3臺階、直角溝槽和鍵槽的銑削

第三單元臺階、直角溝槽和鍵槽的銑削

課題一臺階的銑削課題二直角溝槽的銑削課題三軸上鍵槽的銑削課題一臺階的銑削一、臺階的技術(shù)要求1.臺階結(jié)構(gòu)類型

臺階由平行面和垂直面組合而成。常見的臺階形式如圖

3-1

所示。

臺階的主要作用是定位、支承和作為導(dǎo)軌等，帶臺階的零件如圖

3-2

所示。在臥式銑床上，臺階通常用三面刃銑刀進(jìn)行銑削，如圖

3-3

所示，在立式銑床上則可用套式立銑刀、立銑刀進(jìn)行銑削，如圖

3-4

所示。目前，在臺階銑削中已廣泛采用帶有三角形或四邊形硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的直角面銑刀，如圖

3-5

所示。2.臺階技術(shù)要求（1）尺寸精度

臺階通常與其他零件相互配合，其尺寸精度一般要求比較高，特別是臺階的寬度和高度等。（2）幾何精度各種形狀的臺階經(jīng)過銑削加工后，應(yīng)該符合圖樣的幾何精度要求。臺階一般都由平面組成，用于配合的臺階，其幾何精度要求比較高，如各表面的平面度、臺階側(cè)面與基準(zhǔn)面的平行度、雙臺階對中分線的對稱度。（3）表面粗糙度對組成臺階的各表面都有表面粗糙度要求，用于配合的面的表面粗糙度值應(yīng)比較小。二、臺階的質(zhì)量檢測1.尺寸精度的檢測

臺階的檢測較為簡單，其寬度和高度一般可用游標(biāo)卡尺、游標(biāo)深度卡尺或千分尺、深度千分尺進(jìn)行檢測，如圖

3-6

所示。

當(dāng)臺階高度較低不便使用卡尺或普通千分尺時，可用公法線千分尺或軸用極限量規(guī)進(jìn)行檢測，如圖

3-7

所示。

軸用極限量規(guī)是光滑極限量規(guī)的一種，用于檢驗(yàn)基本尺寸小于或等于

500?mm、公差等級為

IT6～I(xiàn)T16

的軸，如圖

3-8

所示。它們都是成對使用的，一端為通規(guī)，一端為止規(guī)。用它們檢測工件尺寸是否在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，從而判別工件是否合格。

使用軸用極限量規(guī)檢測工件時，以其能進(jìn)入通端而止于止端（即通端通、止端止）為原則確定工件是否是合格的，如圖

3-9

所示。2.幾何精度的檢測

臺階的幾何精度主要是臺階的側(cè)面和底面相對于對應(yīng)的基準(zhǔn)面之間的垂直度和平行度。（1）臺階的平行度的檢測一般采用游標(biāo)卡尺或千分尺測量，測量方法與平行面的測量方法相同。（2）垂直度的檢測，一般精度時可以用刀口形直角尺來測量，但有時被測表面與基準(zhǔn)面之間不方便直接用刀口形直角尺，則可以選擇百分表借助精密平板測量。如圖

3-10

所示，先測量一側(cè)，然后測量另一側(cè)。（3）雙臺階對稱度的測量一般可以用百分表并且借助精密平板進(jìn)行。在測量之前，不僅要對工件去毛刺，而且要把精密平板清理干凈。在測量的過程中，首先測量一側(cè)臺階，并且記下該讀數(shù)，然后將工件轉(zhuǎn)

180°

測量另一側(cè)臺階，記下百分表的讀數(shù)，計(jì)算兩次測量的差值，即為該臺階兩側(cè)的對稱度誤差，如圖

3-11

所示。三、用三面刃銑刀銑削臺階1.三面刃銑刀

直齒三面刃銑刀的刀齒在圓柱面上與銑刀軸線平行，銑削時振動較大；錯齒三面刃銑刀的刀齒在圓柱面上向兩個相反的方向傾斜，具有螺旋齒銑刀銑削平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。大直徑的錯齒三面刃銑刀多為鑲齒式結(jié)構(gòu)，當(dāng)某一刀齒損壞或用鈍時，可隨時對刀齒進(jìn)行更換。2.銑削臺階

在臥式銑床上銑臺階時，三面刃銑刀的圓柱面切削刃起主要的銑削作用，兩側(cè)面切削刃起修光的作用。三面刃銑刀的直徑、刀齒和容屑槽都比較大，所以刀齒的強(qiáng)度大，冷卻和排屑效果好，生產(chǎn)效率高。因此，在銑削寬度不太大（受三面刃銑刀規(guī)格限制，一般刀齒寬度不大于

25?mm）的臺階時，基本上都采用三面刃銑刀銑削。（2）工件的裝夾與校正

在裝夾工件前，必須先校正機(jī)床和夾具。采用機(jī)用虎鉗裝夾工件時，應(yīng)檢查并校正其固定鉗口面（夾具上的定位面）與主軸軸線垂直，同時要與工作臺縱向進(jìn)給方向平行。否則，就會影響銑出臺階的加工質(zhì)量。裝夾工件時，應(yīng)使工件的側(cè)面（基準(zhǔn)面）靠向固定鉗口面，工件的底面靠向鉗體導(dǎo)軌面，并將銑削的臺階底面略高出鉗口上平面一些（見圖

3-13），以免鉗口被銑傷。（2）三面刃銑刀的選擇使用三面刃銑刀銑削臺階，主要是選擇銑刀的寬度

L

及其直徑

D。應(yīng)盡量選用錯齒三面刃銑刀。銑刀寬度應(yīng)大于工件的臺階寬度

B，即

L>B。為保證在銑削中臺階的上平面能在直徑為

d

的銑刀桿（此處的d

實(shí)際是刀桿墊圈外徑）下通過（見圖

3-12），三面刃銑刀直徑

D

應(yīng)根據(jù)臺階高度

t

來確定：D>d+2t在滿足上式條件下，應(yīng)選用直徑較小的三面刃銑刀。（3）用三面刃銑削刀銑削臺階用三面刃銑刀銑削臺階時，可以只用一把三面刃銑刀銑削，也可以用兩把三面刃銑刀組合加工，見表

3-1。四、用套式立銑刀或立銑刀銑削臺階

用套式立銑刀或立銑刀銑削臺階的方法見表

3-2。技能訓(xùn)練一銑削雙臺階定位鍵一、訓(xùn)練任務(wù)

加工如圖

3-14

所示的雙臺階定位鍵。毛坯材料為

45

鋼，毛坯尺寸為

80

mm×30

mm×26

mm。二、制定加工工藝與工藝準(zhǔn)備1.制定加工工藝

根據(jù)圖樣的精度要求，雙臺階工件可在立式銑床上用立銑刀銑削加工，也可以在臥式銑床上用三面刃銑刀銑削加工。由于本任務(wù)的主要精度在臺階的兩側(cè)，因此用三面刃銑刀加工，以端銑方式形成的臺階側(cè)面精度會比較高。其加工工藝過程為：檢驗(yàn)預(yù)制件→安裝機(jī)用虎鉗→裝夾和找正工件→安裝三面刃銑刀→對刀，調(diào)整一側(cè)臺階粗銑位置→粗銑一側(cè)臺階→預(yù)檢，準(zhǔn)確微量調(diào)整并精銑一側(cè)臺階→調(diào)整另一側(cè)臺階粗銑位置→粗銑另一側(cè)臺階→預(yù)檢，準(zhǔn)確微量調(diào)整并精銑另一側(cè)臺階→檢驗(yàn)雙臺階。粗銑雙臺階定位鍵銑削順序如圖

3-15

所示。2.工藝準(zhǔn)備（1）選擇機(jī)床

選用

X6132

型臥式銑床。（2）選擇工件的裝夾方式

選用機(jī)用虎鉗裝夾工件，考慮到工件的銑削位置，必須在工件下方墊平行墊鐵，使工件臺階底面略高出鉗口面，如圖

3-16

所示。（3）選擇刀具

根據(jù)圖樣給定的單側(cè)臺階底面寬度尺寸（30-16）mm/2=7?mm

及臺階高度尺寸（26-14）mm=12?mm

選擇三面刃銑刀的規(guī)格，現(xiàn)選用外徑為

80?mm、寬度為

12?mm、孔徑為

27?mm、銑刀齒數(shù)為

18

的標(biāo)準(zhǔn)直齒三面刃銑刀，如圖

3-17

所示。（4）選擇檢測方法

1）臺階的寬度尺寸用

0～25?mm

的外徑千分尺測量，因精度不高，也可以采用分度值為

0.02?mm

的游標(biāo)卡尺測量。臺階底面的高度尺寸用游標(biāo)卡尺測量即可。

2）臺階兩側(cè)面的平行度可通過多點(diǎn)測量并對比所測尺寸數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)。

