（中职）铣工工艺与技能训练第八章铣削外花键、牙嵌式离合器、凸轮和螺旋槽教学课件.ppt

Y CF正版可修改PPT（中职）铣工工艺与技能训练第八章铣削外花键、牙嵌式离合器、凸轮和螺旋槽教学课件第八章铣削外花键、牙嵌式离合器、凸轮和螺旋槽 第一节铣削外花键 第二节铣削牙嵌式离合器 第三节铣削螺旋槽 第四节铣削凸轮第一节铣削外花键一、用单刀铣削外花键 在铣床上用单刀粗铣外花键，主要适用于修配及单件生产。铣削的方法通常有两种，一种是先铣削中间槽，后铣削键侧;二种是先铣削键侧，后铣削中间槽。1.铣刀的选择及安装(1)铣刀选择，选择铣削键侧用的刀具和铣削小径用的刀具 铣削键侧用刀具选用直齿三面刃铣刀，外径尽可能小些。以减少铣刀的端面圆跳动，使铣削平稳，保证键侧表面粗糙度达到Ra6.3 m。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键 先铣削中间槽的方法，要求三面刃铣刀厚度要适当，刀具过宽会铣坏键侧，见图8-2 铣刀最大厚度L，可按式(8 一1)计算(2)铣削小径用刀具 磨制成形刀头，见图8-3 采用高速钢车刀条在工具磨床上进行刃磨，或由操作者在普通砂轮机上自行刃磨。用锯片铣刀铣削小径，选用直径D 为80 mm、厚度L 为1.6 mm 的锯片铣刀。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键 2.铣刀安装 将三面刃铣刀和锯片铣刀，同时安装在刀轴上。中间用60 mm 左右的垫圈隔开，铣刀的旋向为逆时针，并保证铣刀的径向圆跳动小于0.05 mm,调整主轴转速n=75 r/min,锯片铣刀铣削速度可适当高些。二、工件的装夹和找正 对于细长的外花键，可在工件中间位置下面用千斤顶支撑，以增加工件刚度。工件装夹后，用百分表按下列三个方面进行找正，见图8-4。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键三、铣削步骤1.调整铣削长度根据花键长度，调整好自动停止挡铣2.调整铣削吃刀量根据对刀时擦到工件表面的记号，将工作台垂向上升H;3.铣中间槽4.铣键下一页 上一页 返回第一节铣削外花键四、用组合铣刀铣削外花键 由于用单刀铣削外花键较麻烦，生产效率又较低，因此，当工件数量较多时，也可采用在一根刀杆上安装两把三面刃铣刀，组合铣削外花键，使花键的两个键侧同时铣出，这样不仅可提高加工的效率，而且还容易保证键宽尺寸并简化厂操作步骤。铣削时，工件的装夹及找正方法与前述相同，但在选择和安装刀具时，应注意以下几点:(1)两把三面刃铣刀的外径必须相同，现选用直径D 为63 mm、厚度z 为6 mm 两把三面刃铣刀。(2)两把铣刀之间的距离等于外花键键宽，经试切，使其宽度达到7.3557.445 mm 范围内。(3)对刀可采用画线法。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键五、外花键的检验和质量分析 1.外花键的检验 外花键的各要素误差的测量，在单件修配大径定心及小批生产中，一般是用通用量具(游标卡尺、千分尺和百分表等)测量，测量项目如下:(1)用千分尺测量键宽和小径。(2)测量键侧对称度、平行度和等分误差，一般待工件铣削完毕后在工作台上直接测量。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键2.质量分析(1)键宽尺寸超差其原因有:测量错误。横向移动工作台时，摇错刻度盘或未消除传动间隙。刀杆垫圈端面不平行，致使刀具侧面圆跳动量过大。分度差错或摇分度手柄时未消除传动间隙。(2)小径尺寸超差其原因有:测量及调整铣削吃刀量有差错。未找正工件上素线与工作台台面平行度，致使小径两端尺寸不一致。