利用铣床铣削工艺加工六角螺母六等分面的操作实例解析

温悦恺

       1.六面体加工过程
　　① 选择设备。可选用卧式铣床，也可选用立式铣床。
　　② 刀具的选用。三面刃铣刀，立铣刀，组合铣刀等。
　　③ 找正、装夹分度头。
　　④ 装夹与找正工件。
　　⑤ 进行分度计算，根据计算值进行分度。
　　⑥ 选择加工参数，完成铣削加工。
　　⑦ 检测工件。
　　2.六面体检验及加工质量分析
　　（1）检测工件
　　工件加工后，根据图样要求，测量尺寸（对边宽度）和角度（邻边角度）。
　　（2）加工质量分析
　　① 尺寸超差原因。
　　● 调整铣削层深度时，计算错误；刻度盘摇错或未消除传动间隙。
　　● 对刀时未考虑外径实际尺寸，表面擦去量未扣除。
　　● 测量时看错量具读数。
　　● 铣削时未锁紧分度头主轴。
　　② 角度不准确原因。
　　● 分度计算错误。
　　● 摇错分度手柄，未消除传动间隙。
　　● 分度叉调整错误。
　　③ 对称度超差原因
　　● 同轴度未找正。
　　● 铣削时两边切削量不等。
　　④ 两平面不平行原因
　　● 摇错分度手柄。
　　● 底部未接平，工件上素线未找正。
　　● 未找正工件侧素线。
　　六角螺母如图1所示，预制件为阶梯圆轴，现加工六角面。

　　【操作步骤】
　　可以选择在卧式或立式铣床上铣削六角面。
　　1.在卧式铣床上铣六角面
　　选择卧式铣床，用三面刃铣刀加工，操作步骤如下所述。
　　（1）铣刀的选择与安装
　　① 选择与安装铣刀
　　根据图样要求，铣削长度为20.2mm，因此选用φ100mm、宽12mm的直齿三面刃铣刀，并安装在铣刀杆的中间位置上。
　　② 调整铣削用量
　　调整主轴转速n=75r/min，铣床垂向方向进给速度vf=95mm/min。
　　（2）装夹与找正工件
　　① 安装与校正分度头
　　将分度头水平安放在工作台中间T形槽偏右端，其校正方法与三爪自定心卡盘夹持圆棒校正相同。
　　② 装夹工件
　　将带有螺纹的专用心轴装夹在三爪自定心卡盘上，校正心轴的同轴度在0.05mm以内，然后将工件用管子钳扳紧在心轴上。
　　（3）分度计算及分度定位销和分度叉的调整
　　① 根据简单分度公式，计算分度。
　　已知公式：n=40/z
　　将z=6代入公式，得

转
　　② 调整分度定位销。选用66孔圈数的分度盘，即每铣完一次后，分度手柄应转过6转又44个孔距。
　　（4）铣削操作
　　① 装夹工件。用三爪自定心卡盘装夹工件，并校正工件上素线与工作台面平行、侧素线与纵向工作台进给方向平行，然后找正φ40.4mm外圆的跳动不大于 0.04mm，最后夹紧工件。
　　② 调整铣刀位置。铣削时为了使工件上受到的铣削力与工件旋转方向一致，铣刀应调整在工件的外侧面。
　　③ 计算每面铣削余量（铣削背吃刀量）：（40.4-35）/2=2.7mm
　　④ 对刀。铣削背吃刀量（2.7mm）由横向刻度盘控制；铣削侧吃刀量为20.5mm，由纵向刻度盘控制。调整好铣削层深度和长度后，将横向、纵向工作台紧固。
　　⑤ 走刀切削。由垂向机动进给铣削一个角面，铣完一面后，分度手柄在66孔圈上转过6转又44个孔距，依次铣完六面，如图2所示。

　　⑥ 检测。用千分尺测量六角对边尺寸为35mm，用游标角度尺测量120°角，如图3所示。

　　2.在立式铣床上铣六角面
　　在立式铣床上用锥柄立铣刀加工图1所示零件的六角面，操作步骤如下所述。
　　（1）铣刀的选择
　　根据工件图样要求，铣削宽度为20.2mm，故选用30mm的锥柄立铣刀。用变径套将立铣刀安装在立铣头主轴锥孔内，并用拉紧螺杆夹紧刀具；调整主轴转速n=190r/min，进给速度vf=47.5mm/min。
　　装夹与找正工件、分度计算，以及分度定位销、分度叉的调整与在卧式铣床上铣六角面时相同。
　　（2）铣削步骤
　　立式铣床采用垂向控制35mm对边尺寸，横向进给工作台为进给铣削，其余与在卧式铣床上铣六角面的铣削步骤相同。
　　3.在卧式铣床上用组合铣削加工六角面
　　大批量加工六角面零件时，可采用两把三面刃铣刀在卧式铣床上组合铣削，它能保证产品质量和提高效率。用组合铣削加工图1所示工件的六角面的操作步骤如下所述。
　　① 选择铣刀
　　因铣削长度为20.2mm，故选用直径相同的两把φ100mm×12mm的直齿三面刃铣刀。
　　② 安装刀具
　　按尺寸35mm，调整好刀杆上两铣刀切削刃间的距离，然后安装到铣床主轴上。
　　③ 铣刀安装好后，还需试切。经试切如尺寸不符，则应根据实际尺寸调整垫圈厚度，改变两铣刀切削刃间的距离，重新试切，直至尺寸合格。
　　（2）装夹工件
　　采用分度头装夹工件，主轴垂直安置。用三爪自定心卡盘夹持螺纹专用心轴（F11 125型分度头可做成锥柄螺纹心轴直接装入分度头主轴孔的形式），将工件装夹在心轴上。
　　（3）对刀
　　① 初步目测切痕对刀。使铣刀两内侧刃刚好与工件外圆相切，即把工件调整到铣刀两侧刃中间位置。开动机床试切，观看外圆上是否同时切出刀痕，如图4所示。如切痕大小不一致，则向切痕小的一面移动横向工作台。

　　② 依据工件外圆表面对刀。使铣刀外侧刃与工件外圆相接触，横向工作台移动一个距离，如图5所示。

　　③ 初步对刀后，调整铣削层深度约1mm，试切出1mm深的对边，然后将工件转过180°，移动纵向工作台，再次切痕，观看两次切痕是否重合。否则根据切痕偏差值的一半调整横向工作台。
　　④ 铣削对刀后，调整好铣削层深度，即可铣削。一次铣完后，分度手柄在66孔圈上摇过6转又44个孔距，依次铣削三次，如图6所示，即可完成六角面的加工。

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