unit章機械加工方法與切削機床

1、第1章 機械加工方法與切削機床1.2 切削加工方法與機床一、車削與車床1）車削加工加工范圍：內外圓柱面、內外圓錐面、螺紋、溝槽、端面、成形面、偏心軸、單頭或多頭蝸桿等。精度指標：普通車削 IT8IT7 Ra6.3-1.6 ( 4-6)精密車削 IT6IT5 Ra0.4-0.1 ( 8-10)超精密車削 Ra0.04 ( 11以上) 車床加工典型工序外圓柱面外圓錐面螺紋端面溝槽內圓錐面內圓柱面旋轉曲面中心孔鉆孔滾花 工藝特點： 易于保證工件各加工面的位置度切削過程比較平穩(wěn)（切削力穩(wěn)定、慣性小、沖擊?。?可用于有色金屬零件的精密和超精密加工刀具形式比較簡單，刀具制作比較容易生產成本較低2）車床 臥

2、式車床、立式車床、轉塔車床、自動和半自動車床、仿形車床、數(shù)控車床等。臥式車床：中小型零件加工。立式車床：大型或重型零件加工。轉塔車床：形狀比較復雜的小型零件加工，不能加工螺紋。圖1.2 CA6140普通型臥式車床1、11-床腿；2-進給箱；3-主軸箱；4-床鞍；5-中滑板；6-刀架；7-回轉盤8-小滑板；9-尾座；10-床身；12-光杠；13-絲杠；14-溜板箱圖1.4 普通轉塔車床及加工零件1-主軸箱 2-前刀架 3-床身 4-前刀架溜板箱 5-轉塔刀架二、 銑削與銑床1） 銑削（主運動為刀具的旋轉運動，進給運動為工作臺帶動）加工范圍：平面（水平、垂直面、斜面）、溝槽、復雜曲面（成形或球頭銑

3、刀的成形運動）等。精度指標：普通銑削 IT8IT7 Ra6.3-1.6 ( 4-6) 工藝特點： 刀具比較復雜，一般為多刃刀具，需專門廠家制作 切削過程中易產生振動，影響表面質量的提高 可極大提高生產率 銑削的散熱條件較好銑削方式立銑法（端銑法）：由銑刀的端面刃工作。臥銑法（周銑法）：由銑刀的外圓柱刀刃工作。逆銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動方向相反。 缺點：切削厚度從零逐漸開始增大，切削之初存在切削刃在加工表面的擠壓滑行過程，加劇刀具的磨損；逆銑將工件上抬，易引起振動。順銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動方向相同。 缺點：切削力容易引起工件和工作臺一起向前竄動，使進給量突然增大，引

4、起打滑；銑削有硬皮的鑄件和鍛件時，首先接觸工件外皮，加劇刀具的磨損。2）銑床 升降臺式銑床、床身式銑床、龍門銑床、工具銑床、仿形銑床、數(shù)控銑床等。升降臺式銑床：工作臺升降。適于單件小批量中小型零件加工。床身式銑床：刀具升降，工作臺不升降。適于大批量中等尺寸零件加工。龍門銑床：大型零件加工。圖1.10 立式升降臺銑床1-立銑頭 2-主軸 3-工作臺 4-床鞍 5-升降臺圖1.8 臥式升降臺銑床1-床身 2-懸臂 3-銑刀心軸 4-掛架 5-工作臺 6-床鞍 7-升降臺 8-底座圖1.11 雙軸圓形工作臺銑床1-主軸 2-立柱 3-圓工作臺 4-滑座 5-底座圖1.9 萬能升降臺銑床 圖1.12

