机械制造基础切削加工课件

常用加工方法综述常用加工方法综述7/1/20241第一节第一节 车削的工艺特点及其应用车削的工艺特点及其应用 一、车削的工艺特点一、车削的工艺特点1.易于保证工件各加工面的位置精度易于保证工件各加工面的位置精度2.切削过程比较平稳切削过程比较平稳3.适合有色金属零件的精加工适合有色金属零件的精加工钢铁：粗车钢铁：粗车半精车半精车精车精车磨削磨削有色金属：粗车有色金属：粗车半精车半精车精车精车精细车精细车4.刀具简单刀具简单7/1/20242二、工件装夹的方法二、工件装夹的方法1.三爪或四爪卡盘装夹三爪或四爪卡盘装夹适用于长径比L/D4的工件2.卡盘、顶尖组合或拨盘、顶尖组合装夹卡盘、顶尖组合或拨盘、顶尖组合装夹适用于长径比L/D=410的工件3.心轴装夹心轴装夹适用于盘、套类零件的精加工4.其它附件其它附件长径比L/D10或异形的工件，常用跟刀架、中心架、花盘等组合装夹7/1/202437/1/20244三、车削的应用三、车削的应用1.车外圆面车外圆面2.车内园面车内园面(车床上镗孔车床上镗孔)粗车：精车：实体零件：已铸出、锻出孔：镗孔加工精度达加工精度达IT8IT7，表面粗糙度值达，表面粗糙度值达1.60.8m钻孔扩扩、铰铰(或镗)钻中心孔7/1/202453.车锥面车锥面1)1)转动小刀架法转动小刀架法2)2)成形刀法成形刀法3)3)偏移尾架法偏移尾架法4)4)靠模法靠模法可加工内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制适于加工锥面较短的内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制可加工较长的锥面，但不能加工锥孔及锥角较大的锥面适用于大批量生产，可加工内外锥面7/1/202465.车成形面车成形面1)1)双手控制法双手控制法2)2)成形刀法成形刀法3)3)靠模靠模法法6.车螺纹车螺纹7.滚花滚花4.车端面、切槽、切断车端面、切槽、切断卧式车床和数控车床：单件小批生产轴、盘、套类零件卧式车床和数控车床：单件小批生产轴、盘、套类零件立式车床：长径比小的重型零件立式车床：长径比小的重型零件转塔车床：成批生产外形复杂且有内孔及螺纹的中小型轴、套转塔车床：成批生产外形复杂且有内孔及螺纹的中小型轴、套类零件类零件半自动和自动车床：大批、大量生产形状不太复杂的小型零件半自动和自动车床：大批、大量生产形状不太复杂的小型零件一般：一般：7/1/20247第二节第二节 钻、镗削的工艺特点及其应用钻、镗削的工艺特点及其应用钻削：用钻头在实体零件上加工孔的方法加工精度：加工精度：IT13IT11表面粗糙度：表面粗糙度：Ra=2512.5um刀具：钻头设备：钻床、车床、镗床、铣床钻床台式钻床立式钻床摇臂钻床7/1/20248一、钻削的工艺特点一、钻削的工艺特点1.容易产生容易产生“引偏引偏”2.排屑困难排屑困难3.切削热不容易传散切削热不容易传散 预锥形定心坑预锥形定心坑 用用钻套钻套导向导向 对称刃磨两个主切削刃对称刃磨两个主切削刃修磨出分屑槽修磨出分屑槽加切削液加切削液7/1/20249二、钻削的应用二、钻削的应用单件、小批生件、小批生产中小型工件上的小孔：台式中小型工件上的小孔：台式钻床床中小型工件上直径中小型工件上直径较大的孔：立式大的孔：立式钻床床大中型工件上的孔：大中型工件上的孔：摇臂臂钻床回床回转体工件上的孔：体工件上的孔：车床床成批和大量生成批和大量生产：钻模模、多多轴钻或或组合机床合机床精度高，粗糙度小的中小孔：需精度高，粗糙度小的中小孔：需扩孔和孔和铰孔孔1 1）钻削精度和表面质量要求不高的孔；油孔）钻削精度和表面质量要求不高的孔；油孔2 2）精度和表面质量要求较高内表面，可用钻孔预加工）精度和表面质量要求较高内表面，可用钻孔预加工3 3）钻内螺纹攻丝前所需底孔）钻内螺纹攻丝前所需底孔7/1/202410三、扩孔与铰孔三、扩孔与铰孔1.1.扩孔扩孔用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工加工精度：IT10IT9表面粗糙度：Ra=3.21.6um扩孔：刀齿多、无横刃，刚性较好，导向好，切削条件好，质量较高7/1/2024112.