第一章機(jī)械加工方法

1、 第一章 機(jī)械加工方法 第一節(jié)第一節(jié) 零件的成形方法零件的成形方法 第二節(jié) 機(jī)械加工方法第一節(jié)第一節(jié) 零件的成形方法零件的成形方法 一、產(chǎn)品的制造過(guò)程一、產(chǎn)品的制造過(guò)程 產(chǎn)品的制造過(guò)程實(shí)際上包括了零件、部件、整機(jī)的制造。部件和整機(jī)的制造一般是一個(gè)裝配的過(guò)程。 企業(yè)組織產(chǎn)品的生產(chǎn)可以有多種模式。 1) 生產(chǎn)全部零部件、組裝機(jī)器。 2) 生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件，其余的由其它企業(yè)供應(yīng)。 3) 完全不生產(chǎn)零部件，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)及銷售。 二、零件的制造方法二、零件的制造方法 零件的制造實(shí)際上是獲取具有一定幾何特性和物理、化學(xué)、力學(xué)性能的零件的過(guò)程，使零件具有一定幾何形狀的工藝方法。 按照由原材料或毛坯制

2、造成為零件過(guò)程中，其質(zhì)量m的變化可分為： ( (一一)m0)m0的制造的制造 m0主要指切削加工，在制造過(guò)程中材料逐漸被切除而獲得幾何形狀。 切削加工是通過(guò)工件和刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及相互力的作用下實(shí)現(xiàn)的。 切削過(guò)程中，有力、熱、變形、振動(dòng)、磨損等現(xiàn)象發(fā)生。這些現(xiàn)象的綜合決定了零件最終獲得的幾何形狀及加工質(zhì)量。 正確選擇機(jī)床、刀具、夾具、加工方法及切削用量是關(guān)鍵。 另外還有一些特種加工技術(shù)也屬于m0)m0的制造的制造 快速成型(Rapid Prototyping)技術(shù)，又稱為材料累加法制造(Material 1ncress Manufacturing，MIM)，就是m0的情況。 快速制造出來(lái)的原

3、型可供設(shè)計(jì)評(píng)估、投標(biāo)或樣件展示。成為加速新產(chǎn)品開發(fā)及實(shí)現(xiàn)并行工程的有效技術(shù) 1.光固化法SL法(Stereo1ithography) 2.疊層制造法LOM法(Laminated Object Manufacturing) 3.激光選區(qū)燒結(jié)法SLS法(Selective Laser Sinering) 4. 熔積法FDM法(Fused Deposition Modeling) 第一章 機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、一、車削車削 在車床上進(jìn)行，工件旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，車刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為車削加工。 一般普通車床，刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)。

4、仿形車床或數(shù)控車床上，可以控制刀具沿著一條曲線進(jìn)給，則形成一特定的旋轉(zhuǎn)曲面。第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 采用成型車刀橫向進(jìn)給，也可加工出旋轉(zhuǎn)曲面來(lái)。 車削的應(yīng)用 主要是加工各種回轉(zhuǎn)表面 車削的工藝特點(diǎn) 1)易于保證工件各加工面的位置精度 2)切削過(guò)程比較平穩(wěn)、生產(chǎn)率高 3)車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣 4)車削加工的工件材料種類多 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削二、銑削 二、二、銑削銑削 在銑床上進(jìn)行，銑刀旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為銑削加工。 1. 銑削方式銑削方式 (1)周

5、銑周銑 用圓柱銑刀的圓周刀齒加工平面稱為周銑。 周銑有逆銑和順銑兩種方式。 1)1)逆銑逆銑 在切削部位刀齒的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進(jìn)給方向相反。銑削時(shí)每齒ac從零漸增到最大后切出。 2)2)順銑順銑 在切削部位刀齒的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進(jìn)給方向相同。銑削時(shí)每齒ac從最大逐漸減小到零。 逆銑時(shí)： 刀刃開始切削時(shí)在已加工表面上擠壓滑行，加速了刀具的磨損，加工表面質(zhì)量下降 銑削力將工件上抬，易引起振動(dòng)。 順銑時(shí)： 避免了刀齒滑動(dòng)，減小了磨損，銑刀耐用度大大提高，工件表面粗糙度也有所降低。 切削力容易引起工件和工作臺(tái)一起向前竄動(dòng)，使進(jìn)給量突然增大，容易引起振動(dòng)和打刀。 在銑削鑄件或鍛件等工件時(shí)，順銑加劇了銑刀

