第八章螺旋槽和凸輪的銑削

1、第八章 螺旋槽和凸輪的銑削, 8-1螺旋線的基本概念 8-2圓柱螺旋槽的銑削 8-3等速圓柱凸輪的銑削 8-4等速盤(pán)形凸輪的銑削, 8-1螺旋線的基本概念,具有等速螺旋線形狀的零件,一、圓柱螺旋線 1. 圓柱螺旋線的形成,圓柱螺旋線的形成,2. 圓柱螺旋線的要素 （1） 螺旋角 （2） 導(dǎo)程角 （3） 導(dǎo)程h （4） 螺距 （5） 線數(shù) （6） 旋向 各要素之間的關(guān)系如下：,雙頭螺旋線展開(kāi)圖,螺旋線（槽） 的旋向 ） 右旋） 左旋,二、平面螺旋線 1. 平面螺旋線的形成,平面螺旋線的形成,等速盤(pán)形凸輪,2. 平面螺旋線的要素 （1） 升高量 （2） 升高率,（3） 導(dǎo)程h, 8-2圓柱螺旋槽的

2、銑削,一、圓柱螺旋槽銑削的工藝特征 1. 在銑床上銑削圓柱螺旋槽， 銑刀與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)必須符合螺旋線的成形運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 也就是除銑刀的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外， 在工作臺(tái)帶動(dòng)工件作縱向進(jìn)給的同時(shí)， 工件還需作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 并保證當(dāng)工件隨工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)等于螺旋線導(dǎo)程h 的距離時(shí)， 工件勻速回轉(zhuǎn)一周。,2. 因具有螺旋槽的工件的用途不同，螺旋槽的截面形狀也多種多樣。 3. 銑削圓柱螺旋槽時(shí)， 由于不同直徑圓柱表面上的螺旋角不相等， 圓柱面直徑大處螺旋角大， 直徑小處螺旋角小， 因此， 加工中存在著干涉現(xiàn)象， 引起螺旋槽側(cè)面被過(guò)切而產(chǎn)生槽形畸變。,4. 使用盤(pán)形銑刀在臥式銑床上銑削圓柱螺旋槽時(shí)， 為使加工后的螺旋槽

3、其法向截面形狀盡可能地接近銑刀的廓形， 必須將銑床工作臺(tái)在水平面內(nèi)扳轉(zhuǎn)一個(gè)角度， 使盤(pán)形銑刀的回轉(zhuǎn)平面與螺旋槽的切向一致。扳轉(zhuǎn)角度的大小等于螺旋角， 扳轉(zhuǎn)的方向是：銑左旋螺旋槽時(shí)， 左手推動(dòng)工作臺(tái)順時(shí)針?lè)较虬廪D(zhuǎn)角； 銑右旋螺旋槽時(shí)， 右手推動(dòng)工作臺(tái)逆時(shí)針?lè)较虬廪D(zhuǎn)角。,工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)方向及大小 ） 銑削左旋螺旋槽） 銑削右旋螺旋槽,二、交換齒輪計(jì)算,銑螺旋槽時(shí)交換齒輪的配置 ） 傳動(dòng)系統(tǒng)） 掛輪位置,當(dāng)工作臺(tái)每移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程h時(shí)， 分度頭主軸必須回轉(zhuǎn)一周， 則交換齒輪的速比計(jì)算如下：,三、圓柱螺旋槽的銑削 1. 銑刀的選擇 常用的銑刀有立銑刀、角度銑刀、成形銑刀等。具體選擇時(shí)應(yīng)注意： （1） 銑削法向

4、截面為矩形的圓柱螺旋槽時(shí)應(yīng)使用立銑刀。 （2） 選用角度銑刀、成形銑刀等盤(pán)狀的銑刀時(shí)， 銑刀直徑應(yīng)盡可能小些。,2. 銑削矩形截面螺旋槽時(shí)的干涉現(xiàn)象,法向截面為矩形的螺旋槽,用立銑刀銑矩形螺旋槽時(shí)的干涉現(xiàn)象,（1） 從螺旋槽的槽口到槽底， 不同直徑上的螺旋線的螺旋角 逐漸減小， 到槽底時(shí)螺旋角最小， 立銑刀銑削時(shí)產(chǎn)生的干涉從零開(kāi)始逐漸增大， 到槽底處干涉最嚴(yán)重， 槽底寬度被擴(kuò)到最大。 （2） 螺旋槽的螺旋角越小， 產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象也越小， 當(dāng) 0時(shí)則不產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。 （3） 螺旋槽的深度尺寸越小， 干涉也越小。,用小直徑立銑刀銑矩形螺旋槽時(shí)的中心偏移量,式中B矩形槽法向槽寬， mm； r0立銑刀

