ch3_3.ppt

1、1,3.3 其他類型機(jī)床與加工方法,鉆床與鉆削 銑床與銑削 拉床與拉削 齒輪加工機(jī)床與齒輪加工刀具 磨床與砂輪,3.3.1 鉆床與鉆削,孔是各種機(jī)械零件上出現(xiàn)最多的幾何表面之一?；剞D(zhuǎn)體工件中心的孔通常在車床上加工，非回轉(zhuǎn)體工件的中心孔以及非回轉(zhuǎn)體工件上的非中心位置的孔，通常在鏜床或鉆床上加工。,孔加工特點(diǎn)：,（1）刀具剛性差，容易產(chǎn)生彎曲變形及振動(dòng) （2）定尺寸刀具加工 （3）加工精度和表面質(zhì)量不容易控制,45,1. 鉆削運(yùn)動(dòng)和加工范圍,1.應(yīng)用：鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔。可完成鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔及攻螺紋等工作。 2.運(yùn)動(dòng)分析：工件固定，刀具作旋

2、轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 3.鉆床的主參數(shù)：最大鉆孔直徑,鉆床的加工范圍,2. 鉆床,主要類型: 臺(tái)式鉆床 立式鉆床 搖臂鉆床 深孔鉆床,1.臺(tái)式鉆床（Table machine）,2.立式鉆床 (Vertical drill),特點(diǎn)：主軸軸線垂直布置，且位置固定 加工時(shí)，為使刀具旋轉(zhuǎn)中心線與被加工孔的中心線重合，必須移動(dòng)工件（相當(dāng)于調(diào)整坐標(biāo)位置） 適于加工中小型工件上的孔。,立鉆圖,立式鉆床的傳動(dòng)原理,主運(yùn)動(dòng):單速電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪分級(jí)變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)；主軸旋轉(zhuǎn)方向的變換，靠電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng):主軸隨同主軸套筒在主軸箱中作直線移動(dòng)。 進(jìn)給量用主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，主軸的軸向移動(dòng)量來表示,3.

3、搖臂鉆床（Swinging jib machine）,搖臂鉆床適用于加工單件和中、小批生產(chǎn)中大、中型零件。,搖臂鉆床圖,3 鉆頭、锪鉆、鉸刀和絲錐,19,3.3.2 銑床與銑削,運(yùn)動(dòng)： 主運(yùn)動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件或銑刀,20,1。 銑削運(yùn)動(dòng)和加工范圍,工藝范圍 平面（水平面、垂直面等） 溝槽（鍵槽、T型槽、燕尾槽等） 多齒零件上齒槽（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等） 螺旋形表面（螺紋和螺旋槽） 各種曲面 回轉(zhuǎn)體表面及內(nèi)孔 切斷,21,22,23,2. 銑床,臥式升降臺(tái)銑床 立式升降臺(tái)銑床 龍門銑床 工具銑床 仿形銑床 圓臺(tái)銑床 各種專門化銑床等 2.3.2.avi,24,1. 臥式升降臺(tái)銑床,特

4、點(diǎn)：主軸位置水平 應(yīng)用：銑削平面、溝槽和多齒零件等,25,1-床身 2-懸梁 3-主軸 4-銑刀心軸、5-工作臺(tái) 6-床鞍 7-升降臺(tái) 8一底座,銑床.mpg,26,27,28,29,2.立式升降臺(tái)銑床,立式升降臺(tái)銑床的主軸是垂直安置的。 銑頭1可根據(jù)加工要求在垂直平面內(nèi)調(diào)整角度，主軸可沿其軸線方向進(jìn)給或調(diào)整位置。 刀具端銑刀或立銑刀 加工平面、斜面、溝槽、臺(tái)階、齒輪、凸輪等。 主參數(shù)工作臺(tái)面寬度（1/10）,30,組成： 1一銑頭 2一主軸 3一工作臺(tái) 4一床鞍 5-升降臺(tái),31,三、龍門銑床,大型高效能銑床 主要加工各類大型工件上的平面和溝槽，借助于附件還可完成斜面、內(nèi)孔等加工 組成：工作

5、臺(tái)、水平銑頭、橫梁、垂直銑頭、立柱、頂梁、床身 主參數(shù)工作臺(tái)面寬度（1/100）,33,34,3. 銑刀,圖 銑削示意,3.銑刀,36,銑平面用銑刀,37,銑溝槽用銑刀,38,銑成形面用銑刀,齒輪銑削.avi,39,銑成形溝槽用銑刀,40,4. 銑削加工工藝特點(diǎn),銑平面有周銑和端銑兩種方式。 周銑中有逆銑與順銑之分； 端銑中有對(duì)稱銑和不對(duì)稱銑之分。,41,1. 周銑和端銑,銑削可分為端銑和周銑 分別在立式銑床和臥式銑床上進(jìn)行 端銑刀桿粗而短，剛性好，而且端銑刀直徑大，通常鑲嵌硬質(zhì)合金刀片，所以不但容易實(shí)現(xiàn)高速銑削或強(qiáng)力銑削，而且每一行程的銑削寬度可達(dá)數(shù)百毫米（取決于銑刀直徑） 圓周銑削銑刀刀桿

