機械制造工藝裝備項目3砂輪架箱體加工工藝裝備

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1、任務(wù)3.1 項目要求與分析 1）箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點 箱體是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 常見的箱體類零件有機床主軸箱、機床進給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動機缸體及機座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體（見圖3.2（a）、（b）、（d）)和分離式箱體(見圖3.2（c）)兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。 圖3.2 由圖

2、3.2可知，盡管各種箱體零件形狀各異、尺寸不一，但其結(jié)構(gòu)均有以下的主要特點： 形狀復(fù)雜。箱體通常作為裝配的基礎(chǔ)件，在它上面安裝的零件或部件越多，箱體的形狀越復(fù)雜。 體積較大。箱體內(nèi)要安裝和容納有關(guān)的零部件，因此，必然要求箱體有足夠大的體積。例如，大型減速器箱體長達46 m，寬為34 m。 壁薄容易變形。箱體體積大，形狀復(fù)雜，又要求減少質(zhì)量，所以大都設(shè)計成腔形薄壁結(jié)構(gòu)。但是在鑄造、焊接和切削加工過程中，往往會產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，引起箱體變形。即使在搬運過程中，由于方法不當(dāng)也容易引起箱體變形。 有精度要求較高的孔和平面。這些孔大都是軸承的支承孔，平面大都是裝配的基準面，它們在尺寸精度、表面粗糙度、形狀

3、和位置精度等方面都有較高要求。其加工精度將直接影響箱體的裝配精度及使用性能。 因此，一般來說，箱體不僅需要加工部位較多，而且加工難度也較大。據(jù) 砂輪架箱體屬于箱體類零件，它是磨床的基礎(chǔ)件之一。在磨床砂輪架中，由它將一些軸、套、輪、軸承等零件組裝在一起，使其保持正確的相互位置關(guān)系，并且能按照一定的傳動要求傳遞動力和運動，構(gòu)成磨床的一個重要部件。 各種砂輪架箱體的尺寸和結(jié)構(gòu)形式雖有所不同，但其使用性能卻基本一致，即保證砂輪主軸的高運動精度與位置精度，并能保持精度的高度穩(wěn)定，抗振、吸振，高剛性、足夠的強度，箱體受力、受熱變形小，有足夠的耐磨性，熱處理變形小，機械加工性好等。因此,應(yīng)在滿足裝配空間及操

4、作空間要求的前提下，要求其結(jié)構(gòu)尺寸小而緊湊、結(jié)構(gòu)剛性高，主軸支承孔精度高并應(yīng)嚴格同軸，中心孔軸線與定位端面應(yīng)保持嚴格垂直，箱體的壁厚要足夠且變化較小，材料的熱處理性能應(yīng)穩(wěn)定等。 砂輪架箱體的結(jié)構(gòu)分析。從圖3.1中可知，該磨床砂輪架箱體結(jié)構(gòu)具有以下6個特點： a.箱體的裝配基準選擇平導(dǎo)軌與V形導(dǎo)軌的組合方式，其定位準確，承載能力強，與磨床砂輪架的使用性能相適應(yīng)。 b.箱體尺寸在滿足裝配關(guān)系與操作空間的要求下，盡量選取小值，因此整個箱體結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小。 c.箱體采用上開口封閉狀結(jié)構(gòu)形式，在壁厚較小的情況下，零件結(jié)構(gòu)剛度較高。 d.箱體導(dǎo)軌長度有所加長，以利于箱體導(dǎo)向精度與承載強度。 e.箱體壁

5、厚比較均勻，有利于消除或減少零件的內(nèi)應(yīng)力對加工精度的影響。 f.砂輪架箱體上的主軸支承孔、箱體的裝配基準平導(dǎo)軌與V形導(dǎo)軌面、軸向推力軸承的定位端面為箱體的重要表面；比較重要的表面有其他組件與部件的安裝基準面。 砂輪架箱體的技術(shù)要求及其分析。通過對砂輪架箱體的機構(gòu)進行認真分析可知，要使砂輪架箱體滿足使用要求，其技術(shù)要求必須滿足以下4點： a.砂輪主軸支承孔尺寸精度為IT7，屬于一般精度等級；兩主軸孔的同軸度要求為0.03 mm，為較高精度等級；主軸孔的形狀精度包括在尺寸精度中，沒有單獨提出要求。 b.箱體主軸軸向定位端面對靠近砂輪端軸孔中心的跳動為0.015 mm，而對遠離砂輪端（即皮帶輪端）軸

6、孔中心的跳動沒有提出要求。該項要求主要考慮跳動對主軸軸向竄動的影響程度來確定。 c.砂輪架箱體的裝配基準 導(dǎo)軌面相對設(shè)計基準的位置精度、它們之間的相互位置精度以及各自的形狀精度都有較高的要求，其誤差值為0.010.04 mm，以滿足砂輪架在磨床上的位置精度和運動精度要求。 d.其他組件、部件的裝配基準面，其尺寸精度、位置精度和形狀精度也有一定的要求。 砂輪架箱體零件的材料、毛坯及熱處理 箱體零件有復(fù)雜的內(nèi)腔，應(yīng)選用易于成型的材料和制造方法。鑄鐵容易成形、切削性能好、價格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性。因此，箱體零件的材料大都選用HT200 HT400的各種牌號的灰鑄鐵。最常用的材料是HT2

