銑工工藝學(xué)第五章-刀具齒槽的銑削課件

1、1.了解刀具齒槽的種類和加工要點(diǎn)。2.掌握在銑床上對(duì)圓柱面上直齒槽的開刃方法。3.掌握對(duì)圓柱刀齒齒背和端面齒槽的銑削方法。4.能分析銑削中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。第五章刀具齒槽的銑削第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)一、刀具齒槽的種類圖5-1刀具齒槽的種類1圓柱面螺旋齒2圓錐面螺旋齒3圓柱面直齒4圓錐面直齒5端面齒二、銑削刀具齒槽的工藝要求被加工刀具在銑床上銑出刀具齒槽后，還必須經(jīng)過熱處理和刃磨。(1)槽形要求包括齒槽角、槽深、槽底圓弧等符合圖樣要求。(2)分齒要求包括均分齒槽的等分精度要求和不均分齒的分齒夾角要求(如不等分錐度鉸刀等)。(3)齒向要求包括是直齒槽還是螺旋齒槽以及螺旋齒槽的螺旋角等

2、。第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)(4)刃寬度要求根據(jù)圖樣規(guī)定的刃寬要求考慮磨削加工余量。(5)刀齒幾何角度要求包括前角、后角、刀尖角、楔角等技術(shù)要求。(6)齒槽表面質(zhì)量要求包括表面粗糙度、各切削表面的連接等要求。三、銑削刀具齒槽的加工要點(diǎn)為了達(dá)到刀具齒槽銑削的工藝要求，銑削齒槽時(shí)應(yīng)掌握以下加工要求：1.選擇適當(dāng)廓形的工作銑刀第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)刀具齒槽銑削時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具的齒槽角或齒槽法向截形角選擇單角或雙角銑刀。2.工作銑刀和被加工刀具的相對(duì)位置1)按圖樣規(guī)定的前角值，計(jì)算橫向偏移量，供橫向調(diào)整工作臺(tái)參照使用。2)用劃線對(duì)刀法或切痕對(duì)刀法確定銑刀與被加工刀具調(diào)整操作的

3、起始位置，也可按橫向偏移量劃線對(duì)刀確定銑削加工位置。3)錐面齒和端面齒銑削時(shí)，應(yīng)計(jì)算分度頭仰角，調(diào)整分度頭主軸的位置，確定銑削位置。第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)3.銑削螺旋齒槽時(shí)被加工刀具和工作銑刀之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系1)先按圓柱面直齒對(duì)刀方法調(diào)整法向前角銑削位置，然后按螺旋角和螺旋方向扳轉(zhuǎn)工作臺(tái)。2)按螺旋槽加工方法計(jì)算導(dǎo)程等數(shù)據(jù)，配置交換齒輪進(jìn)行銑削加工。齒槽銑削與一般槽類加工方法相似，但操作步驟比較多，調(diào)整計(jì)算比較復(fù)雜。第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)圖5-2銑削刀具齒槽示意圖a)銑削圓柱面直齒槽b)銑削圓柱面螺旋齒槽c)銑削端面齒槽第一節(jié)銑削刀具齒槽的工藝要求和加工要點(diǎn)第

4、二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削一、用單角銑刀銑圓柱面直齒槽用單角銑刀銑齒槽，調(diào)整計(jì)算比較簡(jiǎn)便。1.銑前角o=0的齒槽用單角銑刀銑削前角o=0的鏟齒銑刀圓柱面直齒槽，如圖53所示。圖5-3用單角銑刀銑削=0的直齒槽(1)選擇和安裝工作銑刀選擇廓形角1等于被銑齒槽的齒槽角，刀尖圓弧半徑等于齒槽槽底圓弧半徑r的單角銑刀作為工作銑刀，其外徑應(yīng)以齒槽深度h作為參考。(2)裝夾和校正刀坯刀坯一般裝夾在分度頭和專用夾具上，圓盤形和片狀帶孔銑刀刀坯通常用心軸裝夾；生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用多件串裝；若加工內(nèi)孔帶鍵槽的刀坯，則可采用平鍵，使之與心軸聯(lián)結(jié)，以避免加工時(shí)刀坯轉(zhuǎn)動(dòng)。選用適當(dāng)?shù)难b夾方法后，應(yīng)對(duì)刀坯進(jìn)行校正，使