6、細(xì)長(zhǎng)，剛性很差；銑刀直徑小；銑切寬度較窄（取決于銑刀寬度） 端銑生產(chǎn)率高于周銑 大批、大量生產(chǎn)中加工平面一般都采用端銑,42,端銑的加工質(zhì)量略優(yōu)于周銑,周銑時(shí)通常只有12個(gè)刀齒同時(shí)在進(jìn)行切削工作，并且切屑厚度的變化也很大當(dāng)?shù)洱X切入和切出時(shí)，切削力波動(dòng)較大，并產(chǎn)生一定的沖擊； 端銑同時(shí)參加切削的刀齒常多于2個(gè)，切屑厚度的變化也較小，所以切削過程比周銑平穩(wěn)； 端銑的切削工作是由沿銑刀外圓排列的主切削刃完成的，端面方向的副切削刃對(duì)已加工面起修光作用，故可獲得較高的粗糙度； 周銑不僅沒有修光刃，而且被加工表面實(shí)際上是由一連串圓弧所組成，故其加工粗糙度稍低于端銑； 端銑的刀桿剛度遠(yuǎn)高于周銑，故切削振動(dòng)較

7、小,43,2.逆銑與順銑,按照銑削時(shí)主運(yùn)動(dòng)速度方向與工件進(jìn)給方向的相同或相反，又分為順銑和逆銑。,44,順銑,順銑：銑刀刀齒在工件切入處的切削速度方向與工件進(jìn)給速度方向相同。248.swf 采用順銑：冷硬程度減輕，表面質(zhì)量提高、刀具壽命長(zhǎng)。 順銑時(shí)垂直分力使夾緊穩(wěn)定?？v向分力的變化，會(huì)使切削過程不平穩(wěn)。2-48.swf 采用順銑，必須要求銑床工作臺(tái)進(jìn)給絲杠螺母有消除側(cè)向間隙的機(jī)構(gòu)，或使用液壓傳動(dòng)銑床。,45,逆銑,逆銑：銑削時(shí)，銑刀刀齒在工件切入處的切削速度與工件進(jìn)給速度方向相反。圖249.swf 逆銑時(shí)，工件表面冷硬程度大，表面質(zhì)量差，刀具磨損嚴(yán)重。 逆銑進(jìn)給平穩(wěn)。變化的垂直分力會(huì)引起工件振

8、動(dòng)。 2-49.swf,46,圖43,47,3.3.3 拉削加工,1.拉削運(yùn)動(dòng)和加工范圍 2.拉床 3.拉刀 4.拉削加工工藝特點(diǎn),48,1.拉削運(yùn)動(dòng)和加工范圍,用拉刀進(jìn)行加工 可加工各種形狀的通孔、平面及成形表面 運(yùn)動(dòng)：只有主運(yùn)動(dòng)而沒有進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 2-63.swf 拉削時(shí)，一般由拉刀作低速直線運(yùn)動(dòng)，被加工表面在一次走刀中形成 拉床的主運(yùn)動(dòng)通常采用液壓驅(qū)動(dòng) 主參數(shù)：最大額定拉力 如：L6120 200000N（20tf）,49,50,2.拉床,按用途分 內(nèi)拉床及外拉床 按機(jī)床布局分臥式、立式、鏈條式,51,臥式內(nèi)拉床,52,立式內(nèi)拉床,53,立式外拉床,54,鏈條式拉床,55,3.拉刀,56,拉

9、孔示意圖,2-69.avi,57,4.拉削加工工藝特點(diǎn),拉孔前工件須經(jīng)鉆孔或擴(kuò)孔。 回轉(zhuǎn)體零件的加工往往都是采取先拉孔，然后以孔為定位基準(zhǔn)，加工其它表面。 拉孔能達(dá)到的公差等級(jí)為IT9IT6，表面粗糙度為0.16Ra2.5m。 用拉刀還可以加工成形孔、花鍵孔。 拉孔常用在大批大量生產(chǎn)中加工孔徑為8125mm、孔深不超過孔徑5倍的中小件通孔。 不適合于加工大孔及單件小批生產(chǎn)。,58,3.3.4 齒輪加工機(jī)床和齒輪加工刀具,59,3.3.4 齒輪加工機(jī)床和齒輪加工刀具,1. 概述 (1) 齒輪的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分類 按輪齒的齒向分：直齒、斜齒、人字齒 按功用分：傳遞運(yùn)動(dòng)、傳遞力 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 齒部形狀

