普通铣床铣削圆弧曲面方法.pdf

年 月机械设计与制造工程 第 卷第 期 普通铣床铣削圆弧曲面方法 衰 耀华 武汉江汉大学武汉 摘要 介绍一种在立锐上用 凹刀小批量铣削 圃弧曲面的工艺方法 该方 法 适用于中小 机械企业 与其它 方 法 相比 具有投 资少 见效快 易掌握的特点 最后通过实践 验证了该方 法切实 可行 关键词 面曲线 椭圆弧 曲率半径 锐削 图 是一种混 凝土灌装机 上的易损 件 阀板 其余 娜 匣匣匣匣匣 以以以以户加 为基圆妇的仍目长轴方 向圆沉 楠楠 匣匣匣匣 通用设备 自找 市场 但对这些小批量的 曲面曲线没 有 什么好 的加工 方法 不是效率低 就是加工成本 高 或是废品率高 在这 里 介绍以该 阀板为例 的一 种既简单 成本又低的工艺方法 制作一简单夹具 安装于 立铣工作 台上 将 经过 车大 平面 铣直端面 粗刨 曲线的阀板 平 放在 夹具 上 以底平面 曲线两点 侧面一点 定位 然后 图 阀板零件简图 它的使用寿命在 一 小时 专业生产厂家 加工 阀板 面曲线是利用 自动化程度较高的仿形铣 床或专用机床 由于中小机 械企业有 很多闲置 淤 称称称万未认认 掣掣掣掣掣掣 图 安 装加工 示意图 机床传动 简图如图 所示 主轴 箱中设 有 摩 擦 离合 翼翼翼募 蜘蜘蜘 葺咫 目目盯 盯 叹叹 少 几几 嗡嗡嗡 二 几 百 歹 玄 消消消消消二一 沙 沙沙 己 戳 瓣瓣瓣泣 泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣泣 黔黔黔黔黔黔黔黔黔黔 口二二 醉醉醉 总总 日 呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀 匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹匹一一二吕 口口口口口口口 一半 而工 件直径小于 时 最大 套孔长度可 达到机床导轨有效长度的 倍 这是该套料机 床的 一大特点 套料时把工件插人主轴孔中 由两卡盘及 后 支架支承 套钻完一端后 工件调头校正装夹 再 从 另一端套钻 直至套通 机床进给系统采用 进给 箱经光 杠传动溜板 箱 从而 带动进给支架实现进给 运动 机 动进给动力来 自进给电机 快速进给由溜板箱上的快速电机实现 二者通过电气互锁 旋 转溜板 箱手轮实现手动 进给 与丝杠传动相比 该 进给系统 结构 简单 维修 方便 易于实现快速和手动进给 图 套料机床传动简图 器 实现正反转及 停车 通过滑移齿轮实现主轴变 速 主 轴是 一个 大直径内孔的空心 轴 内孔 直径 主轴两端各装一只四爪卡盘 从而使 机床加 工范围大大增加 当工件直径大 于 时 只用 前卡盘夹持 最大 套料长度 为机床导轨 有效长度 的 张鹤祥男 山东工学院毕业 现任 沂水机床 厂技术科 长兼副总工程师 长期从事机床设计及工艺设计 工作 曾获 山东省科技进步三等奖一次 已发表论 文近三十篇 收稿日期 一 一 工场技 术 袁耀华普通 铣床铣削圆弧 曲面 方法 用夹具上的两 块压板压紧 如图 刀安 装在立 铣刀杆上 这一方法主要是利用画针走 样板线 的方法来实 现 面曲线的加工 面由 凹 刀保 证 将画针紧 固在立铣柱 上 样板压在工 件的左侧 如图 为了 便于操作 可将横向手柄 换 成方向盘形 铣削时 画 针所走的曲线 是刀杆 轴心所 走的曲线 反过来利 用 面曲线 求出铣削时刀杆 轴心所走 的 曲线 这样 铣刀铣削形成 的曲线即所 需曲线 根 据这一原理我 们可以求出样板线 的曲率半径 当样线为凸线时 样板线 的曲率 半径为 刀 当样线 为凹线 时 样板 线的曲率 半径 为 一 刀 直线部 分不变 为工件 曲率半径 刀 为铣刀半 径 根据图纸要求 刀 只能 小于或等于 在这里 我们选用的铣刀直径为 所以 刀二 样板线的具体求 作方法如下 选一块 平 整铁板 尺 寸 为 又 根据图纸要 求 先画出工 件两曲线 的平 面图 因为是画样 线 所以可将图中两 曲线距离画得 靠近些 可将图中尺寸 改 为 改为 方法 理论作图法 根据椭圆标准方程 护 十 尹 可求出短半轴 二 基圆半 径 长 半轴 一 焦 点 寿百护 根 据所 求尺寸和椭圆轨迹形成原 理 画出长轴方向椭圆弧 方法 实际作图法 找一 长 直 径大于 的圆钢 将外圆精车 成倪 整 根据角 度要求 精加工 成大 半 个椭圆即可 这样可将所需 椭 圆弧直接画在铁板上 用以上两 种 方法 求 得椭圆弧后 根 据 其它尺 寸 不难画出图纸形状 根据画在 铁板上 的椭圆弧 有两种 方法画出 样线弧 可找到一近 似圆弧代替 椭圆 弧 由圆心放大 刀具半径 刀 即 刀 画一弧可得样 线弧 由近似圆心分度向外 作射 线 射 线越多 精 度越高 再由工件 椭圆弧与射 线交点取 幼 在射 线上 找点 依次圆滑连接这些 点可得到样线弧 根据 其它尺 寸和 上述要求可求出整个样 板 线 如 图 图 样板线画法简图 除此之外 铣削 时其它 主要工 艺参数 的 最佳选 择为 刀具 转 速 纵向自动进给量 横 向进 给 由手控 制 我们利 用这种方法加工了 多块阀板 除 在试验 中废了一块 外 其它均为正品 在最初考虑 加工方法时 也试图 用直线 进 给 铣 削靠模夹具 这 是一种 纵 向 自动进 给 机 床主进给 运动 横 向由夹具配重锤 带动滑板滑动 夹具 辅助进 给 运动 来靠 紧靠模板 以此实现曲线进给运动的加 工 方法 由于制造该 夹具成 本 高 对 于 小批量生产 来 说不宜采用 由于该零件用料是锻打后的 所以硬 度 较高 刀具又是高速钢成型刀具 它的耐用度 直接影 响到加工成本 在加工过程 中 刀具 的冷 却散 热间题 要 解决好 主要表现在刀具铣削至 处 时易烧刀 该处散热效果最差 冷 却液 粘度 过高 不易渗透至刀 刃 散热差 粘度过 低 不易润滑 散热效果 也 不好 从 我们加工的经验看 用柴 油 同机油混合使用 比例 由室温或冬 夏而定 最后需要说明的 是 这 种加工方法要求操 作者 细致 眼好 握柄手感 好 且工件 曲线 精度 要求不是 很高 袁耀华 男 年 月生 武汉江汉大学机电系实习 工厂厂长 工程师 年 毕业于武 汉汽车工业大 学机 械 工 程学院并获学士学 位 研究方向 机械制 造工 艺 新产品 设计 与研制 收稿日期 一 一 整体硬质合金锯片铁刀 中 国机床 工具展览交易会上 上 海亚 宁机