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1、,情境4 麻花钻的铣削加工,本情境学习的基本内容： 麻花钻的铣削加工 零件加工的基本知识 1.麻花钻结构、麻花钻圆柱螺旋线 2.工件的安装和调整、铣螺旋槽的分析 3.零件的加工方法与选择 麻花钻加工工艺制定 麻花钻加工的实施 麻花钻加工的检测与评估,零件样图,读图、分析,制订工艺规程,铣削工艺卡,机床的选用 刀具的选用 工件的装夹,工艺分析,4-1 麻花钻工艺方案制订,4-1-1 零件样图,4-1-2麻花钻加工工艺过程卡,4-1-2麻花钻加工工艺过程卡,2-2 零件加工的基础知识,麻花钻圆柱螺旋线,麻花钻结构,圆柱螺旋槽铣削的工艺特征,铣螺旋槽的分析,工件的安装调整,铣螺旋槽的计算,2-2 零
2、件加工的基础知识,一、麻花钻结构,1麻花钻的结构要素,图4-3 麻花钻的结构,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,1麻花钻的结构要素,（1）工作部分,如图4-4所示，麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体,图4-4 车孔和钻孔示意图,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,1麻花钻的结构要素,（1）工作部分,如图4-5所示，两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2,图4-5 标准麻花钻的峰角和螺旋角,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,1麻花钻的结构要素,（1）工作部分,导向部分 导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。 导向部分的两条螺旋槽形成钻头
3、的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图4-5所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,1麻花钻的结构要素,（1）工作部分,（2）柄部 柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do12mm常制成圆柱柄（直柄）；钻头直径do12mm常采用圆锥柄。 （3）颈部 颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,2麻花钻切
4、削部分的几何角度,（1）基面和切削平面,基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图4-6a所示,图4-6 钻头切削刃上各点的基面和切削平面的变化,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,2麻花钻切削部分的几何角度,（2）主切削刃的几何角度，如图4-7所示,图4-7 钻头的几何角度,2-2 零件加工的基础知识,一、麻花钻结构,2麻花钻切削部分的几何角度,（3）横刃的几何角度如图4-8所示,图4-8 横刃切削角度,2-2 零件加工的基础知识,二、麻花钻圆柱螺旋线,1.圆柱螺旋线的形成,如图4-9a所示，直径为D的圆柱绕自身轴线匀速回转一周，铅笔沿圆柱的一条素线
5、由A点匀速移动到B点，铅笔在圆柱表面划出的空间曲线即为圆柱螺旋线,图4-9 圆柱螺旋线的形成,2-2 零件加工的基础知识,二、麻花钻圆柱螺旋线,2圆柱螺旋线的要素,（1）螺旋角 圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直素线之间所夹的锐角。 （2）导程角 圆柱螺旋线的切线与圆柱端平面之间所夹的锐角。 （3）导程s圆柱面上的一条螺旋线与该圆柱面的一条直素线的两个相邻交点之间的距离 （4）螺距P 圆柱面上相邻两螺旋线间的轴向距离。 （5）线数n 圆柱面上螺旋线的条数（头数）。 （6）旋向 圆柱螺旋线有左旋和右旋两种旋向。,2-2 零件加工的基础知识,二、麻花钻圆柱螺旋线,2圆柱螺旋线的要素,如图4-10
