铣削垂直面

一、实训要求

(1)了解垂直面的相关概念;

(2)掌握垂直面的铣削加工。

二、实训内容

1.垂直面

垂直面和平行面是相对于某一个面讲的,要给其下定义,就要了解基准面。基准就是根据的意思。

基准的种类很多,以其本身来说,有点、线、面。

基准由性质来分有设计基准、测量基准、装配基准和定位基准。对铣削工作者来说主要用到定位基准。

定位基准属于工艺基准,在加工时是根据其来确定工件位置的。所以垂直面就是要求铣出的面和基准面垂直。其他具体方法和铣平面大同小异。

2.垂直面的铣削加工

1)熟悉加工图

根据图纸可知:工件的材料是铸铁,工件的各相邻面要求垂直,而各相对的面要求互相平行,工件各相对面之间的尺寸都有公差。

2)选择基准面

基准面一般选择作为测量基准的面,或此零件在安装时与其他零件相配合的面,或者选择尺寸比较大的平面作基准面。现在选择一大面作基准面。

3)确定加工次数

从图纸上知道:每边的加工余量有几毫米。要求一次切除余量而得到表面光洁是比较困难的,所以应该分粗铣和精铣两个步骤加工。粗铣时的铣削深度为机床最大加工量。精铣时的铣削深度留0.5mm。

4)选择铣刀

根据粗铣的铣削深度和工件宽度选用机械夹固式高速钢端铣刀,齿数为6。精铣时因铣削深度小,切屑薄、体积小,而且要求获得光洁的表面,所以同样选用机械夹固式高速钢端铣刀,齿数为8。

5)确定铣削用量

粗铣进给量仍从表3.3-3中查得,fz取为0.10mm/z;精铣从表中查得,s取为0.6mm/r。铣削速度v取25m/min。

由公式n＝1000v/3.14D,铣床上实际采用300r/min。

进给速度vf＝fz·z·n,铣床上实际采用75mm/min。

表3.3-3 每齿进给量fz的推荐值 mm/z

续表

精铣铣削速度同样从表中选取,现取v＝26m/min,乘修正系数k＝1.4后得实际铣削速度为35m/min。

n＝1000v/3.14D,铣床上实际可采用375r/min,所以铣床每分钟进给量为60或75mm/min。

粗铣和精铣的铣削宽度均等于被加工面的宽度,铣削深度粗铣均为最大加工量;精铣均为0.5mm。

6)粗铣

粗铣的主要目的是把加工余量大部分切除,使精铣时获得合理的铣削深度。同时得到比较正确的形状以及比较平整的表面,有利于精铣时的正确安装。

粗铣的顺序如图3.3-10所示。首先应铣出平面1,然后以1平面为基准,紧贴固定钳口,铣平面2。仍以基准面贴紧固定钳口,并使平面2与虎钳的导轨面紧密贴牢,铣平面3,使铣出的平面2和平面3与1面垂直。接着是铣平面4,以基准1面且紧贴平行垫铁,使铣出的平面4与基准面平行,这样平面4也必然与平面2和3垂直。最后铣削两个端面5和6铣削时都以1面为基准,使基准面与固定钳口贴牢。为了使铣得的端面5和6与平面2和3垂直,还必须把平面2或平面3用角尺校正。

7)精铣

精铣各个表面的顺序与粗铣时完全相同,只是在加工各个面时,应先把工件的一面(即基准面)全部铣好。再铣工件的第二面,依此类推,直到加工结束。这样一次调整可加工多个工件,大大节省调整时间并可避免在调整时产生误差,这对于成批加工更为有利。

3.垂直面的其他加工方法

有些工件,立式铣床无法加工两端面时可以用图3.3-7在卧式铣床上用平口钳装夹铣侧面。此时只要把固定钳口校正到与纵向进给方向垂直就可以了。加工时就不需要像上面那样,每铣一个端面都要用直角尺校正。图3.3-7卧式万能铣床上铣平面的步骤:安装平口钳,并校正平口钳固定钳口面和纵向导轨垂直;装夹工件,使工件露出钳口端面,以防止铣伤虎钳;装夹工件时保证工件底面和工作台面平行,侧面和固定钳口面重合;对刀铣削,保证图样要求。

