7.3球面的铣削(课件）- 高二《铣工工艺与技能训练(第三版)》同步教学（劳动版）

课题三 球面的铣削 在铣床上铣削球面是一种采用展成法加工球面零件的方法。 铣削球面时计算和调整都比较烦琐， 效率也比车削低， 但铣削的进给方式比较灵活， 加工适应性较强， 加工出的球面具有几何形状准确等特点， 所以特别适宜于模具等复杂零件上的球面的切削加工。 具有球面的零件 一、球面铣削的展成原理 半圆曲线绕其直径回转一周所形成的曲面称为球面。球面上任意一点到其中心（球心）的距离都相等，这个距离称为球面半径R。 用一平面与球面相截，所得截面图形是一个圆。截形圆的圆心O１ 是球心O在截平面上的投影，截形圆的半径r由球的半径R和球心到截平面的距离 e的大小决定。由图可知： 平面截球的截形圆 球面铣削的三个基本原则是： （1）铣刀回转轴线必须通过球心，以使刀尖的回转运动轨迹与球面的某一截形圆重合。 （2）以铣刀刀尖的回转直径dｃ（或半径rｃ）及截形圆所在截平面与球心的距离e确定球面的尺寸（球面半径R）和形状精度。 （3）以铣刀回转轴线与球面工件轴线的交角（轴交角）β确定球面的加工位置。 二、双柄球的铣削 三、单柄球的铣削 四、内球面的铣削 铣削内球面可采用立铣刀和镗刀加工。 立铣刀一般只适合半径较小、深度较浅的内球面铣削。而镗刀由于回转半径调整较方便，故加工范围较大，铣削时调整方式较灵活，实际生产中应用更为普遍。它们的加工方式与铣外球面基本相同。 五、球面的检测方法 六、球面铣削的注意事项 铣削球面时应注意下列事项： （1）铣刀盘的刀尖回转半径rｃ的大小影响加工球面的半径R，因此，加工前必须正确计算和精确调整。 （2）对刀的目的是使铣刀刀尖的回转轴线通过球心，对刀误差的大小将直接影响加工后球面的几何形状误差。对刀可采用划线对中法或试切法。准确对刀铣出的球面应呈网状刀纹。 （3）铣削球面时，大多采用单刀片做高速切削，所以铣削深度及进给量均取小值。通常，粗铣时铣削深度aｐ为1～4mm；半精铣时ap为0.5～1.0mm；精铣时aｐ＜0.5mm。铣削速度：对于钢件（200～280HBW），vｃ取80～120m/min；对于灰铸铁件，vｃ取60～110m/min。 （4）铣削球面时，回转工作台或分度头的回转运动是进给运动。在条件许可的情形下应尽量采用机动，实现自动进给，使进给均匀平稳，球面获得较好的表面质量，同时也能降低操作者的劳动强度。 七、球面铣削的质量分析 技能训练 铣削单柄外球面手柄 上图所示为单柄外球面手柄，球面直径D球=2R球40mm，柄部直径D=20mm。用工件轴线倾斜法在立式铣床上铣削。其加工步骤如下： （1）计算分度头起度角 α 和刀尖回转半径Rｃ （2）安装、校正分度头 先调整分度头主轴轴线与工作台面平行及与纵向进给方向平行。 （3）调整、安装铣刀盘 采用切痕调整法调整铣刀盘刀尖回转半径Rc等于计算值（19.32mm）。 （4） 安装、 校正工件 以毛坯端面为基准，按球面半径值R球在球面毛坯圆周划线；将工件装夹在分度头的三爪自定心卡盘上，用高度尺划出中心线，与圆周线相交于O点，转动分度头分度手柄使交点转过90°与立铣头主轴相对；按计算值精确调整分度头起度角α（15°）。 （5）对中心 用测量棒尖对准O点，降下升降台后将工作台纵向移动一个距离S（S＝ R球sinα＝20×sin15°＝5.18mm），铣刀盘回转轴线即可通过球心。 （6）铣削球面 锁紧工作台纵向、横向紧固手柄，上升工作台利用升降进给，用手均匀转动分度手柄利用分层铣削法逐渐铣至规定尺寸 。 单柄球的铣削 （7）检测 球面的尺寸精度用千分尺直接测量，形状精度用圆环检测法进行检测。 技能训练 铣削内球面 该练习建议采用立铣刀加工，加工前请学生对立铣刀的取值范围、倾斜角度等相关参数进行计算。加工完成后的工件如图所示。 内球面的铣削 $