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【摘 要】铣削是平面加工的紧要形式，铣削中小型零件的平面通常用卧式或立式铣床，铣削大型零件的平面则用龙门铣床。本文重点简述了平面铣削时加工路线的合理选用与冷却，以及在铣削加工中铣削方式的确定。
【关键词】铣刀；平面铣削；顺铣逆铣；精度
铣削是在铣床上利用铣床的旋车作主运动，工件的移动作为进给运动来切削工件的加工手段，铣削是一种运用格外普遍的切削加工方式，它可以对多种几何形状的表面进行粗加工和半精加工，其表面精糙度通常为ra6.3-1.6um，加工精度通常为it9-it8，因为铣刀为多齿刀具，所以铣削具有容易产生振动、刀齿散热条件好、生产效率高、工艺范围广等特征。
一、铣削方式的选择
在加工中，铣刀变化的是进给方向，但不变的是旋转方向。通常这就出现了铣削加工中常见的两种情景：顺铣与逆铣。顺铣：铣削时进给运动方向与主运动的方向相同，这种铣削叫做顺铣。特点：铣刀刀刃的切削厚度由大到零，不存在滑行现象，刀具磨损较小，工件冷硬程度较轻，加工过程中因为力的分解，切削时振动大，但其表面光洁度较好，适合精加工。逆铣：铣削时进给运动方向与主运动的方向相反，这种铣削方式叫做逆铣。特点：逆铣时，铣刀刀刃不可以马上切入工件，而是在工件己加工表面滑行一定距离，刀具磨损加重，工件表面产生冷硬局面，加工进程中有助于消除工作台丝杠与螺母间的间隙，切削稳定，振动小，表面粗糙度差，适合粗加工。
二、铣削加工的特性
（一）铣削加工的范围比较大，可以加刨削无法加工或难以加工的表面。（二）典型的多刃刀具就是铣刀，加工过程中有几个刀齿同时参与切削，点的切削宽度较大，铣削时的主运动是铣刀的旋转，有助于进行高速切削，故铣刀的生产率高于刨削加工。（三）铣削过程中，就每个刀齿而言是依次参加切削，刀齿在离开工件的一段时间内，可以得到一次冷却，因此，刀齿散热条件好，有利于减少铣刀的磨损，延长了使用寿命。（四）由于是断续切削，刀齿在切入切出工件时产生冲击，而且每个刀齿的切削厚度也时刻在变化，这就引起切削面积和切削力的变化，所以铣削过程不稳定，容易产生振动，直接影响工件表面粗糙度。（五）刨床刨刀结构比铣床铣刀更复杂，铣刀的制造与刃磨比刨刀困难，所以铣削成本比刨削高。（六）刨削与铣削的加工质量基本一致，通过粗精加工后全部可以达到中等精度，但在加工大平面时，刨削后接刀痕明显，而且直径小于工件宽度的端铣刀加工时，每次走刀都有明显的接刀痕，表面质量受到其影响，铣削加工用于单件小批量生产，也合适用于大批量生产。
三、刀具选择
选择刀具时，刀具的尺寸要与被加工工件的表面尺寸相对应。生产中，在立式铣床上加工平面要用立式铣刀和盘铣刀，立式铣刀用于加工小平面工件，加工时会有接刀痕，加工功效要比盘铣刀低。盘铣刀适用于加工中等平面的工件，加工效率高，表面粗糙度低，精度高。在实际数控铣削加工中，要根據被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等情况，选择合适的刀具，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。如：虽然面铣刀、立铣刀都可以加工平面，但是如果平面的面积较大，还是优先选用面铣刀。在平面零件周边轮廓的加工中，一般选用立铣刀。加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的“玉米铣刀”。槽的铣削，开口槽或通槽用立铣刀和键槽铣刀均可，如果是圆头封闭键槽，要用键槽铣刀，如果是圆底槽，就要考虑球头铣刀了。
四、普通立铣刀和钻铣刀的区别
普通立铣刀的端面中心有中心孔，通常不能轴向进给。而钻铣刀虽属于立铣刀，但有至少一对端面的切削刃是连在一起的，即切削刃是过中心的，兼具了钻头和立铣刀的作用，所以可以轴向进给，但应选择较低的切削进给速度。在一些数控比赛中，通常使用这种新型钻铣刀，加工效率和加工质量均较高。
五、刀具的影响
刀具的磨损是影响加工精度的主要因素。刀具所受的力来自于金属变形抗力和摩擦力，这些力使刀具变钝和圆角变大，刀具磨损较严重时可能造成铣刀刀刃的平面度有问题，以致切出的工件表面的平面度差。另一方面在加工
