機械加工工藝基礎(chǔ)(第六講3學(xué)時)

外圓面的加工鋼鐵材料工件:車削和磨削,精度更高的:研磨,

超級光磨;有色金屬(鋁,銅):精細車削.外圓面的加工1粗車除淬硬鋼外,均可;2粗車-半精車中等精度和粗糙度未淬硬的工件外圓面;3粗車-半精車-磨加工精度稍高,粗糙度小,淬硬鋼件或鑄鐵件;4粗車-半精車-粗磨-精磨精度更高,粗糙度更小;5粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨(超光磨,鏡磨)

適合很高的精度的外圓加工,不宜塑性大有色金屬.6粗車-精車-精細車有色金屬孔的加工孔的種類:緊固孔,回轉(zhuǎn)體的孔,箱體的孔,深孔,圓錐孔等.一孔的技術(shù)要求

1本身精度

2位置精度

3表面質(zhì)量二孔加工方案的分析

擬訂孔的加工方案,要考慮孔徑大小,孔的深度,精度,表面粗糙度等要求,以及工件材料,形狀,尺寸,重量,批量,車間具體生產(chǎn)條件等.孔加工方案分析1孔粗加工實體材料(加工中小孔):鉆孔已鑄出或鍛造出孔加工:擴孔或鏜孔;2孔半精和精加工

鉸孔和拉孔:未淬硬中小直徑孔;

精鏜或精磨:中等直徑以上的孔;

淬硬(精磨);3孔的精整加工

珩磨:直徑稍大的孔;

研磨:大孔和小孔都適應(yīng);孔加工孔加工分析三方案選擇

1鉆用于加工IT10下低精度孔;

2鉆-擴(或鏜)

IT9精度孔,D小于30孔,鉆完擴,D小于30孔,鉆完后鏜孔;

3鉆-鉸加工直徑小于20mm,IT8精度的孔;

4鉆-擴(或鏜)-鉸(或鉆-粗鏜-精鏜,或鉆)-拉加工直徑大于20mm,IT8的孔;孔加工的分析5鉆-粗鉸-精鉸用于加工直徑小于12mm,IT7精度的孔.6鉆-擴(或鏜)-粗鉸-精鉸(鉆-拉-精拉)

用于直徑大于12mm,IT7精度的孔;7鉆-擴(或鏜)-粗磨-精磨用于加工IT7精度并已淬硬的孔;

鑄(或鍛)件出的孔:

直接擴孔或鏜孔,大于100mm—鏜孔;

半精加工,精加工,精細加工:參照實體材料孔加工;

如:粗鏜-半精鏜-精鏜-精細鏜,擴-粗磨-精磨-研磨(珩磨).平面加工平面種類:

非結(jié)合面,結(jié)合面和重要結(jié)合面,導(dǎo)向平面,精密測量工具的工作面.一平面的技術(shù)要求

1形狀精度

2位置精度

3表面質(zhì)量平面加工二平面加工方案分析

根據(jù)平面的技術(shù)要求以及零件的結(jié)構(gòu)形狀,尺寸,材料和毛坯的種類,結(jié)合具體的加工條件,可采用車,銑,刨,磨,拉等方法.精密平面:

刮研,研磨等精整加工;回轉(zhuǎn)體的平面:車和磨削;其他類型平面:

銑和刨加工為主;拉削:大批大量生產(chǎn)加工精度高且面積不大的平面;磨削:淬硬材料的平面加工;平面加工平面加工1粗刨或粗銑用于加工精度低的平面;2粗銑(或粗刨)-精銑(或精刨)-刮研用于精度要求較高且不淬硬的平面.

批量大:寬刃刨刀;

寬刀精刨;3粗銑(刨)-精銑(刨)-磨多用于加工精度要求較高且淬硬的平面.

不宜加工有色金屬工件;平面加工分析4粗銑-半精銑-高速精銑最適于高精度有色金屬工件的加工.

采用高精度高速鋼銑床和金剛石刀具,銑削表面粗糙度Ra=0.008um以下.5粗車-精車主要用于加工軸,套,盤等類工件的端面.

大類盤類工件的端面在立式車床上加工.成形面的加工

成形面的零件,如機床的手柄,內(nèi)燃機凸輪軸上的凸輪,氣輪機的葉片等.一成形面的技術(shù)要求

形位精度尺寸精度表面質(zhì)量加工時,刀具的切削刃和切削運動,應(yīng)首先滿足表面形狀的要求;成形面的加工分析二成形面加工方法的分析可以車削,銑削,刨削,拉削或磨削等方法歸納兩種基本方式:

1用成形刀具加工即用切削刃形狀與工件輪廓相符合的刀具,直接加工成形面;

如成形車刀車成形面,成形銑刀銑成形面.成形面的加工分析特點:

機床機構(gòu)簡單,操作簡便,但刀具的制造和刃磨比較復(fù)雜(成形銑刀和拉刀),成本較高.