3）臺階側(cè)面對工件寬度的對稱度可用百分表借助標(biāo)準(zhǔn)平板和六面直角鐵進(jìn)行測量。測量時采用工件翻身法進(jìn)行對比測量。

4）表面粗糙度值采用目測比對法檢驗(yàn)。三、雙臺階定位鍵工件的銑削加工1.加工準(zhǔn)備（1）檢驗(yàn)預(yù)制件

1）由于臺階在全長是貫通的，只有寬度、高度和位置有尺寸要求，因此要對預(yù)制件的寬度和高度進(jìn)行檢驗(yàn)，本任務(wù)檢測預(yù)制件寬度為

29.91?mm，高度為

25.98?mm。2）檢測預(yù)制件側(cè)面與上、下平面的垂直度，挑選垂直度較好的相鄰面作為工件的定位面。（2）安裝機(jī)用虎鉗

將機(jī)用虎鉗安裝在工作臺中間

T

形槽內(nèi)，用

T

形螺栓固定在臺面上，并用百分表找正固定鉗口，使其與工作臺縱向平行。又由于工件裝夾位置較高，夾持面不夠大，因此機(jī)用虎鉗活動鉗口的滑枕與鉗體的導(dǎo)軌之間的間隙不能過大，以免工件在加工過程中由于受力而向上翹起。（3）裝夾工件

在工件下面墊長度大于

80?mm，寬度小于

30?mm

的平行墊鐵，并使工件頂面高出鉗口

13?mm（臺階高度12?mm），如圖

3-18

所示。工件適當(dāng)夾緊，用百分表復(fù)核工件定位側(cè)面與工作臺縱向的平行度及工件頂面與工作臺面的平行度，確認(rèn)無誤后夾緊。（4）安裝三面刃銑刀

根據(jù)所選刀具，采用直徑為

27?mm

的銑刀桿安裝銑刀，注意銑刀刀齒方向與銑刀桿轉(zhuǎn)動方向的關(guān)系，要確保銑刀刀齒前面朝向銑刀旋轉(zhuǎn)的線速度方向，如圖

3-19

所示。安裝后，目測銑刀的跳動情況，若銑刀刀齒的徑向圓跳動量和軸向圓跳動量過大，則應(yīng)檢查銑刀桿和墊圈的精度，并重新安裝。

2.銑削加工（1）對刀和一側(cè)臺階的粗銑調(diào)整

1）側(cè)面橫向?qū)Φ?。在工件的一?cè)面貼上薄紙片，橫向移動工作臺，使三面刃銑刀的側(cè)刃輕輕觸碰紙片，直至將紙片銑飛，此時在橫向刻度盤上做記號，調(diào)整橫向位置，使一側(cè)面銑削量為

6.5?mm，如圖

3-20

所示。

2）上平面垂向?qū)Φ丁Ｔ诠ぜ掀矫尜N薄紙片，使三面刃銑刀的圓周刃輕輕觸碰紙片直至將紙片銑飛，此時在垂向刻度盤上做記號，調(diào)整垂向位置，使工件上升

11.5?mm，如圖

3-21

所示。（2）粗銑和預(yù)檢一側(cè)臺階

1）粗銑一側(cè)臺階。注意應(yīng)緊固工作臺橫向進(jìn)給，另因工件夾緊面積較小，切入工件初始時由于沖擊力工件易被拉起，此時可手動進(jìn)給緩慢切入，待切削平穩(wěn)后再使用機(jī)動進(jìn)給。2）預(yù)檢一側(cè)臺階，如圖

3-22

所示。預(yù)檢測得當(dāng)前臺階側(cè)面與工件另一側(cè)面的尺寸為

23.41mm，若定位鍵臺階寬度按中間公差尺寸為

15.89mm計(jì)算，臺階單側(cè)銑削余量為（29.91-15.89）mm/2=7.01mm。因此，精銑第一側(cè)臺階后的尺寸應(yīng)為（7.01+15.89）mm=22.9mm，則按當(dāng)前粗銑后剩余的精銑余量為（23.41-22.9）mm=0.51mm。臺階底面高度的尺寸可用游標(biāo)卡尺測量，預(yù)檢測得當(dāng)前高度尺寸為

14.45mm，高度按中間公差尺寸為14mm計(jì)算，則精銑余量為（14.45-14）mm=0.45mm。

（3）精銑和預(yù)檢一側(cè)臺階

1）工作臺按

0.51mm

的余量橫向準(zhǔn)確移動，按

0.45mm

的余量進(jìn)行垂向抬升，精銑一側(cè)臺階，為保證表面質(zhì)量，銑削時全程使用機(jī)動進(jìn)給（進(jìn)給速度可比選擇的進(jìn)給速度適當(dāng)降低一擋），如圖

3-23

所示。

2）預(yù)檢精銑后的一側(cè)臺階側(cè)面至工件另一側(cè)面的尺寸應(yīng)為

22.9mm，底面高度尺寸應(yīng)為

14mm。

（4）粗銑和預(yù)檢另一側(cè)臺階

1）工作臺橫向移動定位鍵，銑削另一側(cè)臺階，因?yàn)榇帚姾笮柙趥?cè)面留

0.5?mm

精銑余量，所以工作臺橫向移動的實(shí)際距離

H

為：H=B+L+0.5?mm=15.89?mm+12?mm+0.5?mm=28.39?mm

其中，B

為臺階寬度尺寸，L

為刀具寬度尺寸。按計(jì)算出的

H

值橫向移動工作臺，粗銑另一側(cè)臺階，如圖

3-24

所示。

2）預(yù)檢另一側(cè)臺階。由于計(jì)算出的工作臺橫向移動距離

H

中銑刀的寬度為公稱尺寸，預(yù)檢時，測得另一側(cè)臺階粗銑后定位鍵臺階寬度的實(shí)際尺寸為

16.3?mm，因此實(shí)際精銑余量為

16.3?mm-15.89?mm=0.41?mm。

（5）精銑另一側(cè)臺階按預(yù)檢尺寸及圖樣中鍵寬的中間公差尺寸的差值

0.41?mm

準(zhǔn)確橫向移動工作臺，精銑另一側(cè)臺階。

（5）粗銑和預(yù)檢另一側(cè)臺階

1）工作臺橫向移動定位鍵，銑削另一側(cè)臺階，因?yàn)榇帚姾笮柙趥?cè)面留

0.5?mm

精銑余量，所以工作臺橫向移動的實(shí)際距離

H

為：H=B+L+0.5?mm=15.89?mm+12?mm+0.5?mm=28.39?mm

其中，B

為臺階寬度尺寸，L

為刀具寬度尺寸。按計(jì)算出的

H

值橫向移動工作臺，粗銑另一側(cè)臺階，如圖

3-24

所示。四、雙臺階定位鍵工件的質(zhì)量檢測和質(zhì)量分析1.質(zhì)量檢測（1）用千分尺測量定位鍵臺階的寬度尺寸應(yīng)為

15.84～15.95?mm，同時應(yīng)在兩側(cè)對應(yīng)位置多處測量，檢查兩側(cè)面之間平行度誤差應(yīng)在

0.1?mm

以內(nèi)。

（2）用游標(biāo)卡尺測量臺階的高度尺寸應(yīng)為

13.79～14.21?mm（未注公差可按

js14

確定公差范圍）。（3）定位鍵的臺階對稱度采用百分表在標(biāo)準(zhǔn)平板上檢驗(yàn)?？砂磮D

3-11

所示，采用翻身法比較測量，百分表的示值誤差應(yīng)在

0.1?mm

以內(nèi)。（4）通過目測比對法進(jìn)行表面粗糙度值的檢驗(yàn)。2.質(zhì)量分析（1）臺階寬度尺寸超差的主要原因可能是對刀不準(zhǔn)確、預(yù)檢測量不準(zhǔn)確、工作臺移動數(shù)據(jù)計(jì)算錯誤等。

（2）臺階側(cè)面的平行度超差的可能原因是銑刀直徑較大，工作時向不受力一側(cè)偏讓（讓刀），工件定位側(cè)面與工作臺進(jìn)給方向不平行（見圖

3-25a），萬能臥式銑床的工作臺回轉(zhuǎn)盤零位未對準(zhǔn)等。其中工作臺零位未對準(zhǔn)時，用三面刃銑刀銑削而成的臺階兩側(cè)會出現(xiàn)凹弧形曲面，且上窄下寬而影響寬度尺寸和幾何精度，如圖

3-25b所示。（3）臺階底面與工件頂面不平行，如圖

3-26

所示，主要是因?yàn)楣ぜ谘b夾時水平面基準(zhǔn)與工作臺面不平行，導(dǎo)致在銑削過程中出現(xiàn)一頭高一頭低的現(xiàn)象。操作提示：銑削之前，必須嚴(yán)格檢查和校正銑床“零位”、夾具的定位基準(zhǔn)和工作臺的進(jìn)給方向的垂直度和平行度。（4）臺階側(cè)面對工件寬度對稱度超差的可能原因是工件側(cè)面與工作臺縱向不平行、工作臺移動數(shù)據(jù)計(jì)算錯誤、預(yù)檢測量誤差等。（5）表面粗糙度值過大的可能原因是銑刀質(zhì)量差和過早磨損、銑刀桿精度差、刀桿支架支承軸承間隙調(diào)整不合理等。技能訓(xùn)練二銑削塔形臺階一、訓(xùn)練任務(wù)

