8.1圆柱螺旋槽的铣削(课件）- 高二《铣工工艺与技能训练(第三版)》同步教学（劳动版）

第八单元 螺旋槽和凸轮的铣削 课题一 圆柱螺旋槽的铣削 课题二 等速圆柱凸轮的铣削 课题三 等速盘形凸轮的铣削 在机械零件中有许多具有螺旋线形状的零件，其中具有圆柱螺旋线运动轨迹的螺旋槽零件最为常见，如螺旋传动轴、等速圆柱凸轮、等速盘形凸轮等。 具有等速螺旋线形状的零件 课题一 圆柱螺旋槽的铣削 一、螺旋线的基本概念 1．圆柱螺旋线 （1）圆柱螺旋线的形成 圆柱螺旋线的形成 （1）圆柱螺旋线的要素 1）螺旋角β圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直素线之间所夹的锐角。 2）导程角λ圆柱螺旋线的切线与圆柱端平面之间所夹的锐角。 3）导程Pｈ圆柱面上的一条螺旋线与该圆柱面的一条直素线的两个相邻交点之间的距离。 4）螺距P圆柱面上相邻两螺旋线间的轴向距离。 5）线数n圆柱面上螺旋线的条数（头数）。 6）旋向 圆柱螺旋线有左旋和右旋两种旋向。 Pｈ＝πDcotβ λ＝90°－β Pｈ＝nP 圆柱面上的螺旋线有2条或2条以上，称为多头螺旋线。螺旋线的旋向有左旋和右旋之分。将圆柱轴线垂直于水平面，看螺旋线走向，若螺旋线由左下方向右上方升起则为右旋，若螺旋线由右下方向左上方升起则为左旋。 双头螺旋线展开图 螺旋线（槽）的旋向 a）右旋 b）左旋 2．平面螺旋线 （1）平面螺旋线的形成 在圆盘做等速旋转的同时，点A沿圆盘的径向做等速直线运动，点A在圆盘端面上的轨迹就是一条平面螺旋线，这种平面螺旋线又称为阿基米德螺旋线。 平面螺旋线的形成 平面螺旋线常用作等速盘形凸轮的工作廓线。 等速盘形凸轮 （2） 平面螺旋线的要素 1）升高量H。某段平面螺旋线的最大半径与最小半径之差。 2）升高率h。平面螺旋线转过单位角度时，动点沿径向所移动的距离。 3）导程Ph 。平面螺旋线转过1周时的升高量。 二、圆柱螺旋槽铣削的工艺特征 所谓圆柱螺旋槽，即圆柱上若干条螺旋线的组合。 （1）在铣床上铣削圆柱螺旋槽，铣刀与工件的相对运动必须符合螺旋线的成形运动规律，也就是除铣刀的回转运动外，在工作台带动工件做纵向进给的同时，工件还需做匀速转动，并保证当工件随工作台移动一个等于螺旋线导程Ph的距离时，工件匀速回转一周。铣削过程中，在工作台纵向进给时，通过交换齿轮由工作台丝杠带动分度头主轴实现工件的转动。在铣削多线螺旋槽时，还需要按线数进行分度调整。 （2）因具有螺旋槽的工件的用途不同，螺旋槽的截面形状也多种多样。如圆柱螺旋齿刀具齿槽的截面呈三角形或曲线形，等速圆柱凸轮的螺旋槽的法向截面形状为矩形，阿基米德蜗杆的轴向截面形状是梯形等。加工螺旋槽用铣刀的廓形应与螺旋槽法向截面形状相符合，因此，正确选择铣刀是保证螺旋槽截面形状的关键。 （3）铣削圆柱螺旋槽时，由于不同直径圆柱表面上的螺旋角不相等，圆柱面直径大处螺旋角大，直径小处螺旋角小，因此，加工中存在着干涉现象，引起螺旋槽侧面被过切而产生槽形畸变。使用盘形铣刀铣削时，过切现象比使用立铣刀铣削时严重，因此，法向截面为矩形的螺旋槽只能用立铣刀铣削。铣削其他截面形状的螺旋槽采用盘形铣刀时，铣刀直径应尽可能小，以减小干涉的过切量 。 （4）使用盘形铣刀在卧式铣床上铣削圆柱螺旋槽时，为使加工后的螺旋槽其法向截面形状尽可能地接近铣刀的廓形，必须将铣床工作台在水平面内扳转一个角度，使盘形铣刀的回转平面与螺旋槽的切向一致。扳转角度的大小等于螺旋角β，扳转的方向是：铣左旋螺旋槽时，左手推动工作台顺时针方向扳转β角；铣右旋螺旋槽时，右手推动工作台逆时针方向扳转β角。即“左旋左推，右旋右推”。 生产中为了减少干涉现象，常采取适当减小工作台扳转角度的方法进行铣削，也就是按照螺旋槽槽深一半处的直径计算该处的螺旋角βｍ，βｍ＜β，然后按βｍ扳转工作台。 工作台偏转方向及大小 a）铣削左旋螺旋槽 b）铣削右旋螺旋槽 三、交换齿轮计算 铣削圆柱螺旋槽时，将工件装夹在分度头上，铣刀与工件的相对运动规律由交换齿轮将工作台丝杠与分度头连接起来来实现，通常采用侧轴挂轮法。 铣螺旋槽时交换齿轮的配置 a）传动系统 b）挂轮位置 例：在 X6132型卧式铣床上，用F11125型分度头装夹工件，铣工件上的圆柱螺旋槽，圆柱外径D=70mm，螺旋角β =30°，试计算交换齿轮。 解：由式8—1计算螺旋槽导程： 当交换齿轮确定后，在安装交换齿轮时必须注意以下几点： （1）主动齿轮与从动齿轮的位置不可颠倒，但有时为了便于搭配，两主动齿轮z１、z３的位置可以互换，同样，两从动齿轮z２、z４的位置也可以互换。 （2）交换齿轮之间应保持一定的啮合间隙，切勿过紧或过松。 （3）由于工件螺旋槽有左旋与右旋之分，所以安装交换齿轮时要注意工