铣工实训教案.docx
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铣工实训教案
铣工实训教案
铣工
教学目的：
1、了解铣床的安全操作守则及实训要求。
2、了解铣床的组成、运动和用途。
3、了解铣床常用刀具和附件的大致结构、用途及简单分度的方法。
4、了解常用齿形加工方法
5、能进行简单铣削加工操作。
1、安全操作守则
1、工作前，必须穿好工作服，女生须戴好工作帽，发辫不得外露，在执行飞刀操作时，必须戴防护眼镜。
2、工作前认真查看机床有无异常，在规定部位加注润滑油和冷却液。
3、开始加工前先安装好刀具，再装夹好工件。
装夹必须牢固可靠，严禁用开动机床的动力装夹刀杆、拉杆。
4、主轴变速必须停车，变速时先打开变速操作手柄，再选择转速，最后以适当快慢的速度将操作手柄复位。
复位时速度过快，冲动开关难动作；太慢易达启动状态易于损坏啮合中的齿轮。
5、开始铣削加工前，刀具必须离开工件，并应查看铣刀旋转方向与工件相对位置是顺铣还是逆铣，通常不采用顺铣，而采用逆铣。
若有必要采用顺铣，则应事先调整工作台的丝杆螺母间隙到合适程度方可铣削加工，否则将引起“扎刀”或打刀现象。
6、在加工中，若采用自动进给，必须注意行程的极限位置；必须严密注意铣刀与工件夹具间的相对位置。
以防发生过铣、撞铣夹具而损坏刀具和夹具。
7、加工中，严禁将多余的工件、夹具、刀具、量具等摆在工作台上。
以防碰撞、迭落，发生人身、设备事故。
8、机床在运行中不得擅离岗位或委托他人看管。
不准闲谈、打闹和开玩笑。
9、两人或多人共同操作一台机床时，必须严格分工分段操作，严禁同时操作一台机床。
10、中途停车测量工件，不得用手强行刹住惯性转动着的铣刀主轴。
11、铣后的工件取出后，应及时去毛刺，防止拉伤手指或划伤堆放的其它工件。
12、发生事故时，应立即切断电源，保护现场，参加事故分析，承担事故应负的责任。
13、工作结束应认真清扫机床、加油，并将工作台移向立柱附近。
14、打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。
15、收拾好所用的工、夹、量具，摆放于工具箱中，工件交检
2、铣削加工原理、工作范围及铣床
方式
老师边讲授边操作示范、学生边听边看、最后练习操作
时间
5.5学时
一、铣床附件及其应用
铣床的主要附件有平口钳、万能铣头、回转工作台和分度头。
1、平口钳
平口钳是一种通用夹具，经常用其安装小型工件。
2、万能铣头
在卧式铣床上装上万能铣头，不仅能完成各种立铣的工作，而且还可以根据铣削的需要，把铣头主轴扳成任意角度。
万能铣头的底座用螺栓固定在铣床的垂直导轨上。
铣床主轴的运动通过铣头内的两对锥齿轮传到铣头主轴上。
铣头的壳体可绕铣床主轴轴线偏转任意角度。
铣头主轴的壳体还能在铣头壳体上偏转任意角度。
因此，铣头主轴就能在空间偏转成所需要的任意角度。
3、回转工作台
回转工作台又称为转盘、平分盘、圆形工作台等。
它的内部有一套蜗轮蜗杆。
摇动手轮，通过蜗杆轴，就能直接带动与转台相连接的蜗轮转动。
转台周围有刻度，可以用来观察和确定转台位置，拧紧固定螺钉，转台就固定不动。
转台中央有一孔，利用它可以方便地确定工件的回转中心。