銑削如圖

3-27

所示的塔形臺階工件。毛坯材料為

HT200，毛坯尺寸為

60?mm×38?mm×37?mm。二、制定加工工藝與工藝準(zhǔn)備1.制定加工工藝

根據(jù)圖樣的精度要求和臺階分布的特點(diǎn)，選擇在立式銑床上用立銑刀銑削加工塔形臺階工件。若在臥式銑床上用三面刃銑刀進(jìn)行銑削加工，則只能沿縱向銑削，臺階無法一次裝夾銑削完成。塔形臺階加工工藝過程：檢驗(yàn)預(yù)制件→安裝、找正機(jī)用虎鉗→裝夾和找正工件→安裝立銑刀→對刀調(diào)整，粗、精銑

12?mm×14?mm

臺階→依次粗、精銑24?mm×20?mm、36?mm×26?mm、48?mm×32?mm

臺階→檢驗(yàn)塔形臺階。粗、精銑塔形臺階的加工工藝過程如圖

3-28

所示。2.工藝準(zhǔn)備（1）選擇機(jī)床

選用

X5032

型立式銑床。（2）選擇工件的裝夾方式

選用機(jī)用虎鉗裝夾工件?？紤]到工件的銑削位置，須在工件下墊平行墊鐵。為便于檢查和測量，采用兩塊等高的平行墊鐵，并使工件最低的臺階底面略高于鉗口上平面。（3）選擇刀具

根據(jù)圖樣尺寸分析可知，臺階頂面最大銑削寬度尺寸（60-12）mm/2=24?mm，臺階最大高度尺寸

6?mm×4=24?mm，因此選擇立銑刀規(guī)格為φ25?mm

中齒（3

齒）錐柄標(biāo)準(zhǔn)立銑刀。又因?yàn)橛操|(zhì)合金刀具的切削速度比較高、切削力較大，而塔形臺階工件的裝夾面積較小，考慮安全因素，選擇用高速鋼銑刀而不選硬質(zhì)合金銑刀。（4）選擇檢測方法

1）臺階的寬度尺寸精度不高，可采用分度值為

0.02?mm

的游標(biāo)卡尺測量。臺階的高度尺寸可用游標(biāo)卡尺的深度尺測量。2）臺階側(cè)面對工件相對

60?mm

兩側(cè)面的對稱度，可用百分表借助標(biāo)準(zhǔn)平板和六面直角鐵進(jìn)行測量，測量時的具體操作方法如圖

3-11

所示。三、塔形臺階工件的銑削加工1.加工準(zhǔn)備（1）檢驗(yàn)預(yù)制件

1）檢驗(yàn)工件實(shí)際尺寸，本任務(wù)工件長度為

60.02～60.08?mm，高度為

36.95～37.02?mm，寬度為

38.05～38.07?mm。?

2）檢驗(yàn)預(yù)制件側(cè)面與上、下平面對臺階后側(cè)面的垂直度，應(yīng)均在公差范圍

0.06?mm

內(nèi)。（2）安裝、找正機(jī)用虎鉗

將機(jī)用虎鉗安裝在工作臺中間的

T

形槽內(nèi)，位置居中，并用百分表找正固定鉗口定位面與工作臺縱向平行。（3）裝夾和找正工件

工件下面墊長度約為

100?mm、寬度約為

15?mm

的兩塊等高平行墊鐵，其高度使工件上平面高于鉗口

25?mm

以上，如圖

3-29

所示。工件夾緊以后，可用百分表復(fù)核工件定位側(cè)面與縱向的平行度，以及上平面與工作臺面的平行度。（4）安裝銑刀

采用彈簧夾頭安裝立銑刀。安裝后，目測檢驗(yàn)銑刀的跳動情況。此外，因銑削過程中會連續(xù)使用縱向和橫向進(jìn)給，所以還應(yīng)檢查立銑頭零位線是否對準(zhǔn)，以免因立銑頭傾斜導(dǎo)致臺階側(cè)面與頂面不垂直。

2）上平面垂向?qū)Φ丁Ｈ鐖D

3-32

所示，在工件上平面貼薄紙片，使立銑刀的端面刃恰好擦到工件上平面，在垂向刻度盤上做記號，調(diào)整垂向位置，使工件上升

5.5

mm。

（2）粗銑及預(yù)檢一側(cè)臺階

1）粗銑一側(cè)臺階時注意緊固工作臺縱向進(jìn)給，因工件夾緊面積較小，粗銑時可采用手動橫向進(jìn)給。2）預(yù)檢時，應(yīng)先計(jì)算預(yù)檢的尺寸數(shù)值。如圖

3-33

所示，粗銑后，若測得臺階側(cè)面與工件側(cè)面的尺寸為

36.49?mm，按臺階寬為

12?mm

計(jì)算，臺階單側(cè)銑除的余量為（60.05-12）mm/2

≈

24.03?mm。因此，精銑一側(cè)臺階后的尺寸應(yīng)為

24.03?mm+12?mm=36.03?mm，銑削余量為

36.49?mm-36.03?mm=0.46?mm。臺階高度的尺寸可直接用游標(biāo)卡尺深度尺測量，若粗銑后測得高度尺寸為

5.52?mm，則精銑余量為

6?mm-5.52?mm=0.48?mm。

（3）精銑及預(yù)檢一側(cè)臺階

1）工作臺按

0.46?mm

縱向準(zhǔn)確移動，按

0.48?mm

垂向升高，精銑一側(cè)臺階，為保證表面質(zhì)量，銑削時全程使用機(jī)動進(jìn)給。2）預(yù)檢精銑后的兩側(cè)面尺寸應(yīng)為

36.03?mm，高度尺寸為

6?mm。

（4）粗銑及預(yù)檢另一側(cè)臺階

1）工作臺縱向移動臺階寬

A

和刀具直徑尺寸

L

之和，銑削另一側(cè)臺階，粗銑時可在側(cè)面留

0.5?mm

余量，因此移動距離

s2

為：s2=A+L+0.5?mm=12?mm+25?mm+0.5?mm=37.5?mm按計(jì)算值

s2

縱向移動工作臺，粗銑另一側(cè)臺階，如圖

3-34

所示。

2）由于計(jì)算值

s2

中銑刀的直徑為公稱尺寸，預(yù)檢時，測得另一側(cè)粗銑后的臺階寬度尺寸為

12.3?mm，因此實(shí)際精銑余量為

12.3?mm-12?mm=0.3?mm。（5）精銑另一側(cè)臺階按預(yù)檢尺寸與圖樣中間公差的臺階寬度尺寸差值

0.3?mm

準(zhǔn)確縱向移動工作臺，精銑另一側(cè)臺階。（6）銑削同高度、寬度為（14±0.1）mm

臺階的步驟與步驟（1）至（3）相同，操作時按類似的計(jì)算方法計(jì)算調(diào)整數(shù)據(jù)。（7）重復(fù)步驟（1）至（6），可依次粗、精銑

24?mm×20?mm、36?mm×26?mm、48?mm×?32?mm

臺階。四、塔形臺階工件的質(zhì)量檢測和質(zhì)量分析1.質(zhì)量檢測（1）用游標(biāo)卡尺測量各臺階寬度尺寸均應(yīng)在基本尺寸公差

±0.1?mm

范圍內(nèi)。

（2）用百分表在標(biāo)準(zhǔn)平板上測量臺階寬

12?mm、24?mm、36?mm、48?mm

對工件兩側(cè)面的對稱度時，操作方法與技能訓(xùn)練一相同，百分表的示值誤差應(yīng)在

±0.1?mm

范圍內(nèi)。（3）用游標(biāo)卡尺測量臺階高度尺寸應(yīng)為

5.85～6.15?mm（未注公差可按

js14

確定公差范圍）。（4）通過目測比對法進(jìn)行表面粗糙度值的檢驗(yàn)。對臺階底面要求接刀平整，不能有明顯的接刀痕。2.質(zhì)量分析除了與銑削雙臺階定位鍵技能訓(xùn)練類似的質(zhì)量要點(diǎn)之外，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）由于兼用縱、橫向進(jìn)給，立銑頭與工作臺面的垂直度會影響臺階底面的接刀平整度。

（2）因工件裝夾位置比較高，銑削時又從上至下，因此容易產(chǎn)生拉刀、銑削振動等現(xiàn)象，嚴(yán)重時會發(fā)生“梗刀”、工件走動等問題，影響工件的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量。（3）由于本任務(wù)尺寸較多，形狀與位置較復(fù)雜，調(diào)整數(shù)據(jù)計(jì)算比較多，對銑削操作準(zhǔn)確度要求比較高，因此加工之前應(yīng)做好比較充分的準(zhǔn)備，避免操作失誤。課題二直角溝槽的銑削一、直角溝槽的種類和技術(shù)要求1.直角溝槽的種類