5、半徑， mm； m 螺旋槽平均直徑處的螺旋角，（）。,用三面刃銑刀銑矩形螺旋槽時(shí)的干涉現(xiàn)象,四、銑削圓柱螺旋槽的注意事項(xiàng) 1. 銑螺旋槽時(shí)， 分度頭主軸須隨工作臺(tái)移動(dòng)而回轉(zhuǎn)， 因此需松開(kāi)分度頭主軸的緊固手柄和分度盤(pán)的緊固螺釘， 并將分度手柄的插銷(xiāo)插入分度盤(pán)孔中， 銑削時(shí)不允許拔出， 以免銑壞螺旋槽。,2. 在圓柱體上銑矩形螺旋槽時(shí)， 應(yīng)選用直徑小于槽寬尺寸的立銑刀或鍵槽銑刀，銑刀直徑越小， 干涉越小。不能采用三面刃銑刀銑削， 以免產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象使干涉嚴(yán)重。 3. 安裝交換齒輪， 應(yīng)注意螺母須緊固在掛輪軸的端面上， 而不要緊固在過(guò)渡套或齒輪上， 以免影響交換齒輪正?；剞D(zhuǎn)。,4. 銑削導(dǎo)程Ph 60

6、mm的螺旋槽時(shí)，由于 ， 工作臺(tái)縱向移動(dòng)時(shí)， 會(huì)使分度頭回轉(zhuǎn)過(guò)快， 容易造成銑削時(shí)“打刀”，使銑出的槽側(cè)面不光潔。 5. 銑削多線螺旋槽， 在銑完一槽以后分度時(shí)， 分度手柄插銷(xiāo)拔出孔盤(pán)后， 不能移動(dòng)工作臺(tái)位置， 以免使工件誤差增大而出現(xiàn)廢品。, 8-3等速圓柱凸輪的銑削,銑削凸輪的工藝要求如下： 1. 凸輪的工作型面應(yīng)符合所規(guī)定的導(dǎo)程（或升高量）、旋向、槽深等要求。 2. 凸輪的工作型面應(yīng)與凸輪的某一基準(zhǔn)部位處于正確的相對(duì)位置。 3. 凸輪的工作型面應(yīng)符合預(yù)定的形狀，以滿足從動(dòng)件接觸方式的要求。 4. 凸輪的工作型面應(yīng)具有較小的表面粗糙度值。,一、等速圓柱凸輪的導(dǎo)程計(jì)算,等速圓柱凸輪,1. 按

7、圖樣標(biāo)注的螺旋角計(jì)算導(dǎo)程Ph Ph Dcot 2. 按圖樣給出的螺旋槽所占的圓周角及升高量計(jì)算導(dǎo)程Ph,3. 按放大圖實(shí)測(cè)螺旋角計(jì)算導(dǎo)程Ph,某機(jī)械動(dòng)力頭進(jìn)給凸輪展開(kāi)圖,二、等速圓柱凸輪的銑削 1. 側(cè)軸掛輪法 采用側(cè)軸掛輪法銑削等速圓柱凸輪時(shí)， 其交換齒輪的計(jì)算方法與銑削圓柱螺旋槽工件相同：,2. 主軸掛輪法,主軸掛輪法傳動(dòng)系統(tǒng),三、銑削等速圓柱凸輪的注意事項(xiàng) 1. 凸輪工件用心軸定位裝夾時(shí)， 最好用鍵連接， 且軸向用螺母緊固。 2. 必須松開(kāi)分度頭鎖緊手柄， 以免損壞分度頭。 3. 應(yīng)采用逆銑方法銑削。 4. 銑削導(dǎo)程Ph 60mm的凸輪螺旋槽時(shí)，應(yīng)采用手搖分度手柄帶動(dòng)分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)進(jìn)