7、00，而對于較精密的箱體零件（如坐標鏜床主軸箱），則選用耐磨鑄鐵。 熱處理是箱體零件加工過程中的一個十分重要的工序，需要合理安排。由于箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，故在鑄造之后必須安排人工時效處理。人工時效的工藝規(guī)范為：加熱到500550 ，保溫46 h，冷卻速度小于或等于30 /h，出爐溫度小于或等于200 。 4）砂輪架箱體類零件加工工藝過程 根據(jù)零件的生產(chǎn)類型，零件的工藝過程按照集中原則進行安排，在同一工序中能完成的內(nèi)容盡量同時完成。據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)條件和設(shè)備情況，零件平面加工采用銑或刨的方法進行。對

8、于比較窄長而小的平面采用刨削，同時又能于一次裝夾中盡量多的加工平行表面，而對于尺寸較大或較均勻的表面則采用銑削的方法進行加工，以提高效率。這種集中屬于技術(shù)集中而非設(shè)備集中。生產(chǎn)中均采用通用設(shè)備，加工中比較多地對零件進行了找正、校正、校對等技術(shù)手段來保證零件的加工精度，因此，本例更適合于掌握技術(shù)的訓(xùn)練。從零件表面的加工順序上分析，首先對定位表面以及工藝表面進行加工，以利零件的準確定位。例如，頂面的刨削、工藝凸臺的加工、導(dǎo)軌背面的加工先于其后重要表面的加工，為重要表面的加工準備了較好的定位基準面。其工藝過程詳見表3.1。 箱體加工采取先加工平面，后加工軸孔的順序。加工順序通常是先加工精基準平面，然

9、后加工孔。在同一加工階段中，應(yīng)先加工平面后加工平面上的孔。 工序3是零件機械加工的第一道工序。按照工序排列的基本原則，該工序應(yīng)首先加工定位基準面。零件按照劃線找正進行安裝A后，第一個工步對頂面進行刨削加工，同時對與其平行的尺寸58 mm上平面和水平方向的31 mm退刀槽也進行了加工，最大限度地保證了在同一安裝中盡量多的加工表面，相對提高了加工效率。在安裝B中，對已加工頂面進行校正，然后按線加工，保證了以下工步所加工表面與安裝A中加工表面垂直。安裝B中的加工內(nèi)容都是為后續(xù)主要表面 V形表面的加工進行準備。有了B安裝中的表面加工，就可較好地進行安裝C中的表面加工。 有了工序3的準備工作，零件的加工

10、就能較好的定位并保持較高的加工效率，故工序4采用銑削的方法對左右兩端面以及工藝凸臺進行較快的加工。此工序定位較快、穩(wěn)定、容易，其校正面也比較精確。 工序5是對零件的裝配基準面進行加工，因此保證導(dǎo)軌面的尺寸精度、位置精度是本工序的主要任務(wù)。在進行了上述準備以后，零件的外形尺寸都比較規(guī)矩、精確，為保證導(dǎo)軌面的加工精度提供了很好的加工基礎(chǔ)與條件；由于平導(dǎo)軌面與V形導(dǎo)軌面在零件裝配中聯(lián)合起定位導(dǎo)向作用，它們之間是相互配合和相互依賴的關(guān)系，相互間有較高的位置精度要求，因此，兩導(dǎo)軌面的加工安排在一起進行加工，能更好地保證這些位置要求，如兩導(dǎo)軌面的平行度0.02 mm的要求等。 工序6是對導(dǎo)軌面的精加工，其

11、主要目的是提高導(dǎo)軌面的接觸精度，加強導(dǎo)軌副的接觸強度。工序7是對導(dǎo)軌背面進行精加工，因為導(dǎo)軌裝配及其使用時，其背面利用壓板、螺釘對導(dǎo)軌與磨床立柱導(dǎo)軌進行聯(lián)接形成導(dǎo)軌副，并保持在受力以及使用中有正確的運動精度和導(dǎo)向精度，配合間隙較小，因此，砂輪架的導(dǎo)軌面與其背面必須平行。同樣，工序8中的加工表面也與主要表面有較高位置要求，如頂面對基準C的垂直度要求0.04 mm，應(yīng)對其進行精加工。 工序9對砂輪架最重要的面 軸承孔進行加工。由于零件為小批量生產(chǎn)，零件組織生產(chǎn)以集中原則進行，因此主軸孔的加工必須要有精確的定位基準和較高的加工條件。 工序10，11，12均屬于次要表面的加工。這些表面的加工更集中。它