常見的直角溝槽有敞開式、半封閉式和封閉式三種，即通槽、半通槽、封閉槽，如圖

3-35

所示，其中半封閉式溝槽的尾部有立銑刀圓弧（立圓?。┖捅P形銑刀圓?。ㄅP圓?。﹥煞N形式。2.直角溝槽的技術(shù)要求（1）尺寸精度

大多數(shù)的直角溝槽要與其他零件相配合，所以對直角溝槽的尺寸精度（主要是配合尺寸精度）要求比較高，包括槽的長度、寬度與深度。（2）幾何精度對直角溝槽的形狀（如矩形）、直線度等，應(yīng)有一定的要求，否則就不能與其他零件很好的配合；槽的兩側(cè)面之間一般要求有一定的平行度要求，同時對槽的位置也會有要求，很多時候槽的位置要相對零件的對稱中心面有對稱度要求。（3）表面粗糙度對組成槽的各個表面都有表面粗糙度要求，要求用于配合的表面有比較小的表面粗糙度值。二、直角溝槽的質(zhì)量檢測1.尺寸檢測（1）一般尺寸檢測

直角溝槽的長度、寬度和深度一般使用游標(biāo)卡尺、游標(biāo)深度卡尺檢測，如圖

3-36

所示。（2）精度較高尺寸檢測

工件尺寸精度較高時，槽的寬度尺寸可用孔用極限量規(guī)（塞規(guī)）或是內(nèi)測千分尺進(jìn)行檢測，深度可用深度千分尺進(jìn)行測量，如圖

3-37

所示。2.幾何精度檢測

直角溝槽的幾何精度主要是溝槽兩側(cè)面的平行度及對稱度的要求，可用游標(biāo)卡尺或杠桿百分表檢測。游標(biāo)卡尺檢測時，檢測槽兩側(cè)在長度方向上的多點(diǎn)間的距離，其差值就是溝槽平行度誤差（見圖

3-38a）；分別檢測槽兩側(cè)到對應(yīng)工件側(cè)面的距離，兩次檢測的差值就是對稱度誤差（見圖

3-38b）。

用杠桿百分表檢測時，分別以工件側(cè)面

A

和

B

為基準(zhǔn)面靠在平板上，然后使百分表的測頭觸到工件的槽側(cè)面上，平移工件檢測，兩次檢測所得百分表的指示讀數(shù)之差值，即其對稱度（或平行度）誤差值，如圖

3-39

所示。三、孔用極限量規(guī)及其使用

孔用極限量規(guī)是光滑極限量規(guī)的一種，用于檢驗(yàn)基本尺寸小于或等于

500?mm、公差等級為

IT6～I(xiàn)T16

的孔，如圖

3-40

所示。其一端為通規(guī)，一端為止規(guī)，用它們檢驗(yàn)工件尺寸是否在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，從而判別工件是否合格。

用孔用極限量規(guī)檢驗(yàn)直角溝槽時，只有通規(guī)能通過工件而止規(guī)過不去才表示被檢工件合格，否則就不合格，即判定零件是否合格的標(biāo)準(zhǔn)是“通端通、止端止”，如圖

3-41

所示。四、內(nèi)測千分尺、深度千分尺及其使用1.內(nèi)測千分尺

內(nèi)測千分尺是內(nèi)徑千分尺的一種特殊形式，如圖

3-42

所示。當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)微分筒時，活動測量爪向左移動，測量值增大，可用于測量

5～30?mm

的孔徑。使用方法與使用游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪測量內(nèi)徑尺寸的方法相同。分度值為

0.01?mm。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因，其測量精度低于其他類型的千分尺。2.深度千分尺

深度千分尺是利用螺旋副原理對底板測量面與測桿測量面間分隔的距離進(jìn)行讀數(shù)的深度測量器具，如圖

3-43

所示，當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)微分筒時，測量桿伸出，測量值增大，與普通千分尺不同的是其刻度值“0”位在微分筒遠(yuǎn)離測量桿的尾端。它主要用來測量孔的深度、臺階的高度和溝槽深度。其讀數(shù)原理與普通千分尺相同。五、直角通槽的銑削方法1.用三面刃銑刀銑削通槽

由于三面刃銑刀在加工的過程中同時參與加工的切削刃有三個，其中圓柱面切削刃起主要切削作用，兩個側(cè)面切削刃起修光作用，如圖

3-44a

所示，因此為了減小三面切削刃同時切削帶來的較大切削阻力，通常也會用錯齒三面刃銑刀來銑削通槽，如圖

3-44b

所示。

（2）工件裝夾

銑削直角溝槽時，如果溝槽較淺一般盡可能采用溝槽方向與固定鉗口垂直的方向裝夾，如圖

3-46a

所示，可避免工件因切削受力在鉗口里竄動；當(dāng)溝槽有一定深度或因工件尺寸原因致使溝槽底面低于機(jī)用虎鉗鉗口面時，則采用溝槽方向與固定鉗口平行的方向裝夾，如圖

3-46b

所示。

也可以采用劃線參照對刀的方法來對刀，如圖

3-48

所示，在工件表面劃出直角溝槽的邊線，比實(shí)際溝槽的寬度應(yīng)略小一些，這樣在銑削加工完成后可以將劃線銑除。對刀時，將銑刀移動到工件上方，目測刀具寬度在兩條線之間，垂向上升工作臺，使銑刀在工件表面試切出一個淺圓弧槽，然后下降工作臺，此時觀察銑出的槽的位置是否在參照線之間，若有偏差，可微量調(diào)整使其處于兩線之間。2.用立銑刀銑削通槽

立銑刀銑削通槽時，通常寬度不能太小，否則立銑刀直徑過小，剛度差，刀具容易受損且槽的質(zhì)量難保證。尤其當(dāng)槽寬大于等于

25?mm

時，更適合用立銑刀銑削通槽。（1）刀具的選擇立銑刀的直徑一般選取

D

≤

B，槽寬精度要求不高時，可取銑刀直徑與槽寬相等，但精度要求高，槽兩側(cè)都需要精銑時，則銑刀直徑要小于槽寬，保證有精銑余量。銑刀的長度根據(jù)槽深來確定，一般切削刃長度要大于槽深，但不宜過長，否則銑刀剛度會下降。（2）對刀方法立銑刀銑削直角通槽時對刀方法與三面刃銑刀銑削直角通槽時對刀方法相同，具體操作步驟如圖

3-49

所示。（3）銑削方法

由于立銑刀的剛度較差，銑削時易產(chǎn)生“偏讓”現(xiàn)象，甚至使銑刀折斷。在銑削較深的槽時，可用分層銑削的方法，先粗銑至槽的深度尺寸，再擴(kuò)銑至槽的寬度尺寸。擴(kuò)銑時，應(yīng)盡量采用逆銑，操作方法與銑削臺階的方法相似，見表

3-2。六、半通槽和封閉槽的銑削方法1.半通槽的銑削方法由于半通槽一端是開口而另一端是封閉狀態(tài)，因此在槽的長度方向上有尺寸要求，如圖

3-50a

所示。銑削時無法采用三面刃之類的銑刀，一般采用立銑刀或者鍵槽銑刀進(jìn)行加工，銑削方法與立銑刀加工通槽相似，如圖

3-50b

所示。2.封閉槽的銑削方法（1）用立銑刀銑削封閉槽

由于封閉槽兩端不通，所以立銑刀無法從側(cè)面開始銑削，如圖

3-51a

所示，而立銑刀端部切削刃沒有通過刀具中心，如圖

3-51b

所示，因此也不能軸向從工件頂面垂直切削。立銑刀加工封閉槽時，可用麻花鉆先在封閉槽一端圓弧中心位置預(yù)鉆一個落刀孔（落刀孔的直徑應(yīng)小于封閉槽端部圓弧直徑），為了使落刀孔位置符合封閉槽銑削位置要求，一般應(yīng)先在落刀孔位置劃線，然后鉆孔，如圖

3-52a

所示，立銑刀從落刀孔位置下刀進(jìn)行銑削，如圖

3-52b

所示，在銑削深度達(dá)到后，沿著封閉槽長度方向進(jìn)給封閉槽兩端圓弧中心距離的長度，完成封閉槽的銑削，如圖

3-52c

所示。（2）用鍵槽銑刀銑削封閉槽

采用鍵槽銑刀銑削封閉槽時，因?yàn)殒I槽銑刀端部兩條切削刃之間相連（見圖

3-53a），可以對工件進(jìn)行垂直方向的進(jìn)給，銑刀不需要落刀孔即可直接落刀對工件進(jìn)行銑削，如圖

3-53b

所示。常用于加工高精度的、較淺的半通槽和不穿通的封閉槽。技能訓(xùn)練一銑削直角通槽一、訓(xùn)練任務(wù)

銑削如圖

3-54

所示帶直角通槽的滑塊。毛坯材料為

HT200，毛坯尺寸為

50?mm×50?mm×40?mm。二、制定加工工藝與工藝準(zhǔn)備1.制定加工工藝

根據(jù)圖樣的精度要求，直角通槽可在立式銑床上用立銑刀銑削加工，也可以在臥式銑床上用三面刃銑刀銑削加工。由于主要精度面在直角通槽側(cè)面，因此，本任務(wù)在臥式銑床上用三面刃銑刀加工直角通槽。加工工藝過程：?