5、龍門銑床1-床身 2、8-臥銑頭 3、6-立銑頭 4-立柱 5-橫梁 7-控制器 9-工作臺三、 刨削與刨床1） 刨削（刨刀作往復直線運動）加工范圍：加工平面、加工直槽、加工工件的內表面（鍵槽、花鍵槽、方孔、三角形孔、內齒直齒輪等）精度指標：普通刨削 IT8IT7 Ra6.3-1.6 ( 4-6)精密刨削 平面度0.02/1000 Ra0.8-0.4 工藝特點： 生產率低，有空行程。2） 刨床 牛頭刨（中小型零件的單件生產） 龍門刨（加工大型工件） 插削（加工工件的內表面如鍵槽、花鍵槽、多邊形孔等，還可加工漸 開線齒面）圖1.16 插床圖1.15 牛頭刨床圖1.14 龍門刨床四、 鉆、擴、鉸、

6、鏜（孔加工）精度指標：鉆 IT10 Ra12.5-6.3 (3)擴 IT10IT9 Ra6.3-3.2 ( 4)鉸 IT9IT6 Ra1.6-0.4 ( 6- 8)鏜 IT9IT7 Ra1.6-0.8 ( 6- 7) 加工方式： 單件小批生產中小型零件D13,臺式鉆床 中小型零件13D50,立式鉆床大型零件 搖臂鉆床（沈陽 中捷搖臂鉆）大批量生產中，廣泛采用鉆模、多軸鉆或組合機床 加工。（大連柴油機廠）圖1.22 立式鉆床 圖1.23 搖臂鉆床 工藝特點a）鉆孔加工精度低，表面質量差，用于粗加工。容易產生“引偏”。排屑困難。不易散熱。b）擴孔（半精加工，鉸孔前的預加工）剛性較好。導向性較好。切

7、削條件較好。c）鉸孔（精加工）剛性和導向性好，容易保證孔的尺寸精度和形狀精度。不能校正原有孔的軸線偏斜。鉆-擴-鉸不能保證孔與孔之間的尺寸精度和位置精度。鏜削加工 鏜床鏜孔：鏜刀隨鏜桿一起轉動，形成主切削運動，工件軸向移動為進給運動。車床鏜孔：工件旋轉形成主切削運動，刀具軸向移動為進給運動。工藝特點加工箱體、機座、支架等大型零件上已有預孔的孔和孔系。可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔和孔系的位置精度。能獲得較高的精度和較低的表面粗糙度。加工范圍廣泛。加工效率低。2） 鏜床臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床等。圖1.26 臥式鏜床圖1.27 立式單柱坐標鏜床 擴孔、鉸孔與鏜孔的區(qū)別擴孔、鉸孔無法提高原

8、底孔軸線的位置精度和直線度。鏜孔后的軸線以鏜桿的回轉軸線決定，因此可以校正原底孔軸孔軸線的位置精度。五、 磨削與磨床 1） 磨削加工 定義：用砂輪或涂覆磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法。 運動：砂輪的旋轉為主運動 工藝特點 加工精度高，表面粗糙度小 可加工高硬度材料 徑向分力大 磨削溫度高 砂輪具有自銳性2） 磨床的種類 外圓磨床無心磨床外圓磨床 特點：工件置于砂輪和導輪之間并用托板支承定位，工件中心略高于兩輪中心的連線，在導輪的摩擦力作用下旋轉。無心磨削示意圖無心磨削 內圓磨床 平面磨床臥軸矩臺平面磨床立軸圓臺平面磨床1.3 齒輪加工方法1、齒輪齒形加工方法成形法普通銑床展成法滾齒

9、機、插齒機等2. 齒輪加工機床1）銑齒：銑床或銑齒機2）滾齒：滾齒機3）插齒：插齒機4）剃齒：剃齒機5）珩齒：珩齒機6）磨齒：磨齒機7）研齒：研齒機圖1.38 盤狀和指狀銑刀銑齒圖1.41 滾齒加工 圖1.44 插齒加工 圖1.47 剃齒原理 圖1.51 展成法磨齒 圖1.50 成形法磨齒 圖1.54 研齒原理 齒形加工方法選擇加工方案精度等級齒面表面粗糙度Ra/m適用范圍成形法銑齒9級以下6.33.2 單件小批生產中加工直齒和螺旋齒輪及齒條展成法插齒871.6 各種批量生產中加工內外圓柱齒輪、雙聯(lián)齒輪、扇形齒輪、短齒條等，但插削斜齒只適用于大批量生產滾齒873.21.6 各種批量生產中加工直