12、們的尺寸精度要求相對較低，但它們與主要表面間有相互位置要求，若工序安排過前，這些位置精度就會得不到保證。 箱體毛坯及加工中安排合適的熱處理。箱體毛坯比較復(fù)雜，壁厚不均，鑄造應(yīng)力較大。為了消除內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證箱體的尺寸穩(wěn)定性，對于普通精度的箱體，毛坯鑄造完后要安排一次人工時效。對于高精度的箱體或形狀特別復(fù)雜的箱體，在粗加工后再安排一次人工時效處理，以消除粗加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。對于特別精密的箱體零件，在機械加工階段尚需安排較長時間的自然時效處理。 對于大批量生產(chǎn)時，由于以高效率、較大的切削用量組織生產(chǎn)，產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力，粗加工之后需安排一次時間較長的自然時效（這個自然時效由于是多件堆積，

13、按生產(chǎn)節(jié)拍順次進行下道工序加工，故不會影響生產(chǎn)效率）。 關(guān)于輔助工序。主要是指檢驗工序的安排。零件由于批量較小，沒有安排專門的檢驗工序。與主軸加工時相同，零件的檢驗安排在每個工序之后由操作人員進行，這樣既省時省力又保證了工件加工精度，如果零件的批量較大如大批大量生產(chǎn)，這樣安排就不合理。 夾具、刀具、量具、工具的選擇直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。通過工藝過程的分析，結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件和工序要求，砂輪架箱體加工常用的工藝裝備見表3.2。 夾具的選擇。在加工主軸孔、頂面及左端面孔加工時，均采用專用夾具。其中，加工主軸孔的夾具如圖3.3所示，其他采用組合夾具。 圖3.

14、3 圖3.4 銑床夾具是加工箱體零件上平面常用的工藝裝備，由于銑削時切削力較大，沖擊和振動也較嚴重，因此要求銑床夾具的夾緊力較大，夾具組成部分的強度和剛度較高。銑削加工的切削時間較短，因而單件加工時的輔助時間相對地就顯得長了。因此，降低輔助時間，是設(shè)計銑床夾具時要考慮的主要問題之一。 在銑床上加工工件時，一般采用以下5種裝夾方法。 1)直接裝夾在銑床工作臺上 大型工件常直接裝夾在工作臺上，用螺柱、壓板壓緊，這種方法需用百分表、劃針等工具找正加工面和銑刀的相對位置，如圖3.5(a)所示。 2)用機床用平口虎鉗裝夾工件 對于形狀簡單的中、小型工件，一般可裝夾在機床用平口虎鉗中，如圖3.5(b)所示

15、。使用時，需保證虎鉗在機床中的正確位置。 3)用分度頭裝夾工件 如圖3.5(c)所示，對于需要分度的工件，一般可直接裝夾在分度頭上。另外，不需分度的工件用分度頭裝夾加工也很方便。 4)用V形架裝夾工件 這種方法一般適用于軸類零件，除了具有較好的對中性以外，還可承受較大的切削力，如圖3.5(d)所示。 5)用專用夾具裝夾工件 專用夾具定位準確、夾緊方便，效率高，一般適用于成批、大量生產(chǎn)。 圖3.5 圖3.6 圖3.7 圖3.8 靠模銑床夾具也稱仿形銑床夾具，是一種安裝在普通銑床上用以加工各種成形表面的夾具。它不僅擴大了普通銑床的工藝范圍，還解決了缺少專用仿形銑床而無法解決的問題，尤其適合于模具生

16、產(chǎn)。 如圖3.9所示為靠模銑床夾具的結(jié)構(gòu)原理圖 圖3.9 圖3.10對刀塊1對刀塊;2塞尺 圖3.11定位鍵 在機械加工中，許多產(chǎn)品的關(guān)鍵零件 機座、箱體等，往往需要進行精密孔系的加工。這些孔系不但要求孔的尺寸和形狀精度高，而且各孔間及孔與其他基準面之間的相互位置精度也較高，用一般的辦法加工很難保證。為此，工程技術(shù)人員設(shè)計了各種專用鏜孔夾具(鏜模)，從而解決了孔系的加工問題。采用鏜模后，鏜孔精度基本上可不受機床精度的影響，對于缺乏高精度鏜孔機床的中、小工廠，就可以用普通機床、動力頭以至其他經(jīng)改裝的舊機床來批量加工精密孔系。在大批量生產(chǎn)中，還可采用多軸聯(lián)動鏜床同時鏜孔，大大提高了生產(chǎn)效率。 圖3

17、.12鏜車床尾架孔鏜模1支架;2鏜套;3,4定位板;5,8壓板;6夾緊螺釘;7可調(diào)支承釘;9鏜刀桿10浮動接頭 圖3.13固定鏜套 圖3.14回轉(zhuǎn)式鏜套1軸承套;2,6鏜套;3支架;4軸承端蓋;5滾動軸承 標準鏜套的材料與主要技術(shù)條件可參閱有關(guān)設(shè)計資料。若需要設(shè)計非標準固定式鏜套時，可參考下列內(nèi)容： 鏜套的材料。鏜套的材料用滲碳鋼（20鋼、20Cr鋼），滲碳深度0.81.2 mm，淬火硬度HRC5560。一般情況下，鏜套的硬度應(yīng)比鏜桿低。用磷青銅做固定式鏜套，因為減摩性好不易與鏜桿咬住，可用于高速鏜孔，但成本較高；對大直徑鏜套，或單件小批生產(chǎn)時用的鏜套，也可采用鑄鐵鏜套，目前也有用粉末冶金制造