檢驗(yàn)預(yù)制件→安裝、找正機(jī)用虎鉗→工件表面劃線→裝夾和找正工件→安裝三面刃銑刀→按劃線對刀調(diào)整銑削中間槽→預(yù)檢、準(zhǔn)確微量調(diào)整精銑一側(cè)→預(yù)檢、準(zhǔn)確微量調(diào)整精銑另一側(cè)→檢驗(yàn)直角通槽。2.工藝準(zhǔn)備（1）選擇銑床

選用

X6132

型臥式萬能銑床。（2）選擇工件裝夾方式

選用機(jī)用虎鉗裝夾工件。（3）選擇刀具根據(jù)直角通槽的寬度和深度尺寸選擇銑刀規(guī)格，現(xiàn)選用外徑為

80?mm、

寬度為12?mm、孔徑為

27?mm、銑刀齒數(shù)為

18

的標(biāo)準(zhǔn)直齒三面刃銑刀。（4）選擇檢測方法

1）直角通槽的寬度尺寸可用

0～25?mm

的內(nèi)徑千分尺測量，本任務(wù)采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，如圖

3-55a

所示，深度尺寸可用游標(biāo)深度卡尺測量，本任務(wù)采用游標(biāo)卡尺尾部深度尺測量，如圖

3-55b

所示。

2）直角通槽對工件寬度的對稱度，用百分表借助標(biāo)準(zhǔn)平板進(jìn)行測量，測量時采用工件翻身法進(jìn)行對比測量，具體操作方法與臺階對稱度測量相同，參見圖

3-11。三、直角通槽的銑削加工1.加工準(zhǔn)備

（1）檢驗(yàn)預(yù)制件

1）檢驗(yàn)工件寬度和高度實(shí)際尺寸，本任務(wù)寬度為

49.97～50.02?mm，高度為

40.00～40.03?mm。2）檢驗(yàn)預(yù)制件側(cè)面與底平面的垂直度，兩側(cè)面的平行度。本任務(wù)面

A

與底面的垂直度較好，可作為側(cè)面定位基準(zhǔn)。（2）安裝、找正機(jī)用虎鉗將機(jī)用虎鉗安裝在工作臺上，并用百分表找正固定鉗口定位面與工作臺縱向平行。

（3）在工件表面劃線

以工件側(cè)面定位，游標(biāo)高度卡尺的劃線量爪調(diào)整高度為

18?mm，用翻身法在工件上平面劃出對稱外形的槽寬參照線，如圖

3-56

所示。

（4）裝夾和找正工件

在工件下面墊長度大于

50?mm、寬度小于

50?mm

的平行墊鐵，其高度應(yīng)使工件上平面高于鉗口

13?mm

或以上，以避免加工時夾緊力對直角通槽的影響，如圖

3-57

所示。工件夾緊以后，可用雙手推動墊鐵，感受墊鐵兩端的定位接觸面的貼合程度，還可用

0.02?mm

的塞尺檢查側(cè)面定位情況。

（5）安裝銑刀

本任務(wù)采用直徑

27?mm

的銑刀桿安裝銑刀，安裝后，目測銑刀的跳動情況，也可用百分表測量銑刀安裝后的徑向圓跳動、軸向圓跳動，如圖

3-58所示。

（6）選擇銑削用量

按工件材料和銑刀的規(guī)格選擇和調(diào)整銑削用量。因材料強(qiáng)度比較低，裝夾比較穩(wěn)固，加工表面的表面粗糙度要求也不高，故調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速

n=75?r/min（v

≈

18.85?mm/min），進(jìn)給速度

vf=60?mm/min（f

≈

0.05?mm/z）。1.銑削加工

（1）對刀

1）按劃線側(cè)刃對刀時，如圖

3-59a

所示，調(diào)整工作臺，使銑刀處于銑削位置上方，目測銑刀兩側(cè)刃與槽寬參照線距離相等，然后開動機(jī)床，垂向緩緩上升試銑切痕，停機(jī)垂向退刀后，目測切痕是否處于槽寬參照線中間，如圖

3-59b

所示，若有偏差，微量調(diào)整工作臺橫向使切痕處于參照線中間，需要注意的是，最后一次橫向調(diào)整結(jié)束時應(yīng)使刀具是向著側(cè)面基準(zhǔn)方向移動的，以確保在銑削直角通槽第一側(cè)時消除絲杠間隙。

2）在工件上平面對刀，使三面刃銑刀的圓周刃恰好擦到工件上平面，在垂向刻度盤上做記號，調(diào)整垂向，使工件上升

11.5?mm，如圖

3-60

所示。

（2）銑削中間槽并預(yù)檢（見圖

3-61）

1）銑削中間槽時注意緊固工作臺橫向進(jìn)給，并注意銑削振動情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)刀桿支架的支承軸承間隙。

2）預(yù)檢時，應(yīng)先計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)。若槽寬按

14.05?mm

計(jì)算（槽寬中間公差尺寸，后面所取尺寸也均為圖樣或預(yù)檢中間公差尺寸），槽側(cè)與工件側(cè)面尺寸為（50-14.05）mm/2

≈?17.98?mm，粗銑后預(yù)檢，測得槽寬為

12.1?mm，槽側(cè)與工件定位側(cè)面的實(shí)際尺寸為18.8?mm，槽深為

11.55?mm。

（3）精銑及預(yù)檢直角通槽的一側(cè)（見圖

3-62）

1）工作臺按（18.8-17.98）mm=0.82?mm

橫向準(zhǔn)確移動，按（12.1-11.55）mm=0.55?mm垂向升高，精銑直角通槽一側(cè)，為保證表面質(zhì)量，銑削時全程使用機(jī)動進(jìn)給。2）精銑后預(yù)檢槽側(cè)與工件定位側(cè)面的尺寸應(yīng)為

17.98?mm，槽深尺寸為

12.1?mm。

（4）精銑及預(yù)檢直角通槽的另一側(cè)（見圖

3-63）

根據(jù)粗銑后所測尺寸計(jì)算，直角通槽另一側(cè)距工件另一側(cè)尺寸約為（50-12.1-18.8）mm=19.1?mm，此時的余量約為（19.1-17.98）mm=1.12?mm。工作臺橫向恢復(fù)到中間槽位置，反向移動（19.1-18.8）mm=0.3?mm，半精銑直角通槽另一側(cè)。預(yù)檢槽寬尺寸，若測得槽寬為

13.52?mm，按（14.05-13.52）mm=0.53?mm

準(zhǔn)確移動工作臺橫向位置，精銑直角通槽另一側(cè)。再次測量槽寬尺寸應(yīng)在

14.05?mm

左右。四、直角通槽的質(zhì)量檢測和質(zhì)量分析1.質(zhì)量檢測

（1）用游標(biāo)卡尺或內(nèi)測千分尺測量直角通槽寬度尺寸應(yīng)為

14.00～14.11?mm，測量時將一個測量爪緊貼被測量面，另一個測量爪做微量擺動，測得槽側(cè)間最小距離后，讀出測量數(shù)值。（2）用百分表在標(biāo)準(zhǔn)平板上測量槽寬對工件兩側(cè)面的對稱度時，應(yīng)將工件側(cè)面與平板表面貼合，然后用翻身法比較測量，百分表的示值誤差應(yīng)在

0.1?mm

內(nèi)，采用如圖

3-64

所示的方法。由于對稱精度不高，也可以用外徑千分尺測量槽側(cè)與工件側(cè)面的尺寸，兩側(cè)尺寸誤差值應(yīng)在

0.1?mm

內(nèi)，如圖

3-65

所示。（3）用游標(biāo)卡尺的深度尺測量槽深的尺寸應(yīng)為

12.00～12.18?mm，測量方法如圖

3-66

所示。測量時，應(yīng)使尺身端面與測量基準(zhǔn)面貼合，用手拉動尺框，使深度尺與槽底接觸，測量時尺身應(yīng)垂直于被測部位，不可歪斜。（4）通過目測比對法進(jìn)行表面粗糙度值的檢驗(yàn)。2.質(zhì)量分析

（1）直角通槽尺寸、對稱度和表面粗糙度值超差的主要原因與用三面刃銑刀銑削臺階時相同。（2）直角通槽側(cè)面的平行度較差的原因除與臺階銑削相同外，還可能是當(dāng)萬能銑床工作臺零位未對準(zhǔn)時，用三面刃銑刀銑削而成的直角通槽兩側(cè)面呈現(xiàn)上寬下窄的形狀而影響寬度尺寸和形狀精度。（3）要注意三面刃銑刀的軸向擺差，因?yàn)殂姷懂a(chǎn)生軸向擺差時，會把直角通槽的寬度銑大。（4）在槽寬分幾次銑準(zhǔn)時，要注意三面刃銑刀單面銑削時的“讓刀”現(xiàn)象。（5）在銑削過程中，不能中途停止進(jìn)給；銑刀在槽中旋轉(zhuǎn)時，也不能退回工件。技能訓(xùn)練二銑削封閉式直角溝槽一、訓(xùn)練任務(wù)

