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1、工作任务10六边形零件的铣削加工,10. 1铁削方式 10. 2短轴上六边形零件的铣削 10. 3夹紧装置、夹紧机构,10. 1铣削方式,10.1.1圆周铣削方式 圆周铣削有两种铣削方式:逆铣和顺铣。铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时称为逆铣(图10.2 (a) )，相同时称为顺铣(图10. 2 (b) ) 逆铣时，切削厚度从零逐渐增大。铣刀刃口有一钝圆半径R，造成开始切削时前角为负值，刀齿在过渡表面上挤压、滑行，使工件表面产生严重冷硬层，并加剧了刀齿磨损。此外，当瞬时接触角大于一定数值后，F向上，有抬起工件趋势;顺铣时，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压、滑行现象，并且F始终压向工作台，
2、有利于工件夹紧，可提高铣刀寿命和加工表面质量。 若在丝杠与螺母副中存在间隙的情况下采用顺铣，当进给力F逐渐增大，超过工作台摩擦力时，使工作台带动丝杠向左窜动，造成进给不均，严重时会使铣刀崩刃。逆铣时，由于进给力F作用，使丝杠与螺母传动面始终贴紧，故铣削过程较平稳。,下一页,返回,10. 1铣削方式,10. 1. 2端铣方式 在端铣时，根据端铣刀相对于工件安装位置不同，也可分为逆铣和顺铣。如图10. 3(a)所示，端铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置，上面的顺铣部分等于下面的逆铣部分，称为对称端铣。图10. 3 (b)中的逆铣部分大于顺铣部分，称为不对称逆铣。图10. 3 (c)中的顺铣部分大于逆铣
3、部分称为不对称顺铣。,上一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,10. 2.1操作准备 准备好X5032型铣床、直径为22 mm(大于16 mm)的立铣刀、分度头、分度头上用三爪自定心卡盘、百分表、铜锤、铜皮、游标卡尺、冷却用水、油石等。 10. 2. 2操作过程 1.万能分度头 1)万能分度头的结构 万能分度头是铣床的精密附件之一，它用来在铣床及其他机床上装夹工件，以满足不同工件的装夹要求，并可对工件进行圆周等分、角度分度、直线移距分度和通过配换齿轮与工作台纵向丝杠连接加工螺旋线、等速凸轮等，从而打一大了铣床的加工范围。,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,万能分度头规格通
4、常用夹持工件的最大直径表示，常用的规格有160 mm , 200 mm ,250 mm , 320 mm等，其中FW250型分度头是铣床上应用最普遍的一种万能分度头。通常万能分度头还配有三爪自定心卡盘、尾座、顶尖、拨盘、鸡心夹头、挂轮轴、挂轮架及配换齿轮等附件。 分度头的主轴为空心轴，两端为莫氏4号锥孔，前锥孔用来安装顶尖或锥度心轴，后锥孔用来安装挂轮轴，主轴前端有一短圆锥用来安装三爪自定心卡盘的连接盘。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,松开基座后方的两个紧固螺钉，可使回转体转动-60900，使分度头的主轴与工件台面成一定的角度。主轴的前端有一刻度盘，可用来直接分度。侧
5、轴用来安装配换齿轮。基座上可安装定位键与工作台上的T形槽配合，对分度头定位。分度手柄与分度孔盘、定位插销、分度叉配合使用完成分度工作。分度盘和侧轴不需转动时，将分度盘紧固螺钉紧固。当分度盘和侧轴需转动时，则必须松开该紧固螺钉。FW250型分度头的分度盘孔圈孔数及配换齿轮齿数见表10. 1 分度叉的作用是计数，将分度叉之间调整成需要转过的孔距数(比需要转过的孔数多一个孔)，以免分度时摇错手柄。 FW250型万能分度头的蜗杆蜗轮副的传动比为40 : 1，它的最大夹持直径为250 mm，中心高度为125 mm。中心高度是用分度头划线、校正常用的一个重要依据。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六
6、边形零件的铣削,2)万能分度头的工作原理 生产中，万能分度头最常用的分度方法就是简单分度法。在万能分度头进行简单分度时，先将分度孔盘固定，转动分度手柄使蜗杆带动蜗轮转动，从而带动主轴和工件转过一定的转(度)数。 由万能分度头传动系统可知，分度手柄转过40转，分度头的主轴转过1转，即传动比为40 : 1 , 40称为分度头的定数。各种常用分度头(FK型数控分度头除外)都采用这一定数。由此可知，简单分度时分度手柄的转数n与工件等分数:之间的关系如下:,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,如在铣削六角形零件时，每铣完一边的分度计算即可由简单分度公式算得: 即每铣削完一边将分度头手