其應(yīng)用受工件成形面尺寸的限制,不宜加工剛度差而成形面較寬的工件;

成形面的加工分析2利用刀具和工件作特定的相對運動加工靠模裝置車削成形面;

手動,液壓仿形裝置或數(shù)控裝置等控制刀具與工件之間特定的相對運動.特點:

刀具簡單,加工成形面的尺寸范圍大;

機床的運動和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本也高;車成形面成形面的加工分析三方案選擇根據(jù)零件尺寸,形狀及生產(chǎn)批量來選擇;成形車削:小型回轉(zhuǎn)體形狀不復(fù)雜的成形面;成形銑削:成形的直槽和螺旋槽;專用成形拉削和專門化機床:大批大量中;成形磨削:淬硬材料的成形面加工;

精度高,粗糙度低的成形面加工;

甚至精整成形面.典型成性面加工--螺紋加工常見的螺紋加工方法有：攻螺紋，套螺紋，車螺紋，銑螺紋和磨螺紋．一常見加工方法１攻螺紋和套螺紋

絲錐：批量小，單件生產(chǎn)；

機用絲錐：車床，鉆床或攻絲機上，大批量；

套螺紋：板牙加工外螺紋，手工或機用；

精度：攻螺紋和套螺紋加工精度低．螺紋加工２車螺紋刀具：螺紋車刀；適用：尺寸大螺紋，單件小批生產(chǎn)；精度：精度高，生產(chǎn)率低，加工質(zhì)量取決工人技術(shù)水平以及機床，刀具本身精度螺紋梳刀：批量大生產(chǎn)中，加工精度低，制造困難，加工有尺寸極限性．３銑螺紋刀具：螺紋銑刀適用：加工尺寸大的傳動螺紋，專用螺紋機床上，生產(chǎn)率高，大批量生產(chǎn)中．螺紋梳刀螺紋的加工根據(jù)所用銑刀的結(jié)構(gòu)，銑螺紋可分為；Ａ盤形螺紋銑刀銑螺紋；Ｂ梳狀螺紋銑刀銑螺紋；Ｃ旋風(fēng)銑螺紋．４磨螺紋刀具；單線砂輪，多線砂輪；機床；螺紋磨床．適用：淬硬螺紋的精加工，如：絲錐，螺紋量規(guī)，滾絲輪及精密傳動桿上的螺紋，為了提高加工精度，必須進行磨削．螺紋加工螺紋的加工二其他加工方法１滾壓螺紋無切削加工方法，工件在滾壓工具作用下，產(chǎn)生塑性變形，而壓出螺紋，螺紋上材料纖維未被切斷，因而強度和硬度都得到了相應(yīng)的提高，滾壓螺紋生產(chǎn)率高，適用于大批大量生產(chǎn)．

主要有搓絲和滾絲．典型成形面--齒輪齒形的加工

齒輪的種類:很多,最常見的是直齒和螺旋齒圓柱齒輪.

齒形曲線:漸開線.

齒輪齒形加工:

成形法(仿形法):用與被切齒輪的齒槽法向截面形狀相符的成形刀具切出齒形的方法;

展成法（包洛法）:利用齒輪刀具與被切齒輪保持粘合運動關(guān)系而切出齒形的方法;齒輪齒形的加工一常見齒形加工方法

1銑齒

A概念成形法加工,利用成形銑刀在萬能銑床上加工齒輪,模數(shù)小于8的齒輪用盤狀模數(shù)銑刀在臥式銑床上加工,模數(shù)大于8的齒輪,用指狀模數(shù)銑刀在立式銑床上加工;

根據(jù)漸開線的形成原理:齒形與模數(shù)和齒數(shù)有關(guān),每個齒形-----同一模數(shù)同一齒數(shù)的銑刀;

實際生產(chǎn)中,同一模數(shù)齒形按照齒數(shù)分成15（8）組,每組采用同一把銑刀加工;

該齒形銑刀按照同組最小齒數(shù)的齒輪輪廓制作,保證加工出齒輪在粘合時不會干涉.銑齒常見齒輪加工方法B銑齒的特點

a成本低一般銑床加工,刀具簡單,成本低;

b加工精度低齒形誤差較大,采用通用分度頭分度,產(chǎn)生分度誤差,銑齒沖擊和振動----加工精度低;

c生產(chǎn)率低銑齒時,重復(fù)切入,切出,退刀和分度,消耗輔助時間長,生產(chǎn)率低;