銑削如圖

3-67

所示帶槽壓板的封閉式直角溝槽。毛坯材料為

45

鋼，毛坯來源于前面技能訓(xùn)練已加工好的如圖

2-62

所示的壓板。二、制定加工工藝與工藝準(zhǔn)備1.制定加工工藝

根據(jù)圖樣的精度要求，封閉槽可在立式銑床上用立銑刀或鍵槽銑刀銑削加工。本任務(wù)在立式銑床上用立銑刀加工封閉式直角溝槽。加工工藝過程：檢驗(yàn)預(yù)制件→安裝、找正機(jī)用虎鉗→工件表面劃線→裝夾和找正工件→安裝麻花鉆→按劃線位置調(diào)整鉆削落刀孔→安裝立銑刀→按劃線對刀調(diào)整銑削封閉式直角溝槽→檢驗(yàn)封閉式直角溝槽。封閉槽的銑削過程如圖

3-68

所示。2.工藝準(zhǔn)備（1）選擇銑床

選用

X5032

型立式銑床。（2）選擇工件裝夾方式

選用機(jī)用虎鉗裝夾工件。（3）選擇刀具

根據(jù)直角溝槽的寬度和工件厚度尺寸選擇銑刀規(guī)格，現(xiàn)選用外徑為

16?mm、齒數(shù)為3

齒的標(biāo)準(zhǔn)立銑刀。（4）選擇檢測方法

1）直角溝槽的寬度、長度尺寸用

0～150?mm

的游標(biāo)卡尺測量。

2）直角溝槽對工件寬度的對稱度，用百分表借助標(biāo)準(zhǔn)平板進(jìn)行測量，測量時采用工件翻身法進(jìn)行對比測量，具體操作方法與臺階對稱度測量相同。三、封閉式直角溝槽的銑削加工1.加工準(zhǔn)備

（1）檢驗(yàn)預(yù)制件

1）檢驗(yàn)工件寬度和長度實(shí)際尺寸，本任務(wù)寬度為

49.97～50.02?mm，長度為

124.92～125.07?mm。2）檢驗(yàn)預(yù)制件側(cè)面與底平面的垂直度、兩側(cè)面的平行度。本任務(wù)長度方向側(cè)面與底面的垂直度較好，可作為側(cè)面定位基準(zhǔn)。（2）安裝、找正機(jī)用虎鉗將機(jī)用虎鉗安裝在工作臺上，并用百分表找正固定鉗口定位面與工作臺縱向平行。

（3）在工件表面劃線

以工件側(cè)面定位，將游標(biāo)高度卡尺的劃線量爪調(diào)整高度為

18?mm，用翻轉(zhuǎn)法在工件上平面劃出對稱外形的槽寬參照線；將游標(biāo)高度卡尺的劃線量爪調(diào)整高度為

25?mm，劃出封閉槽的參照線，如圖

3-69

所示。

（4）裝夾和找正工件

為了不妨礙立銑刀穿通，在工件下面應(yīng)墊上兩塊較窄的平行墊鐵，如圖

3-70

所示，同時應(yīng)使固定鉗口與進(jìn)給方向平行。工件上應(yīng)預(yù)先劃好線，包括落刀孔的參照線。

（5）安裝麻花鉆和銑刀

本任務(wù)采用直徑

10?mm

的麻花鉆鉆落刀孔后，換用直徑

14?mm

的立銑刀，安裝后，要目測麻花鉆和銑刀的跳動情況，也可用百分表測量銑刀安裝后的徑向圓跳動。（6）選擇銑削用量按工件材料和銑刀的規(guī)格選擇和調(diào)整銑削用量。因材料切削加工性適中，裝夾穩(wěn)固，加工表面的表面粗糙度要求也不特別高，故調(diào)整

主

軸

轉(zhuǎn)

速

n=300?r/min（vc

≈

15?m/min）；由于槽長

50?mm，工作臺實(shí)際移動量為

36?mm，故一般都采用手動進(jìn)給。2.銑削加工

（1）麻花鉆鉆落刀孔

移動工作臺對刀并根據(jù)工件上已劃好的落刀孔參照線，使麻花鉆頂尖位于劃好的孔中心位置，垂向進(jìn)給，鉆落刀孔，直至鉆穿工件，如圖

3-71

所示。鉆孔時可搖動主軸進(jìn)給手輪控制進(jìn)給。

（2）銑刀對刀

落刀孔鉆成后，退出麻花鉆，此時工作臺位置不變，直接換上直徑

14?mm

的立銑刀此時立銑刀的位置就是鉆落刀孔時的孔中心位置。（3）銑削封閉槽并預(yù)檢1）銑削封閉槽時注意緊固工作臺橫向進(jìn)給，防止工作臺竄動。2）搖動主軸進(jìn)給手輪，使銑刀下降

1～2?mm，在落刀孔位置銑出一個圓柱孔（見圖

3-72a），然后提起銑刀（見圖

3-72b），并檢測孔的左右位置在壓板寬度方向的對稱度（見圖

3-72c），兩邊尺寸相差不能超過

0.15?mm。

3）重新開動銑床，沿銑刀軸向進(jìn)給

11?mm

左右，然后做縱向進(jìn)給進(jìn)行第一層銑削，縱向進(jìn)給長度為

36?mm。因壓板零件高度為

22?mm，因此采用分層銑削，分兩次完成，如圖

3-73

所示。四、封閉式直角溝槽的質(zhì)量檢測和質(zhì)量分析1.質(zhì)量檢測

（1）用游標(biāo)卡尺測量槽寬尺寸應(yīng)為

14～14.07?mm。（2）用游標(biāo)卡尺測量封閉槽的長度尺寸

36?mm（實(shí)際測量兩頭圓弧的最大直徑處）和縱向位置尺寸

25?mm（未注公差可按

GB/T?1804—2000

確定公差范圍）。（3）用游標(biāo)卡尺測量封閉槽的對稱度，槽兩側(cè)面至壓板外側(cè)的寬度差應(yīng)在

0.15?mm

之內(nèi)。（4）通過目測比對法進(jìn)行表面粗糙度值的檢驗(yàn)。2.質(zhì)量分析

（1）封閉槽寬度尺寸超差的主要原因可能有銑刀直徑尺寸測量誤差、銑刀安裝后徑向或軸向圓跳動過大等。（2）封閉槽對稱度超差的可能原因有鉆落刀孔時對刀誤差過大、銑削試切時測量誤差過大、銑削時因進(jìn)給量較大產(chǎn)生“讓刀”、銑削時工作臺橫向未鎖緊等。（3）封閉槽的長度方向超差的可能原因主要是銑刀對刀誤差過大或目測劃線位置不準(zhǔn)等。課題三軸上鍵槽的銑削一、軸上鍵槽及其技術(shù)要求1.軸上鍵槽及其種類

鍵連接是通過鍵將軸與軸上零件（如齒輪、帶輪、凸輪等）結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)周向定位并傳遞轉(zhuǎn)矩的連接。鍵連接常用的有平鍵連接、半圓鍵連接和花鍵連接。

在軸上安裝平鍵的直角溝槽稱為鍵槽，安裝半圓鍵的槽稱為半圓鍵槽。其兩側(cè)面的表面粗糙度值較小，都有極高的寬度尺寸精度要求和對稱度要求。鍵槽有通槽、半通槽和封閉槽，如圖

3-74

所示。通槽大多用盤形銑刀銑削，封閉槽多采用鍵槽銑刀銑削。2.軸上鍵槽的技術(shù)要求

（1）尺寸精度

軸上鍵槽在連接軸與軸上零件時，鍵槽的兩側(cè)面要與鍵配合，因此鍵槽的寬度尺寸要求一般較高，公差一般≤

0.052?mm，而鍵槽深度因會影響到鍵在其中的高度位置，可能導(dǎo)致連接時強(qiáng)度不夠，所以也會對其提出相對較高的要求；鍵槽的長度尺寸公差一般無過高要求，通常按一般未注公差來確定。（2）幾何精度因鍵槽的兩側(cè)面與鍵相配合，因此鍵槽側(cè)面有一定的平面度要求且兩側(cè)面應(yīng)有一定的平行度要求；槽寬相對軸的軸線有對稱度要求。二、軸上鍵槽的質(zhì)量檢測1.槽寬的檢測