当底座上的槽和铣床工作台的T形槽对齐后，即可用螺栓把回转工作台刚定在铣床工作台上。
铣圆弧槽时，工件安装在回转工作台上，铣刀旋转，用手均匀缓慢地摇动回转工作台而使工件铣出圆弧槽。
4、分度头
在铣削加工中，常会遇到铣六方、齿轮、花键和刻线等工作。
这时，就需要利用分度头分度。
因此，分度头是万能铣床上的重要附件。
应用最广泛的分度头是万能分度头。
1）万能分度头的功用
①）能使工件实现绕自身的轴线周期地转动一定的角度（即进行分度）：
②）利用分度头主轴上的卡盘夹持工件，使被加工工件的轴线，相对于铣床工作台在向上900和向下100的范围内倾斜成需要的角度，以加工各种位置的沟槽、平面等（如铣圆锥齿轮）：
③）与工作台纵向进给运动配合，通过配换挂轮，能使工件连续转动，以加工螺旋沟槽、斜齿轮等。
万能分度头由于具有广泛的用途，在单件小批生产中用得很多。
2）万能分度头的结构
分度头的主轴是空心的，两端均为锥孔，前锥孔可装入顶尖（莫氏4号），后锥孔可装入心轴，以便在差动分度时挂轮，把主轴的运动传给侧轴可带动分度盘旋转。
主轴前端外部有螺纹，用来安装三爪卡盘。
松开壳体上部的两个螺钉，主轴可以随回转体在壳体的环形导轨内转动，因此主轴除安装成水平外，还能扳成倾斜位置。
当主轴调整到所需的位置上后，应拧紧螺钉。
主轴倾斜的角度可以从刻度上看出。
在壳体下面，固定有两个定位块，以便与铣床工作台面的T形槽相配合，用来保证主轴轴线准确地平行于工作台的纵向进给方向。
手柄用于紧固或松开主轴，分度时松开，分度后紧固。
以防在铣削时主轴松动。
另一手柄是控制蜗杆的手柄，它可以使蜗杆和蜗轮联接或脱开（即分度头内部的传动切断或结合），在切断传动时，可用手转动分度的主轴。
蜗轮与蜗杆之间的间隙可用螺母调整。
分度时，可转动分度手柄，通过传动机构（传动比1／1的一对齿轮，1／40的蜗轮蜗杆）使主轴带动工件分度。
工件转过的角度，由手柄转过的角度或转数来计算。
分度时先拨出定位销，然后转动手柄分度，分度后放下定位销插入所需要的孔内，这样可以精确地控制手柄的转数和转角。
3）分度方法
（1）直接分度
当分度数目很少，分度精度要求不高时，可采用直接分度法。
分度时，先松开锁紧螺钉，扳动手柄，使分度头内部的蜗轮与蜗杆脱开，然后用手直接转动主轴进行分度，而不通过手柄和蜗杆
另外，也可以不用脱开蜗杆和蜗轮啮合，而直接转动分度手柄，从固定在主轴前端的刻度盘上看出主轴所转过的角度。
分度完毕后，扳动手柄将主轴锁紧，以防铣削加工时，主轴发生松动。
这种分度方法简便，但分度精度较低，铣削时刚性也差，目前很少应用。
一般直接分度就做一块12孔的分度盘，通过定位销插入分度盘来分度。
这样分度，又方便，又迅速，精度也较高。
（2）简单分度
这是比较常用的方法，是直接利用分度盘，通过蜗轮蜗杆的传动来分度的方法。
根据机床传动比的概念，分度的关系式如下：
n2＝n1*i
其中n1为分度盘手柄的转数n（为所求）；n2为被传动的主轴转数，由于主轴带动工件分度，当工件的分度数目为Z时，则铣完每一个齿（或槽）时，主轴应转1/Z（此为已知）；i为手柄轴到主轴之间的总传动比，即
I=1／1X1／40
=1／40。
故有
n=40/z
式n=40／Z即为简单分度法。
例如铣齿数Z=36的齿轮，每一次分齿时分度手柄转数为n=40／Z=40／36=10／9（圈），即每分一齿，分度手柄需转过一整圆再多摇过1／9圈。