6、的磨損。 實(shí)際銑削時(shí)常采用逆銑逆銑，只有在具有消除絲杠螺母間隙裝置的銑床以及加工表面沒(méi)有硬皮時(shí)才使用順銑順銑。 (2)(2)端銑端銑 用銑刀的端面刀齒加工平面。 2. 銑削的工藝特點(diǎn)銑削的工藝特點(diǎn) 1) 生產(chǎn)率高 2) 切削過(guò)程不平穩(wěn) 3) 刀齒冷卻條件較好 4) 加工成本較高 3. 銑削的應(yīng)用銑削的應(yīng)用 普通銑削一般只能加工平面，用成形銑刀也可以加工出特定的曲面。 數(shù)控銑床可以銑出復(fù)雜曲面 如加上附件“分度頭”、“圓形工作臺(tái)”、“鏜桿”等，銑削還可以加工齒輪、凸輪、鏜孔等。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、

7、銑削 三、刨削、插削三、刨削、插削 三、三、刨削刨削、插削、插削 用刨刀對(duì)工件作水平水平相對(duì)直線直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為刨削加工。 1. 刨削的工藝特點(diǎn)刨削的工藝特點(diǎn) 1) 刨床、刨刀簡(jiǎn)單 2) 生產(chǎn)率一般較低，刨削比銑削平穩(wěn)。 3) 加工精度中等。 2. 刨削的應(yīng)用刨削的應(yīng)用 刨削主要用于加工各種平面、溝槽、斜面。 多適用于單件小批量生產(chǎn)；在狹長(zhǎng)平面狹長(zhǎng)平面加工時(shí)有其特殊的優(yōu)點(diǎn)。 用插刀對(duì)工件作垂直垂直相對(duì)直線直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為插削加工插削加工。 主要用來(lái)加工鍵槽等內(nèi)表面。插齒機(jī)的插刀與轉(zhuǎn)動(dòng)的工件形成范成運(yùn)動(dòng)用于加工齒輪的漸開線齒面。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法

8、 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削 四、磨削四、磨削 四、四、磨磨削削 用砂輪或其它磨具以較高的線速度對(duì)工件表面進(jìn)行加工的方法稱為磨削加工。 1. 1. 磨削過(guò)程的實(shí)質(zhì)磨削過(guò)程的實(shí)質(zhì) 磨削也是一種切削加工。其主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)。砂輪上的每個(gè)磨粒都可以看成一個(gè)微小刀齒，磨削過(guò)程的實(shí)質(zhì)是切切削、刻劃和摩擦拋光削、刻劃和摩擦拋光的綜合作用過(guò)程。 2. 2. 磨削的工藝特點(diǎn)磨削的工藝特點(diǎn) 磨削是以很大的負(fù)前角切削 (1)加工精度高及表面粗糙度值小 (2)徑向磨削分力(背向力Fp)較大 光磨：工件磨到接近最后尺寸時(shí)不再吃刀的磨削。 (3)

9、 磨削溫度高，表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力嚴(yán)重 (4) 砂輪有自銳作用 磨鈍的磨粒脫落，露出一層新的磨粒，這就是砂輪的“自銳性”。 3. 3. 磨削的應(yīng)用磨削的應(yīng)用 磨削加工一般常用于半精加工和精加工。 利用不同類型的磨床可分別磨削外圓、內(nèi)孔、平面、溝槽、成形面。 磨削可以加工的工件材料范圍很廣，特別是淬硬淬硬的金屬材料。但不宜加工塑性較大的有色合金工件。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削 四、磨削 五、鉆削與鏜削五、鉆削與鏜削 五、鉆削與鏜削五、鉆削與鏜削 ( (一一) )鉆鉆孔孔 用鉆頭在實(shí)

10、體材料上加工孔的方法。是在實(shí)體材料上打孔的唯一機(jī)械加工方法。 1. 1. 鉆孔的工藝特點(diǎn)鉆孔的工藝特點(diǎn) 1) 鉆頭容易引偏 2) 易出現(xiàn)孔徑擴(kuò)大現(xiàn)象 3) 排屑困難 4) 切削熱不易傳散 2. 鉆孔的應(yīng)用鉆孔的應(yīng)用 鉆孔是最常用的孔加工方法之一， 一般加工直徑D50， 屬于粗加工。 (二二)擴(kuò)孔擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上的已有孔的直徑進(jìn)行擴(kuò)大的一種加工方法。 1. 擴(kuò)孔的工藝特點(diǎn)擴(kuò)孔的工藝特點(diǎn) 1) 容易排屑，切屑不易刮傷已加工表面。 2) 切削比較穩(wěn)定，可校正原孔的軸線歪斜及圓度誤差。 3) 可以采用較大的進(jìn)給量 2. 擴(kuò)孔的應(yīng)用擴(kuò)孔的應(yīng)用 擴(kuò)孔為孔的一種半精加工方法。 ( (三三) )鉸