5、之與分度頭或?qū)Ｓ脢A具同軸，并與工作臺(tái)面和進(jìn)給方向平行。第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削(3)調(diào)整單角銑刀的工作位置用切痕對(duì)刀或劃線對(duì)刀法，使單角銑刀的端面刃的旋轉(zhuǎn)平面通過刀坯中心，從而保證前角o=0。(4)銑齒槽逐齒銑削時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的等分齒數(shù)利用分度頭或?qū)Ｓ脢A具分度裝置進(jìn)行分度，依次將各齒槽銑出。2.銑前角o0的齒槽圖5-4用單角銑刀銑削0的直齒槽第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削表5-1用單角銑刀銑圓柱面直齒槽時(shí)S和H值(單位：mm)二、用雙角銑刀銑齒槽用雙角銑刀銑齒槽時(shí)的操作步驟與單角銑刀基本相同。第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削圖5-5用雙角銑刀銑削=0的直齒槽第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削1

6、.前角o=0的直齒槽的銑削用不對(duì)稱雙角銑刀銑削o=0的直齒槽，銑刀與工件的相對(duì)位置如圖55所示。1)使不對(duì)稱雙角銑刀的刀尖對(duì)準(zhǔn)工件中心，并與工件弧頂輕擦接觸(銑出一淺痕)。2)將工作臺(tái)橫向偏移距離S。3)將工作臺(tái)升高距離H。工作臺(tái)的橫向偏移量S和升高量H按式53和式54計(jì)算：2.前角o0的直齒槽的銑削第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削用不對(duì)稱雙角銑刀銑削前角o0的直齒槽，銑刀與工件的相對(duì)位置如圖56所示。圖5-6用雙角銑刀銑削0的直齒槽第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削3.銑削折線齒背對(duì)采用兩條斜線組成齒背的刀具（圖57），除銑齒槽外，還須按齒背角o銑削齒背。圖5-7折線齒背刀具開齒第二節(jié)圓柱面直齒刀

7、具齒槽的銑削圖5-8用一把單角銑刀兼銑齒槽齒背a)銑=0刀具齒背b)銑0刀具齒背第二節(jié)圓柱面直齒刀具齒槽的銑削第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削圖5-9銑端面齒槽a)被加工刀具b)端面齒槽的銑削一、加工步驟1.選擇工作銑刀加工直齒刀具端面齒一般均選用廓形角與槽形角相等的單角銑刀，為了適應(yīng)左、右切刀具的端面齒加工，例如加工直齒三面刃銑刀兩端面齒，通常須選用角度相等、切向相反的兩把單角銑刀。2.裝夾工件第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削端面齒開齒時(shí)的盤形工件裝夾與銑離合器時(shí)的裝夾方式基本相同，如果工件是帶錐柄的刀坯，則可將錐柄直接插入分度頭主軸錐孔內(nèi)（當(dāng)工件錐度較小時(shí)，可配上過渡錐套）。3.計(jì)

8、算分度頭仰角要保證端面齒刃口棱邊寬度一致，端面齒槽一定要銑成外寬內(nèi)窄，外深內(nèi)淺。第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削表5-2銑端面齒時(shí)分度頭主軸仰角值第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削表5-2銑端面齒時(shí)分度頭主軸仰角值4.調(diào)整銑削位置第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削銑端面齒槽時(shí)的調(diào)整操作須根據(jù)工件圓周齒的前角按下列方法進(jìn)行：當(dāng)工件周齒前角o=0時(shí)，工作銑刀（單角銑刀）的端面刃口通過工件中心，然后轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，使工作銑刀端面刃對(duì)準(zhǔn)周齒前面即可進(jìn)行銑削；當(dāng)工件周齒前角o0時(shí)，調(diào)整工作銑刀端面刃對(duì)準(zhǔn)工件中心后，還需將工作臺(tái)向銑刀錐面一方橫向移動(dòng)一個(gè)偏移量S，然后轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，使工件圓柱面刀齒的

9、前面與工作銑刀端面刃對(duì)準(zhǔn)，即可進(jìn)行試銑。二、端面齒槽銑削時(shí)的注意事項(xiàng)第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削銑削端面齒槽時(shí)，除了上述主要調(diào)整計(jì)算外，在操作中還須注意以下幾點(diǎn)：1)銑削端面齒槽時(shí)，由于銑刀退讓位置很小，因此在操作時(shí)，除了選用較小直徑的銑刀外，還應(yīng)注意控制銑削行程，防止碰壞其他刀齒。2)用于刀具齒槽銑削的分度頭必須具有較高的等分精度，以使刀齒能均勻分布，否則端面齒前面較難與圓周前面平滑連接。3)為了保證端面齒棱邊寬度的磨削余量，銑削時(shí)可將棱邊寬度控制在0.5f左右。第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削4)如果刀具的端面齒背成折線形式，這時(shí)棱邊寬度將由銑削齒背予以保證，而齒槽銑削時(shí)角數(shù)值