8、給， 不允許采用機(jī)動(dòng)進(jìn)給， 以免發(fā)生事故。,四、等速圓柱凸輪的檢測(cè)與質(zhì)量分析 1. 等速圓柱凸輪的檢測(cè),等速圓柱凸輪的檢測(cè) ） 升高量的檢測(cè)） 工作型面形狀精度的檢測(cè),2. 等速圓柱凸輪銑削的質(zhì)量分析, 8-4等速盤(pán)形凸輪的銑削,一、垂直銑削法,垂直銑削法銑等速盤(pán)形凸輪,1. 垂直銑削法銑盤(pán)形凸輪的工作要點(diǎn) （1） 劃線和粗加工 在凸輪的坯件上劃出凸輪的外形， 并打樣沖眼。 （2） 銑刀選擇 對(duì)于采用滾子從動(dòng)件的等速盤(pán)形凸輪來(lái)說(shuō)， 滾子中心的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條真正的平面螺旋線， 而凸輪實(shí)際的工作廓線只是滾子外圓在各個(gè)不同瞬時(shí)位置的包絡(luò)線， 因此， 立銑刀的直徑應(yīng)與滾子直徑相等。,（3） 工件裝夾

9、工件一般通過(guò)心軸裝夾在分度頭上， 為了防止在銑削過(guò)程中工件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)， 在工件與心軸之間用平鍵連接。 （4） 計(jì)算和安裝交換齒輪 采用垂直銑削法時(shí)，應(yīng)按凸輪平面螺旋線的實(shí)際導(dǎo)程來(lái)計(jì)算交換齒輪， 計(jì)算公式如下：,（5） 銑削方向的確定,銑削方向的確定,（6） 對(duì)刀 從動(dòng)件是對(duì)心直動(dòng)的凸輪，對(duì)刀時(shí)， 應(yīng)使銑刀和工件的中心連線與工作臺(tái)縱向移動(dòng)方向相平行。 （7） 銑削 銑削時(shí)， 應(yīng)注意進(jìn)刀和退刀的方法。進(jìn)刀時(shí)，應(yīng)先將分度手柄的定位銷(xiāo)拔出， 以防止工作臺(tái)縱向移動(dòng)時(shí)工件回轉(zhuǎn)。,2. 垂直銑削法的特點(diǎn) （1） 由于交換齒輪是直接按凸輪的平面螺旋線的導(dǎo)程計(jì)算的， 在多數(shù)情況下， 交換齒輪所保證的導(dǎo)程只是一個(gè)近

10、似值， 因此會(huì)影響凸輪的加工精度。 （2） 當(dāng)凸輪具有幾段導(dǎo)程不同的工作廓線時(shí)， 采用垂直銑削法， 則銑削過(guò)程中需幾次更換交換齒輪， 操作煩瑣不便。,（3） 當(dāng)凸輪的直徑比較?。ㄒ话阈∮?60mm） 時(shí)， 為了保證銑刀能觸及工件進(jìn)行正常的銑削， 分度頭的安裝不能靠近工作臺(tái)的右端盡頭， 必須在分度頭的側(cè)軸與掛輪架之間安裝接長(zhǎng)裝置。 （4） 當(dāng)工件的安裝高度較大時(shí)， 采用垂直銑削法有可能出現(xiàn)機(jī)床升降臺(tái)降到最低位置時(shí)也無(wú)法銑削的情況。,二、傾斜銑削法,傾斜銑削法銑等速盤(pán)形凸輪,1. 傾斜銑削法原理,傾斜銑削法原理,2. 傾斜銑削法的特點(diǎn) （1） 銑削具有幾條不同導(dǎo)程廓線的凸輪時(shí)， 只需選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)募僭O(shè)導(dǎo)程Ph1，用一組交換齒輪即可。當(dāng)廓線的導(dǎo)程不同時(shí)， 只需改變立銑頭和分度頭主軸的傾斜角度就可以加工。,（2） 對(duì)于一些導(dǎo)程是大質(zhì)數(shù)或帶小數(shù)的凸輪， 可以避免用垂直銑削法加工時(shí)交換齒輪不易搭配的困難， 只需根據(jù)假設(shè)導(dǎo)程Ph1計(jì)算所得的傾斜角和， 分別調(diào)整分度頭和立銑頭， 即可準(zhǔn)確地加工凸輪廓線。,（3） 可以彌補(bǔ)垂直銑削法因行程不夠而限制加工或需要接長(zhǎng)裝置等的缺陷。 （4） 垂直銑削法加工凸輪時(shí)， 進(jìn)、退刀都較麻煩， 用傾斜銑削法加工凸輪， 只需操縱升降臺(tái)即可方便地實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀和退刀。,3. 采用傾斜銑削