鍵槽的寬度常用孔用極限量規(guī)檢測，一般有塞規(guī)（見圖

3-75a）和塞塊（見圖

3-75b），常用塞規(guī)。鍵槽以塞規(guī)或塞塊的“通端通、止端止”為合格。

當(dāng)需要測出鍵槽寬度的確切值時，可用內(nèi)測千分尺測量，如圖

3-76

所示。測量時左手拿內(nèi)測千分尺頂端，右手轉(zhuǎn)動微分筒，使兩個測量爪測量面之間的距離略小于槽寬尺寸放入槽中，以一個測量爪為支點(diǎn)，另一個測量爪做少量轉(zhuǎn)動，找出最小點(diǎn)，然后使用測力裝置直至發(fā)出響聲，便可直接讀數(shù)，若要取出后讀數(shù)，先將鎖緊裝置旋緊后取出讀數(shù)。2.槽深的檢測

鍵槽深度可以用游標(biāo)卡尺或者千分尺測量。游標(biāo)卡尺測量時由于測量爪無法接觸到鍵槽底部，一般常用量塊配合進(jìn)行間接測量，如圖

3-77a

所示；千分尺測量時可直接測量，如圖

3-77b

所示，由于此方法比較方便，因此生產(chǎn)中常用此法；若在檢測時鍵槽寬度小于千分尺測砧直徑，也可采用量塊配合間接測量，如圖

3-77c

所示。3.槽長的檢測鍵槽長度一般不標(biāo)注公差要求，按未注公差要求進(jìn)行檢測，因此常用游標(biāo)卡尺測量方法如圖

3-78

所示。4.槽的對稱度檢測

將一塊厚度與鍵槽寬度尺寸相同的平行塞塊塞入鍵槽內(nèi)，用百分表校正塞塊的

A

平面與平板或工作臺面平行并記下百分表讀數(shù)。將工件轉(zhuǎn)過

180°，再用百分表校正塞塊的

B平面與平板或工作臺面平行并記下百分表讀數(shù)，如圖

3-79

所示。兩次讀數(shù)的差值，即為鍵槽的對稱度誤差。三、軸類工件的裝夾方法1.用機(jī)用虎鉗裝夾

用機(jī)用虎鉗裝夾軸類工件簡便、穩(wěn)固，但當(dāng)工件直徑發(fā)生變化時，工件軸線在左右（水平位置）和上下（垂直位置）方向都會產(chǎn)生移動，如圖

3-80

所示。在采用定距切削時，會影響鍵槽的深度尺寸和對稱度。此法常用于單件生產(chǎn)。若想成批地在機(jī)用虎鉗上裝夾工件銑鍵槽，必須是直徑誤差很小的、經(jīng)過精加工的工件。2.用Ｖ形鉗口鐵裝夾

如圖

3-81a

所示，把機(jī)用虎鉗固定鉗口鐵改制為

V

形鉗口鐵，如圖

3-81b

所示，把機(jī)用虎鉗固定鉗口鐵和活動鉗口鐵都改制為

V

形鉗口鐵，適用于裝夾中小短軸。當(dāng)工件直徑有變化時，工件中心在鉗口鐵內(nèi)也隨之變動，影響鍵槽的對稱度和深度尺寸。該方法裝夾簡便、穩(wěn)固，適用于小批生產(chǎn)。若軸的外圓已精加工過，也可用此裝夾方法進(jìn)行批量生產(chǎn)。3.Ｖ形架的使用

把圓柱形工件置于

V

形架內(nèi)，并用壓板進(jìn)行緊固的裝夾方法是銑削軸上鍵槽常用的比較精確的定位方法之一，如圖

3-82

所示。該方法使工件的軸線只能沿

V

形的角平分面上下移動變化，雖然會影響鍵槽的深度尺寸，但能保證其對稱度不發(fā)生變化，因此適宜大批加工場合。在

V

形架上，當(dāng)一批工件的直徑因加工誤差而發(fā)生變化時，雖然會對鍵槽的深度有影響，但變化量一般不會超過槽深的尺寸公差。

若工件的長度較長時，可用兩個

V

形架裝夾，這兩個

V

形架最好是成對制造并刻有標(biāo)記的，如圖

3-83

所示。4.在工作臺上直接裝夾

直徑為

20～60?mm

的長軸工件，可將其直接放在工作臺中央

T

形槽上，用壓板夾緊后銑削軸上的鍵槽，如圖

3-84

所示。此時，T

形槽槽口的倒角斜面起著

V

形槽的定位作用，因此，工件圓柱面與槽口倒角斜面必須是相切的。5.用萬能分度頭及附件裝夾

用萬能分度頭及附件裝夾工件的方法很多，每種方法適用的場合與特點(diǎn)各不相同。下面介紹幾種常見的裝夾及校正的方法。（1）用兩頂尖裝夾工件兩頂尖裝夾工件一般用于兩端帶中心孔的軸類零件的精加工，工件與主軸的同軸度較高。

如圖

3-85

所示，裝夾工件前，應(yīng)先校正分度頭和尾座。校正時，取錐柄心軸插入主軸錐孔內(nèi)，用百分表校正心軸

a

點(diǎn)處的圓跳動，如圖

3-85a

所示。符合要求后，再校正

a和

a′點(diǎn)處的高度誤差。校正方法是搖動工作臺做縱向或橫向移動，使百分表通過心軸的上素線，測出

a

和

a′兩點(diǎn)處的高度誤差，調(diào)整分度頭主軸角度，使

a

和

a′兩點(diǎn)處高度一致，則分度頭主軸軸線平行于工作臺面。然后校正分度頭主軸側(cè)素線與工作臺縱向進(jìn)給方向平行，如圖

3-85b

所示。校正方法是將百分表測頭置于心軸側(cè)素線處并指向軸心，縱向移動工作臺，測出百分表在

b

和

b′點(diǎn)處的讀數(shù)差，調(diào)整分度頭使兩點(diǎn)處讀數(shù)一致。分度頭校正完畢。最后，對尾座頂尖檢測，若不符合要求，則需校正尾座，使之符合要求，校正方法如圖

3-85c

和圖

3-85d

所示。

為避免銑削力使工件產(chǎn)生振動和彎曲，應(yīng)在軸的切削位置的下面用千斤頂進(jìn)行支承，如圖

3-86

所示。（2）用三爪自定心卡盤裝夾工件

加工較短的軸、套類零件，可直接用三爪自定心卡盤裝夾，如圖

3-87

所示，用百分表校正工件外圓，當(dāng)外圓的圓度較差時可在卡爪上墊銅皮，使外圓跳動符合要求。用百分表校正端面時，用銅錘輕輕敲擊高點(diǎn)，使軸向跳動符合要求。這種方法裝夾簡便，銑削平穩(wěn)。（3）用心軸裝夾工件

心軸主要用于套類及有孔盤類零件的裝夾。心軸有錐度心軸和圓柱心軸兩種。裝夾前應(yīng)先校正心軸軸線與分度頭主軸軸線的同軸度，并校正心軸的上素線和側(cè)素線與工作臺面和工作臺縱向進(jìn)給平行。圖

3-88所示為用圓柱心軸裝夾工件的三種形式。（4）用一夾一頂裝夾工件

一夾一頂裝夾用于一端有中心孔的較長軸類工件的加工，如圖

3-89

所示，此法銑削時剛度較好，適合裝夾切削力較大且精度要求不高的工件。但校正工件與主軸同軸度較困難，裝夾工件前，應(yīng)先校正分度頭和尾座。四、銑刀位置的調(diào)整（對刀方法）銑削鍵槽時，銑刀與工件相對位置的調(diào)整是保證鍵槽對稱度的關(guān)鍵。常用的對刀方法如下。1.按切痕調(diào)整對中心

這種方法使用簡便，是最常用的對刀方法，此法的對刀準(zhǔn)確度取決于操作者的技術(shù)水平和目測的準(zhǔn)確度，因此這種方法對中心的準(zhǔn)確性不高。（1）三面刃銑刀按切痕對中心三面刃銑刀按切痕對中心時，先讓旋轉(zhuǎn)的銑刀接近工件的上表面（見圖

