金屬工藝學之切削加工.ppt

1、,第7章 典型表面切削成形的 基本方法,主要內(nèi)容,7.1 外圓表面切削成形,7.2 平面切削成形,7.3 孔的加工成形,7.4 成形面切削成形,本章目的,了解各種不同類型的加工方法及相應機床的工藝特點及適用范圍，從而能根據(jù)不同零件的特點，正確選擇加工方法及機床，制訂最佳加工方案,7.1 外圓表面切削成形,外圓表面的典型零件,軸類零件,盤類零件,外圓表面的典型加工方法,外圓表面的技術要求,車削,磨削,1、尺寸精度 2、形狀精度,3、位置精度 4、表面質量,車削加工范圍,7.1.1 外圓表面的車削 車削加工的工藝范圍 粗車(coarse turning) IT 10-IT13 Ra 6.3-12.

2、5m 半精車(semi-extractive turning) IT 9-IT10 Ra 3.2-6.3m 精車(extractive turning) IT 7-IT8 Ra 0.8-3.2m 精細車(fine turning) IT 6-IT7 Ra 0.2-0.8m 外圓表面車削加工設備及工藝特點 生產(chǎn)率高 應用廣泛 加工材料范圍較廣 車削外圓時工件的裝夾特點 裝夾方便快捷 易于保證位置精度,7.1.2 外圓表面的磨削,a.磨削的實質及磨削過程,砂輪的組成與分類,磨削運動,磨削的實質,砂輪是由磨料與粘結劑組成的多孔物體,磨料種類(剛玉,立方氮化硼) 粘結劑種類(金屬,橡膠,陶瓷) 砂輪硬

3、度(Y,ZR,R) 磨料的粒度(40#,60# 120#),磨削運動演示,磨削的實質演示,無心磨,中心磨,砂輪的組成,返回,磨削運動,返回,返回,中心磨,縱向進給,橫向進給,無心磨,返回,7.1.3 外圓加工方案的制訂,a.影響外圓加工方案的主要因素,工件材料,加工精度,熱處理狀態(tài),b.典型外圓加工方案,1.粗車,2.粗車-半精車,3.粗車-半精車-精車,4.粗車-半精車-磨削,5.粗磨-精磨-研磨,加工路線,車削,磨削,7.2 平面切削成形,7.2.1平面車削(plane turning),7.2.2平面刨削(planing),7.2.3平面銑削(milling),周銑法,順銑,逆銑,端銑法

4、,周銑法與端銑法的比較,銑削加工的工藝特點,用圓柱銑刀的圓周上分布的刀齒加工平面的方法,用圓柱銑刀端面分布的刀齒加工平面的方法,銑削加工應用,1、周銑法,返回,返回,2、端銑法,3、周銑與端銑的比較,加工質量: 端銑比周銑高,加工效率: 端銑比周銑高,加工適應性: 端銑比周銑差,4、銑削加工工藝特點,a.生產(chǎn)率較刨削高,c.刀具耐用度高,b.加工精度及表面粗糙度較差,d.適用范圍廣,返回,1）順銑法（down milling) 每齒切削厚度從最大到最小，刀具易切入工件，刀具耐用度較高。 刀齒對工件的切削分力F1向下，有利于工件的夾緊，故順銑的切削過程比較平穩(wěn)。 順銑時因切削水平分力F2與工件進

5、給方向一致，當水平分力大于工作臺的摩擦阻力時，由于工作臺進給絲桿與固定螺母間一般存在較大間隙，造成工作臺串動。因此，順銑時應調(diào)整好絲杠與螺母間的間隙。 順銑在開始切削時切削力較大，如果刀桿剛性較差，就會出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。,返回,2）逆銑法（up milling) 逆銑時切削水平分力F2方向與工件進給方向相反，因此，切削送進平穩(wěn)，有利于提高表面質量和防止扎刀現(xiàn)象。 逆銑時水平分力F1向上，不利于工件的夾緊。 逆銑時刀齒從已加工表面開始進刀，刀具磨損較大，且影響已加工表面質量。,返回,7.2.4 平面磨削(grinding),1.平面磨削方法,(1)周磨,a.砂輪與工件接觸面積小,磨削熱少,排屑和冷卻

