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铣削加工
3.1铣床及其主要附件
3.1.1铣床
1．铣床的种类、型号及其含义
铣床主要有立式铣床、卧式铣床和龙门铣床等，以适应不同的加工需要。立式铣床是指铣头主轴与工作台面垂直；卧式铣床是指铣头主轴与工作台台面相平行。
铣床的型号如下表示：
如XQ6225，X表示铣床，Q表示轻便铣床，6表示卧式铣床，2表示万能升降台铣床，25表示工作台宽度的1/10(250mm)。铣削加工能达到的精度等级为IT9～7级，表面粗糙度Ra=6.3～1.6μm。
2．铣床的结构
铣床一般由七个部分组成。
（1）床身 用来安装和支承机床各部件，是铣床的身体，内部有主传动装置，变速箱、电器箱。床身安装在底座上，底座是铣床的脚，内部还有冷却液等。
（2）悬梁 安装在床身上方的导轨中，悬梁可根据工作要求沿导轨作前后移动，满足加工需要。悬梁内部的主轴变速箱是由电动机通过一系列齿轮再传递到一对锥齿轮上，最后从铣头主轴传出。
（3）主轴 用来带动铣刀旋转，其上有7:24的精密锥孔，可以安装刀杆或直接安装带柄铣刀。
（4）升降台 沿床身的垂直导轨作上下运动，即铣削时的垂直进给运动。
（5）横向工作台 沿升降台水平导轨作横向进给运动。
（6）纵向工作台 沿转台的导轨带动固定在台面上的工件作纵向进给运动。
（7）转台 可随横向工作台移动，并使纵向工作台在水平内按顺或逆时针扳转某一角度，以切削螺旋槽等。
3．XQ6225铣床的传动
该铣床的主运动和进给运动的传动路线为（结合挂图或机床讲解）：
（1） 主运动传动
主运动传动路线示意图见图3-1。
（2） 进给运动传动
进给运动传动路线示意图见图3-2。
3.1.2铣床主要附件
铣削零件时，工件用铣床附件固定和定位，常用铣床附件有：
1．平口钳 是一种通用夹具。使用时，先校正平口钳在工作台上的位置，然后再夹紧工件。一般用于小型较规则的零件，如较方正的板块类零件、盘套类零件、轴类零件和小型支架等。
平口钳安装工件时，应注意：应使工件被加工面高于钳口，否则应用垫铁垫高工件；应防止工件与垫铁间有间隙；为保护工件的已加工表面，可以在钳口与工件之间垫软金属片。
2．压板 是将工件直接放在工作台台面上，用压板压紧并固定。对于一些较大的工件可用压板固定。
3．万能分度头 万能分度头是铣床的重要附件。
（1）分度头的功用
1）使工件绕本身轴线进行分度（等分或不等分）。如六方、齿轮、花键等等分的零件。
2）使工件的轴线相对铣床工作台台面扳成所需要的角度（水平、垂直或倾斜）。因此，可以加工不同角度的斜面。
3）在铣削螺旋槽或凸轮时，能配合工作台的移动使工件连续旋转。
（2）分度头的结构
分度头的底座内装有回转体，分度头主轴可随回转体在垂直平面内向上 90°和向下10°范围内转动。主轴前端常装有三爪卡盘或顶尖。分度时拔出定位销，转动手柄，通过齿数比为1/1的直齿圆柱齿轮副传动，带动蜗杆转动，又经齿数经为1:40的蜗轮蜗杆副传动、带动主轴旋转分度，详见实物或挂图。当分度头手柄转动一转时，蜗轮只能带动主轴转过1/40转。这时分度手柄所需转过的转数n为：
：40= ：n 即 n=
（3）分度方法
这里仅介绍简单分度方法。例如，分度z=35。每一次分度时手柄转过的转数为：
n= (转)
即每分度一次，手柄需要转过 1 转。这 转是通过分度盘来控制的，一般分度头备有两块分度盘。分度盘两面都有许多圈孔，各圈孔数均不等，但同一孔圈上孔距是相等的。第一块分度盘的正面各圈孔数分别为24、25、28、30、34、37；反面为38、39、41、42、43，第二块分度盘正面各圈孔数分别为46、47、49、51、53、534；反面分别为57、58、59、62、66。
简单分度时，分度盘固定不动。此时将分度盘上的定位销拔出，调整孔数为7的倍数的孔圈上，即日8、42、49均可。若选用42孔数，即1/7=6/42。所以，分度时，手柄转过一转后，再沿孔数为42的孔圈上转过6个孔间距。
为了避免每次数孔的烦琐及确保手柄转过的孔数可靠，可调整分度盘上的两块分形夹之间的夹角，使之等于欲分的孔间距数，这样依次进行分度时就可以准确无误。
4．回转工作台 主要用于较大零件的分度工作或非整圆弧面的加工。它的内部有一副蜗轮蜗杆，手轮与蜗杆同轴连接。转动手轮，通过蜗轮蜗杆传动使转台转动。转台周围有刻度，用来观察和确定转台的位置；手轮上刻度盘可读出转台的准确位置。
3.2直齿圆柱齿轮的铣削加工方法
铣削加工的范围很广，主要加工各种平面（水平面、垂直面、斜面和台阶面等），沟槽和成形面等，还可利用分度头进行分度件的加工。齿轮就利用分度头进行铣削加工。
3.2.1齿轮简介
齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。其中使用较多，亦较简单的是圆柱直齿轮，又称标准圆柱齿轮。有关齿轮渐开线的形成、模数、压力角等参数将在有关课程中介绍。这里主要介绍圆柱直齿轮的加工方法。
齿轮齿形的加工方法有两种。一种是成形法，就是利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿；另一种是展成法，它是利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）。下面介绍用铣床加工齿轮的方法。