3-90a），通過橫向進(jìn)給，銑刀在工件表面銑出一個橢圓形的切痕（見圖

3-90b、c）。然后，橫向移動工作臺，將銑刀寬度目測調(diào)整到橢圓的中心位置（見圖

3-90d），完成銑刀對中心。（2）鍵槽銑刀按切痕對中心

用鍵槽銑刀按切痕對中心的原理和方法與三面刃銑刀按切痕對中心相同，只是鍵槽銑刀銑出的切痕是個矩形小平面，如圖

3-91

所示。銑刀對中心時，將旋轉(zhuǎn)的銑刀調(diào)整到小平面的中間位置（見圖

3-91c）。

五、軸上鍵槽的銑削方法1.用盤形銑刀銑削軸上鍵槽軸上鍵槽為通槽或一端為圓弧形的半通槽，一般都采用三面刃銑刀或盤形槽銑刀進(jìn)行銑削，如圖

3-94、圖

3-95

所示。按照鍵槽的寬度尺寸選擇盤形銑刀的寬度。工件裝夾完畢并調(diào)整銑刀對中心后進(jìn)行銑削（見圖

3-95a）。將旋轉(zhuǎn)的銑刀主切削刃與工件圓柱表面（上素線）接觸時，縱向退出工件，按鍵槽深度將工作臺向上調(diào)整（見圖

3-95b）。然后，將橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)鎖緊，開始銑削鍵槽（見圖

3-95c）。2.用鍵槽銑刀銑削軸上鍵槽

軸上鍵槽為封閉槽或立圓孤半通槽，一般采用鍵槽銑刀進(jìn)行銑削，如圖

3-96

所示。使用鍵槽銑刀銑軸上鍵槽時，經(jīng)常采用的銑削方法有分層銑削法和擴(kuò)刀銑削法兩種。（1）分層銑削法銑削時，每次的銑削深度

ap

約為

0.5～1?mm，手動進(jìn)給由鍵槽的一端銑向另一端。然后吃深，重復(fù)銑削。銑削時應(yīng)注意鍵槽兩端要各留長度方向余量

0.2～0.5?mm。在逐次銑削達(dá)到鍵槽深度后，最后銑去兩端的余量，使其符合長度要求，如圖

3-97

所示。此法主要適用于長度尺寸較短、生產(chǎn)數(shù)量不多的鍵槽的銑削。（2）擴(kuò)刀銑削法

先用直徑比槽寬尺寸略小的鍵槽銑刀分層往復(fù)地粗銑至槽深，如圖

3-98

所示。槽深留余量

0.1～0.3?mm，槽長兩端各留余量

0.2～0.5?mm。再用符合鍵槽寬度尺寸的鍵槽銑刀進(jìn)行精銑。技能訓(xùn)練一銑削軸上封閉槽一、訓(xùn)練任務(wù)

銑削如圖

3-99

所示軸上的封閉槽。毛坯材料為

45

鋼，毛坯來源為預(yù)制件。二、制定加工工藝與工藝準(zhǔn)備1.制定加工工藝

根據(jù)圖樣的精度要求，本任務(wù)可選擇在立式銑床上用鍵槽銑刀進(jìn)行銑削加工。封閉槽的加工工藝過程為：檢驗(yàn)預(yù)制件→安裝、找正萬能分度頭→劃線→裝夾和找正工件→安裝、找正鍵槽銑刀→對刀（對中、槽深、鍵槽軸向位置）→銑削鍵槽→檢驗(yàn)封閉槽。2.工藝準(zhǔn)備（1）選擇銑床

選用

X5032

型立式銑床或萬能搖臂銑床。（2）選擇工件裝夾方式

考慮到是臺階軸，若采用機(jī)用虎鉗裝夾，應(yīng)使用

V

形鉗口鐵或需要用千斤頂輔助支承。故本任務(wù)選用萬能分度頭裝夾工件，方便快捷，如圖

3-100

所示。（3）選擇刀具

根據(jù)鍵槽的寬度尺寸12+00.07

mm

選擇銑刀規(guī)格，現(xiàn)選用外徑為

12?mm

的標(biāo)準(zhǔn)鍵槽銑刀。銑刀的直徑應(yīng)用外徑千分尺進(jìn)行測量，考慮到銑刀安裝后的徑向圓跳動誤差對鍵槽寬度的影響，銑刀的直徑應(yīng)為

12.00～12.03?mm。（4）選擇檢測方法

1）鍵槽的寬度尺寸用

0～25?mm

的內(nèi)徑千分尺或塞規(guī)測量，深度尺寸可用千分尺測量，長度尺寸用游標(biāo)卡尺測量。2）鍵槽對工件軸線對稱度檢測可以采用圖

3-79

所示的方法，也可以不借助平行塞塊，直接采用百分表借助

V

形架與平板進(jìn)行測量，如圖

3-101

所示。三、封閉槽的銑削加工1.加工準(zhǔn)備

（1）檢驗(yàn)預(yù)制件

檢驗(yàn)工件外徑和長度實(shí)際尺寸，本任務(wù)工件外徑為

32.00～32.02?mm

與

42.01～42.02?mm，長度尺寸為

120.10～120.15?mm

與

65.15～65.20?mm。（2）安裝、找正機(jī)用虎鉗將分度頭安裝在工作臺上，用百分表、標(biāo)準(zhǔn)量棒檢測分度頭中心與縱向的平行度。

（3）在工件表面劃線

以工件上

φ42?mm

圓柱面的端面定位，將游標(biāo)高度卡尺的劃線量爪調(diào)整高度分別設(shè)置為

10?mm、42?mm，在工件圓柱面上劃出鍵槽兩端的位置參照線，如圖

3-102

所示。

（4）裝夾和找正工件

工件裝夾在分度頭中，用百分表復(fù)核工件的上素線、水平素線與工作臺面平行，如圖

3-103

所示。?

（5）安裝銑刀

選擇采用彈簧夾頭來裝夾鍵槽銑刀，具體方法參見第一單元圖

1-60。銑刀安裝后，為達(dá)到鍵槽槽寬尺寸精度要求，必須用百分表測量銑刀徑向圓跳動在0.02?mm

以內(nèi)，測量方法如圖

3-104

所示。測量時，先將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)至較高的擋位（如750?

r/min），此時用手扳動主軸能比較輕快。安全起見，應(yīng)將主軸正反轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)換至“停止”位。隨后使百分表測頭與銑刀端部的圓周刃接觸，用手緩慢地逆時針方向轉(zhuǎn)動主軸，若發(fā)現(xiàn)銑刀的徑向圓跳動過大，可將銑夾頭螺母松開，將銑刀轉(zhuǎn)過一個角度，重新夾緊再找正。若此法不能達(dá)到要求，可在主軸錐孔與夾頭錐柄之間對準(zhǔn)刃齒偏差大的部位墊薄紙片進(jìn)行找正。?

（6）選擇銑削用量

按工件材料、表面粗糙度要求和鍵槽銑刀的直徑尺寸選擇和調(diào)整銑削用量，現(xiàn)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速

n=475?r/min（vc

≈

17.9?

mm/min），銑削速度v

=23.5?mm/min（f

≈

0.025?mm/z）。?2.銑削加工

（1）對刀

1）垂向槽深對刀時，調(diào)整工作臺，使銑刀處于銑削位置上方。開動機(jī)床，使銑刀端面刃齒恰好擦到工件外圓最高點(diǎn)，在垂向刻度盤上做記號，作為槽深尺寸調(diào)整起點(diǎn)刻度。

2）橫向?qū)ΨQ位置對刀時，先使銑刀大概處于鍵槽劃線長度中間位置，然后鎖緊工作臺縱向進(jìn)給，垂向上升適當(dāng)尺寸（通過目測切痕大小確定），橫向往復(fù)移動工作臺，在工件表面銑削出略大于銑刀寬度的矩形刀痕（見圖

3-105a），目測使銑刀處于切痕中間，垂向再微量升高，使銑刀銑出圓形對刀淺痕（見圖

3-105b），停車后目測淺痕與矩形刀痕兩邊的距離是否相等，若有偏差，則再調(diào)整工作臺橫向進(jìn)給。調(diào)整結(jié)束后，注意鎖緊工作臺橫向進(jìn)給。

3）縱向槽長對刀時，先垂向退刀，用游標(biāo)卡尺測量工件端面與切痕側(cè)面的實(shí)際尺寸，若測得尺寸為

20.5?mm（見圖

3-106a），此時松開工作臺縱向進(jìn)給，使銑刀向工件大端縱向移動（20.5-10）mm=10.5?mm，直至銑刀處于鍵槽起點(diǎn)位置，在此處做好刻度盤記號，目測銑刀刀尖的回轉(zhuǎn)圓弧與工件表面的槽長劃線相切（見圖

3-106b）。反向調(diào)整工作臺縱向位置，使銑刀刀尖的回轉(zhuǎn)圓弧與另一劃線相切，在縱向刻度盤做好銑削終點(diǎn)的刻度記號（見圖

3-106c）。

（2）銑削鍵槽并預(yù)檢

1）銑削鍵槽。銑削時，縱向移動工作臺，將銑刀處于鍵槽起始位置上方。鎖緊縱向進(jìn)給，垂向手動進(jìn)給使銑刀緩緩切入工件，槽深垂向進(jìn)給尺寸為（42.01-37.37）mm=4.64?mm。然后采用縱向機(jī)動進(jìn)給，銑削至縱向刻度盤鍵槽長度終點(diǎn)記號前，停止機(jī)動進(jìn)給，改用手動進(jìn)給銑削至終點(diǎn)記號位置增加

0.1?mm，停機(jī)后垂向下降工作臺。2）預(yù)檢鍵槽寬度、長度和深度。鍵槽寬度采用游標(biāo)卡尺或內(nèi)測千分尺進(jìn)行測量，長度用游標(biāo)卡尺測量。由于鍵槽寬度大于千分尺測量桿直徑，因此鍵槽深度的測量采用圖

3-77b

所示的方法，又由于鍵槽所在位置軸徑為

42?mm，鍵槽深度尺寸為

37.5?mm