18、的耐磨鏜套。鏜套的襯套也用20鋼做成。滲碳深度0.81.2 mm，淬火硬度HRC5864。 鏜套的主要技術(shù)條件。鏜套內(nèi)徑的公差帶為H6或H7；鏜套外徑的公差帶：對粗鏜用g6；對精鏜用g5；鏜套內(nèi)孔與外圓的同軸度：當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H7時，為0.01 mm；當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H6時，為0.005 mm（外徑小于 85 mm時）或0.01 mm（外徑大于或等于85 mm時）。鏜套內(nèi)孔表面的粗糙度為Ra0.2 m（內(nèi)孔公差帶為H6時）或Ra0.4 m（內(nèi)孔公差帶為H7時），外圓表面粗糙度Ra0.4 m；鏜套用襯套的內(nèi)徑公差帶為：粗鏜選用H7，精鏜選用H6；襯套的外徑公差帶為n6；襯套的內(nèi)孔與外圓的同軸度：當(dāng)

19、內(nèi)徑公差帶為H7時，為0.01 mm；當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H6時，為0.005 mm（外徑小于52 mm時）或0.01 mm（外徑大于或等 于52 mm時）。 鏜套的布置形式主要根據(jù)被加工孔的直徑D以及孔長與孔徑的比值L/D和精度要求而定。一般有以下4種形式： 單支承后引導(dǎo)。當(dāng)D小于60 mm時，常將鏜套布置在刀具加工部位的后方(即機床主軸和工件之間)。如圖3.15(b)當(dāng)加工L(11.25)D的通孔和盲孔時，應(yīng)采用如圖3.15(c)所示的布置方式(dD) 單支承前引導(dǎo)當(dāng)鏜削直徑D60 mm，且L/D1的通孔或小型箱體上單向排列的同軸線通孔時，常將鏜套(及其支架)布置在刀具加工部位的前方，如圖3.1

20、5(a)所示。 圖3.15單支承引導(dǎo)1鏜桿;2鏜套;3工件 圖3.16雙支承引導(dǎo) 圖3.17鏜桿浮動聯(lián)接 圖3.18鏜桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu) 圖3.19鏜桿引進結(jié)構(gòu) 確定鏜桿直徑時,應(yīng)考慮鏜桿的剛度和鏜孔時應(yīng)有的容屑空間。一般可取式中d 鏜桿直徑,mm; D 被鏜孔直徑,mm。 設(shè)計鏜桿時,鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面B B之間的關(guān)系一般為 或參照表3.3選取。 鏜桿的軸向尺寸，應(yīng)按鏜孔系統(tǒng)圖上的有關(guān)尺寸確定。 鏜桿要求表面硬度高而心部有較好的韌性，因此，材料采用20鋼、20Cr鋼，滲碳淬火硬度為HRC6163；也可用氮化鋼38CrMoAlA；大直徑的鏜桿，還可采用45鋼、40Cr鋼或65Mn鋼。

21、 鏜桿的主要技術(shù)條件一般規(guī)定如下： 鏜桿導(dǎo)向部分的圓度與錐度允差控制在直徑公差的1/2以內(nèi)。 鏜桿導(dǎo)向部分公差帶粗鏜為g6，精鏜為g5。表面粗糙度Ra值0.80.4 m。 鏜桿在500 mm長度內(nèi)的直線度允差為0.010.1 mm。刀孔表面粗糙度Ra值一般為1.6 m，裝刀孔不淬火。 鏜模支架是組成鏜模的重要零件，它的作用是安裝鏜套并承受切削力，因此,它必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性，有較大的安裝基面和必要的加強筋，以防止加工中受力時產(chǎn)生振動和變形。為了保持支架上鏜套的位置精度，設(shè)計中不允許在支架上設(shè)置夾緊機構(gòu)或承受夾緊反力。 鏜模支架與底座的聯(lián)接，一般采用螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。在鏜模裝配中，調(diào)整好支架正

22、確位置后，用兩個對定銷對定。支架一般用HT200灰鑄鐵鑄造，鑄造和粗加工后，須經(jīng)退火和時效處理。 鏜模支架的典型結(jié)構(gòu)和尺寸見表3.4。鏜模底座是安裝鏜模其他所有零件的基礎(chǔ)件，并承受加工中的切削力和夾緊的反作用力，因此，底座要有足夠的強度和剛度。底座一般用HT200灰鑄鐵鑄造，鑄造和粗加工后須經(jīng)退火和時效處理。表3.5是鏜模底座的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)表。 （1）可調(diào)夾具 可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具。采用這類夾具可大大減少夾具數(shù)量，節(jié)省設(shè)計與制造夾具的費用，減少金屬消耗，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，是實現(xiàn)機床夾具標準化、系列化、通用化的有效途徑。如圖3.20所示為鉆軸類零件徑向孔的通用可調(diào)鉆床夾具