铰孔铰孔用绞刀对工件上已有的孔进行精加工加工精度：IT9IT7表面粗糙度：Ra=1.60.4um钻钻钻钻扩扩扩扩铰铰铰铰 是非常典型的工艺但不保证位置精度7/1/202412四、镗孔四、镗孔用镗刀对已有的孔进行再加工一般镗孔精度：IT8IT7，Ra=1.60.8um精细镗精度：IT7IT6，Ra=0.80.2um回转体零件上的孔车床上镗箱体类零件上的孔或(垂直或平行)孔系镗床上镗在镗床上还可加工平面、沟槽、钻、扩、铰孔等1.1.镗孔镗孔7/1/202413镗孔可校正孔轴线，保证位置精度，适应性广2.2.镗刀镗刀及镗孔的工艺特点及镗孔的工艺特点7/1/202414第三节第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用刨、拉削的工艺特点及其应用一、刨削的工艺特点一、刨削的工艺特点1)生产率较低生产率较低2)通用性好通用性好 刨削常用于单件小批生产及修配中二、刨削的应用二、刨削的应用加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um主要用于加工平面，也可加工各种沟槽、成形面等牛头刨床：适于加工中、小型零件龙门刨床：适于加工大型零件插床：主要加工齿轮、内表面(如键槽、花键)等7/1/2024157/1/202416三、拉削三、拉削加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=0.40.8um用拉刀在拉床加工工件的工艺 生产率高生产率高 加工范围广加工范围广 加工精度高，表面粗糙度较小加工精度高，表面粗糙度较小 拉床结构简单拉床结构简单 拉刀价格昂贵拉刀价格昂贵7/1/2024177/1/2024187/1/202419第四节第四节 铣削的工艺特点及其应用铣削的工艺特点及其应用 一、铣削的工艺特点一、铣削的工艺特点1.生产率较高生产率较高2.容易产生振动容易产生振动3.刀齿散热条件好刀齿散热条件好常用铣床立式铣床卧式铣床7/1/202420二、铣削方式二、铣削方式顺铣：接触处铣刀旋转方向与工件进给方向相同逆铣：接触处铣刀旋转方向与工件进给方向相反1.周铣法周铣法顺铣顺铣逆铣逆铣刀具耐用刀具耐用工件表面质量高工件表面质量高工件的加持稳定工件的加持稳定工件表面质量低工件表面质量低刀具磨损快刀具磨损快宜铣削有黑皮的表面宜铣削有黑皮的表面7/1/202421逆铣逆铣 切削层由切削层由0增大到最大值；增大到最大值；切削开始刀刃不切入工件，而是挤压滑行，刀刃磨损，工件表切削开始刀刃不切入工件，而是挤压滑行，刀刃磨损，工件表面质量下降；面质量下降；切削力上抬工件，增加了工件振动可能；切削力上抬工件，增加了工件振动可能；逆铣时，螺母中间隙处于有利位置，不至使工件窜动，不易损逆铣时，螺母中间隙处于有利位置，不至使工件窜动，不易损坏刀具；坏刀具；目前常用逆铣法。目前常用逆铣法。顺铣顺铣 由于螺母中间隙处于不利位置，工件可能会窜动，可能会损坏由于螺母中间隙处于不利位置，工件可能会窜动，可能会损坏刀具，损坏工件刀具，损坏工件工件有黑皮时常用逆铣法工件有黑皮时常用逆铣法7/1/202422逆铣逆铣顺铣顺铣7/1/2024232.端铣法端铣法根据铣刀与工件相对位置的不同分为根据铣刀与工件相对位置的不同分为对称铣削法和不对称铣削法对称铣削法和不对称铣削法目的是改善铣削过程目的是改善铣削过程7/1/2024243.周铣法与端铣法周铣法与端铣法的比较的比较1 1）端铣同时工作的刀齿数多，铣削过程平稳，）端铣同时工作的刀齿数多，铣削过程平稳，其加工质量比周铣高其加工质量比周铣高2 2）端铣系统刚性好，可进行强力、高速切削，）端铣系统刚性好，可进行强力、高速切削，其生产率比周铣高其生产率比周铣高3 3）铣）铣平面平面大都用端铣，而周铣的适应性强，可大都用端铣，而周铣的适应性强，可铣削平面、铣削平面、沟槽沟槽和和成形面成形面等等7/1/202425二、铣削的应用二、铣削的应用加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um加工中、大型工件或同时加工多个中小型工件：龙门铣床加工中、大型工件或同时加工多个中小型工件：龙门铣床单件、小批生产小、中型工件：升降台式铣床单件、小批生产小、中型工件：升降台式铣床单件小批生件小批生产盘状成形零件在立式状成形零件在立式铣床上加工床上加工 