11、孔鉸孔 用鉸刀在未淬硬工件孔壁上切除微量金屬層，以提高工件尺寸精度和降低表面粗糙度的方法稱為鉸孔。 1.1.鉸孔的工藝特點(diǎn)鉸孔的工藝特點(diǎn) 1) 加工質(zhì)量較高 2) 一定直徑的鉸刀只能加工一種直徑和尺寸公差等級(jí)的孔。 3) 鉸孔只能保證孔本身的精度，而不能校正原孔軸線的偏斜及孔與其他相關(guān)表面的位置誤差。 4) 生產(chǎn)率高，尺寸一致性好。 2.2.鉸孔的應(yīng)用鉸孔的應(yīng)用 孔的一種精加工方法 鉸孔的適應(yīng)性差。 鉸削適用于加工鋼、鑄鐵和有色金屬材料，但不能加工硬度很高的材料。 ( (四四) )锪孔锪孔 用锪鉆(或代用工具)加工平底和錐面沉孔的方法稱為锪孔。一般在鉆床上進(jìn)行。 ( (五五) )鏜鏜削削加工加

12、工 鏜刀旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工件或鏜刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為鏜削加工。 2. 鏜孔的特點(diǎn)鏜孔的特點(diǎn) 1) 適應(yīng)性廣，靈活性大。 2) 能校正原有孔的軸線歪斜與位置誤差。 3) 對(duì)操作者技術(shù)要求較高。 4) 生產(chǎn)率較低，且不易保證穩(wěn)定的加工精度 3鏜孔的應(yīng)用鏜孔的應(yīng)用 鏜孔特別適合于單件小批生產(chǎn)中對(duì)復(fù)雜的大型工件上的孔系進(jìn)行加工。 對(duì)于直徑較大的孔(直徑大于80mm)、內(nèi)成形表面、孔內(nèi)環(huán)槽等，鏜孔是唯一合適的加工方法。 不適宜細(xì)長(zhǎng)孔的加工。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削 四、磨削 五、鉆

13、削與鏜削 六、齒面加工六、齒面加工 機(jī)床一般為普通銑床，刀具為成形銑刀，需要兩個(gè)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)：刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B1和直線移動(dòng)A2。 用成形法加工齒形的方法有：用齒輪銑刀銑齒；用成形砂輪磨齒；用齒輪拉刀拉齒等。 六、齒面加工六、齒面加工 齒輪齒面加工方法可分為兩大類： ( (一一) )成形法成形法 成形法的特點(diǎn)：成形法的特點(diǎn)：所用刀具的切削刃形狀與被切齒輪齒槽的形狀相同。 (1) 銑齒的加工精度較低。 (2) 銑齒的生產(chǎn)率低 (3)銑齒加工不會(huì)出現(xiàn)根切現(xiàn)象 (4) 設(shè)備簡(jiǎn)便、費(fèi)用低，刀具成本低。 成形法的應(yīng)用：成形法的應(yīng)用： 可加工直、斜齒輪、錐齒輪、齒條。適用于加工齒數(shù)少于14的齒輪。 適于單件

14、、小批生產(chǎn)和修配工作中，沒(méi)有專用設(shè)備的小廠。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削 四、磨削 五、鉆削與鏜削 六、齒面加工六、齒面加工 (一)成形法 (二二) 展成法展成法 ( (二二) ) 展成法展成法 應(yīng)用齒輪嚙合的原理，其加工出來(lái)的齒形輪廓是刀具切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線。 展成法加工齒形的方法有：插齒、滾齒、剃齒、磨齒、珩齒等。 用展成法加工齒面時(shí)，必須有展成運(yùn)動(dòng)，由滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組成的。 滾齒滾齒的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：主運(yùn)動(dòng)是滾刀的旋轉(zhuǎn) 1) 加工精度高 2) 刀具

15、通用性好 3) 生產(chǎn)率高 滾齒的應(yīng)用：滾齒的應(yīng)用： 使用范圍廣泛。能滾切直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪、蝸輪等。一般不能加工內(nèi)齒輪、人字齒輪和相距太近的多聯(lián)齒輪。 插齒插齒的特點(diǎn)的特點(diǎn)：插齒的主運(yùn)動(dòng)是刀具的直線往復(fù) 1)插齒的齒面粗糙度值較小。 2)插齒所達(dá)到的齒形精度高于滾齒，運(yùn)動(dòng)精度不如滾齒。 3)刀具通用性好 4) 插齒的生產(chǎn)率低于滾齒。 插齒的應(yīng)用插齒的應(yīng)用 插齒能加工用滾刀難以加工的內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇形齒輪和齒條，但加工斜齒圓柱齒輪不如滾齒方便。 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削