对于大型工件我们现有立式铣床可能无法用平口钳装夹加工,如图3.3-8(a)所示。这时我们可以改用压板装夹的方法,如图3.3-8(b)所示。

对垂直度要求较高的工件,对固定钳口必须按下述方法校正。

(1)对下面没有转盘的机用平口钳,利用平口钳底面上的定位键定位即可。安装时,使固定钳口与纵向进给垂直。

图3.3-7 在卧式铣床上用平口钳装夹铣侧面

图3.3-8

(a)在立式铣床上铣平面;(b)在卧式铣床上用压板装夹铣侧面

(2)对下面装有转盘的机用平口钳,即使底面也用定位键来确定位置,但由于转盘上刻度线是用目测对准的,所以不很准确。同时刻度线有一定的粗细和刻度本身有误差,所以更不容易确认准确,因此必须用百分表来做精密的校正。把百分表利用吸铁座固定在横梁上,使百分表的触头与固定钳口接触,把百分表表面上的零线转到与长指针重合。使工作台做横向运动,看百分表上长指针摆动的范围。如在钳口两端的数值相差5格,设钳口的长度为200mm,就是说钳口在200mm内相差0.05mm,即加工出的工件在100mm的长度上垂直度误差是0.025mm。如精度还不够,则可用铜锤轻轻敲击平口钳尾部,使钳口两端的偏差在要求范围以内。再把固定螺栓拧紧,这时必须核对钳口的垂直度是否准确。

工件长度方向的尺寸调整,可在钳口的另一端固定好一块定位铁,对两端面之间的尺寸,也只要调整第一件,以后不需每一件都进行调整。因此可大大节省校正的时间。

三、实训图样(图3.3-9)

图3.3-9 典型六面体加工件

四、实训步骤(图3.3-10)

图3.3-10 典型六面体加工

1.加工过程(图3.3-10中1面即图3.3-9B面基准面)

(1)铣1面,要求平整,整个面见光即可。

(2)用1面作基准,即把1面靠在平口钳的固定钳口面上,铣削相邻的两个垂直面2、3面。注意尺寸及相邻面的垂直、平行关系。

(3)铣削与1面相对的面即4面。注意尺寸及相邻面的垂直、平行关系。

(4)在用直角尺找正铣削5、6面(图3.3-11)。还可以在卧式万能铣床上铣5、6面(图3.3-9)。

(5)用锉刀修正毛刺,检验尺寸及与相邻面的垂直、平行关系。

2.工件的检验

工件全部铣完后,应作全面的检验。对第一个工件来说,每铣好一个面后,就应进行检验,合格后再继续铣下面几个工件。

图3.3-11 在立式铣床上用直角尺铣5、6平面

1)检验表面粗糙度

表面粗糙度一般都采用标准样板来比较。标准样板是按照加工方法分组的。因为切削方法不同,切出的刀纹形状也不同,所以采用相同刀纹的样板来比较。假如铣出的表面和用相同切制方式的样板中表面粗糙度的一块非常相似,就说明这个表面的粗糙度是多少。

计量室等部门,也有采用光学仪器和比较显微镜以及轮廓测定仪等仪器来测定。

2)检验平面度

对于铣工,用刀口直尺来检验平面的平面度最为普遍。检验方法如图3.3-12所示。

图3.3-12 用刀口直尺检验平面

3)检验垂直度

两个平面之间的垂直度,一般都用角尺来检验,检验方法如图3.3-13所示,也可利用百分表和方箱在平板上检验垂直度。

五、注意事项

(1)加工完每一棱边,毛刺一定要去掉,以免划伤手或影响后续加工精度。

图3.3-13 用角尺检验垂直度

(2)反面加工时一定要擦干净定位面上的遗留切屑,以防工件垫起影响垂直度或平行度。

(3)在立铣或卧铣上铣两端面时注意装夹方法要正确。

(4)检验垂直度时直角尺的使用要正确,一边贴实工件,看另一边是否严实。

(5)在立铣或卧铣上铣两端面时注意铣削量不宜过大,以防工件移动影响其垂直度或平行度。