1.T形槽铣削加工工艺准备
铣削加工如图3-57所示的T形槽零件,须按以下步骤进行工艺准备。
(1)分析图样
1)分析加工精度。
①T形槽直槽的宽
,T形槽的深度36mm,宽32mm,高14mm,直槽口倒角为1.5mm×45°。
②T形槽对尺寸为60mm侧面外形的对称度公差0.15mm。
③预制件为60mm×70mm×80mm的矩形工件。
2)分析表面粗糙度。T形槽加工表面粗糙度值为R
a6.3μm,在铣床上铣削加工能达到要求。
3)分析材料。预制件的材料为HT200,其切削性能较好。
4)分析形体。预制件为矩形工件,便于装夹。
(2)拟订加工工艺与工艺准备
1)拟订T形槽的铣削加工工序过程。根据图样的精度要求,本例宜在立式铣床上用立铣刀铣削加工直槽,用T形铣刀加工T形底槽。T形槽铣削加工工序过程为:检验预制件→安装、找正机用虎钳→工件表面划出直槽对刀线→装夹、找正工件→安装立铣刀→对刀、试切预检→铣削直槽→换装T形槽铣刀→垂向深度对刀→铣削底槽→铣削槽口倒角→T形槽铣削工序的检验。
2)选择铣床。选用X5032型立式铣床或同类的立式铣床。
3)选择工件装夹方式。采用机用虎钳装夹,工件以侧面和底面作为定位基准。
4)选择刀具。根据图样给定的T形槽基本尺寸,选择直径为18mm的标准直柄立铣刀铣削直槽;选择基本尺寸为18mm,直径为32mm,宽度为14mm的标准直柄T形槽铣刀铣削底槽;选择外径为25mm,角度为45。的反燕尾槽铣刀铣削直槽口倒角。
5)选择检验测量方法。T形槽的测量方法比较简单,本例可用游标卡尺测量各项尺寸和对称度。
2.T形槽的铣削加工
(1)加工准备
1)检验预制件。用千分尺检验预制件的平行度和尺寸,测得宽度的实际尺寸为60.12~60.20mm。
2)安装、找正机用虎钳。安装机用虎钳,并找正定钳口与工作台纵向平行。
3)划线、装夹工件。在工件表面划直槽位置参照线。划线时,可将工件与划线平板贴合,划线尺高度为(60-18)mm/2=21mm,用翻身法划出两条参照线。工件装夹时,注意侧面、底面与虎钳定位面之间的清洁度。
4)安装铣刀。根据立铣刀、T形槽铣刀和反燕尾槽铣刀的柄部直径,选用弹性套和夹头体安装铣刀,铣刀伸出部分应尽可能短,以增加铣刀的刚度。
5)选择铣削用量。按工件材料(Hrr200)和铣刀参数选择铣削用量。铣削直槽时,调整铣削用量n=250r/min(15m/min),v
f=30mm/min;铣削T形槽底槽时,因铣刀强度低,排屑困难,故选用较低的调整铣削用量n=118r/min(v≈12m/min),v
f=23.5mm/min;铣削倒角时,选用铣削用量n=235r/min(v≈18m/min),v
f=47.5mm/min。
6)找正立铣头位置。为保证铣削精度,注意检查立铣头刻度盘的零线是否对准。
(2)铣削T形槽
1)铣削直角槽,如图3-58a所示。
①调整工作台,将铣刀调整到铣削位置的上方,按工件表面划出的对称槽宽参照线移动横向对刀。开动机床,垂向对刀并上升1mm后,移动纵向,在工件表面铣出浅痕。停机后用游标卡尺预检槽的对称位置,若有误差,应按两侧测量数据差值的一半微调横向,直至浅槽对称工件外形。同时,也需对槽宽的实际尺寸进行预检,但须注意预检测量应避免刀尖圆弧或倒角对槽宽测量的影响。
②按垂向表面对刀的位置,将36mm深度余量分两次铣削,若侧面不再精铣,槽深余量的分配最好为22mm与14mm,以避免直槽侧面留有接刀痕。铣削时,由于深度余量比较大,应注意锁紧横向,并应先用手动进给缓慢切入工件,然后改用机动进给。为避免顺、逆铣对槽宽的影响,两次铣削应采用同一方向。直槽铣削完毕后,应对槽深、槽宽、对称度进行预检。
2)铣削T形底槽,如图3-58b所示。
①换装T形铣刀,因直槽铣削后横向没有移动,不必重新对刀。如果工件重新安装或横向已经移动,可采用以下方法对刀
a.用刀柄对刀。将18mm直柄立铣刀掉头安装在铣夹头内,露出一段柄部,先通过目测使铣刀柄部对准已加工的直槽,微量调整横向,移动纵向,使刀柄能顺畅地进入槽内,此时,主轴与工件的横向相对位置已恢复至直槽加工位置。
b.用切痕对刀。换装T形槽铣刀后,调整垂向使铣刀的端面刃与直角槽底恰好接触,调整横向目测使铣刀中心与直槽对准,开动机床,缓缓移动工作台纵向,使T形槽铣刀在直角槽槽口铣出相等的两个切痕,此时,主轴与工件的横向相对位置已恢复至直槽加工位置。
②垂向对刀使铣刀端面刃与直角槽底恰好接触,为减少T形铣刀端面与槽底的摩擦,也可以使直槽略深一些。底槽铣削开始用手动进给,当铣刀大部分缓缓切人后改用机动进给,铣削过程中注意及时清除切屑,以免因切屑堵塞,切削区温度升高,致使铣刀退火或折断,从而影响铣削,甚至造成废品。
3)铣削槽口倒角,如图3-58c所示。换装反燕尾槽铣刀,垂向对刀,使铣刀锥面刃与槽口恰好接触,垂向升高1.6mm,铣削槽口倒角。
3.T形槽铣削加工的检验与质量分析要点
(1)T形槽铣削加工的检验T形槽的检验比较简单,精度较高的直角槽检验可用内径千分尺或塞规测量,底槽检验一般用游标卡尺测量,倒角和表面粗糙度通过目测检验。
(2)T形槽铣削加工质量分析要点
1)直角槽宽度尺寸超差的主要原因可能有立铣刀宽度尺寸测量不准确、铣刀安装后跳动误差大、进给速度比较快使铣刀发生偏让、两次铣削时进给方向不同等。
2)底槽与直角槽对称度超差原因可能有工件重装后T形铣刀对刀不准确、铣削底槽因工作台横向未锁紧产生拉动偏移。
3)T形槽槽底与基准底面不平行的原因可能有铣刀未夹紧微量下移、工件在铣削过程中因夹紧不牢固基准底面偏离定位面和装夹时底面与工作台面不平行等。
4)底槽表面粗糙度误差大的原因可能有铣削过程中未及时清除切屑、进给量过大等。