铣工工艺学第五章刀具齿槽的铣削课件.ppt

1.了解刀具齿槽的种类和加工要点2.掌握在铣床上对圆柱面上直齿槽的开刃方法3.掌握对圆柱刀齿齿背和端面齿槽的铣削方法4.能分析铣削中出现的质量问题第五章　刀具齿槽的铣削第五章　刀具齿槽的铣削第五章　刀具齿槽的铣削第五章　刀具齿槽的铣削第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点一、刀具齿槽的种类一、刀具齿槽的种类图5-1　刀具齿槽的种类1—圆柱面螺旋齿　2—圆锥面螺旋齿3—圆柱面直齿　4—圆锥面直齿5—端面齿二、铣削刀具齿槽的工艺要求二、铣削刀具齿槽的工艺要求被加工刀具在铣床上铣出刀具齿槽后，还必须经过热处理和刃磨1)槽形要求　包括齿槽角、槽深、槽底圆弧等符合图样要求2)分齿要求　包括均分齿槽的等分精度要求和不均分齿的分齿夹角要求(如不等分锥度铰刀等)3)齿向要求　包括是直齿槽还是螺旋齿槽以及螺旋齿槽的螺旋角等第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点(4)刃宽度要求　根据图样规定的刃宽要求考虑磨削加工余量5)刀齿几何角度要求　包括前角、后角、刀尖角、楔角等技术要求6)齿槽表面质量要求　包括表面粗糙度、各切削表面的连接等要求。

三、铣削刀具齿槽的加工要点三、铣削刀具齿槽的加工要点为了达到刀具齿槽铣削的工艺要求，铣削齿槽时应掌握以下加工要求：1.选择适当廓形的工作铣刀第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点刀具齿槽铣削时，应根据刀具的齿槽角或齿槽法向截形角选择单角或双角铣刀2.工作铣刀和被加工刀具的相对位置1)按图样规定的前角值，计算横向偏移量，供横向调整工作台参照使用2)用划线对刀法或切痕对刀法确定铣刀与被加工刀具调整操作的起始位置，也可按横向偏移量划线对刀确定铣削加工位置3)锥面齿和端面齿铣削时，应计算分度头仰角，调整分度头主轴的位置，确定铣削位置第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点3.铣削螺旋齿槽时被加工刀具和工作铣刀之间的相对运动关系1)先按圆柱面直齿对刀方法调整法向前角铣削位置，然后按螺旋角和螺旋方向扳转工作台2)按螺旋槽加工方法计算导程等数据，配置交换齿轮进行铣削加工齿槽铣削与一般槽类加工方法相似，但操作步骤比较多，调整计算比较复杂第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点图5-2　铣削刀具齿槽示意图a)铣削圆柱面直齿槽　b)铣削圆柱面螺旋齿槽　c)铣削端面齿槽第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第一节　铣削刀具齿槽的工艺要求和加工要点第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削一、用单角铣刀铣圆柱面直齿槽一、用单角铣刀铣圆柱面直齿槽用单角铣刀铣齿槽，调整计算比较简便。

1.铣前角γo=0°的齿槽用单角铣刀铣削前角γo=0°的铲齿铣刀圆柱面直齿槽，如图5⁃3所示图5-3　用单角铣刀铣削=0°的直齿槽(1)选择和安装工作铣刀　选择廓形角θ1等于被铣齿槽的齿槽角θ，刀尖圆弧半径γε等于齿槽槽底圆弧半径r的单角铣刀作为工作铣刀，其外径应以齿槽深度h作为参考2)装夹和校正刀坯　刀坯一般装夹在分度头和专用夹具上，圆盘形和片状带孔铣刀刀坯通常用心轴装夹；生产批量较大时，可采用多件串装；若加工内孔带键槽的刀坯，则可采用平键，使之与心轴联结，以避免加工时刀坯转动选用适当的装夹方法后，应对刀坯进行校正，使之与分度头或专用夹具同轴，并与工作台面和进给方向平行第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削(3)调整单角铣刀的工作位置　用切痕对刀或划线对刀法，使单角铣刀的端面刃的旋转平面通过刀坯中心，从而保证前角γo=0°4)铣齿槽　逐齿铣削时，应根据工件的等分齿数利用分度头或专用夹具分度装置进行分度，依次将各齿槽铣出2.铣前角γo＞0°的齿槽图5-4　用单角铣刀铣削＞0°的直齿槽第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削表5-1　用单角铣刀铣圆柱面直齿槽时S和H值(单位：mm)二、用双角铣刀铣齿槽二、用双角铣刀铣齿槽用双角铣刀铣齿槽时的操作步骤与单角铣刀基本相同。