23、。 圖3.20鉆軸類零件徑向孔的通用可調(diào)夾具1移動鉆模板;2夾緊手柄;3杠桿壓板;4壓板支座;5;軸向擋板;6 V形塊;7附加移動鉆模板;8軸向定程螺釘 成組夾具的結(jié)構(gòu)特點和用途與萬能可調(diào)夾具相類似，都可用作零件的成組加工。所不同的是，成組夾具的設(shè)計有一定的針對性，它是為加工某一組幾何形狀、工藝過程、定位及夾緊相似的零件而設(shè)計的，因此與專用夾具很接近。例如，如圖3.21所示為4種柄形零件的鉆孔加工，考慮其形狀與工藝基本相似，所選定的基準也相同，就歸為同一組。 圖3.21按零件相似性分組 數(shù)控機床夾具因此得到了發(fā)展。數(shù)控機床按編制的程序完成工件的加工。加工中，機床、刀具、夾具和工件之間應(yīng)有嚴格的

24、相對坐標位置。因此，數(shù)控機床夾具在機床上應(yīng)相對數(shù)控機床的坐標原點具有嚴格的坐標位置，以保證所裝夾的工件處于所規(guī)定的坐標位置上。為此，數(shù)控機床夾具常采用網(wǎng)格狀的固定基礎(chǔ)板，如圖3.22所示。圖3.22數(shù)控機床夾具構(gòu)成簡圖 圖3.23數(shù)控機床夾具1,2坐標原點;3定位支承釘;4數(shù)控機床工作臺;5夾具體;6工件;7通油孔;8液壓缸;9活塞;10拉桿;11壓板 （1）銑刀的種類 銑刀的種類很多，分類方法也較多。 1）按銑刀切削部分的材料分類 高速鋼銑刀。這類銑刀是目前廣泛應(yīng)用的銑刀，尤其是形狀比較復(fù)雜的銑刀，大都用高速鋼制造。高速鋼銑刀大都做成整體的，直徑較大而不太薄的銑刀，則大都做成鑲齒的。 硬質(zhì)合

25、金銑刀 2）按銑刀的用途分類 加工平面用的銑刀。加工平面用的銑刀主要有面銑刀和圓柱銑刀，如圖3.24所示。加工較小的平面，也可用立銑刀和三面刃銑刀。 圖3.24加工平面用銑刀1不重磨可轉(zhuǎn)位夾具;2定位座;3定位座夾具;4刀片夾具 圖3.25加工溝槽用銑刀 圖3.26加工特形面銑刀 為了便于辨別銑刀的規(guī)格、材料和制造單位等，在銑刀上都刻有標記。銑刀標記的內(nèi)容主要包括下列3個方面： 1）制造廠的商標 我國制造銑刀的工具廠很多，主要有上海工具廠、哈爾濱量具刃具廠、成都量具刃具廠等，各廠都有自己的標記。 2）制造銑刀的材料 一般均用材料的牌號表示，如W18Cr4V。 3）銑刀尺寸規(guī)格的標記 銑刀尺寸規(guī)

26、格的標注方法，隨銑刀的形狀不同而略有區(qū)別。 圓柱銑刀、三面刃銑刀和鋸片銑刀等均以外圓直徑寬度內(nèi)孔直徑來表示。例如，在圓柱銑刀上標有8010032，則表示此銑刀的外圓直徑為80 mm，寬度為100 mm，內(nèi)孔直徑為32 mm。 立銑刀和鍵槽銑刀等一般只標注外圓直徑。 角度銑刀和半圓銑刀等，一般以外圓直徑寬度內(nèi)孔直徑角度（或圓弧半徑）表示。如在角度銑刀上標有75202760，則表示外徑為75 mm、寬度（或稱厚度）為20 mm、孔徑為27 mm的60角度銑刀。同樣，在半圓銑刀的標記末尾有8R等，則表示圓弧半徑為8 mm。銑刀上所標的尺寸，均為基本尺寸，在使用和刃磨后，往往會產(chǎn)生變化，使用時應(yīng)加以注

27、意。其他各種銑刀的尺寸規(guī)格標記方法大致相同，都以表示出銑刀的主要規(guī)格為目的。 1）帶孔圓柱形銑刀和圓盤形銑刀的安裝 這類銑刀一般利用刀桿將銑刀安裝到銑床主軸上，如圖3.27所示。常用的刀桿直徑有22，27，32和40 mm 4種，用得較少的還有16和50 mm兩種。 圖3.27帶孔圓柱銑刀和圓盤形銑刀的安裝1拉桿;2主軸;3端面鍵;4套筒;5銑刀;6刀桿;7螺母;8刀桿支承 刀桿和銑刀的安裝步驟如下： 安裝刀桿。用干凈棉紗擦拭干凈刀桿的錐柄和銑床主軸的錐孔，把刀桿的錐柄插入主軸錐孔中，使刀桿凸緣盤上的槽和主軸前端的傳動塊（或稱鍵）配合，并用拉緊螺桿把刀軸拉緊和緊固在銑床主軸上。拉緊螺桿旋入刀桿

