第四章-銑削工藝與裝備

機(jī)械制造工藝與設(shè)備第四章銑削工藝與裝備§4-1銑削加工工藝裝備一、銑削加工概述銑削加工是在銑床上利用多刃銑刀進(jìn)行切削的一種方法?！?-1銑削加工工藝裝備二、銑床1.臥式升降臺(tái)銑床臥式升降臺(tái)銑床主軸位置是水平布置的，習(xí)慣上稱為臥銑。臥式升降臺(tái)銑床主要用于加工平面、溝槽和成形面，適用于單件和成批生產(chǎn)?！?-1銑削加工工藝裝備1—床身2—懸梁3—主軸4—掛架5—工作臺(tái)6—滑座7—升降臺(tái)8—底座§4-1銑削加工工藝裝備1-底座2-床身3-主軸

4-工作臺(tái)5-滑座

6-升降臺(tái)2.立式升降臺(tái)銑床立式升降臺(tái)銑床與臥式升降臺(tái)銑床的主要區(qū)別在于它的主軸是垂直安裝的，可用于立銑頭代替臥式升降臺(tái)銑床的水平主軸、懸梁、刀桿及其支承部分，其他部分與臥式升降臺(tái)銑床相似?！?-1銑削加工工藝裝備3.龍門銑床龍門銑床有一個(gè)龍門式的框架，在機(jī)床的橫梁和立柱上安裝了銑削頭，通用的龍門銑床一般有3～4個(gè)銑頭。每個(gè)銑頭都是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)部件，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)在銑削時(shí)沿床身上的導(dǎo)軌作直線進(jìn)給。工作時(shí)，調(diào)整工作臺(tái)側(cè)面T形槽內(nèi)的撞塊，可使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)?！?-1銑削加工工藝裝備三、銑刀銑刀是多刃回轉(zhuǎn)刀具，其每一個(gè)刀齒都相當(dāng)于一把車刀的刀齒固定在銑刀體的回轉(zhuǎn)面上。銑刀刀齒的幾何角度和切削過程，與車刀基本相同。§4-1銑削加工工藝裝備§4-1銑削加工工藝裝備§4-1銑削加工工藝裝備四、銑床夾具1.直線進(jìn)給式銑床夾具§4-1銑削加工工藝裝備四、銑床夾具2.圓周進(jìn)給式銑床夾具§4-1銑削加工工藝裝備四、銑床夾具3.靠模銑床夾具§4-2銑削方法一、分度方法1.分度概述

在銑六邊形工件、花鍵和齒輪時(shí)，工件每銑過一面或一個(gè)槽之后，便需轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，再銑第二個(gè)面或槽，這種轉(zhuǎn)角度的工作就稱為分度。（1）可使工件繞自身軸線轉(zhuǎn)過所需角度，進(jìn)行分度工作。如加工四邊形和六邊形工件、齒輪、花鍵以及刀具的等分或不等分齒面。（2）與工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相配合，通過配換交換齒輪，能使工件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，用來加工螺旋槽、斜齒輪及凸輪等。（3）利用分度頭主軸上的卡盤夾持工件，使工件軸線相對(duì)于銑床工作臺(tái)傾斜一所需角度，用來加工各種位置上的溝槽、平面等?！?-2銑削方法2.分度頭的結(jié)構(gòu)和原理FW125分度頭型號(hào)的含義：F表示分度頭，W表示萬能型，125表示夾持工件的最大直徑為125mm。1—頂尖2—主軸3—刻度盤4—?dú)んw5—分度叉6—分度頭側(cè)軸7—分度盤8—底座9—鎖緊螺釘10—蝸桿脫落手柄11—主軸鎖緊手柄12—分度盤固定銷J—插銷K—分度手柄§4-2銑削方法

FW125型萬能分度頭備有三塊分度盤（FW250型分度頭有兩塊），每一塊分度盤上有8個(gè)孔圈，孔數(shù)分別為：第一塊：16、24、30、36、41、47、57、59。第二塊：23、25、28、33、39、43、51、61。第三塊：22、27、29、31、37、49、53、63。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)一圈時(shí)，通過一對(duì)1∶1的直齒圓柱齒輪和蝸桿、蝸輪使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槲佪喌凝X數(shù)為40，所以當(dāng)蝸桿轉(zhuǎn)一圈時(shí)，蝸輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)過1/40圈。若工件需要分度的數(shù)目z已知，每分一個(gè)齒就要求分度頭主軸轉(zhuǎn)1/z圈，如果分度頭手柄要轉(zhuǎn)的圈數(shù)以nk

