课题二铣球面.

1、课题二课题二 铣球面铣球面半圆曲线绕其直径回转一周所形成的曲面称为球面。半圆曲线绕其直径回转一周所形成的曲面称为球面。 在铣床上铣削球面具有生产效率高、球面几在铣床上铣削球面具有生产效率高、球面几何形状准确等特点，因此，机械零件上的球面大多何形状准确等特点，因此，机械零件上的球面大多采用铣削的工艺方法加工。采用铣削的工艺方法加工。 一、球面铣削的展成原理一、球面铣削的展成原理 用一个平面截一个球，所得的截面图形是用一个平面截一个球，所得的截面图形是一个圆。截形圆的圆心一个圆。截形圆的圆心O1是球心是球心O在截面上的投影，在截面上的投影，截形圆的半径截形圆的半径r由球的半径由球的半径R和球心到截

2、面的距离的和球心到截面的距离的大小决定。由图可知：大小决定。由图可知： r= 式中式中r 截形圆的半径，截形圆的半径，mm； R 球半径，球半径，mm； E 球心到截面的距离，球心到截面的距离，mm。 球面铣削的展成原理球面铣削的展成原理: 铣削时，只要铣刀回转时刀尖运动的轨铣削时，只要铣刀回转时刀尖运动的轨迹圆与被加工球面的截形圆迹圆与被加工球面的截形圆重合重合，同时使工，同时使工件绕与铣刀回转轴线相交的自身轴线回转，件绕与铣刀回转轴线相交的自身轴线回转，就能加工出所需的球面。铣刀回转轴线与工就能加工出所需的球面。铣刀回转轴线与工件轴线的交点即是球心。件轴线的交点即是球心。球面铣削的三个基本

3、原则是球面铣削的三个基本原则是：（1）铣刀回转轴线必须通过球心，以使刀）铣刀回转轴线必须通过球心，以使刀尖的回转运动轨迹与球面的某一截形圆重合。尖的回转运动轨迹与球面的某一截形圆重合。（2）以铣刀刀尖的回转半径及截形圆所在）以铣刀刀尖的回转半径及截形圆所在截平面到球心的距离确定球面的尺寸（球的半截平面到球心的距离确定球面的尺寸（球的半径）。径）。(3) 以铣刀回转轴线与球面工件轴线的交角以铣刀回转轴线与球面工件轴线的交角确定球面的加工位置。确定球面的加工位置。二、外球面铣削二、外球面铣削 球面被截平面分割成两部分，称为球冠。球面被截平面分割成两部分，称为球冠。两平行平面截球时，两截平面之间的球

4、面部分两平行平面截球时，两截平面之间的球面部分称为球带（又称球台）称为球带（又称球台） 外球面的铣削有带柄球面铣削、不带柄球冠面和球带面外球面的铣削有带柄球面铣削、不带柄球冠面和球带面铣削及整球面铣削等。铣削及整球面铣削等。 外球面铣削常用硬质合金铣刀盘在立式铣床或卧式铣床外球面铣削常用硬质合金铣刀盘在立式铣床或卧式铣床上加工，工件的回转运动通过回转工作台或分度头实现上加工，工件的回转运动通过回转工作台或分度头实现 1.等直径双柄外球面铣削等直径双柄外球面铣削 铣刀盘轴线与工件回转轴线的交角等于铣刀盘轴线与工件回转轴线的交角等于90，可在立式，可在立式铣床或卧式铣床上加工。铣床或卧式铣床上加工

5、。 铣刀刀尖回转半径：铣刀刀尖回转半径： 式中式中rc, dc铣刀刀尖回转半径、直径，铣刀刀尖回转半径、直径，mm； R、D球面半径、直径，球面半径、直径，mm r、d与球面相接的柄部半径、直径，与球面相接的柄部半径、直径，mm。 铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于被加工球面的高度铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于被加工球面的高度R一一r。 2单柄外球面铣削单柄外球面铣削 铣削时，铣刀铣削时，铣刀盘轴线与工件回转轴线盘轴线与工件回转轴线的交角不等于的交角不等于90，因，因此，此，在立式铣床上铣削在立式铣床上铣削时，可以采取将立铣头时，可以采取将立铣头主轴偏转一个角度主轴偏转一个角度a，或将工件