中，若刀具磨损致使加工表面是大圆角的刀尖磨出来的而不是刀尖切出来的，将使表面粗糙度增大、变粗。所以在加工中必须把在不同的粗、半精和精加工中的刀具分开，同时注意尽量避免磨损，保护好刀尖，以提高加工精度。铣削分为顺铣和逆铣。为了提高铣床的加工精度，必须采用顺铣，即刀具旋转方向跟零件运动方向一致的就是顺铣，顺铣使铣刀上每个刀齿的切削厚度是从最大减少到零，
易于切入工件，而且切出时对已加工面的挤压摩擦也小，表面粗糙度值低，具有刀刃磨损小。在顺铣时，始终有一个向下的分力压紧工件使得铣削平稳、振动小等优点，优于逆铣方式，故优先采用了顺铣方式。但是，顺铣时，刀刃从工件表面切入，当工件是有硬皮和杂质的毛坯件时，刀刃容易磨损；另外，必须调整好丝杆与螺母间的间隙，原因是水平分力与工件进给方向一致，当水平分力大于工作台的摩擦阻力时，由于工作台进给丝杆与固定螺母间一般存在较大间，造成工作台串动。
六、加工路线的选择
对于数控铣床来讲加工路线是指刀具中心运动的方向和轨迹。
（一）尽可能的减少其他辅助时间和进退刀时间。（二）进退刀位置应选在相对不重要的位置，并且使刀具沿零件的切线方向退刀和进刀，免得产生刀痕。
七、切削用量的择选
（一）确定背吃刀量：机床、工件和刀具的刚度决定背吃刀量，在刚度条件的允许情况下，应尽量使背吃刀量等于工件的加工余量，可以减少走刀次数，提高生产效率。（二）切削速度V：提高V也是提高生产率的一个措施，但V与刀具耐用度的关系比较密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择主要取决于刀具耐用度。（三）确定进给速度：进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。（四）主轴转速n（r/min）：主轴转速通常依照切削速度V来选定，计算公式为：V=pnd/1000。数控机床的控制面板上通常备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。 （五）确定主轴转速：主轴转速要根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。
六、冷却方式的选择
平面铣削是否要冷却，有很大的辩论。当用一个大直径面铣刀铣削时，冷却液难以喷到整个铣刀，尤其是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出，实际上冷却液达不到刀尖，而是刀尖切入时被加热，切出时被冷却，这种很快地加热、冷却，极易引起热裂纹。干式切削的好处是，工作人员可以看到切屑实际的颜色和形状，为工作人员供应了评定切削过程的信息，发出的信息也不一样是因为工件的化学成分不同：当加工碳钢时，形成暗褐色切屑，说明采用切削速度适当；当速度加速提高时褐色切屑就会变成蓝色。干切的目标是调整进给量与切削速度，要避免使用冷却液，方便观察飞溅的切屑，适当地调整进给量和主轴速度。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上，不会发生热裂纹，这样也能延长刀具的寿命，但加工易燃性的材料（如镁和钛）时，必须注意冷却而且还要备好灭火设施。
七、提高加工精度必须注意的以下几个问题
（一）工件的夹紧：为了满足切削应力的需要，特别是切削力较大时必须注意工件的夹紧，否则，由于切削力较大容易造成工件的移位、偏移而影响加工精度。当然，对于是否夹紧不仅仅涉及到夹具是否锁紧的问题，如由于工件表面的平整度不好也不容易锁紧。为了防止过程中产生振动，需要将比较平整的表面贴紧固定钳口和垫铁。工件和垫铁之间不留间隙，故需一边夹紧，一边用铜棒轻击工件上部。为了保护已加工好的表面需要在钳口和已加工好表面垫上薄铜片。
（二）刀具进行装牢、夹紧：如果刀具夹得不紧可能在切削力作用下使刀具发生振动而出现加工精度差的情况；刀具安装过程中，必须把刀柄和刀套擦干净，防止由于铁屑或杂物附在铣刀上使得刀柄发生偏斜。对于刀具的安装，应尽量减少刀柄伸出的长度以增加刚性，由于加工平面的微观不连续性和刀具的刀刃切削的间断性，这种变化表现为瞬间加工速度的不同。这些因素都会引起切削力的变化，