下一页 上一页 返回第一节铣削外花键(3)键侧平行度超差工件侧素线与工作台纵向进给方向不平行。(4)对称度超差其原因有:对刀不准。横向移动工作台时，摇错刻度盘或未消除传动间隙。(5)等分误差较大其原因有:摇错分度手柄，调整分度叉孔距错误或未消除传动间隙。未找正工件同轴度。铣削过程中工件松动。(6)表面粗糙度差其原因有:铣刀不锋利。铣削用量选择不恰当。安装铣刀时圆跳动量过大。上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器一、铣削矩形齿牙嵌式离合器啮合齿 矩形齿离合器的啮合齿的齿顶面和齿槽底面相互平行且均垂直于工件轴线，按齿数不同分为奇数齿和偶数齿两种。1.铣削奇数齿离合器啮合齿 奇数矩形齿离合器用三面刃铣刀或立铣刀加工。铣削时，铣刀每次进给可穿过离合器整个端面，一次进给铣削两个齿侧面，进给次数与离合器齿数相等。(1)铣刀的选择 为了不致在铣削中切到相邻的齿，三面刃铣刀的宽度L(或立铣刀的直径)应等于或小于齿槽的最小宽度b，由图8-10 可知:下一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器(2)工件的装夹与找正工件装夹在分度头三爪自定心卡盘上，装夹时应找正工件的径向圆跳动和端面圆跳动符合要求。(3)对刀铣削时，对刀的方法是使旋转的三面刃铣刀的侧面刀刃或立铣刀的圆周刀刃与工件圆柱表面刚刚接触，下降工作台，使工件向铣刀横向移动一段等于工件半径的距离。铣刀对中后，按齿槽深T 调整工作台的垂直距离，并将横向和升降台锁紧。同时，将对刀时工件上切伤的部分转到齿槽位置，以便铣削时切去。(4)铣削方法图8-11 所示为用三面刃铣刀铣削奇数矩形齿离合器。铣削时，铣刀每次进给可以穿过离合器整个端面，一次铣出两个齿的各一个侧面。每次进给结束，退出工川后用分度头分度，使工件转到新的切削位置，然后继续下一次进给，直至铣削结束，而铣削的总进给次数刚好等于离合器的齿数。下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器 2.铣削偶数齿离合器啮合齿 偶数矩形齿离合器用三面刃铣刀或立铣刀加工。铣削时，铣刀不能穿过离合器整个端面，并且还要防止对面的齿被铣刀切伤。因此，铣刀的选择和加工方法与铣削奇数齿离合器略有不同。(1)铣刀的选择三面刃铣刀的宽度L(或立铣刀的直径)按式8-5 计算，三面刃铣刀的直径D 按式(8-6)计算(图8-12):下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器(2)铣削方法偶数矩形齿离合器齿的铣削，要经过两次调整才能铣出准确的齿形图8-13 所示为一齿数为4的离合器的铣削顺序。二、铣削尖齿形牙嵌离合器啮合齿 尖齿形齿离合器的齿形特征是整个齿形，包括齿的两侧面、齿顶线及齿槽底线都向轴线上的一点收缩。为厂获得正确的齿形，铣削收缩齿时，必须将分度头主轴倾斜一个角度(图8-14)，以保证槽底线与工作台台面平行。1.铣刀的选择 铣削尖齿形齿离合器，一般都选用与离合器齿槽角相同角度的对称双角铣刀。在满足切深(即切削宽度ac)要求的情况下，铣刀直径应尽量选小些。下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器 2.分度头主轴倾斜角度a计算 分度头主轴相对工作台台面的夹角 按式8-7 计算:3.铣削方法(1)对刀在工件端面上画出中心线使双角铣刀的刀尖对准中心线，在实际生产中，一般都采用试切法对刀。(2)齿形铣削铣削尖齿形齿离合器时，无论齿数是奇数还是偶数，每分度一次只能铣出一条齿槽。调整切深应按大端齿槽深在外径处进行。