第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削图5-5　用双角铣刀铣削=0°的直齿槽第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削1.前角γo=0°的直齿槽的铣削用不对称双角铣刀铣削γo=0°的直齿槽，铣刀与工件的相对位置如图5⁃5所示1)使不对称双角铣刀的刀尖对准工件中心，并与工件弧顶轻擦接触(铣出一浅痕)2)将工作台横向偏移距离S3)将工作台升高距离H工作台的横向偏移量S和升高量H按式5⁃3和式5⁃4计算：2.前角γo＞0°的直齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削用不对称双角铣刀铣削前角γo＞0°的直齿槽，铣刀与工件的相对位置如图5⁃6所示图5-6　用双角铣刀铣削＞0°的直齿槽第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削3.铣削折线齿背对采用两条斜线组成齿背的刀具（图5⁃7），除铣齿槽外，还须按齿背角αo铣削齿背图5-7　折线齿背刀具开齿第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削图5-8　用一把单角铣刀兼铣齿槽齿背a)铣=0°刀具齿背　b)铣＞0°刀具齿背第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第二节　圆柱面直齿刀具齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削图5-9　铣端面齿槽a)被加工刀具　b)端面齿槽的铣削一、加工步骤一、加工步骤1.选择工作铣刀加工直齿刀具端面齿一般均选用廓形角与槽形角相等的单角铣刀，为了适应左、右切刀具的端面齿加工，例如加工直齿三面刃铣刀两端面齿，通常须选用角度相等、切向相反的两把单角铣刀。

2.装夹工件第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削端面齿开齿时的盘形工件装夹与铣离合器时的装夹方式基本相同，如果工件是带锥柄的刀坯，则可将锥柄直接插入分度头主轴锥孔内（当工件锥度较小时，可配上过渡锥套）3.计算分度头仰角α要保证端面齿刃口棱边宽度一致，端面齿槽一定要铣成外宽内窄，外深内浅第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削表5-2　铣端面齿时分度头主轴仰角α值第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削表5-2　铣端面齿时分度头主轴仰角α值4.调整铣削位置第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削铣端面齿槽时的调整操作须根据工件圆周齿的前角按下列方法进行：当工件周齿前角γo=0°时，工作铣刀（单角铣刀）的端面刃口通过工件中心，然后转动分度手柄，使工作铣刀端面刃对准周齿前面即可进行铣削；当工件周齿前角γo＞0°时，调整工作铣刀端面刃对准工件中心后，还需将工作台向铣刀锥面一方横向移动一个偏移量S，然后转动分度手柄，使工件圆柱面刀齿的前面与工作铣刀端面刃对准，即可进行试铣。

二、端面齿槽铣削时的注意事项二、端面齿槽铣削时的注意事项第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削铣削端面齿槽时，除了上述主要调整计算外，在操作中还须注意以下几点：1)铣削端面齿槽时，由于铣刀退让位置很小，因此在操作时，除了选用较小直径的铣刀外，还应注意控制铣削行程，防止碰坏其他刀齿2)用于刀具齿槽铣削的分度头必须具有较高的等分精度，以使刀齿能均匀分布，否则端面齿前面较难与圆周前面平滑连接3)为了保证端面齿棱边宽度的磨削余量，铣削时可将棱边宽度控制在0.5f左右第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削4)如果刀具的端面齿背成折线形式，这时棱边宽度将由铣削齿背予以保证，而齿槽铣削时α角数值不再受到等分角°/z的约束，只需按齿槽槽底角相对工件轴线的切削角δ来确定5)端面齿的铣削余量很少，主要操作是试切调整，因此，在有设备的情况下，应选用较小型号的铣床三、铣削实例三、铣削实例第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削图5⁃10所示为一直齿三面刃铣刀，圆柱面直齿槽齿槽角θ=60°±1°，槽底圆弧半径R=2mm，齿槽深h=5．5mm，直径D=80mm,齿数z=18，前角γo=15°±1°，齿背后角αo=12°，端面齿齿槽角为80°±1°，基准内孔直径为27mm，精度H7。