不断变化的切削力将产生切削振动以致影响了加工精度。对于切削深度较大来说，表现更为明显。
【关键词】铣刀；平面铣削；顺铣逆铣；精度
铣削是在铣床上利用铣床的旋车作主运动，工件的移动作为进给运动来切削工件的加工手段，铣削是一种运用格外普遍的切削加工方式，它可以对多种几何形状的表面进行粗加工和半精加工，其表面精糙度通常为ra6.3-1.6um，加工精度通常为it9-it8，因为铣刀为多齿刀具，所以铣削具有容易产生振动、刀齿散热条件好、生产效率高、工艺范围广等特征。
一、铣削方式的选择
在加工中，铣刀变化的是进给方向，但不变的是旋转方向。通常这就出现了铣削加工中常见的两种情景：顺铣与逆铣。顺铣：铣削时进给运动方向与主运动的方向相同，这种铣削叫做顺铣。特点：铣刀刀刃的切削厚度由大到零，不存在滑行现象，刀具磨损较小，工件冷硬程度较轻，加工过程中因为力的分解，切削时振动大，但其表面光洁度较好，适合精加工。逆铣：铣削时进给运动方向与主运动的方向相反，这种铣削方式叫做逆铣。特点：逆铣时，铣刀刀刃不可以马上切入工件，而是在工件己加工表面滑行一定距离，刀具磨损加重，工件表面产生冷硬局面，加工进程中有助于消除工作台丝杠与螺母间的间隙，切削稳定，振动小，表面粗糙度差，适合粗加工。
二、铣削加工的特性
（一）铣削加工的范围比较大，可以加刨削无法加工或难以加工的表面。（二）典型的多刃刀具就是铣刀，加工过程中有几个刀齿同时参与切削，点的切削宽度较大，铣削时的主运动是铣刀的旋转，有助于进行高速切削，故铣刀的生产率高于刨削加工。（三）铣削过程中，就每个刀齿而言是依次参加切削，刀齿在离开工件的一段时间内，可以得到一次冷却，因此，刀齿散热条件好，有利于减少铣刀的磨损，延长了使用寿命。（四）由于是断续切削，刀齿在切入切出工件时产生冲击，而且每个刀齿的切削厚度也时刻在变化，这就引起切削面积和切削力的变化，所以铣削过程不稳定，容易产生振动，直接影响工件表面粗糙度。（五）刨床刨刀结构比铣床铣刀更复杂，铣刀的制造与刃磨比刨刀困难，所以铣削成本比刨削高。（六）刨削与铣削的加工质量基本一致，通过粗精加工后全部可以达到中等精度，但在加工大平面时，刨削后接刀痕明显，而且直径小于工件宽度的端铣刀加工时，每次走刀都有明显的接刀痕，表面质量受到其影响，铣削加工用于单件小批量生产，也合适用于大批量生产。
三、刀具选择
选择刀具时，刀具的尺寸要与被加工工件的表面尺寸相对应。生产中，在立式铣床上加工平面要用立式铣刀和盘铣刀，立式铣刀用于加工小平面工件，加工时会有接刀痕，加工功效要比盘铣刀低。盘铣刀适用于加工中等平面的工件，加工效率高，表面粗糙度低，精度高。在实际数控铣削加工中，要根據被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等情况，选择合适的刀具，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。如：虽然面铣刀、立铣刀都可以加工平面，但是如果平面的面积较大，还是优先选用面铣刀。在平面零件周边轮廓的加工中，一般选用立铣刀。加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的“玉米铣刀”。槽的铣削，开口槽或通槽用立铣刀和键槽铣刀均可，如果是圆头封闭键槽，要用键槽铣刀，如果是圆底槽，就要考虑球头铣刀了。
四、普通立铣刀和钻铣刀的区别
普通立铣刀的端面中心有中心孔，通常不能轴向进给。而钻铣刀虽属于立铣刀，但有至少一对端面的切削刃是连在一起的，即切削刃是过中心的，兼具了钻头和立铣刀的作用，所以可以轴向进给，但应选择较低的切削进给速度。在一些数控比赛中，通常使用这种新型钻铣刀，加工效率和加工质量均较高。
五、刀具的影响
刀具的磨损是影响加工精度的主要因素。刀具所受的力来自于金属变形抗力和摩擦力，这些力使刀具变钝和圆角变大，刀具磨损较严重时可能造成铣刀刀刃的平面度有问题，以致切出的工件表面的平面度差。另一方面在加工