3.2.2圆柱直齿轮的铣削加工
圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣刀进行切削加工。现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16)，m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例，介绍齿轮的铣削加工过程。
1．检查齿坯尺寸
主要检查齿顶圆直径，便于在调整切削深度时，根据实际齿顶圆直径予以增减，保证分度圆齿厚的正确。
2．齿坏装夹和校正
正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。如果是轴类齿坯，一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住，另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿坯，首先把齿坯套在心轴上，心轴一端夹在分度头三爪卡盘上，另一端由尾顶尖顶紧即可。校正齿坯很重要。首先校正圆度，如果圆度不好，会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度，即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行，否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低，即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致，如果高低尺寸超差，铣出来的齿就有深浅。
3．分度计算与调整
根据工件的齿数和精度要求，确定分度方法，进行分度计算，根据计算结果选择分度盘孔圈数孔数，并调整分度叉。
4．铣刀的选择、装夹和对中
根据齿轮的模数和齿数按表选择合适的铣刀刀号。
首先选择与被切齿轮的模数相同的圆盘铣刀；其次根据下表3-1选择铣刀刀号（因为同一模数的圆盘铣刀有8只），故选用2号铣刀。
表3-1 盘铣刀刀号的选择
刀 号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿数范围
12～13
14～16
17～20
21～25
26～34
35～54
55～134
大于135
选好铣刀后，把铣刀装夹在刀杆上。安装铣刀时，为增加铣刀的刚性，应该使挂架和床身间的距离尽可能近些。铣刀装好后，检查铣刀的旋转方向和运转情况，使挂架和床身间的距离尽可能近些。如果偏摆，可通过转动刀杆垫圈等措施加以调整。铣刀的对中很重要，否则会使铣出的齿形不对称，会影响齿轮的正常运转。在生产中常用对中方法有两种：痕迹对中法和圆棒对中法。这里只介绍痕迹对中法。痕迹对中法是一种较方便的对中法，具体方法是将工作台向上运动，使齿坯接近铣刀；然后凭目测使铣刀廓形对称线大致对准齿坯中心；再开动机床使铣刀旋转，并逐渐升高工作台，使铣刀的圆周刀刃和齿坯微微接触，同时来回移动横向工作台；这时齿坯中出现了一个椭圆形刀痕，接着调整铣刀刀廓形对称线对准椭圆中心即可。
5．铣标记
即在齿坯的边缘上每隔三齿或五齿在齿槽的位置上铣出刀痕，其目的第一是检查分度计算和调整是否正确，第二是便于在铣削过程中能及时发现齿坯是否因铣削力的作用发生了移动。
6．调整切削深度
铣削深度应按齿厚尺寸来调整。小模数齿轮一般可以一次就将齿形铣出，调整切削深度时，可先近妙龄于全齿高的切削深度试铣出儿条齿槽，测量一下齿厚尺寸，然后根据齿厚实际尺寸再对切削深度作相应调整，直到齿厚尺寸达到图纸要求为止。对模数较大的齿轮，要分粗，精两次铣削，精铣的切削深度可根据粗铣后的齿厚尺寸来进行调整，切削深度调整好后，就可以开始正式铣削。当一个齿槽铣好后，就利用万能分度头进行一次分度，再铣下一个齿槽，直至铣完全部齿。
3.2.3齿轮加工方法选择
1．铣齿
用铣床加工齿轮的优点是机床和刀具简单，加工的齿轮成本低。缺点是辅助时间长，生产率低，又由于使用同一刀号的盘铣刀可以加工一定范围的不同齿数齿轮，这样会产生齿形误差，所以加工齿轮的精度低。铣齿主要用于修配或单件生产，一般精度为9～11级的齿轮。
2．滚齿
在滚齿机上利用滚刀加工齿形的方法称为滚齿，是展成法的一种。滚齿精度等级可达7级。由于滚齿连续切削，故生产率高，不但能加工直齿圆柱齿轮。还可加工斜齿圆柱齿轮和蜗轮，但不能加工内齿轮和多联齿轮，缺点为设备和滚刀较贵。
3．插齿
在插齿机上利用插齿刀加工齿轮的方法称为插齿。插齿精度等级可达7级，不仅可加工直齿圆柱齿轮，还可加工内齿轮和多联齿轮。缺点也是设备和插齿刀较贵。
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[ 本帖最后由 tang0868 于 2006-7-23 00:51 编辑 ] |
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发表于 2006-7-21 03:57
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