这1／9圈一般通过分度盘来控制。
国产分度头一般备有两块分度盘。
分度盘的两面各钻有不通的许多圈孔，各圈孔数均不相等，而同一孔圈上的孔距是相等的。
第一块分度盘正面各圈孔数依次为24、25、28、30、34、37：
反面各圈孔数依次为38、39、41，42、43。
第二块分度盘正面各圈孔数依次为46、47、49、51、53、54：
反而各圈孔数依次为57、58、59、62、66。
简单分度法，需将分度盘固定。
再将分度手柄上的定位销调整到孔数为9的倍数的孔圈上，即在孔数为54的孔圈上。
此时手柄转过一周后，再沿孔数为54的孔圈转过6个孔距（n=10／9=60／54）。
为了确保手柄转过的孔距数可靠，可调整分度盘上的扇股（又称扇形夹）的夹角，使之正好等于6个孔距而孔数为6+1=7，这样依次进行分度时就可以准确无误。
分度的方法还有差动分度和角度分度。
二、工件的安装
铣床上常用的工件安装方法有以下几种。
1、用平口钳安装工件
在铣削加工时，常使用平口钳夹紧工件。
它具有结构简单，夹紧牢靠等特点，所以使用广泛。
平口钳尺寸规格，是以其钳口宽度来区分的。
X62W型铣床配用的平口钳为160毫米。
平口钳分为固
定式和回转式两种。
回转式平口钳可以绕底座旋转3600，固定在水平面的任意位置上，因而扩大了其工作范围，是目前平口钳应用的主要类型。
平口钳用两个T形螺栓固定在铣床上，底座上还有一个定位键，它与工作台上中间的T形槽相配合，以提高平口钳安装时的定位精度。
2、用压板、螺栓安装工件
对于大型工件或平口钳难以安装的工件，可用压板、螺栓和垫铁将工件直接固定在工作台上
注意事项：
1）压板的位置要安排得当，压点要靠近切削面，压力大小要适合。
粗加工时，压紧力要大，以防止切削中工件移动；精加工时，压紧力要合适，注意防止工件发生变形。
2）工件如果放在垫铁上，要检查工件与垫铁是否贴紧了，若没有贴紧，必须垫上铜皮或纸，直到贴紧为止。
3）压板必须压在垫铁处，以免工件因受压紧力而变形。
4）安装薄壁工件，在其空心位置处，可用活动支撑（千斤顶等）增加刚度。
5）工件压紧后，要用划针盘复查加工线是否仍然与工作台平行，避免工件在压紧过程中变形或走动。
3，用分度头安装工件
分度头安装工件一般用在等分工作中。
它即可以用分度头卡盘（或顶尖）与尾架顶尖一起使用安装轴类零件，也可以只使用分度头卡盘安装工件。
又由于分度头的主轴可以在垂直平面内转动，因此可以利用分度头在水平、垂直及倾斜位置安装工件。
当零件的生产批量较大时，可采用专用夹具或组合夹具装卡工件，这样既能提高生产效率，又能保证产品质量。
三、铣削工作
1、铣平面
铣平面可以用圆柱铣刀、端铣刀或三面刃盘铣刀在卧式铣床或立式铣床上进行铣削。
1）用圆柱铣刀铣平面
圆柱铣刀一般用于卧式铣床铣平面。
铣平面用的圆柱铣刀，一般为螺旋齿圆柱铣刀。
铣刀的宽度必须大于所铣平面的宽度。
螺旋线的方向应使铣削时所产生的轴向力将铣刀推向主轴轴承方向。
圆柱铣刀通过长刀杆安装在卧式铣床的主轴上，刀杆上的锥柄与上轴上的锥孔相配，并用一拉杆拉紧，刀杆上的键槽与主轴上的方键相配，用来传递动力。
安装铣刀时，先在刀杆上装几个垫圈，然后装上铣刀。