为厂避免一对离合器啮合时齿顶与槽底接触，所以，往往采用试切法调整切深，使大端齿顶留有0.20.3 mm 宽的平面，以保证齿形工作面接触。下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器三、牙嵌式离合器的精度检验 1.齿深的检验 对齿顶面与槽底面平行的等高齿离合器，可直接用深度游标卡尺等深度量具测量。对齿顶面与槽底面不平行的收缩齿离合器，可用钢直尺平放在外圆处的齿顶面上，然后用游标卡尺的两内量爪测量槽底到钢直尺的距离(即外圆处的齿槽深度)。2.齿形角的检验 用角度量具直接测量齿形角的数值或用角度样板透光检验齿形角是否准确。下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器3.齿形同轴度的检验 对尖齿的离合器，可将半离合器的装配基准孔套在水平的标准心轴上，用杠杆百分表逐次校平各尖齿侧面，并记下每次百分表的读数，与基准孔中心位置比较。对斜齿侧面的离合器，则用杠杆百分表逐次找平齿侧面中线，并记下每次百分表的读数，与基准孔中心位置比较。4.啮合质量的检验 成批生产常用综合方法检验。检验时，将两个半离合器同时以装配基准孔相对套在标准心轴上，接合后用塞尺或涂色法检查其接触齿数和贴合面积。一般接触齿数不应少于整个齿数的一半，贴合面积不应少于60%。这种检测方法效率高，但当出现不合格品时，还需要用上述方法逐项检测找出原因)下一页 上一页 返回第二节铣削牙嵌式离合器四、牙嵌式离合器铣削质量的分析 牙嵌式离合器的铣削，实质上是对位置精度要求较高的特形沟槽的铣削。在铣削过程中如果调整不当，铣出的离合器齿形将不能相互啮合，或接触齿数不够、啮合面接触面积太小等。牙嵌式离合器铣削中常见的质量问题、产生原因及防止措施见表8-2。上一页 返回第三节 铣削螺旋槽一、铣削相关知识 1.圆柱螺旋槽 圆柱螺旋槽的工作表面，就是在圆柱上若干螺旋线的组合。圆柱上任一点，随着圆柱做等速旋转的同时，该点又沿圆柱的轴线方向做等速直线移动，形成厂螺旋运动，则该点的运动轨迹就是圆柱螺旋线。螺旋线的主要要素如图8-15、图8-16 所示。2.交换齿轮 在铣床上铣削圆柱螺旋槽需要的匀速螺旋进给运动，是通过交换齿轮，将工作台直线进给运动与分度头的圆周进给运动连接起来实现的。下一页 返回第三节 铣削螺旋槽 由于交换齿轮能使分度头按一定的速比带动工件做匀速的螺旋运动，而切入工件的铣刀刀刃上各点，就相当于工件圆柱上的动点，这样通过几种运动合成的实现，在工件的圆柱面上就可以形成一条截形与铣刀廓形相似的螺旋槽。通过分度头的圆周分度，还可以加工多线的螺旋槽。因此，最重要的是如何正确地安装交换齿轮。在铣床上铣螺旋槽，必须将铣床工作台的纵向丝杠通过交换齿轮与分度头的侧轴连接起来，以保证分度头主轴每旋转一周，工作台带动工件沿纵向恰好移动一个导程。交换齿轮的计算公式为:下一页 上一页 返回第三节 铣削螺旋槽二、圆柱螺旋槽的铣削 1.铣刀的选择 因圆柱螺旋槽截面形状的加工要求，加工螺旋槽所用铣刀的廓形一般与螺旋槽的法向截面形状相符。常用的铣刀主要是立铣刀和三面刃铣刀。由于同一圆柱螺旋槽在不同直径处的螺旋角不相等，造成加工中存在着干涉现象，引起螺旋槽侧面被过切而出现畸形。为减轻槽面的干涉程度，在加工法向截面形状为矩形的螺旋槽时只能用较小直径的立铣刀进行精加工铣削;盘形铣刀只能用于粗加工。在加工其他截面形状的螺旋槽时，应尽可能选择直径较小的盘形铣刀。下一页 上一页 返回第三节 铣削螺旋槽 2.铣削位置的调整 铣刀采用画线与试切相结合的对中心的方法，即在调整工作台横向位置时，目测使铣刀切痕在画出的两条对称于中心的平行直线间居中即可，使工件的轴线与铣刀的廓形中心线重合，然后紧固工作台横向进给才能对工件进行铣削。若采用盘形铣刀在卧式铣床上铣削螺旋槽，盘形铣刀的对称平面应与工件轴线倾斜一个螺旋角 而同螺旋槽的切向一致，故需要对工作台在水平面方向进行偏转。