10、齒、斜齒外嚙合圓柱齒輪和蝸輪剃齒760.80.4 大批量生產中滾齒或插齒后未經淬火的齒輪精加工珩齒761.60.4 大批量生產中高頻淬火后齒形精加工磨齒630.80.2 單件小批生產中淬硬或不淬硬齒形的精加工研齒0.40.2 淬硬齒輪的齒形精加工，可有效的減小齒面的Ra值1.4 數(shù)控加工與數(shù)控機床和加工中心1.4.1 數(shù)控加工工作原理：按照加工零件圖紙要求，編制加工程序；用規(guī)定的代碼和程序格式，把加工程序轉變?yōu)閿?shù)控機床能接受的信息；把這種信息記錄在信息載體，輸送給數(shù)控裝置；數(shù)控裝置對輸入的信息進行處理之后，向機床各坐標的伺服系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息，驅動機床相應的運動部件，并控制相關動作，自動加工出符

11、合圖紙要求的工件?？刂品绞剑篘C和CNC。1.4.2 數(shù)控機床（也稱數(shù)字控制機床） 以數(shù)字量作為指令信息形式，通過計算機或專用計算機裝置控制的機床。數(shù)控機床的組成1）機床本體：機械部分2）數(shù)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)伺服系統(tǒng)：伺服驅動裝置和電機位置測量系統(tǒng)（測量反饋裝置）：采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器數(shù)控機床的特點1）具有較強的適應性和通用性2）獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質量3）有較高的生產效率4）改善勞動條件5）便于現(xiàn)代化的生產管理1.4.3 加工中心 備有刀庫，具有自動換刀功能，工件一次裝夾后能夠進行多工序加工的數(shù)控機床。加工中心的特點1）工序集中2）自動換刀3）加工精

12、度高4）生產效率高。加工中心的分類立式加工中心臥式加工中心龍門式加工中心 萬能加工中心圖1.55 加工中心1-5 特種加工方法與機床（自學） 種類：化學、電化學、電化學機械加工，電火花加工，超聲波加工、激光束加工，離子束加工、電子束加工，磨料流加工，磨料噴射加工，液體噴射加工及各類復合加工 特點 可加工超硬脆材料和精密微細零件 靠電能、化學能、聲能、光能、熱能等去除多余材料 可獲得很低的表面粗糙度，殘余應力、冷作硬化、熱影響度遠小于一般金屬切削加工 加工范圍廣、適應性強 各種加工方法易復合形成新工藝方法，便于推廣應用特種加工 1、電火花加工 加工原理 工藝特點 適應性強，可加工任何導電的硬脆、

13、軟韌及難切削加工材料 “無切削力”，方便地加工難加工的小孔、窄槽、薄壁件和各種特殊及復雜形狀截面的型孔、型腔等 工件表面硬度高，表面潤滑性和耐磨性較好，特別適用于模具制造 一般加工速度較慢電火花加工原理示意圖切割各宗高硬度的導電材料切割形狀很復雜的模具幾乎沒有切削力，切割極薄或易變形的工件 金屬絲電極，故不需制造成型電極電火花線切割加工 2、電解加工 加工原理 工藝特點 工作電壓小，電流大 應用范圍廣 生產率較高 工具電極可長期使用 適于加工易變形或薄壁件 加工精度難以控制 附屬設備多，造價高 電解液腐蝕機床，污染環(huán)境 3、激光加工 加工原理 工藝特點 無加工工具，不存在工具磨損、斷屑、排屑問題 幾乎可加工任何難加工的金屬和非金屬，加工異形孔 非接觸加工，工件無受力變形 效率高，工件