角度沟槽用相应的角度铣刀在卧式铣床上加工角度沟槽用相应的角度铣刀在卧式铣床上加工 T T型槽和燕尾槽用专用槽铣刀在立式铣床上铣削型槽和燕尾槽用专用槽铣刀在立式铣床上铣削 曲曲线外形或内槽可用外形或内槽可用圆形工作台在立式形工作台在立式铣床上加工床上加工 利用分度利用分度头可加工需要等分的工件，如可加工需要等分的工件，如齿轮等等 在卧式在卧式铣床上可用床上可用锯片片铣刀切断刀切断7/1/202426第四节第四节 磨削的工艺特点及其应用磨削的工艺特点及其应用 用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程，即磨削用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程，即磨削用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程，即磨削用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程，即磨削砂砂轮是由磨料加是由磨料加结合合剂用用烧结的方法而制的方法而制成的多孔物体。砂成的多孔物体。砂轮的的特性包括磨料、粒度、特性包括磨料、粒度、硬度、硬度、结合合剂、组织以以及形状和尺寸等及形状和尺寸等砂轮有自行推陈出新、保持自身锋锐的自锐性砂轮有自行推陈出新、保持自身锋锐的自锐性7/1/202427一、磨削过程一、磨削过程即砂即砂轮的磨粒从工件的磨粒从工件表面切除表面切除细微金属微金属层的的过程，包括磨粒滑擦表面，程，包括磨粒滑擦表面，磨粒刻划出沟痕、形成隆磨粒刻划出沟痕、形成隆起，切下切屑三个起，切下切屑三个阶段段磨削磨削时，锋利凸出的磨粒切下切屑；不太凸出或利凸出的磨粒切下切屑；不太凸出或磨磨纯的磨粒刻划、的磨粒刻划、挤压表面；凹下的磨粒滑擦表面表面；凹下的磨粒滑擦表面7/1/202428二、磨削的工艺特点二、磨削的工艺特点1.1.精度高、表面粗糙度小精度高、表面粗糙度小4.4.磨削温度高；磨削温度高；80010002.2.砂轮具自锐作用砂轮具自锐作用3.3.背向磨削力背向磨削力F Fp p较大较大一般磨削精度：一般磨削精度：IT7IT6，Ra=0.20.8m精磨：精磨：Ra=0.0080.1m可可强强力力连续磨削，提高生磨削，提高生产效率效率影响加工精度，最后磨削要少吃刀或不吃刀影响加工精度，最后磨削要少吃刀或不吃刀采用大量的切削液：冷却、采用大量的切削液：冷却、润滑、冲洗滑、冲洗磨削钢件时用切削液是苏打水或乳化液磨削钢件时用切削液是苏打水或乳化液磨削铸铁、青铜时用吸尘器清除尘屑磨削铸铁、青铜时用吸尘器清除尘屑7/1/202429三、磨削的应用三、磨削的应用磨削可以加工各种磨削可以加工各种外外圆面、内孔、平面、面、内孔、平面、成形面，如成形面，如齿轮齿面；面；还可刃磨各种刀具可刃磨各种刀具磨削可加工磨削可加工铸铁、碳、碳钢、合金、合金钢等一般等一般结构材料，构材料，也能加工高硬度的淬硬也能加工高硬度的淬硬钢、硬、硬质合金、陶瓷、玻璃等合金、陶瓷、玻璃等难切削材料，但不宜加工塑性切削材料，但不宜加工塑性较大的有色金属大的有色金属7/1/2024301.外圆磨削外圆磨削7/1/2024312.内圆磨削内圆磨削内内圆磨削也有磨削也有纵磨法和横磨法磨法和横磨法磨孔与磨孔与铰孔或拉孔相比孔或拉孔相比较：1 1）可以加工淬硬的工件孔）可以加工淬硬的工件孔2 2）不）不仅能保能保证孔本身的尺寸精度和表面孔本身的尺寸精度和表面质量，量，还可提高可提高孔的位置精度和孔的位置精度和轴线的直的直线度度3 3）用同一个砂）用同一个砂轮可以磨削不同直径的孔，灵活性可以磨削不同直径的孔，灵活性较大大4 4）生）生产率比率比铰孔低，比拉孔更低孔低，比拉孔更低内圆磨与外圆磨相比较：内圆磨与外圆磨相比较：表面粗糙度大表面粗糙度大 生产率低生产率低 一般仅用于淬硬孔7/1/2024323.平面磨削平面磨削周磨：周磨：多用于加工质量要求较高的工件多用于加工质量要求较高的工件端磨：端磨：多用于加工质量要求不高的工件，或替代铣削多用于加工质量要求不高的工件，或替代铣削作为精磨前的预加工作为精磨前的预加工4.成形面磨削成形面磨削7/1/202433