应使铣刀切削刃的切削方向与主轴旋转方向一致，同时铣刀还应尽量装在靠近床身的地方。
再在铣刀的另一侧套上垫圈，然后用手轻轻旋上压紧螺母。
再安装吊装，使刀杆前端进入吊架轴承内，拧紧吊架的紧固螺钉，然后拧紧刀杆螺母，将铣刀夹紧在刀杆上。
操作方法：
根据工艺卡的规定调整机床的转速和进给量，再根据加工余量的多少来调整铣削深度，然后开始铣削。
铣削时，先用手动使工作台纵向靠近铣刀，而后改为自动进给：
当进给行程尚未完毕时不要停止进给运动，否则铣刀在停止的地方切入金属就比较深，形成表面深啃现象：
铣削铸铁时不加切削液（因铸铁中的石墨可起润滑作用：
铣削钢料时要用切削液，通常用含硫矿物油作切削液）。
用螺旋齿铣刀铣削时，同时参加切削的刀齿数较多，每个刀齿工作时都是沿螺旋线方向逐渐地切入和脱离工作表面，切削比较平稳。
在单件小批生产的条件下，用圆柱铣刀在卧式铣床上铣平面仍是常用的方法。
2）用端铣刀铣平面
端铣刀一般用于立式铣床上铣平面，有时也用于卧式铣床上铣侧面。
端铣刀一般中间带有圆孔。
通常先将铣刀装在短刀轴上，再将刀轴装入机车的主轴上，并用拉杆螺丝拉紧。
用端铣刀铣平面与用圆柱铣刀铣平面相比，其特点是：
切削厚度变化较小，同时切削的刀齿较多，因此切削比较平稳：
再则端铣刀的主切削刃担负着主要的切削工作，而副切削刃又有修光作用，所以表面光整；此外，端铣刀的刀齿易于镶装硬质合金刀片，可进行高速铣削，且其刀杆比圆柱铣刀的刀杆短些，刚性较好，能减少加工中的振动，有利于提高铣削用量。
因此，端铣既捉高了生产率，又提高了表面质量，所以在成批大量生产中，端铣已成为加工平面的主要方式之一。
2、铣斜面
工件上具有斜面的结构很常见，铣削斜面的方法也很多，下面介绍常用的几种方法。
1）使用倾斜垫铁铣斜面
在零件设计基准的下面垫一块倾斜的垫铁，则铣出的平面就与设计基准面成倾斜位置，改变倾斜垫铁的角度，即可加工不同角度的斜面。
2）利用分度头铣斜面
在一些圆柱形和特殊形状的零件上加工斜面时，可利用分度头将工件转成所需位置而铣出斜面。
3）用万能铣头铣斜面
由于万能铣头能方便地改变刀轴的空间位置，因此我们可以转动铣头以使刀具相对工作倾斜一个角度来铣斜面。
4）用角度铣刀铣斜面
较小的斜面可用合适的角度铣刀加工。
当加工零件批量较大时，则常采用专用夹具铣斜面。
3、铣键槽
在铣床上能加工的沟槽种类很多，如直槽、角度槽、V形棚、T形槽、燕尾槽和键槽等。
现仅介绍键槽和T形槽的加工。
1）铣键槽
常见的键槽有封闭式和敞开式两种。
对于封闭式键槽，单件生产一般在立式铣床上加工，当批量较大时，则常在键槽铣床上加工。
若用立铣刀加工，则由于立铣刀中央无切削刃，不能向下进刀，因此必须预先在槽的一端钻—个落刀孔，才能用立铣刀铣键槽。
对于直径为3—20毫米的直柄立铣刀，可用弹簧夹头装夹，弹簧夹头可装入机床主轴孔中：
对于直径为10～50毫米的锥柄铣刀，可利用过渡套装入机床主轴孔中。
对于敞开式键槽，可在卧铣上进行，一般采用三面刃铣刀加工。
2）铣T形槽
T形槽应用很多，如铣床和刨床的工作台上用来安放紧固螺栓的槽就是T形槽。
要加工T形槽，必须首先用立铣刀或三面刃铣刀铣出直角槽，然后在立铣上用T形槽铣刀铣削T形槽。
但由于T形槽铣刀工作时排屑困难，因此切削用量应选得小些，同时应多加冷却液，最后再用角度铣刀铣出倒角。
4、铣成形面