10、不再受到等分角/z的約束，只需按齒槽槽底角相對(duì)工件軸線的切削角來確定。5)端面齒的銑削余量很少，主要操作是試切調(diào)整，因此，在有設(shè)備的情況下，應(yīng)選用較小型號(hào)的銑床。三、銑削實(shí)例第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削圖510所示為一直齒三面刃銑刀，圓柱面直齒槽齒槽角=601，槽底圓弧半徑R=2mm，齒槽深h=55mm，直徑D=80mm,齒數(shù)z=18，前角o=151，齒背后角o=12，端面齒齒槽角為801，基準(zhǔn)內(nèi)孔直徑為27mm，精度H7。圖5-10直齒三面刃銑刀工作圖第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削(1)工作銑刀的選擇直齒槽銑削選用廓形角1=60、刀尖圓弧半徑=2mm的單角銑刀；端面齒槽銑削選用

11、廓形角為80，刀尖圓弧半徑為1mm的單角銑刀左切和右切各1把(在滿足銑削要求前提下，直徑盡可能小些)。(2)工件的裝夾和校正以內(nèi)孔定位用心軸將工件(刀坯)裝夾在分度頭(或?qū)Ｓ脢A具)上。(3)工作銑刀位置調(diào)整1)安裝并校正單角銑刀，使其端面刃回轉(zhuǎn)平面通過工件軸線，并使切削刃輕擦工件弧頂。2)計(jì)算工作臺(tái)橫向偏移量S和升高量H：第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削S=D/2sino=80mm/2sin15=1035mm3)依照計(jì)算值將工作臺(tái)橫向移動(dòng)10.35mm，然后升高6.86mm。(4)直齒槽銑削先試銑一個(gè)齒槽，加工至槽深55mm，然后用分度頭分齒（n=40/z=40/18=24/18=212/

12、54，分度手柄在孔數(shù)為54的孔圈上轉(zhuǎn)2r又12個(gè)孔距），依次加工全部18個(gè)齒槽。(5)銑齒背1)計(jì)算工件(分度頭)偏轉(zhuǎn)角度：=90-1-o-o=90-60-12-15=3第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削2)順時(shí)針將工件偏轉(zhuǎn)3(n=/9=3/9=18/54，分度手柄在孔數(shù)為54的孔圈上轉(zhuǎn)過18個(gè)孔距)。3)橫向調(diào)整工作臺(tái)，依次銑削各刀齒的齒背。(6)銑端面齒槽1)更換廓形角為80的單角銑刀。2)換裝較短的錐柄心軸，直接裝入分度頭主軸孔內(nèi)，重新裝夾和校正工件(換裝心軸是為了避免影響端面齒槽的銑削)。3)計(jì)算分度頭仰角=8619第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削4)按值使分度頭主軸仰起8619

13、，調(diào)整工作銑刀對(duì)準(zhǔn)工件中心后，將工作臺(tái)向單角銑刀錐面方向橫向移動(dòng)S=10.35mm，然后轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄使工作銑刀端面刃與工件一直齒槽前面對(duì)齊，依次銑削工件一側(cè)各端面齒槽。5)將工件翻轉(zhuǎn)180重新裝夾校正；換裝另一把(銑切方向相反)80單角銑刀；按相同方法銑削工件另一側(cè)各端面齒槽。第三節(jié)圓柱面直齒刀具端面齒齒槽的銑削第四節(jié)刀具齒槽銑削的質(zhì)量分析1.前角值偏差過大1)偏移量S計(jì)算錯(cuò)誤。2)工作臺(tái)偏移距離不準(zhǔn)確。3)工作臺(tái)偏移方向錯(cuò)誤。4)對(duì)中不準(zhǔn)，偏差太大，用劃線法對(duì)刀時(shí)，劃線錯(cuò)誤。2.刃帶不符合要求1)升高量H計(jì)算錯(cuò)誤或調(diào)整不當(dāng)。2)已知刃帶寬度f，計(jì)算h時(shí)運(yùn)算錯(cuò)誤。3)用試切法時(shí)，試切量過深。4)銑齒背時(shí)轉(zhuǎn)角不準(zhǔn)確或銑切過深。5)工作銑刀廓形角偏差過大。6)工件坯料或夾具校正精度差。7)工件裝夾不合理，銑削時(shí)走