6、b所示，螺旋线的旋向有左旋和右旋之分,图4-10 螺旋线的旋向,2-2 零件加工的基础知识,三、圆柱螺旋槽铣削的工艺特征,1在铣床上铣削圆柱螺旋槽，铣刀与工件的相对运动必须符合螺旋线的成形运动规律。也就是除铣刀的回转运动外，在工作台带动工件作纵向进给的同时，工件还需作匀速转动，并保证当工件随工作台移动一个等于螺旋线导程P。的距离时，工件匀速回转一周。铣削过程中，在工作台纵向进给时，通过交换齿轮由工作台丝杠带动分度头主轴实现工件的转动。在铣削多线螺旋槽时，还需要按线数进行分度调整。 2 因具有螺旋槽的工件的用途不同，螺旋槽的截面形状也就多种多样。如圆柱螺旋齿刀具齿槽的截面呈三角形或曲线形，等速圆
7、柱凸轮的螺旋槽的法向截面形状为矩形，阿基米德蜗杆的轴向截面形状是梯形等。加工螺旋槽用铣刀的廓形应与螺旋槽法向截面形状相符合，因此，正确选择铣刀是保证螺旋槽截面形状的关键。,2-2 零件加工的基础知识,三、圆柱螺旋槽铣削的工艺特征,3 铣削圆柱螺旋槽时，由于不同直径圆柱表面上的螺旋角不相等，圆柱面直径大处螺旋角大，直径小处螺旋角小，因此，加工中存在着干涉现象，引起螺旋槽侧面被过切而产生槽形畸变。使用盘形铣刀铣削时过切现象比使用立铣刀铣削时严重，因此，法向截面为矩形的螺旋槽只能用立铣刀铣削。铣削其他截面形状的螺旋槽采用盘形铣刀时，铣刀直径应尽可能小，以减小于涉的过切量。 4 使用盘形铣刀在卧式铣床
8、上铣削圆柱螺旋槽时，为使加工后的螺旋槽其法向截面形状尽可能地接近铣刀的廓形，必须将铣床工作台在水平面内扳转一个角度，使盘形铣刀的回转平面与螺旋槽的切向一致。扳转角度的大小等于螺旋角产，扳转的方向是：铣左旋螺旋槽时，左手推动工作台顺时针方向扳转产角，铣右旋螺旋槽时，右手推动,2-2 零件加工的基础知识,三、圆柱螺旋槽铣削的工艺特征,如图4-11所示工作台逆时针方向扳转产角。即“左旋左推，右旋右推”,4-11工作台逆时针方向扳转产角,2-2 零件加工的基础知识,四、铣螺旋槽的分析,如图4-11所示，铣削麻花钻和螺旋铣刀上的螺旋沟是在卧式万能铣床上进行。铣刀是专门设计的，工件用分度头安装。为获得正确
9、的槽形，圆盘成形铣刀旋转平面必须与工件螺旋槽切线方向一致,图4-12 铣螺旋槽的原理,2-2 零件加工的基础知识,四、铣螺旋槽的分析,工作台转过一个工件的螺旋角，按下式计算：,式中：d工件外径，mm； L工件螺旋槽导程，mm。,2-2 零件加工的基础知识,四、铣螺旋槽的分析,铣削加工时，要保证工件沿轴线移动一个螺旋导程的同时，绕轴自转一周的运动关系。这种运动关系是通过纵向进给丝杠经交换齿轮Z1、Z2、Z3、Z4将运动传至分度头后面的挂轮轴，再传到主轴和工件。从图4-11a传动系统图看，交换齿轮的选择应满足如下关系：,因式中a=b=c=d=1,所以上式经整理得：,式中：Z1、Z3主动齿轮的齿数；
10、 Z2、Z4从动齿轮的齿数； P铣床工作台丝杆螺距； L工件螺旋槽导程。,2-2 零件加工的基础知识,五、铣螺旋槽的计算,现要加工一右旋螺旋槽，工件直径d=70mm，导程L=600mm。铣床纵向工作台进给丝杆螺距为p=6mm。求工作台转动角度及交换齿轮齿数。,解：（1）计算螺旋角 因为,所以=2010。由于螺旋槽是右旋，工作台应逆时针转动。 （2）计算交换齿轮,故选择挂轮为：Z1=30，Z2=60， Z3=40， Z4=50,2-3 零件铣削加工工艺规程制定,铣削加工工艺分析,零件图分析,加工方案的确定,加工工序的划分,加工工步的划分,加工路线的确定,2-3零件工序卡的分析,一、分析零件工序卡
11、,1.工艺分析,零件为细长轴对于长度与直径之比(长径比)大于80的细长轴，在切削过程中由于其刚性差而极易产生弯曲和振动，难以获得良好的加工精度和表面粗糙度。且热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受热变形影响易产生弯曲，因此，长径比大于80的细长轴是轴类零件中较难加工的零件。在实际生产中，可通过采用三支承跟刀架、弹簧顶尖、改进刀具的几何角度或采用宽刃精车刀、选择热硬性好及高耐磨的刀具材料、增设合理的辅助工具等方法达到满意的加工效果,2-3零件工序卡的分析,一、分析零件工序卡,1.工艺分析,零件为细长轴对于长度与直径之比(长径比)大于80的细长轴，在切削过程中由于其刚性差而极易产生弯曲和振动，难以