如零件的某一表面在载面上的轮廓线是由曲线和直线所组成，这个面就是成形面。
成形面一般在卧式铣床上用成形铣刀来加工。
成形铣刀的形状要与成形面的形状相吻合。
如零件的外形轮廓是由不规则的直线和曲线组成，这种零件就称为具有曲线外形表面的零件。
这种零件一般在立式铣床上铣削，加工方法有：
按划线用手动进给铣削；用圆形工作台铣削；用靠模铣削。
对于要求不高的曲线外形表面，可按工作上划出的线迹移动工作台进行加工，顺着线迹将打出的样冲眼铣掉一半。
在成批及大量生产中，可以采用靠模夹具或专用的靠模铣床来对曲线外形面进行加工。
5、铣齿形
齿轮齿形的加工原理可分为两大类：
展成法（又称范成法），它是利用齿轮刀具与被切齿轮的互相啮合运转而切出齿形的方法，如插齿和滚齿加工等；成形法（又称型铣法），它是利用仿照与被切齿轮齿槽形状相符的成形铣刀或指状铣刀切出齿形的方法，在铣床上加工齿形的方法属于成形法。
铣削时，工件如在卧式铣床上用分度头卡盘和尾架顶尖装卡，用一定模数的盘状（或指状）铣刀进行铣削。
当加工完一个齿槽后，接着对工作分度，再继续对下一齿槽进行铣削。
圆柱形齿轮和圆锥齿轮，可在卧式铣床或立式铣床上加工。
人字形齿轮在立式铣床上加工。
蜗轮则可以在卧式铣床上加工。
卧式铣床加工齿轮一般刚盘状铣刀，而在立式铣床上则使用指状铣刀。
成形法加工的特点是：
1）设备简单，只用普通铣床即可，刀具成本低；
2）由于铣刀每切一齿梢都要重复消耗一段切入、退刀和分度的辅助时间，因此生产率较低；
3）加工出的齿轮精度较低，只能达到11—9级。
这是因为在实际生产中，不可能为每加工一种模数、一种齿数的齿轮就制造一把成形铣刀，而只能将模数相同且齿数不同的铣刀编成号数，每号铣刀有它规定的铣齿范围，又每号铣刀的刀齿轮廓只与该号范围的最小齿数齿槽的理论轮廓相一致，对其它齿数的齿轮只能获得近似齿形。
根据同一模数而齿数在一定的范围内，可将铣刀分成8把一套币和15把一套的两种规格。
8把一
套适用于铣削模数为0.3～8的齿轮；15把一套适用于铣削模数为1—16的齿轮，15把一套的铣刀
加工精度较高一些。
铣刀号数小，加工的齿轮齿数少，反之刀号大，能加工的齿数就多。
根据以上特点，成形法铣齿一般多用于修配或单件制造某些转速低、精度要求不高的齿轮。
在
大批大量生产中、或精度要求较高的齿轮，都在专门的齿轮加工机床加工。
模数齿轮铣刀刀号选择表（8把一套）
铣刀号数
1
2
3
4
5
6
7
8
齿数范围
12-12
14-16
17-20
21-25
26-34
35-54
55-134
135以上
模数齿轮铣刀刀号选择表（16把一套）
铣刀号数
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
齿数范围
12
13
14
15-16
17-18
19-20
21-22
23-25
铣刀号数
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
齿数范围
26-29
30-34
35-41
42-54
55-79
80-134
135以上
操作练习：
分别进行铣平面、分度铣练习
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