中，若刀具磨损致使加工表面是大圆角的刀尖磨出来的而不是刀尖切出来的，将使表面粗糙度增大、变粗。所以在加工中必须把在不同的粗、半精和精加工中的刀具分开，同时注意尽量避免磨损，保护好刀尖，以提高加工精度。铣削分为顺铣和逆铣。为了提高铣床的加工精度，必须采用顺铣，即刀具旋转方向跟零件运动方向一致的就是顺铣，顺铣使铣刀上每个刀齿的切削厚度是从最大减少到零，
易于切入工件，而且切出时对已加工面的挤压摩擦也小，表面粗糙度值低，具有刀刃磨损小。在顺铣时，始终有一个向下的分力压紧工件使得铣削平稳、振动小等优点，优于逆铣方式，故优先采用了顺铣方式。但是，顺铣时，刀刃从工件表面切入，当工件是有硬皮和杂质的毛坯件时，刀刃容易磨损；另外，必须调整好丝杆与螺母间的间隙，原因是水平分力与工件进给方向一致，当水平分力大于工作台的摩擦阻力时，由于工作台进给丝杆与固定螺母间一般存在较大间，造成工作台串动。
六、加工路线的选择
对于数控铣床来讲加工路线是指刀具中心运动的方向和轨迹。
（一）尽可能的减少其他辅助时间和进退刀时间。（二）进退刀位置应选在相对不重要的位置，并且使刀具沿零件的切线方向退刀和进刀，免得产生刀痕。
七、切削用量的择选
（一）确定背吃刀量：机床、工件和刀具的刚度决定背吃刀量，在刚度条件的允许情况下，应尽量使背吃刀量等于工件的加工余量，可以减少走刀次数，提高生产效率。（二）切削速度V：提高V也是提高生产率的一个措施，但V与刀具耐用度的关系比较密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择主要取决于刀具耐用度。（三）确定进给速度：进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。（四）主轴转速n（r/min）：主轴转速通常依照切削速度V来选定，计算公式为：V=pnd/1000。数控机床的控制面板上通常备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。 （五）确定主轴转速：主轴转速要根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。
六、冷却方式的选择
平面铣削是否要冷却，有很大的辩论。当用一个大直径面铣刀铣削时，冷却液难以喷到整个铣刀，尤其是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出，实际上冷却液达不到刀尖，而是刀尖切入时被加热，切出时被冷却，这种很快地加热、冷却，极易引起热裂纹。干式切削的好处是，工作人员可以看到切屑实际的颜色和形状，为工作人员供应了评定切削过程的信息，发出的信息也不一样是因为工件的化学成分不同：当加工碳钢时，形成暗褐色切屑，说明采用切削速度适当；当速度加速提高时褐色切屑就会变成蓝色。干切的目标是调整进给量与切削速度，要避免使用冷却液，方便观察飞溅的切屑，适当地调整进给量和主轴速度。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上，不会发生热裂纹，这样也能延长刀具的寿命，但加工易燃性的材料（如镁和钛）时，必须注意冷却而且还要备好灭火设施。
七、提高加工精度必须注意的以下几个问题
（一）工件的夹紧：为了满足切削应力的需要，特别是切削力较大时必须注意工件的夹紧，否则，由于切削力较大容易造成工件的移位、偏移而影响加工精度。当然，对于是否夹紧不仅仅涉及到夹具是否锁紧的问题，如由于工件表面的平整度不好也不容易锁紧。为了防止过程中产生振动，需要将比较平整的表面贴紧固定钳口和垫铁。工件和垫铁之间不留间隙，故需一边夹紧，一边用铜棒轻击工件上部。为了保护已加工好的表面需要在钳口和已加工好表面垫上薄铜片。
（二）刀具进行装牢、夹紧：如果刀具夹得不紧可能在切削力作用下使刀具发生振动而出现加工精度差的情况；刀具安装过程中，必须把刀柄和刀套擦干净，防止由于铁屑或杂物附在铣刀上使得刀柄发生偏斜。对于刀具的安装，应尽量减少刀柄伸出的长度以增加刚性，由于加工平面的微观不连续性和刀具的刀刃切削的间断性，这种变化表现为瞬间加工速度的不同。这些因素都会引起切削力的变化，
不断变化的切削力将产生切削振动以致影响了加工精度。对于切削深度较大来说，表现更为明显。