铣球面时,一般采用硬质合金铣刀进行高速铣削。在精加工时,为了获得较低的表面粗糙度,工件转速可控制在(5~10)r/min左右,铣削速度应在(150~200)m/min左右。工件一般安装在床分度头上,如图4-1所示。
工件安装好后,为了使铣刀的旋转中心线与工件的旋转中心线相交于工件球心,铣削前要对好中心。其方法与铣键槽时对中心相同。粗铣时,也可采用试铣法对中心,即在铣削中观察铣出的工件上刀痕,当铣出的刀纹均匀相交成网状时,铣刀的旋转中心和工件的旋转中心就基本上对正了。
调整铣刀刀尖的旋转直径e,使其等于或略小于L,并用下式计算:
式中D——球面直径(mm);
d——圆柱部分直径(mm)。铣刀调整好后,安装在主轴上。若采用卧铣,应当将工作台上下紧固,采用横向吃刀。采用立铣时,就应当把工作台横向和纵向固定,用升降工作台吃刀。
2 铣削带圆柱柄的圆球
在立铣上铣削带圆柱柄的圆球,如图4-2所示。工件安装在分度头上,然后把分度头扳起一个α角,α角的度数用下式计算:
式中D——圆球直径(mm);
d——圆柱柄直径(mm)。
再调整铣刀刀尖的旋转直径e,按下式计算:
式中D——圆球直径(mm)。
铣削时,机床的调整和切削用量的选择,参照第1题。在铣削进刀时,先垂直进给,当刀尖铣到B点位置时,停止垂直进给,再转动分度头进行圆周进给,使工件旋转一周,便可铣出一个圆球。
3 用小直径刀盘铣削大直径球面
图4-3所示的是小直径刀盘铣削大直径非完整球体的球面。铣削前,先将粗车好的工件顶面划一条线,它是以工件旋转中心的圆线,其尺寸为图纸要求的尺寸。然后在工件毛坯上画一条与垂直于中心线的线,在此线上画出中心点E,并通过E点的水平面画一个圆,量出此圆的直径D。将画好线的工件安装在铣床用的回转工作台上,再将铣头在纵向平面内扳转α角,α角按下式计算:
式中 D——工件上E点的回转直径(mm);
R——所加工球面的半径(mm)。
调整铣刀的直径大于B,并将铣刀的旋转中心对准E点。铣削时,先纵向进给进行试切,待铣出的刀纹为网状纹并与顶面的圆线相切时,停止纵向进给,转动回转工作台,进行圆周进给,即可铣出球面。铣削过程中,为了保证精度,应用样板来检查。
4 铣削内球面
在铣床上加工内球面的原理与加工外球面是相同的。工件画好线,安装在铣床分度头三爪卡盘内,或用螺栓、压板将工件安装在回转工作台上。找出刀杆的中心线和工件的中心线在一个平面内,然后把立铣头扳一个角度α,如图4-4所示。
调整刀头旋转半径R,使刀尖的旋转半径等于e/2,用下式计算:
式中e——刀尖旋转半径(mm);
R——球面半径(mm);
α——铣头扳的角度(°)。
铣削时,刀尖必须通过球面的中心,刀具以切削速度(150~200)m/min高速旋转,工件也以(5~10)r/min转速旋转,便可铣出内球面。
5 铣大半径内、外圆弧面
加工较大半径内外圆弧面时,可在立铣上采用圆盘式刀具铣削,如图4-5所示。在铣外圆弧面时,R受到刀具切削半径r及工件长度的限制。
当铣头垂直于工作台时,也即是α=0°,走刀加工出的加工面为一平面(即R无穷大)。当α不等零时,走刀时加工出工件表面是内圆弧面或外圆弧面。立铣头倾斜角α的计算公式:
式中α——刀盘主轴倾斜角(°);
R——工件圆弧半径(mm);
r——刀盘切削半径(mm)。