10、復(fù)雜 淬火齒輪加工復(fù)雜 齒輪精度要求高,60,61,62,1 .概述,(2) 齒輪的技術(shù)要求及檢驗(yàn)項(xiàng)目 運(yùn)動(dòng)精度 工作平穩(wěn)性 接觸精度 齒側(cè)間隙,63,(3)齒輪的材料、熱處理及毛坯,材料：根據(jù)傳遞力、運(yùn)動(dòng)及線速度定 一般：45鋼、20Gr、40Gr、20GrMnTi 低速重載：抗彎曲、強(qiáng)度好。18GrMnTi 高速：抗疲勞。38GrMoAl 非傳遞力：不淬火鋼、鑄鐵、夾布膠木、尼龍 熱處理： 齒坯正火 齒部局部淬火 毛坯 棒料：小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)強(qiáng)度要求不高 鍛件：強(qiáng)度要求高、耐磨、耐沖擊 鑄件：直徑大于400600 精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造、粉末冶金、熱軋、冷擠,64,常見的齒形加工

11、方法,65,2. 圓柱齒輪齒形的加工方法,(1)成形法加工齒形 (2)滾齒 (3)插齒 (4)磨齒,圖6-31,(1)成形法加工齒形,67,2. 滾齒,1）、滾齒特點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，通用性好，運(yùn)動(dòng)精度高，粗糙度大， 不能加工內(nèi)齒輪，齒條，人字齒，齒圈很近的多聯(lián)齒輪。 圖6-33,68,69,70,71,2） 插齒與滾齒工藝特點(diǎn)比較,（1）加工質(zhì)量 （2）生產(chǎn)率 切制大模數(shù)齒輪，滾齒生產(chǎn)率高， 加工小模數(shù)齒輪，多聯(lián)齒，窄齒，插齒生產(chǎn)率高。 （3）應(yīng)用范圍,72,73,74,2） 插齒與滾齒工藝特點(diǎn)比較,插齒的運(yùn)動(dòng)精度比滾齒低。 、插齒參與切削的齒比滾齒多，刀具的分齒誤差影響。 、機(jī)床傳動(dòng)鏈的誤差

12、、工件的讓刀運(yùn)動(dòng)。 插齒的平穩(wěn)性精度（齒形精度）比滾齒高， 、插齒刀可刃磨成高精度的漸開線齒形，齒形精度高 、進(jìn)給量小，切削次數(shù)多，齒形精度高，表面粗糙度小。 接觸精度（齒向誤差大）比滾齒低 、裝夾誤差齒坯精度由夾具保證 、插齒機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率高，主軸與套筒磨損大，,75,4.磨齒,1.磨齒的應(yīng)用 精加工（36）5級(jí)以上 淬硬齒輪，粗糙度Ra0.80.02um， 加工成本高、生產(chǎn)率低。 2.磨齒原理及方法 圖6-36 成形法：成形砂輪，磨內(nèi)齒輪及特殊齒輪。 展成法：齒輪齒條嚙合原理。 （1）雙片蝶形砂輪磨齒 傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，誤差小，展成運(yùn)動(dòng)精度，分度精確，生產(chǎn)率低。 （2）單片錐形砂輪磨齒 展成運(yùn)動(dòng)

13、傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，誤差大，磨齒精度低，一般6級(jí)。 （3）蝸桿砂輪磨齒輪,76,77,78,79,5. 剃齒,（1）.原理和方法 原理：軸線相交叉的螺旋齒輪嚙合，齒向有相對(duì)滑動(dòng)； 方法：剃齒刀與工件間有夾角=工+刀， 軸向剃齒、對(duì)角剃齒、切向剃齒、徑向剃齒。,80,81,82,圖6-34,83,4. 剃齒,（2）.剃齒的應(yīng)用 （1）非淬火齒輪的精加工，淬火齒輪淬硬前的半精加工。 （2）剃齒改善齒輪的平穩(wěn)性精度、接觸精度和表面粗糙度，不會(huì)提高運(yùn)動(dòng)精度 （3）生產(chǎn)率高，成本低,84,4. 剃齒,（3）.注意： 、齒輪材料 材料均勻、雜質(zhì)和韌性小、硬度3352HRC最好。 、齒輪剃前精度 剃后精度能

