺文件的清洁完整。