6、條件好,b.加工精度高,c.生產(chǎn)率低,d.適用于批量生產(chǎn)磨削精度較高的中小型零件.,(2)端磨,a.接觸面積大,磨削熱多,排屑和冷卻條件差,b.磨削精度低,c.生產(chǎn)率高,d.適用于成批大量生產(chǎn),2.平面磨削工藝特點 機床結構簡單,系統(tǒng)剛性較強,加工質量及生產(chǎn)率較內(nèi)外圓磨高. 工件裝夾簡單,生產(chǎn)率高. 成批,大量生產(chǎn)中可以磨削代替銑削與刨削去掉毛坯表面上的硬皮,既能提高生產(chǎn)率,又內(nèi)有效保證加工質量,7.2.5平面加工方案的制訂,7.3 孔的加工成形,孔的技術要求,孔的加工方法,尺寸精度,形狀精度,位置精度,表面質量,鉆,擴,鉸,鏜,拉,磨,珩磨,研磨,7.3.1 鉆削,(1) 鉆孔,利用鉆頭在實

7、體材料上加工內(nèi)孔的工藝方法,a.鉆頭切削部分的組成,b.鉆孔的工藝特點,刀具簡單,鉆頭剛性較差,容易引偏,排屑困難,c.鉆孔工藝的應用,低精度孔的最終加工,只能保證單個孔的精度,高精度孔的粗加工,鉆孔,鉆頭切削部分的組成,返回,引偏,返回,鉆孔工藝,(2) 擴孔 （core drilling),a.刀具刀刃多，切削用量小， 無橫刃，剛性好,b.加工精度較高 IT10，Ra 3.2-6.3m,c.加工效率較高,d.用于一般精度孔的最終加工，高精度孔的半精加工,用擴孔刀對已有的孔進行擴大的加工。,擴孔,(3) 鉸孔(reaming),a.鉸刀刀刃多,導向性好,剛性好,b.鉸刀制造精度高,c.鉸刀有

8、修光刃,可校準孔徑和修光孔壁,d.鉸孔加工余量小,切削力小,切削熱少,排屑,冷卻潤滑條件好,e.加工精度高 IT6-IT8 , Ra 0.4-1.6m,鉸孔,7.3.2 鏜孔,車床鏜孔 鏜床鏜孔,其它種類的鏜床,鏜床應用,3) 鏜削工藝特點,a.適應性廣,b.不僅可以保證單個孔的尺寸精度和形狀,而且可以保證孔與孔之間的相互位置精度.,d.生產(chǎn)率低,c.廣泛用于單件,小批量生產(chǎn)中的孔或孔系的加工,鏜刀結構,7.3.3 磨孔,磨孔是孔的精加工方法之一，加工精度IT6-IT8，Ra 0.4-1.6m,與外圓磨削相比較,具有以下工藝特點,a.表面粗糙度較大,b.磨削精度控制比較困難,c.生產(chǎn)率較低,結

9、論：磨孔主要用于不宜或無法進行鏜削，鉸削或拉削的高精度及淬硬孔的精加工,7.3.4 孔加工方案的制訂,7.4 成形面切削成形,成形面的種類,回轉成形面,直線成形面,立體成形面,成形面的技術要求,a.尺寸精度,b.形狀精度,c.位置精度,d.表面質量,7.4.1 成形面加工方法分析,成形面的磨削加工,7.4.2.1 用成形刀具加工,車削成形面,銑削成形面,刨削成形面,拉削成形面,磨削成形面,工藝特點:,a.加工精度主要取決于刀具精度,b.易于保證同一批零件形狀及尺寸的一致性和互換性,c.生產(chǎn)率高,d.刀具重磨次數(shù)多,使用壽命長,e.刀具設計制造復雜,成本高,車削成形面,銑削成形面,磨削成形面,7.4.2.2 用簡單刀具加工,(1)用靠模裝置加工成形面,a.生產(chǎn)效率高,b.加工精度由靠模決定,c.靠模形狀復雜,成本高,e.靠模易摩損,d.適合成批生產(chǎn)中應用,(2)按運動軌跡法加工成形面,外球面的銑削,內(nèi)球面的銑削,外球面的車削,內(nèi)球面的車削,外球面的磨削,內(nèi)球面的磨削,銑削,車削,磨削,銑削