表示，由比例關(guān)系可知：§4-2銑削方法（1）簡(jiǎn)單分度法：分度盤固定，通過轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄進(jìn)行分度的方法稱為簡(jiǎn)單分度法。根據(jù)分度頭傳動(dòng)關(guān)系，分度手柄K應(yīng)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)nk

為：3.分度方法§4-2銑削方法（2）差動(dòng)分度法：1）差動(dòng)分度的工作原理：選擇與工件的分度數(shù)z相近的可以與40有公約數(shù)的齒數(shù)值z(mì)0，若分度時(shí)手柄K轉(zhuǎn)過40/z0

轉(zhuǎn)，則與實(shí)際需要轉(zhuǎn)動(dòng)的值相差（40/z-40/z0）轉(zhuǎn)?！?-2銑削方法2）分度盤的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)選取z0>z時(shí)，手柄與分度盤旋轉(zhuǎn)方向相同，交換齒輪傳動(dòng)比為正值。當(dāng)選取z0<z時(shí)，手柄與分度盤旋轉(zhuǎn)方向相反，交換齒輪傳動(dòng)比為負(fù)值，這時(shí)需要在交換齒輪中加一介輪?！?-2銑削方法（3）直接分度法：使用直接分度法進(jìn)行分度時(shí)，需松開主軸鎖緊機(jī)構(gòu)，脫開蝸輪與蝸桿的嚙合，直接利用主軸刻度環(huán)上的刻度進(jìn)行分度。二、銑削加工1.銑削用量與選擇（1）銑削用量：銑削用量的要素包括銑削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap

和銑削寬度ae?！?-2銑削方法§4-2銑削方法（2）銑削用量的選擇原則選擇銑削用量的原則是：銑削寬度ae（或背吃刀量ap）、進(jìn)給量f、銑削速度vc的乘積最大。2.銑削方式（1）周銑與端銑與周銑相比，端銑銑平面時(shí)較為有利，因?yàn)椋海?）端銑刀的副切削刃對(duì)已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周銑的工件表面則有波紋狀殘留面積。（2）同時(shí)參加切削的端銑刀齒數(shù)較多，切削力的變化程度較小，因此工作時(shí)振動(dòng)較周銑為小。（3）端銑刀的主切削刃剛接觸工件時(shí)，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨損。（4）端銑刀的刀桿伸出較短，剛度好，刀桿不易變形，可用較大的切削用量?！?-2銑削方法§4-2銑削方法（2）順銑和逆銑§4-2銑削方法（3）對(duì)稱銑削和不對(duì)稱銑削§4-2銑削方法（3）對(duì)稱銑削和不對(duì)稱銑削§4-2銑削方法3.銑削加工方法（1）銑平面：銑水平面時(shí)可在臥式銑床上用圓柱銑刀來銑削，也可在立式銑床上用端銑刀來銑削。a）在臥式銑床上用圓柱銑刀銑水平面b）在立式銑床上用端銑刀銑水平面§4-2銑削方法（2）銑垂直面：可用臥式銑床和立式銑床加工垂直面。在立式銑床上銑垂直面時(shí)是用立銑刀的圓周刀齒進(jìn)行的§4-2銑削方法（3）銑傾斜面：先對(duì)工件需加工的斜面劃線，然后在機(jī)床上用平口虎鉗或在工作臺(tái)上按劃線調(diào)整工件，將斜面轉(zhuǎn)到水平位置，將工件夾緊后進(jìn)行銑削加工，也可以利用回轉(zhuǎn)平口虎鉗或分度頭將工件安裝成傾斜角度后銑斜面；還可在臥式銑床上用單角度銑刀或雙角度銑刀銑傾斜面；或者在立式銑床上把主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度銑斜面?！?-2銑削方法（4）組合銑削：銑削由水平面、垂直面或傾斜面所組成的表面時(shí)，大型工件可在龍門銑床上加工，小型工件則用組合銑刀或成形銑刀在臥式銑床上加工。（5）銑槽1）切斷。一般用鋸片銑刀在臥式銑床上切斷工件§4-2銑削方法2）銑直槽?？稍谂P式銑床上用盤形銑刀銑直槽，也可在立式銑床上用立銑刀銑直槽。a）用盤形銑刀銑直槽b）用專用銑刀銑半圓形鍵槽1—半圓鍵槽銑刀2—半圓鍵3—半圓鍵槽§4-2銑削方法2）銑直槽。可在臥式銑床上用盤形銑刀銑直槽，也可在立式銑床上用立銑刀銑直槽。a）用盤形銑刀銑直槽b）用專用銑刀銑半圓形鍵槽1—半圓鍵槽銑刀2—半圓鍵3—半圓鍵槽銑普通鍵槽§4-2銑削方法3）銑半圓形鍵槽。可采用與鍵槽同直徑、同厚度的專用銑刀銑削半圓形鍵槽。4）銑T形槽。必須先用立銑刀或三面刃銑刀銑出直槽，然后在立式銑床上用T形槽銑刀銑出T形槽。a）銑直槽b）銑T形槽c）倒角§4-2銑削方法5）銑螺旋槽。對(duì)于螺桿、螺旋齒輪等具有螺旋槽的零件，銑螺旋槽時(shí)需在臥式銑床上利用萬能分度頭進(jìn)行銑削。螺旋運(yùn)動(dòng)是由工件旋轉(zhuǎn)和工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，工作臺(tái)移動(dòng)的距離必須等于一個(gè)導(dǎo)程。加工時(shí)，工作臺(tái)還應(yīng)繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)β角，此角應(yīng)等于螺旋線的螺旋角，而工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可根據(jù)螺旋槽方向而定§4-2銑削方法（6）銑曲線外形和成形表面1）銑曲線外形。曲線外形可以在立式銑床上用立銑刀依劃線用手動(dòng)進(jìn)給銑削，也可用轉(zhuǎn)臺(tái)依劃線銑削。還可以在立式銑床上按照靠模銑削。2）銑成形面。其特點(diǎn)是必須制造專用的成形銑刀，因成本高，故只適用于批量生產(chǎn)。§4-2銑削方法4.銑削的工藝特點(diǎn)（1）銑削生產(chǎn)效率較高（2）銑削加工范圍寬（3）銑削過程平穩(wěn)性差§4-3銑削加工實(shí)例分析一、零件圖樣分析§4-3銑削加工實(shí)例分析二、加工方法分析為了保證鉸刀從大端到小端的錐度，切齒時(shí)采用修正螺旋角靠模法銑削，即銑削時(shí)，工作臺(tái)在縱向移動(dòng)的同時(shí)使靠模緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，改變與銑床主軸的夾角，以滿足工件上螺旋角由大至小或由小至大的變化。這種銑削方法主要解決以下兩個(gè)問題：1.消除由于采用一次交換齒輪（導(dǎo)程不變）對(duì)鉸刀銑齒時(shí)引起的鉸刀前面干涉。2.減小由于鉸刀直徑變化而引起的鉸刀齒刃前角的變化?！?-3銑削加工實(shí)例分析三、加工步驟1.加工前的有關(guān)計(jì)算（1）按工件小端直徑計(jì)算螺旋槽導(dǎo)程T（2）計(jì)算工件大端處螺旋角β2（根據(jù)螺旋槽導(dǎo)程不變）（3）計(jì)算靠模板斜角α§4-3銑削加工實(shí)例分析（4）由于所加工螺旋槽的導(dǎo)程比較大，因此采用側(cè)軸交換齒輪法，計(jì)算分度頭側(cè)軸與縱向工作臺(tái)絲杠間的交換齒輪為：§4-3銑削加工實(shí)例分析2.加工前機(jī)床、工件與輔具的調(diào)整§4-3銑削加工實(shí)例分析3.銑削過程旋轉(zhuǎn)手輪15，使工作臺(tái)帶動(dòng)工件一起沿A向移動(dòng)一段距離，至圖4-26所示位置，使銑刀切入起點(diǎn)與圖樣要求相符。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)，銑刀按D