图5-10　直齿三面刃铣刀工作图第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削(1)工作铣刀的选择　直齿槽铣削选用廓形角θ1=60°、刀尖圆弧半径γε=2mm的单角铣刀；端面齿槽铣削选用廓形角为80°，刀尖圆弧半径为1mm的单角铣刀左切和右切各1把(在满足铣削要求前提下，直径尽可能小些)2)工件的装夹和校正　以内孔定位用心轴将工件(刀坯)装夹在分度头(或专用夹具)上3)工作铣刀位置调整1)安装并校正单角铣刀，使其端面刃回转平面通过工件轴线，并使切削刃轻擦工件弧顶2)计算工作台横向偏移量S和升高量H：第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削S=D/2sinγo=80mm/2sin15°=10．35mm3)依照计算值将工作台横向移动10.35mm，然后升高6.86mm4)直齿槽铣削先试铣一个齿槽，加工至槽深5．5mm，然后用分度头分齿（n=40/z=40/18=24/18=212/54，分度手柄在孔数为54的孔圈上转2r又12个孔距），依次加工全部18个齿槽5)铣齿背1)计算工件(分度头)偏转角度φ：φ=90°-θ1-αo-γo=90°-60°-12°-15°=3°第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削2)顺时针将工件偏转3°(n=φ/9°=3°/9°=18/54，分度手柄在孔数为54的孔圈上转过18个孔距)。

3)横向调整工作台，依次铣削各刀齿的齿背6)铣端面齿槽1)更换廓形角为80°的单角铣刀2)换装较短的锥柄心轴，直接装入分度头主轴孔内，重新装夹和校正工件(换装心轴是为了避免影响端面齿槽的铣削)3)计算分度头仰角α=86°19′第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削4)按α值使分度头主轴仰起86°19′，调整工作铣刀对准工件中心后，将工作台向单角铣刀锥面方向横向移动S=10.35mm，然后转动分度手柄使工作铣刀端面刃与工件一直齿槽前面对齐，依次铣削工件一侧各端面齿槽5)将工件翻转180°重新装夹校正；换装另一把(铣切方向相反)80°单角铣刀；按相同方法铣削工件另一侧各端面齿槽第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第三节　圆柱面直齿刀具端面齿齿槽的铣削第四节　刀具齿槽铣削的质量分析第四节　刀具齿槽铣削的质量分析1.前角值偏差过大1)偏移量S计算错误2)工作台偏移距离不准确3)工作台偏移方向错误4)对中不准，偏差太大，用划线法对刀时，划线错误2.刃带不符合要求1)升高量H计算错误或调整不当2)已知刃带宽度f，计算h时运算错误3)用试切法时，试切量过深。

4)铣齿背时转角φ不准确或铣切过深5)工作铣刀廓形角偏差过大6)工件坯料或夹具校正精度差7)工件装夹不合理，铣削时走动或发生变形8)铣端面刃或锥面刃时，仰角α不正确3.齿形不均匀1)分度装置有误差或操作错误2)铣削时工件松动3)工件与夹具同轴度差4.槽形形状偏差大1)铣刀廓形不准第四节　刀具齿槽铣削的质量分析第四节　刀具齿槽铣削的质量分析2)铣刀刀尖圆弧选择不当5.刀齿碰坏或工件其他部位有残留刀痕1)铣削过程中工件松动或操作不慎2)工作铣刀直径或方向选择不当，影响退刀3)铣端面齿时，分度装置有误差或校正对刀不准确第四节　刀具齿槽铣削的质量分析第四节　刀具齿槽铣削的质量分析。