16、四、磨削 五、鉆削與鏜削 六、齒面加工 七、復(fù)雜曲面加工七、復(fù)雜曲面加工 七、復(fù)雜曲面加工七、復(fù)雜曲面加工 三維曲面的切削加工，主要采用仿形銑仿形銑和數(shù)數(shù)控銑控銑的方法或特種加工特種加工方法。 仿形銑必須有原型作為靠模。加工中球頭仿形頭始終以一定壓力接觸原型曲面。 原型一般可采用工件樣件、手工制作或快速成型(RP)技術(shù)制造。 加工的誤差取決于原型精度、靠模壓力、切削用量及曲面本身的復(fù)雜程度。 在數(shù)控銑床或加工中心上加工時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)控制球頭銑刀逐點(diǎn)按曲面坐標(biāo)值加工而成。 關(guān)鍵是曲面加工數(shù)控程序的編制 第一章第一章 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié) 零件的成形方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加

17、工方法 一、車削 二、銑削 三、刨削、插削 四、磨削 五、鉆削與鏜削 六、齒面加工 七、復(fù)雜曲面加工 八、特種加工八、特種加工 八、特種加工八、特種加工 特種加工方法是為完成傳統(tǒng)的切削加工方法和加工系統(tǒng)難以勝任的制造任務(wù)。 特種加工方法是指區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法，而利用化學(xué)、物理(電、聲、光、熱、磁)或電化學(xué)方法對(duì)工件材料進(jìn)行加工的一系列加工方法的總稱。 ( (一一) )電火花加工電火花加工 電火花(電脈沖)加工是利用陽(yáng)板與陰板之間瞬時(shí)火花放電所產(chǎn)生的高溫熔蝕工件表面材料來(lái)實(shí)現(xiàn)加工的。 電火花加工在專用的電火花加工機(jī)床上進(jìn)行。脈沖電源自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)工作液的循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 電火花加工必須具備下述條件

18、： (1)要把電極和工件放入絕緣液體中； (2)使電極與工件之間距離充分變?。?(3)使兩者間發(fā)生短時(shí)間的脈沖放電； (4)多次重復(fù)這種火花放電。 電火花加工機(jī)床分成兩種類型： 一種是用特殊形狀的電極工具加工相應(yīng)工件的電火花成形成形加工加工機(jī)床； 另一種是用線(一般為鉬絲、鎢絲或銅絲)電極加工二維輪廓形狀工件的電火花線切割線切割機(jī)床。 電火花加工的主要特點(diǎn)是： (1)電火花加工的應(yīng)用范圍很廣 (2)加工時(shí)無(wú)顯著的切削力 (3)可以在同一臺(tái)機(jī)床上連續(xù)進(jìn)行粗、半精、精加工 (4)工具電極本身的耗損是不可避免的，因而勢(shì)必引起加工形狀的逐漸變化。 可對(duì)硬、脆、韌、軟和高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體及非導(dǎo)電材

19、料進(jìn)行加工。 可以對(duì)復(fù)雜形狀的內(nèi)輪廓表面進(jìn)行加工； 適于精密微細(xì)加工 在模具制造中有特殊的作用。 ( (二二) )電解加工電解加工 電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的電化學(xué)原理對(duì)工件進(jìn)行成形加工的一種方法。 電解加工具有以下特點(diǎn)： 1)工作電壓低(624V)，工作電流大(50020000A)； 2)能以簡(jiǎn)單的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一次加工出形狀復(fù)雜的型面或型腔(如鍛模、葉片等)； 3)可加工難加工材料； 4)生產(chǎn)率較高，約為電火花加工的510倍； 5)加工中無(wú)機(jī)械切削力或切削熱； 6)加工表面質(zhì)量好 7)加工尺寸精度不太高； 8)工具電極損耗小，可長(zhǎng)期使用。 9)附屬設(shè)備多，占地面積大，造價(jià)高； 10)電解液既腐蝕機(jī)床，又容易污染環(huán)境。 電解加工主要用于加工型孔、型腔、復(fù)雜型面、以及進(jìn)行去毛刺、刻印等。 適合于生產(chǎn)批量較大。 單件、小批生產(chǎn)中使用不經(jīng)濟(jì) 只能加工導(dǎo)電材料，不能加工棱