工作台偏转方向由螺旋槽的旋向决定，即操作者站立在铣床正面前，松开回转台紧固螺母。铣右旋螺旋槽时，逆时针方向(向右)偏转工作台;铣左旋螺旋槽时，顺时针方向(向左)偏转工作台，如图8-18 所示。工作台的偏转通常在铣刀对中以后进行，而采用立铣刀则不需做任何调整。下一页 上一页 返回第三节 铣削螺旋槽 3.铣削矩形截面螺旋槽时的干涉现象 在铣床上铣削螺旋槽时，当工件回转一周时，铣刀相对于工件在轴线方向移动的距离等于导程。在一条螺旋槽上，不论是槽口还是槽底的螺旋线，其导程是相等的。由螺旋角 的计算公式tan=D/Ph可知，在导程Ph不变时，直径D 越大，螺旋角 越大;D 减小则 也减小。因此，在一条螺旋槽上，自槽口到槽底，不同直径处的螺旋角是不相等的。由于螺旋角大小不同，在同一截面上切线的方向也不同，在切削过程中会出现不应切去的部分被切去，使槽的截面形状发生偏差的干涉现象。下一页 上一页 返回第三节 铣削螺旋槽三、铣削过程1.加工准备看清图样，厂解加工要求。计算工件螺旋槽导程和交换齿轮(1)计算工件螺旋槽导程:(2)计算并验证交换齿轮:(3)计算槽口至槽底的深度h由图8-21 可得:下一页 上一页 返回第三节 铣削螺旋槽2.工件的安装与调整3.铣螺旋槽4.铣削键槽5.检验上一页 返回第四节铣削凸轮 一、等速圆柱凸轮的导程计算 等速圆柱凸轮的工作廓线是圆柱螺旋线，即凸轮圆柱面上的一动点在凸轮转过相等转角时，沿圆柱轴线方向的位移量相等。等速圆柱凸轮的导程计算方法与圆柱螺旋槽的 导程计算相同。在实际工作中，图样给定的条件各有差异，使具体计算时分为以下几种方式:(1)图样给定螺旋角 和圆柱直径D，计算导程Ph下一页 返回第四节铣削凸轮(2)图样给定螺旋槽所占的圆周角 及升高量H，计算导程Ph(3)通过放大图上实测的螺旋角 和已知直径D，计算导程Ph二、等速圆柱凸轮的铣削1.侧轴挂轮法 采用侧轴挂轮法铣削等速圆柱凸轮时，其交换齿轮的计算方法与铣削圆柱螺旋槽工川相同:下一页 上一页 返回第四节铣削凸轮 2.主轴挂轮法 若等速圆柱凸轮的导程Ph较小，当其导程Ph 16.67 mm 时，采用侧轴挂轮法会出现无法配置交换齿轮的问题。这时应采用主轴挂轮法来缩小交换齿轮的速比，如图8-23 所示主轴挂轮法是将交换齿轮配置在工作台纵向丝杠与分度头主轴后端的挂轮轴之间。由于传动链不再经过分度头的蜗杆蜗轮副，此时交换齿轮按下式进行计算:下一页 上一页 返回第四节铣削凸轮三、铣刀的选择 用立铣刀铣削圆柱凸轮，其实质和用立铣刀铣削圆柱螺旋槽的情况是一样的，因此，必然存在干涉现象。但是在铣刀的选择上则有所不同，铣削圆柱矩形螺旋槽时，选用的立铣刀直径越小，产生的干涉(槽底尺寸变大)也越小，而当矩形螺旋槽是用作凸轮槽(即铣削圆柱凸轮)时，立铣刀或键槽铣刀的直径应该按凸轮从动件滚子直径大小选取，与选取小于滚子直径的铣刀铣削相比，虽然矩形槽干涉要大些，法向截面上矩形两侧的直线度要差些，但槽形与从动件滚子的贴合接触良好。下一页 上一页 返回第四节铣削凸轮四、铣削步骤1.看清图样，了解加工要求2.加工准备3.凸轮槽的铣削4.等速圆柱凸轮的检测上一页 返回表8-2 牙嵌式离合器铣削质量分析返回图8-2 铣刀最大厚度返回图8-3 铣削小径用成形刀头返回图8-4 用百分表找正工件返回图8-10 三面刃铣刀宽度的计算返回图8-11 奇数矩形齿离合器的铣削顺序返回图8-12 三面刃铣刀直径的计算返回图8-13 数矩形齿离合器的铣削顺序返回图8-14 铣削尖齿形离合器时分度头主铀倾斜 角返回图8-15 双头螺线展开图返回图8一16螺旋线的旋向返回图8-18 工作台的偏转方向返回图8-21 槽深的计算返回图8-23 主铀挂轮法齿轮的配置与传动关系返回