6、轴线对工作台或将工件轴线对工作台仰起一个角度仰起一个角度a进行铣进行铣削。在卧式铣床上铣削削。在卧式铣床上铣削时，则应将工件轴线水时，则应将工件轴线水平偏转一个角度。平偏转一个角度。 立铣头倾斜或分度头主轴（工件轴线）立铣头倾斜或分度头主轴（工件轴线）仰起的角度。应满足：仰起的角度。应满足：铣刀刀尖回转半径为：铣刀刀尖回转半径为： 式中式中 a立铣头或工件倾角，（立铣头或工件倾角，（）；）； d与球面相接的柄部直径，与球面相接的柄部直径，mm； R球面半径，球面半径，mm； rc铣刀刀尖回转半径，铣刀刀尖回转半径，mm。 铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于铣刀刀头从铣刀盘中伸出的长度应大于R（

7、1一一sina）。）。 例例8-1加工一单柄球面，其柄部直径加工一单柄球面，其柄部直径d=28mm，球面半径，球面半径R325mm，求倾斜角，求倾斜角a和刀尖回转半径和刀尖回转半径rc 解解 所以，铣刀刀头伸出长度应大于所以，铣刀刀头伸出长度应大于 3球冠状球面铣削球冠状球面铣削 机器零件上的球冠状球面大多小于半球面，机器零件上的球冠状球面大多小于半球面，这类工件通常利用三爪自定心卡盘安装于回转工作台，这类工件通常利用三爪自定心卡盘安装于回转工作台，在立式铣床上加工在立式铣床上加工 . 铣削时，铣刀盘刀尖实际回转半径铣削时，铣刀盘刀尖实际回转半径rc实应不小实应不小于于rcmin,并根据实测的

8、并根据实测的rc实值，计算立铣头实际的偏转实值，计算立铣头实际的偏转角角 : 4球带状球面铣削球带状球面铣削 机器零件上的球带状球面，其球带的两截平机器零件上的球带状球面，其球带的两截平面大多处在同一半球内。面大多处在同一半球内。 这类工件通常装夹在回转工作台上在立式铣床上加这类工件通常装夹在回转工作台上在立式铣床上加工，工件轴线与回转工作台轴线重合，且垂直于机床工作工，工件轴线与回转工作台轴线重合，且垂直于机床工作台面台面dl、d2球带状球面两端截球带状球面两端截形圆直径，形圆直径，mm； R球面半径，球面半径，mm。 确定铣刀盘刀尖实际回转半径确定铣刀盘刀尖实际回转半径rc实时，可使实时，

9、可使r, 略大于略大于r cmin r c实确定后，立铣头的偏转角实确定后，立铣头的偏转角a可在一定范围内选择，可在一定范围内选择，三、内球面铣削三、内球面铣削 内球面铣削主要有球冠状内球面铣削和球带内球面铣削主要有球冠状内球面铣削和球带状内球面铣削。状内球面铣削。 内球面的展成原理与加工外球面时相同。但内球面的展成原理与加工外球面时相同。但内球面的加工相当于内孔加工，与外球面加工比，内球面的加工相当于内孔加工，与外球面加工比，难度要大一些。难度要大一些。 内球面常用立铣刀、镗刀在立式铣床上加工，内球面常用立铣刀、镗刀在立式铣床上加工，球面半径大时可使用铣刀盘加工球面半径大时可使用铣刀盘加工

10、球冠状内球面用镗刀进行铣削，通常在立式铣床上用球冠状内球面用镗刀进行铣削，通常在立式铣床上用主轴（立铣头）倾斜的方法加工。对于小型工件，可安装在分主轴（立铣头）倾斜的方法加工。对于小型工件，可安装在分度头上，使分度头主轴对铣床主轴偏转一个相应的角度进行加度头上，使分度头主轴对铣床主轴偏转一个相应的角度进行加工，这种倾斜工件的加工法，可在立式铣床或卧式铣床上进行工，这种倾斜工件的加工法，可在立式铣床或卧式铣床上进行 1球冠状内球面铣削球冠状内球面铣削大多数球冠状内球面的球冠高度大多数球冠状内球面的球冠高度H小于其球半径小于其球半径R，铣，铣削加工时，内球面的端口对铣刀刀杆直径的限制较小削加工时，内球面的端口对铣刀刀杆直径的限制较小 球冠高度球冠高度H大于球半径大于球半径R的内球面，由于球面端的内球面，由于球面端口变小，铣削时，刀杆直径将受到限制口变小，铣削时，刀杆直径将受到限制 球冠高度球冠高度H小于球半径小于球半径R的小型球冠状内球面，除的小型球冠状内球面，除用镗刀铣削外，还可以用立铣刀进行用镗刀铣削外，还可以用立铣刀进行 球带状内球面的球带两截面一般在同一半球内，球带