28、后端的螺孔中時，最好旋入四圈以上，若太少，則會使螺紋損壞。 安裝銑刀。將銑刀、墊圈和刀軸全部擦拭干凈，套上幾個墊圈，使銑刀處在適當(dāng)位置，再裝上銑刀，并在銑刀與刀桿之間裝上鍵。再在銑刀外面套上適當(dāng)數(shù)量的墊圈和與掛架軸承相配的軸套。最后裝上掛架和旋緊螺母。 當(dāng)銑削用量不太大，受力較小時，可利用輕便刀桿來安裝銑刀。這種刀桿安裝時不需用橫梁和掛架來支承，所以在臥式和立式銑床均可使用。 圖3.28端銑刀的安裝及刀桿 圖3.29帶柄銑刀的安裝1螺母;2彈簧套;3夾頭體 4）錐柄銑刀的安裝 銑刀和鍵槽銑刀的柄部錐度，大部分是采用“莫氏”錐度的。目前也有一部分采用“公制”錐度。安裝方法根據(jù)機床主軸錐孔的錐度不

29、同可分以下兩種： 若銑床主軸錐孔的錐度與銑刀柄部的錐度相同，則可把銑刀直接安裝在銑床主軸孔，并用螺桿拉緊即可。在拆卸銑刀時，最好利用主軸尾部帶有臺階孔的螺母（在立銑上有），旋松拉緊螺桿，把銑刀推出卸下（見圖3.29（b）。 當(dāng)銑刀柄部的錐度與銑床主軸錐孔的錐度不相同時，則要利用中間套筒來進行安裝。安裝時，先把銑刀放入套筒內(nèi)，再連同套筒一起安裝到銑床上。若中間套筒的內(nèi)孔錐度與立銑刀的錐柄錐度不同時，中間可再放一只小的中間套筒（圖3.29（c）。 (4)常用銑刀常用標準銑刀的類型及尺寸和模具銑刀的形式和尺寸參見機械加工工藝裝備設(shè)計手冊。 (5)型腔加工用立銑刀 由于塑壓模、注塑模、壓鑄模及鍛模等各

30、種模具中，相當(dāng)部分的模具型腔，可用立式銑床或萬能工具銑床進行立銑加工，從而得到精度較高和表面粗糙度較低的型腔，因此型腔加工用的立銑刀有較多的用途。在型腔的立銑加工中，由于型腔有各種各樣的特殊形狀和尺寸，因此，必須配備各種不同形狀和尺寸的立銑刀。而單刃立銑刀是制造最為方便的一種，可及時地配合加工中的需要。 雙刃立銑刀由于切削時受力平衡，因此能承受較大的切削量。刀刃的排屑槽比多刃立銑刀大，銑削的精度也較高，對銑削直線和凸凹型面較為適宜。 平底刃的雙刃立銑刀，適合于深切槽子，且銑削精度較高，但由于磨損激烈而設(shè)較小的45斜面或圓角。 (6)仿形銑刀 仿形銑刀的尺寸和形狀是根據(jù)型腔的形狀，尤其是型面圓角

31、半徑的大小而選用。粗仿形加工時，宜用剛度和直徑大的仿形銑刀。精仿形加工時，宜用切削刃圓角半徑小于工件內(nèi)凹圓角半徑的球頭銑刀或小型錐指銑刀。常見仿形銑刀的類型參見機械加工工藝裝備設(shè)計手冊。 刨削加工應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)及修配工作中。其加工的經(jīng)濟精度為IT9 IT7,最高可達IT6，表面粗糙度植Ra一般為6.31.6 m，最低可達0.8 m。 (1)刨刀 刨刀是刨削加工所使用的工具。刨刀的種類很多，常用的有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刀等。刨刀的幾何參數(shù)與車刀很相似。但它切入工件時，沖擊很大，因此刨刀桿截面比車刀大。刨刀有直頭和彎頭兩種結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)刨削有硬皮的工件時，直頭刨刀容易發(fā)生“崩刀”或“扎刀

32、”（見圖3.30(b)），而彎頭刨刀工作時不易產(chǎn)生這類問題。這是因為彎頭刨刀刀刃碰到工件上的硬點時，比較容易彎曲，形成讓刀如圖3.30(a)）所示。 如圖3.31所示為一種寬刃精刨刀結(jié)構(gòu)。這種刨刀刃寬小于50 mm時，刀片材料采用硬質(zhì)合金（YG6,YG8）；刃寬大于50 mm時，采用高速鋼。刀片安裝的前角一般為-10-15，后角315。刨刀刃磨后要對前、后刀面進行研磨，使其表面粗糙度值Ra小于0.1 m。 圖3.30刨刀彎曲狀況圖3.31寬刃精刨刀 圖3.32常用刨刀的結(jié)構(gòu)形式 圖3.33強力刨刀圖3.34夾固式強力刨刀 圖3.35仿形刨用刨刀 鏜刀是由鏜刀頭和鏜刀桿及相應(yīng)的夾緊裝置組成，鏜刀