7、柄转6转再在分度盘孔数为66的孔圈上转过44个孔距(两分度叉间为45孔)，然后铣削下一侧面。 若改为用角度分度，则分度手柄的转数n与工件转过角度e间的关系为: 3)用万能分度头装夹工件的方法 根据零件的形状不同，零件在分度头上的装夹方法也不同，主要有以下几种方法。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,(1)用三爪自定心卡盘装夹工件。 加工较短的轴、套类零件，可直接用三爪自定心卡盘装夹。用百分表校正工件外圆，当工件外圆与分度头主轴不同轴而造成跳动量超差时，可在卡爪上垫铜皮，使外圆跳动符合要求。 用百分表校正端面时，用铜锤轻轻敲击高点，使端面跳动符合要求。这种方法装夹简便，铣削
8、平稳。 (2)用心轴装夹工件。 心轴主要用于套类及带孔盘类零件的装夹。心轴分锥度心轴和圆柱心轴两种。装夹前应先校正心轴轴线与分度头主轴轴线的同轴度，并校正心轴的上素线和侧素线与工作台面和工作台纵向进给平行。利用心轴装夹工件时又可以根据工件和心轴形式不同分为多种不同的装夹形式。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,(3)一夹一顶装夹工件。 一夹一顶装夹适用于一端有中心孔的较长轴类工件的加工。此法铣削时刚度较好，适合切削力较大时工件的装夹。但校正工件与主轴同轴度较困难，装夹工作前，应先校正分度头和尾座。 2.工件的装夹 零件可直接在分度头上用三爪自定心卡盘装夹。用百分表校正工件
9、外圆，当工件外圆与分度头主轴不同轴而造成跳动量超差时，可在卡爪上垫铜皮，使外圆跳动符合要求。用百分表校正端面时，用铜锤轻轻敲击高点，使端面跳动符合要求。装夹时露出卡盘外部分应尽量短些，防止铣削中工件松动。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,3.六角头的铣削 根据六角头的长度为24 mm，现选直径为28 mm(大于24 mm)的立铣刀进行铣削，铣削时，先让立铣刀端面刃轻轻与工件上素线相切，调整好纵向位置(使铣刀的直径覆盖六角头的长度)，然后将纵向进给锁紧，横向退出工件，将工作台上升1. 85 mm(工作台上升高度= ,再利用横向进给铣出第一个侧面，每铣削完一边先横向退出工件
10、，将分度头手柄转6转再在分度盘孔数为66的孔圈上转过44个孔距(两分度叉间为45孔)，然后铣削下一侧面。 六角头对边的尺寸精度不高，为 mm，所以直接用游标卡尺测量即可。另外可通过用游标卡尺检测各边尺寸是否相等来检测其等分性。若各边均等，则说明该六角头的等分均匀、中心对称;若不相等则可能出现了偏心或分度不准。,上一页,下一页,返回,10. 2短轴上六边形零件的铣削,10. 1. 3自检与评价 (1)铣削完成后却下工件，正确选择量具按图10. 1仔细检测各部分尺寸，对自己的练习件进行评价(评分标准见表10. 2 )，对出现的质量问题分析原因，并找出改进措施。 (2)将工件送交检验后清点工具，收拾
11、工作场地。,上一页,返回,10. 3夹紧装置、夹紧机构,10. 3.1夹紧装置 1.夹紧装置的基本要求 机械加工过程中，为保持工件定位时所确定的正确加工位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力及重力等作用下发生位移和振动，机床夹具应设有夹紧装置，将工件压紧夹牢。夹紧装置是否合理、可靠及安全，对工件加工的精度、生产率和工人的劳动条件有着重大的影响，为此提出下列基本要求: (1)夹紧过程中，不能改变工件定位后占据的正确位置。 (2)夹紧力的大小要适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。 (3)夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产类型相适应，在保证生产效率
12、的前提下，其结构要力求简单，工艺性好，便于制造和维修。,下一页,返回,10. 3夹紧装置、夹紧机构,(4)夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。 (5)夹紧装置应具有良好的自锁性能，以保证动力源波动或消失后，仍能保持夹紧状态。 2.夹紧装置的组成 (1)力源装置。它是产生夹紧力的装置。对于力源来自机械或电力的，一般称为机动装置。常用的有气压、液压、电力等机动装置。力源来自人力的，则称为手动夹紧。 (2)夹紧部分。它是接受和传递原始作用力使之变为夹紧力并执行夹紧任务的部分。 一般由下列元件或机构组成: 接受原始作用力的元件。如手柄、螺母或用来连接气缸活塞杆的零件等。,上一页,下一页,返回,10.