應(yīng)用:單件小批生產(chǎn)和維修精度不高的齒輪,也用于齒輪粗加工,可以加工直齒,斜齒或人字齒,齒條和錐齒輪等.齒輪銑刀常見齒輪加工方法2插齒屬于展成法加工,用插齒刀在插齒床上加工,按一對圓柱齒相嚙合的原理來加工,插齒刀用高速鋼淬火后磨出前角和后角形成切削刃.插齒時的運動:A主運動插齒刀的上下往復(fù)運動,以str/min計;B分齒運動插齒齒輪的常見加工方法分齒運動指插齒刀和工件之間強制地按照速比保持齒合關(guān)系的運動.N工/N刀=Z刀/Z工

N工,N刀---------工件和插齒刀的轉(zhuǎn)速

Z工，Z刀--------工件和插齒刀的齒數(shù)C圓周進給運動圓周進給運動即分齒運動過程中插齒刀每往復(fù)一次其分度圓周所轉(zhuǎn)過的弧長,mm/r;

他反映插齒刀和齒輪胚轉(zhuǎn)動的快慢,決定每切一刀的金屬切除量和包洛漸開線齒形的切線數(shù)目,從而影響齒面的表面粗糙度Ra值.齒形常見加工方法D徑向進給運動開始插齒時,插齒刀要逐漸切至全齒深,插齒刀每往復(fù)一次徑向移動的距離,稱為徑向進給量.E讓刀運動為了避免插齒刀在返回行程中,刀齒和后刀面與工件的齒面發(fā)生摩擦,在插齒刀返回時,工件必須讓開一段距離;當(dāng)切削行程開始前,工件又恢復(fù)原位.這種運動稱讓刀運動.插齒運動3滾齒

展成法加工,用圓柱滾刀在滾齒機上加工齒輪的輪齒,它按一對螺旋齒輪相拈合的原理進行加工.

蝸桿形:螺旋角很大,齒數(shù)很少;

容屑槽,形成刀齒及切削刃---齒輪滾刀.滾齒的運動A主運動滾刀的高速旋轉(zhuǎn)運動,N刀表示,r/min;滾齒B分齒運動(展成運動)

滾刀與被切齒輪之間強制地按速比關(guān)系保持一對螺旋齒輪的拈合關(guān)系的運動.

N工/N刀=K/Z工

N工,N刀------工件和齒輪滾刀的轉(zhuǎn)速

K-----齒輪滾刀的頭數(shù)

Z工-----工件的齒數(shù)滾齒加工滾齒C垂直進給運動為了齒輪的全齒寬上切出齒形,齒輪滾刀需要沿工件的軸向做進給運動,工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)齒輪滾刀移動的距離,稱為垂直進給量,當(dāng)全部齒輪沿齒寬方向都滾切完畢后,垂直進給停止,加工完畢.

滾切時,工件還需要一個附加的轉(zhuǎn)動;

根據(jù)螺旋齒輪角和導(dǎo)程的關(guān)系,在滾刀垂直進給L距離的同時,工件多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),這個附加轉(zhuǎn)動可以通過調(diào)整滾齒機有關(guān)掛輪來實現(xiàn).滾齒4插齒和滾齒銑齒的比較A插齒和滾齒的精度基本相當(dāng),且都比銑齒高插齒刀滾齒機的分齒運動兩者導(dǎo)致精度相當(dāng);

插齒機和滾齒機的結(jié)構(gòu)和傳動機構(gòu)專門設(shè)計和制造的;

運動的精度高于分度頭的精度;

插齒,滾齒:IT8-IT7;銑齒;IT9;插齒,滾齒與銑齒的比較B插齒齒面上的表面粗糙度Ra值較小;

插齒時,插齒刀沿齒寬連續(xù)切下切屑,而在滾齒和銑齒齒寬是由刀具多次斷續(xù)切削而成,并且在插齒過程中,包絡(luò)齒形的切線數(shù)量比較多,所以插齒的齒面表面粗糙度較小.C插齒生產(chǎn)率低于滾齒而高于銑齒;

插齒有空行程;

插齒和滾齒分齒運動省去銑齒的單獨分度時間;插齒和滾齒與銑齒的比較D插齒刀和齒輪滾刀加工齒輪齒數(shù)范圍較大;

展成原理,銑齒,每個刀號的銑刀加工齒輪齒數(shù)范圍有限;總結(jié):

A滾齒應(yīng)用最廣能加工直齒圓柱齒輪,但生產(chǎn)率高,可加工螺旋齒輪,蝸輪等,不加工內(nèi)齒輪和相距和近的多聯(lián)齒輪.

B插齒應(yīng)用也較廣;

加工直齒和螺旋齒圓柱齒輪,生產(chǎn)效率沒有滾齒高,多用于加工滾刀難加工的內(nèi)齒輪,相距較近的多聯(lián)齒輪和帶有容屑槽的齒輪等.齒輪加工方法二齒形精加工方法銑齒,插齒,滾齒只能對齒輪半精加工,對于