第八章 螺旋槽和凸轮的铣削

（3） 导程Ｐh
（5） 线数ｎ
（4） 螺距Ｐ
（6） 旋向
各要素之间的关系如下：
双头螺旋线展开图
螺旋线（槽） 的旋向 ａ） 右旋 ｂ） 左旋
二、平面螺旋线
1. 平面螺旋线的形成
平面螺旋线的形成
等速盘形凸轮
2. 平面螺旋线的要素
（1） 升高量Ｈ
（2） 升高率ｈ
（3） 导程Ｐh
§ 8-2
圆柱螺旋槽的铣削
4. 使用盘形铣刀在卧式铣床上铣削圆柱螺旋槽时， 为使加工后的螺旋槽其法向截面形状尽可能地接近铣刀
的廓形， 必须将铣床工作台在水平面内扳转一个角度，
使盘形铣刀的回转平面与螺旋槽的切向一致。扳转角度 的大小等于螺旋角β， 扳转的方向是：铣左旋螺旋槽时， 左手推动工作台顺时针方向扳转β角； 铣右旋螺旋槽时， 右手推动工作台逆时针方向扳转β角。
旋线的螺旋角β 逐渐减小， 到槽底时螺旋角最小， 立 铣刀铣削时产生的干涉从零开始逐渐增大， 到槽底处 干涉最严重， 槽底宽度被扩到最大。 （2） 螺旋槽的螺旋角β越小， 产生的干涉现象也 越小， 当β ＝0°时则不产生干涉现象。 （3） 螺旋槽的深度尺寸越小， 干涉也越小。
用小直径立铣刀铣矩形螺旋槽时的中心偏移量
2. 主轴挂轮法
主轴挂轮法传动系统
三、铣削等速圆柱凸轮的注意事项
1. 凸轮工件用心轴定位装夹时， 最好用键连接， 且轴向用螺母紧固。
2. 必须松开分度头锁紧手柄， 以免损坏分度头。
3. 应采用逆铣方法铣削。 4. 铣削导程Ph ＜ 60mm的凸轮螺旋槽时，应采用手 摇分度手柄带动分度盘转动实现手动进给， 不允许采 用机动进给， 以免发生事故。
铣削凸轮的工艺要求如下： 1. 凸轮的工作型面应符合所规定的导程（或升高
量）、旋向、槽深等要求。
2. 凸轮的工作型面应与凸轮的某一基准部位处于 正确的相对位置。 3. 凸轮的工作型面应符合预定的形状，以满足从 动件接触方式的要求。
4. 凸轮的工作型面应具有较小的表面粗糙度值。
一、等速圆柱凸轮的导程计算
时， 为了保证铣刀能触及工件进行正常的铣削， 分 度头的安装不能靠近工作台的右端尽头， 必须在分度 头的侧轴与挂轮架之间安装接长装置。 （4） 当工件的安装高度较大时， 采用垂直铣削 法有可能出现机床升降台降到最低位置时也无法铣削 的情况。
二、倾斜铣削法
倾斜铣削法铣等速盘形凸轮
1. 倾斜铣削法原理
等速盘式凸轮铣削注意事项
（3） 可以弥补垂直铣削法因行程不够而限制加 工或需要接长装置等的缺陷。 （4） 垂直铣削法加工凸轮时， 进、退刀都较麻 烦， 用倾斜铣削法加工凸轮， 只需操纵升降台即可 方便地实现进刀和退刀。
3. 采用倾斜铣削法的注意事项
（1） 假设的导程Ph1必须大于或等于凸轮上各段工
作廓线中的最大导程， 并且能方便地计算交换齿轮。 （2） 假设的导程Ph1与凸轮上各段工作廓线中最大 导程之差应尽量小， 否则会使分度头仰角α减小，α的减 小又会使选择立铣刀的刀刃长度1增大，立铣刀刚度减 弱和选择困难。 （3） 铣削时， 立铣头和分度头主轴的扳转角度β和 α调整应尽量准确。
工作台偏转方向及大小 ａ） 铣削左旋螺旋槽 ｂ） 铣削右旋螺旋槽
二、交换齿轮计算
铣螺旋槽时交换齿轮的配置 ａ） 传动系统 ｂ） 挂轮位置
当工作台每移动一个导程Ｐh时， 分度头主轴必 须回转一周， 则交换齿轮的速比计算如下：
三、圆柱螺旋槽的铣削
1. 铣刀的选择
常用的铣刀有立铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。
倾斜铣削法原理
2. 倾斜铣削法的特点
（1） 铣削具有几条不同导程廓线的凸轮时， 只
需选择一个适当的假设导程Ph1，用一组交换齿轮即 可。当廓线的导程不同时， 只需改变立铣头和分度 头主轴的倾斜角度就可以加工。
（2） 对于一些导程是大质数或带小数的凸轮， 可 以避免用垂直铣削法加工时交换齿轮不易搭配的困难， 只需根据假设导程Ph1计算所得的倾斜角α和β， 分别调 整分度头和立铣头， 即可准确地加工凸轮廓线。
第八章 螺旋槽和凸轮的铣削
§ 8-1 螺旋线的基本概念 § 8-2 圆柱螺旋槽的铣削 § 8-3 等速圆柱凸轮的铣削
§ 8-4 等速盘形凸轮的铣削
§ 8-1
螺旋线的基本概念
具有等速螺旋线形状的零件
一、圆柱螺旋线
1. 圆柱螺旋线的形成
圆柱螺旋线的形成