33、頭是鏜刀的切削部分其結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)與車刀相似。在鏜床上鏜孔時，工件固定在工作臺上作進給運動，鏜刀夾固在鏜刀桿上與機床主軸起作回轉(zhuǎn)運動。在車床上鏜孔時，鏜刀固定在機床刀架上作進給運動，工件作回轉(zhuǎn)運動。由于鏜刀的尺寸以及鏜刀桿的粗細和長短在很大程度上取決于被加工孔的直徑、深度和該孔所處的位置，因此不論鏜刀用于何種機床上，一般來說，其剛度和工作條件都比外圓車刀差。 （1）鏜刀種類 鏜刀種類很多，一般可分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀和鏜刀頭。 1)單刃鏜刀這種鏜刀只有一個切削刃，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，通用性好，一般都有調(diào)節(jié)裝置。如圖3.36所示為微調(diào)鏜刀的結(jié)構(gòu)。 圖3.36微調(diào)鏜刀1刀片;2鏜刀桿;3導(dǎo)向鍵;4

34、緊固螺釘;5精調(diào)螺釘;6刀塊 圖3.37機夾式單刃鏜刀 2)雙刃鏜刀 雙刃鏜刀常用的有固定式鏜刀和浮動鏜刀。它的兩端具有對稱的切削刃，工作時可消除徑向力對鏜桿的影響，工件孔徑尺寸由鏜刀尺寸保證。浮動鏜刀又可分為整體式、可調(diào)焊接式和可轉(zhuǎn)位式。 整體式。通常用高速鋼制作或在45鋼刀體上焊兩塊硬質(zhì)合金刀片。制造時直接磨到尺寸，不能調(diào)節(jié)，適用于零件品種規(guī)格多，批量小，生產(chǎn)周期短的加工。 圖3.38可調(diào)焊接式浮動鏜刀1刀體;2緊固螺釘;3調(diào)節(jié)螺釘 可轉(zhuǎn)位式 如圖3.39所示為可轉(zhuǎn)位式浮動鏜刀。它由刀體1、壓緊螺釘4、調(diào)節(jié)螺釘2、壓塊3、銷子5和刀片6等組成。將刀片6套在銷子5上，旋轉(zhuǎn)壓緊螺釘4，壓塊3向

35、下移動，壓塊3的3斜面將刀片6楔緊在銷子5上。壓塊靠專用調(diào)節(jié)螺釘2頂緊定位，刀片承受切削力時不會松動。硬質(zhì)合金刀片的切削刃磨損后，可轉(zhuǎn)位后繼續(xù)使用。當(dāng)?shù)镀系膬扇卸寄p后可進行重磨。只需旋松螺釘2，4，便可方便地裝卸刀片、調(diào)節(jié)直徑尺寸，一般調(diào)節(jié)范圍為16 mm。 圖3.39可轉(zhuǎn)位式浮動鏜刀1刀體;2調(diào)節(jié)螺釘;3壓塊; 4壓緊螺釘;5銷子;6刀片 圖3.40整體鏜刀 圖3.41鏜淬硬工件用鏜刀 由于坐標鏜床是貴重的精密設(shè)備，因此只在必要時才利用坐標鏜床鏜淬硬工件，為避免設(shè)備的損壞，在使用圖3.41所示的硬質(zhì)合金鏜刀鏜淬硬工件時，應(yīng)注意切削用量的選用： 加工余量按機械加工工藝裝備設(shè)計手冊中鏜淬硬工

36、件加工余量選用。 鏜孔時應(yīng)分4次走刀，每次的切削深度見機械加工工藝裝備設(shè)計手冊中每次切削深度的百分比（以整個余量的百分比計），最后一次切削深度實際上因前幾次鏜孔的讓刀而大于10%。 進給量根據(jù)工件硬度按機械加工工藝裝備設(shè)計手冊鏜淬硬工件的進給量選用。 采用上述進給量時，主軸的轉(zhuǎn)速按機械加工工藝裝備設(shè)計手冊中鏜淬硬工件的主軸轉(zhuǎn)速選用。 手動進給靠模仿形銑削工具特點是結(jié)構(gòu)簡單，但加工精度較低。如圖3.42所示為按靠模手動進給銑削多圓弧聯(lián)接直線成形表面的工具。將靠模和工件疊合在一起，牢固裝夾在工作臺上，用手操縱工作臺的縱、橫向進給，使立銑刀刀柄部外圓始終與靠模型面接觸，逐漸銑出成形表面。圖3.42靠