12、获得良好的加工精度和表面粗糙度。且热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受热变形影响易产生弯曲，因此，长径比大于80的细长轴是轴类零件中较难加工的零件。在实际生产中，可通过采用三支承跟刀架、弹簧顶尖、改进刀具的几何角度或采用宽刃精车刀、选择热硬性好及高耐磨的刀具材料、增设合理的辅助工具等方法达到满意的加工效果,选择合适的切削用量，并分粗、精铣加工，粗铣 n=200(r/min) 、vf=60(mm/min) 、Ap 分次铣削 精铣 n=100(r/min) 、vf=30(mm/min) 、Ap 一次铣削，使工件符合图纸要求,2-3零件工序卡的分析,一、分析零件工序卡,2.切削用量的选择,2-3零
13、件工序卡的分析,二、工序卡,2-3零件工序卡的分析,二、工序卡（续）,2-4零件铣削加工实施,一、安全培训, 安全实训、生产的方针 安全实训、安全生产的任务 安全技术基础知识 安全实训、生产守则 金属切削机床安全操作规程 实训基地或车间安全用电基本知识 文明实训和文明生产,2-4 零件的加工实施,生产准备：接受工作任务，领取图样，工艺，刀具，工装量具，检查毛坯的质量,工件加工：能按图样加工出产品，产品应该符合尺寸精度，形位精度，表面精度要求，能用量具检验质量,5s管理：穿好劳动防护用品，严格按照操作规程，注意安全，保持机床和环境的卫生，注意日常保养,2-4-1 生产准备,2-4-2 工件加工与
14、管理,工件的加工提纲,1.开机运行 2.正确安装零件 3.正确安装刀具 4.正确调整机床 5.零件试切 6.打扫机床,2-4-2零件铣削加工实施,工件的加工要点,铣床的操作练习,检查本阶段进度,对加工过程中出现的问题进行总结,针对问题及解决方案再练习,2-4-3零件铣削加工实施,一、主轴轴承间隙的调鳖,主轴是铣床的主要部件之，它的精度对工件的加工精度有着重要的影响。如果主轴轴承间隙过大，就会使主轴的轴向蹿动和径向国跳动增大。轴向蹿动引起铣削时振动加大，使加IR寸控制不准，平面度、线轮廓度误差增大；径向国跳动会造成铣刀杆和铣刀的径向圆跳动和振摆，使铣削时铣刀产生偏让（俗称让刀），从p工尺寸控制困
15、难。如果主轴轴承间隙过小，则会使主轴因发热而咬死，出现工作故障，甚至引起事故。X6132型卧式铣床主轴结构如图4-13所示。其轴承间隙的调整方法如下：,图4-13 X6132型卧式铣床主轴结构 1一盖板2锁紧螺钉3一调节螺母46一轴承内圈5，7一轴承外圈,2-4-3零件铣削加工实施,一、主轴轴承间隙的调鳖,（1）旋松横梁的紧固螺栓，将横梁移至铣床床身后部。 （2）取下横梁下方的盖板l。 （3）松开锁紧螺钉2，拧动调节螺母3，改变两圆锥滚子轴承的内圈4和 6之间距离，从而调整两轴承的内圈、滚子和外圈之间的间隙。 （4）轴承间隙调整好后，旋紧锁紧螺钉2，盖好盖板1，然后使横梁复位。,2-4-3零件
16、铣削加工实施,一、主轴轴承间隙的调鳖,2X5032型立式铣床主轴轴承间隙的调整 X5032型立式铣床主轴结构如图4-14所示。其轴承径向间隙的调整方法如下：,图4-14 X5032型立式铣床主轴结构 l一螺母2锁紧螺钉3一外垫圈4垫片5一端盖,2-4-3零件铣削加工实施,一、主轴轴承间隙的调鳖,（1）拆下铣头前侧面的盖板，松开主轴上的锁紧螺钉2，拧松螺母1。 （2）拆下主轴头部的端盖5，取下由两个半圆环构成的垫片4。 （3）根据需要消除间隙的多少，配磨垫片，由于轴颈与轴承内孔的锥度为1：12，若要消除的径向间隙为002 nun，则只需要将垫片厚度磨去024mm。 （4）将磨后的垫片重新装回主轴，然后用较大的转矩拧紧螺母1，使轴承内圈胀开，直到把垫片压紧为止。 （5）把锁紧螺钉2拧紧，以防止螺母松开