14、提高一級(jí)，對(duì)公法線長(zhǎng)度變動(dòng)Fw修整能力差 對(duì)徑向跳動(dòng)修正能力強(qiáng) 、剃齒余量適中,85,5. 珩齒,（1）.珩齒原理及工藝特點(diǎn) 是熱處理后齒輪的精加工方法， 工作原理同剃齒；不同的是工具帶磨料的塑料砂輪。 （1）齒面表面質(zhì)量好、粗糙度低 （2）修正誤差能力低 原因：不能強(qiáng)行切下金屬 （2）.珩齒的應(yīng)用 主要用于減少表面粗糙度值， 去除熱處理后齒面的氧化皮及毛刺； 優(yōu)點(diǎn)：Ra值小，效率高，成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便， 加工6-7級(jí)齒輪。,86,圖6-35,3.3.5 鏜床、鏜削運(yùn)動(dòng)和加工范圍 (Boring machine),機(jī)床加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)與鉆床類似 主運(yùn)動(dòng)為鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則根據(jù)機(jī)床類

15、型和加工條件不同，由刀具完成，或者由工件完成； 功用除鏜孔外，大部分鏜床還可以進(jìn)行銑削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。,鏜 床,應(yīng)用： 通常加工尺寸較大且精度要求較高的孔 特別是分布在不同表面上 孔距和位置精度（平行度、垂直度和同軸度等）要求很嚴(yán)格的孔系 如箱體、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔系加工 鏜孔精度可達(dá)IT6ITll級(jí)，表面粗糙度為Ra0.6380m。 加工方法：鏜刀鏜削工件上鑄出或已粗鉆出的孔 機(jī)床類型：臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床、銑鏜加工中心,(1)臥式銑鏜床,主運(yùn)動(dòng) 鏜軸和平旋盤的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜軸軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 平旋盤徑向刀架的

16、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。,圖5-33,圖5-34,2.4.6 鏜刀和鏜床加工工藝范圍,(1)鏜孔方式 鏜孔可以在不同的機(jī)床上進(jìn)行，有三種不同的加工方式。 1)工件回轉(zhuǎn)，刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 2)刀具回轉(zhuǎn)，工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。 3)刀具回轉(zhuǎn)并作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。 圖413,圖413,A.avi,鏜孔電影,(2)鏜孔的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍,鏜孔可以在鏜床、車床等機(jī)床上進(jìn)行，具有機(jī)動(dòng)靈活、經(jīng)濟(jì)易行的優(yōu)點(diǎn)。 鏜孔可加工各種不同尺寸和不同精度的孔，對(duì)于大尺寸孔，鏜孔幾乎是唯一的加工方法。 鏜孔可以達(dá)到的公差等級(jí)為ITllIT7，表面粗糙度為0.63Ra10m。,3.3.5 磨 床 與砂輪,外圓磨床 內(nèi)圓磨床 平面磨床 工具磨

17、床,專門化磨床 砂帶磨床 其它磨床,1. 外圓磨削加工工藝,外圓磨床主要用來磨削： 外圓柱面 圓錐面 外圓磨床主要類型： 普通外圓磨床、 萬能外圓磨床、無心外圓磨床、 寬砂輪外圓磨床、端面外圓磨床等。,1. 萬能外圓磨床,床 身1: 工作臺(tái)3: 上下兩層， 上工作臺(tái)可相對(duì)于下工作臺(tái)在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)（l0） 磨削圓錐面 頭架2和尾座6 砂輪架5：裝砂輪主軸及其傳動(dòng)裝置 裝在砂輪架上的內(nèi)磨裝置4 砂輪架和頭架，都可轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，磨削錐度較大的圓錐面,橫向進(jìn)給手柄,腳踏操作板,尾座,橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu),砂輪架,內(nèi)圓磨具,工作臺(tái),頭架,萬能外圓磨床外觀圖,床身,2-102a.swf,2-105.swf,2-1

18、06.swf,2-104.swf,2. 無心磨削加工工藝,1.無心磨外圓表面的工作原理 無心磨削時(shí)，工件以被加工表面自身定位，用托板支持著放在砂輪與導(dǎo)輪之間進(jìn)行磨削，工件的軸心線稍高于砂輪與導(dǎo)輪連線中心。 圖2107 磨削時(shí)，工件靠導(dǎo)輪與工件之間的摩擦力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪采用摩擦系數(shù)大橡膠制造。砂輪速度則大大高于導(dǎo)輪速度。,3. 內(nèi)圓磨削加工工藝,磨孔方式 1)內(nèi)圓磨削。 2)行星磨削。 3)無心內(nèi)圓磨削。 圖2-110a,圖4-15,圖2-110a,圖2-110c,圖2-110b,4. 平面磨削加工工藝,平面磨削方法有圓周磨和端面磨兩種 磨平面.avi,圓周磨,特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：砂輪和工件的接觸面小，發(fā)熱量小，磨削區(qū)的散熱、排屑