2. 圆柱螺旋线的要素
（1） 螺旋角β （2） 导程角λ
四、等速圆柱凸轮的检测与质量分析
1. 等速圆柱凸轮的检测
等速圆柱凸轮的检测 ａ） 升高量的检测 ｂ） 工作型面形状精度的检测
2. 等速圆柱凸轮铣削的质量分析
§ 8-4
等速盘形凸轮的铣削
一、垂直铣削法
垂直铣削法铣等速盘形凸轮
等速盘式凸轮铣削方法
1. 垂直铣削法铣盘形凸轮的工作要点
（1） 划线和粗加工
铣削时不允许拔出， 以免铣坏螺旋槽。
铣削螺旋槽的注意事项
2. 在圆柱体上铣矩形螺旋槽时， 应选用直径小于
槽宽尺寸的立铣刀或键槽铣刀，铣刀直径越小， 干涉
越小。不能采用三面刃铣刀铣削， 以免产生过切现象 使干涉严重。 3. 安装交换齿轮， 应注意螺母须紧固在挂轮轴的 端面上， 而不要紧固在过渡套或齿轮上， 以免影响 交换齿轮正常回转。
2. 垂直铣削法的特点
（1） 由于交换齿轮是直接按凸轮的平面螺旋线的 导程计算的， 在多数情况下， 交换齿轮所保证的导
程只是一个近似值， 因此会影响凸轮的加工精度。
（2） 当凸轮具有几段导程不同的工作廓线时， 采用垂直铣削法， 则铣削过程中需几次更换交换齿轮， 操作烦琐不便。
（3） 当凸轮的直径比较小（一般小于160mm）
等速圆柱凸轮
1. 按图样标注的螺旋角β计算导程Ph
Ph＝ πDcotβwenku.baidu.com
2. 按图样给出的螺旋槽所占的圆周角及升
高量计算导程Ph
3. 按放大图实测螺旋角β计算导程Ph
某机械动力头进给凸轮展开图
二、等速圆柱凸轮的铣削
1. 侧轴挂轮法
采用侧轴挂轮法铣削等速圆柱凸轮时， 其交换齿 轮的计算方法与铣削圆柱螺旋槽工件相同：
在凸轮的坯件上划出凸轮的外形， 并打样冲眼。 （2） 铣刀选择 对于采用滚子从动件的等速盘形凸轮来说， 滚子中 心的运动轨迹是一条真正的平面螺旋线， 而凸轮实际
的工作廓线只是滚子外圆在各个不同瞬时位置的包络
线， 因此， 立铣刀的直径应与滚子直径相等。
（3） 工件装夹
工件一般通过心轴装夹在分度头上， 为了防止在
4. 铣削导程Ph ＜ 60mm的螺旋槽时，由于 工作台纵向移动时， 会使分度头回转过快， 容易造 成铣削时“打刀”，使铣出的槽侧面不光洁。
，
5. 铣削多线螺旋槽， 在铣完一槽以后分度时， 分 度手柄插销拔出孔盘后， 不能移动工作台位置， 以 免使工件误差增大而出现废品。
§ 8-3
等速圆柱凸轮的铣削
铣削过程中工件发生转动， 在工件与心轴之间用平键 连接。 （4） 计算和安装交换齿轮 采用垂直铣削法时，应按凸轮平面螺旋线的实际
导程来计算交换齿轮， 计算公式如下：
（5） 铣削方向的确定
铣削方向的确定
（6） 对刀 从动件是对心直动的凸轮，对刀时， 应使铣刀和 工件的中心连线与工作台纵向移动方向相平行。 （7） 铣削 铣削时， 应注意进刀和退刀的方法。进刀时，应 先将分度手柄的定位销拔出， 以防止工作台纵向移 动时工件回转。
式中 B——矩形槽法向槽宽， mm； r0——立铣刀半径， mm； βm—— 螺旋槽平均直径处的螺旋角，（°）。
用三面刃铣刀铣矩形螺旋槽时的干涉现象
四、铣削圆柱螺旋槽的注意事项
1. 铣螺旋槽时， 分度头主轴须随工作台移动而回 转， 因此需松开分度头主轴的紧固手柄和分度盘的 紧固螺钉， 并将分度手柄的插销插入分度盘孔中，
一、圆柱螺旋槽铣削的工艺特征
1. 在铣床上铣削圆柱螺旋槽， 铣刀与工件的相对
运动必须符合螺旋线的成形运动规律， 也就是除铣
刀的回转运动外， 在工作台带动工件作纵向进给的 同时， 工件还需作匀速转动， 并保证当工件随工作 台移动一个等于螺旋线导程Ｐh 的距离时， 工件匀速 回转一周。
螺旋槽铣削概述
2. 因具有螺旋槽的工件的用途不同，螺旋槽的截 面形状也多种多样。 3. 铣削圆柱螺旋槽时， 由于不同直径圆柱表面上 的螺旋角不相等， 圆柱面直径大处螺旋角大， 直径 小处螺旋角小， 因此， 加工中存在着干涉现象， 引 起螺旋槽侧面被过切而产生槽形畸变。
具体选择时应注意：
（1） 铣削法向截面为矩形的圆柱螺旋槽时应使用
立铣刀。 （2） 选用角度铣刀、成形铣刀等盘状的铣刀时， 铣刀直径应尽可能小些。
铣削螺旋槽的工作原理
2. 铣削矩形截面螺旋槽时的干涉现象
法向截面为矩形的螺旋槽
用立铣刀铣矩形螺旋槽时的干涉现象
（1） 从螺旋槽的槽口到槽底， 不同直径上的螺