37、模手動進給仿形銑削1靠模;2工件 圖3.43仿形面靠模銑削夾具1銑刀;2襯套;3刀桿;4刀桿墊圈;5滾輪;6工件 圖3.44簡單靠模裝置1樣板;2滾輪;3,5墊板;4凹模;6指狀銑刀 2）回轉(zhuǎn)銑削彎曲半圓孔靠模裝置 如圖3.45（b）所示為典型回轉(zhuǎn)銑削彎曲半圓孔靠模裝置。其工作原理是：將圖3.45（a）所示工件，以其半圓孔半徑R1的原點O調(diào)整到與回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)中心相重合，采用如圖3.45（b）所示掛在銑床主軸上，并以主軸為傳動軸，通過齒輪2，3，4帶動銑鏜旋轉(zhuǎn)，進行回轉(zhuǎn)進給加工。 圖3.45回轉(zhuǎn)銑削彎曲半圓孔靠模裝置1平板;2主動齒輪;3中間齒輪;4從動齒輪;5刀盤;6鏜刀;7工件;8回轉(zhuǎn)工

38、作臺 圖3.46簡單靠模裝置 圖3.47帶縱鍵端銑刀刀桿 圖3.48帶端鍵銑刀刀桿 圖3.497 24圓錐銑刀刀桿圖3.50莫氏錐柄銑刀刀桿 圖3.51錐柄彈性銑刀夾頭圖3.52短錐柄立銑刀夾頭 2）回轉(zhuǎn)工作臺 如圖3.53所示，回轉(zhuǎn)工作臺除了能帶動安裝在它上面的工件旋轉(zhuǎn)外，還可完成分度工作。用它可加工工件上的圓弧形周邊，圓弧形槽，多邊形工件，以及加工有分度要求的槽或孔等?；剞D(zhuǎn)工作臺按其外圓直徑的大小區(qū)分，有200，320，400和500 mm等幾種規(guī)格。圖3.53回轉(zhuǎn)工作臺1底座;2轉(zhuǎn)臺;3蝸桿軸;4手輪;5固定螺釘 圖3.54立銑頭 4）萬能分度頭 如圖3.55所示的FW125型萬能分度頭

39、可對工件進行任意圓周等分或不等分分度或直線移距分度；能將工件相對銑床工作臺臺面扳成所需要的角度；能配合工作臺的移動使工件作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以銑削螺旋面等復(fù)雜曲面。例如，銑削內(nèi)外球面時，銑刀盤軸線通過球心，刀尖的旋轉(zhuǎn)運動軌跡與球面的某一截面圓重合，用分度頭帶動工件繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，即可銑出球面。 如圖3.55（a）所示，萬能分度頭主要由分度頭基座11、回轉(zhuǎn)體5、主軸2、刻度盤3、分度盤9、分度盤手柄7和分度叉8及附件等組成。主軸為空心，兩端均為錐孔。前端錐孔及端面可用于安裝頂尖1或工件心軸、三爪自定心卡盤。主軸可隨回轉(zhuǎn)體5在基座內(nèi)轉(zhuǎn)動成水平或傾斜位置。用萬能分度頭進行分度，一般可用直接分度法和簡單分度法

40、。主軸2前端的刻度盤3可隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，用于直接分度的原理如圖3.55（b）所示。 圖3.55萬能分度頭1頂尖;2主軸;3刻度盤;4游標;5回轉(zhuǎn)體;6插銷;7手柄;8分度叉;9分度盤;10鎖緊螺釘;11基座 (1)專用夾具的設(shè)計方法和步驟 1）夾具的生產(chǎn)過程和基本要求 一般夾具的生產(chǎn)過程如圖3.56所示。夾具設(shè)計任務(wù)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計使用、制造部門會簽夾具制造夾具驗證使用生產(chǎn)圖3.56夾具的生產(chǎn)過程 2）夾具設(shè)計的步驟 明確設(shè)計任務(wù)，收集、研究設(shè)計的原始資料 確定夾具結(jié)構(gòu)方案、繪制結(jié)構(gòu)草圖 繪制夾具總圖 標注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖的結(jié)構(gòu)繪制完成后，需在圖上標注5類尺寸和4類技術(shù)

41、條件，標注內(nèi)容和標注方法后面將專門闡述。 編寫零件明細表。總圖上的明細表應(yīng)具有以下內(nèi)容：序號、名稱、代號(指標準件號或通用件號)、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量。 繪制零件圖 圖3.57鉆軸套工件6H9孔夾具1鉆套;2襯套;3鉆模板;4開口墊圈;5螺母;6定位心軸;7底座 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸，圖3.57中的尺寸B屬此類尺寸。 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，圖3.57中的尺寸C屬此類尺寸。 夾具與機床聯(lián)接部分的聯(lián)系尺寸 夾具內(nèi)部的配合尺寸，圖3.57中的尺寸E均屬此類尺寸。 定位元件之間的相互位置要求定位元件與聯(lián)接元件和(或)夾具體底面的相互位置要求引導(dǎo)元件與聯(lián)接元件和(或)夾具體底面的相互位置要求引導(dǎo)元件與定位元件間的相互位置要求 圖3.584類技術(shù)條件的相互位置關(guān)系 如圖3.59所示為連桿的鉆孔工序圖。本工序為在Z5125立式鉆床上鉆7孔和螺紋M6的底孔5。本工序使用鉆模進行加工 圖3.59加工連桿螺釘孔的工序簡圖