13、3夹紧装置、夹紧机构,中间递力机构。通过它将力源产生的夹紧力传给夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般中间递力机构可以在传递夹紧力的过程中，改变夹紧力的方向和大小，并根据需要使其具有一定的自锁性能。 夹紧元件。它是实现夹紧的最终执行元件，如各种螺钉、压板等。 3.夹紧力的确定 确定夹紧力包括正确地选择夹紧力的方向、作用点及大小。它是一个综合性问题，必须结合工件的形状、尺寸、重量和加工要求，定位元件的结构及其分布方式，切削条件及切削力的大小等具体情况来确定。 1)夹紧力方向的确定 夹紧力的作用方向不仅影响加工精度，而且还影响夹紧的实际效果，具体应考虑如下几点。,上一页,下一页,返回,
14、10. 3夹紧装置、夹紧机构,(1)夹紧力的作用方向不应破坏工件的定位。 工件在夹紧力作用下，应确保其定位基面贴在定位元件的工作表面上。为此要求主夹紧力的方向应指向主要定位基准面，其余夹紧力方向应指向工件的定位支承。如图10. 4所示，在角铁形工件上锁孔。加工要求孔中心线垂直于A面，因此应以A面为主要定位基面，并使夹紧力垂直于A面，如图10.4 (d)所示。但若使夹紧力指向B面，如图10.4 (b), (c)所示，则由于A与B面间存在垂直度偏差，就无法满足加工要求。当夹紧力垂直指向A面有困难而必须指向B面时，则必须提高A与B面间的垂直度精度。 (2)夹紧力作用方向应使工件的夹紧变形尽量小。 如
15、图10. 5所示为加工薄壁套筒时，由于工件的径向刚度很差，用径向夹紧方式将产生过大的夹紧变形;若改用轴向夹紧方式，则可减小夹紧变形，保证工件的加工精度。,上一页,下一页,返回,10. 3夹紧装置、夹紧机构,(3)夹紧力作用方向应使所需夹紧力尽可能小。 如图10. 6所示为夹紧力FW;、工件重力G和切削力F三者关系的几种典型情况。为了安装方便及减小夹紧力，应使主要定位支承表面处于水平朝上位置。如图10.6 (a), (b)所示工件安装既方便又稳定，特别是图10.6 (a)，其切削力F与工件重力G均朝向主要支承表面，与夹紧力FW;方向相同，因而所需夹紧力最小。此时的夹紧力FW;只要防止工件加工时的
16、转动及振动即可。图10. 6 ( c) , ( d) , ( e) , (f)所示的情况就较差，特别是图10. 6 (d)所示情况所需夹紧力最大，一般应尽量避免。,上一页,下一页,返回,10. 3夹紧装置、夹紧机构,2)选择夹紧力作用点的原则 夹紧力作用点的位置、数口及布局同样应遵循保证工件夹紧稳定、可靠、不破坏工件原来的定位以及夹紧变形尽量小的原则，具体应考虑如下几点。 (1)夹紧力作用点必须作用在定位元件的支承表面上或作用在几个定位元件所形成的稳定受力区域内。如图10. 7所示，图(a) , (c)为正确的作用点;图(b) , (d)为错误的作用点，使原定位受到破坏。 (2)作用点应作用在工件刚性好的部位上，如图10. 8所示。对于壁薄易变形的工件，应采用多点夹紧或使夹紧力均匀分布，以减小工件的夹紧变形。,上一页,下一页,返回,10. 3夹紧装置、夹紧机构,(3)夹紧力的作用点应适当靠近加工表面，如图10. 9所示。有的工件由于结构形状所限，加工表面与夹紧力作用点较远且刚性又较差时，应在加工表面附近增加辅助支承及对应的附加夹紧力。如图10. 10所示，在加工表面附
