切削加工方法与机床

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/3/8,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/3/8,#,车削与车床,铣削与铣床,刨削与刨床,钻削与钻床,镗削与镗床,磨削与磨床,齿轮加工,方法与加工机床,1.1,切削加工方法与机床,1,车床镗孔：工件旋转形成主切削运动，刀具轴向移动为进给运动。,镗床镗孔：镗刀随镗杆一起转动，形成主切削运动，工件轴向移动为进给运动。,镗削与镗床,1,）镗削加工：,镗孔是用镗刀对已经成形的孔作进一步加工，可在车床、镗床或铣床上进行。,2,镗床是加工箱体、机座、支架等大型零件上已有预孔的孔和孔系的主要设备。,加工范围广泛,。,（单孔,、多孔,、大小孔、部分铣车）,能,获得较高的精度和较低的表面粗糙度,。,可有效地校正原孔的轴线偏斜，保证孔和孔系的位置精度。,加工效率低。（,采用较小的背吃刀量和进给量进行多次走刀，镗刀调整复杂。）,工艺特点,普通镗孔的尺寸精度等级,IT8-IT7,，,表面粗糙度,Ra1.6-0.8um,。,3,图,1.26,卧式镗床,用镗刀在工件上镗孔的机床，其加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体类零件加工的主要设备，分为卧式,镗床，坐标镗床，金刚镗床等。,（,2,）镗床,4,图,1.27,立式单柱坐标镗床,坐标镗床是一种高精度机床，其特点是具有测量坐标位置的精密测量装置。为了保证高精度，这种机床的主要零部件的制造和装配精度都很高。并且具有良好的刚性和抗震性。主要用来镗精密孔和位置精度要求很高的孔系。,坐标,镗分立式和卧式。立式镗床还有单柱、双柱之分。,5,金刚镗床,(fine boring machine),是一种高速精密镗床。因初期采用金刚石镗刀而得名，后已广泛使用硬质合金刀具。这种镗床的工作特点是进给量很小，切削速度很高（,600,800,米,/,分）,。,在,大批量生产的汽车、拖拉机等行业中应用很广，,主要用于加工连杆轴瓦、活塞、油泵壳体等零件上的精密孔，在航空工业中也用于铝镁合金工件的加工。加工孔的圆度在,3,微米以内，表面粗糙度,Ra0.63,0.08,微米。,6,扩孔、铰孔无法提高原底孔轴线的位置精度和直线度。,镗孔后的轴线以镗杆的回转轴线决定，因此可以校正原底孔轴孔轴线的位置精度。,加工精度和表面粗糙度,钻孔：,IT10,，,Ra12.5,6.3,m(3),扩孔：,IT10,IT9,，,Ra6.3,3.2,m(4),铰孔：,IT9,IT6,，,Ra1.6,0.4,m(6,8),镗孔：,IT9,IT7,，,Ra1.6,0.8,m(6,7),扩孔、铰孔与镗孔的区别,7,磨削是通过砂轮或其他磨具对工件进行加工，砂轮的旋转运动是主运动，砂轮与工件之间的相对直线移动为进给运动。,磨削方式主要有外圆磨削、内圆磨削和平面磨削。,加工精度和表面粗糙度,IT6,以上，,Ra0.8,m,（,8,），最高可达,Ra0.01,m,（,12,以上）。,磨削与磨床,1,）磨削加工,8,9,10,磨削过程是磨粒对工件表面的切削、刻划和滑擦三种作用的综合效应。,砂轮具有自锐性，但也需要修整。,加工精度高,，表面粗糙度小。,可加工高硬度材料,，往往作为最终加工工序。,磨削温度高,，由于产生热量大，需要充分的磨削液冷却，否则会产生烧伤，降低工件表面质量。,径向磨削分力大,。,工艺特点,11,用于磨削加工的机床称为磨床。包括：外圆磨床，内圆磨床，平面磨床，工具磨床，专门化磨床等。,2,）磨床,图,1.31 M1432A,型万能外圆磨床,12,图,1.35,普通内圆磨床,13,图,1.36,卧轴矩台平面磨床,14,成形法：,用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮。,成形,法主要是铣齿，铣刀的旋转运动为主运动，铣刀的直线移动为进给运动。,齿轮加工,与加工机床,齿轮是机械传动中应用最广泛的一种重要零件。,齿轮齿面的加工运动比较复杂，根据形成齿面的方法可分为两大类：,成形法和展成法,。,15,展成法：,展成法加工齿轮是应用齿轮啮合的原理。切齿过程中，模拟某种齿轮副的啮合过程（齿轮,-,齿轮副、齿轮,-,齿条副、交错轴齿轮副等），把其中一个做成刀具加工另外一个。被加工齿的齿廓表面是在刀具和工件包络过程中，由刀具切削刃的位置连续变化形成。,展成法包括：,滚齿、插齿、剃齿、磨齿等。,16,加工方法与机床,1,）铣齿：铣床或铣齿机,2,）滚齿：滚齿机,3,）插齿：插齿机,4,）剃齿：剃齿机,5,）珩齿：珩齿机,6,）磨齿：磨齿机,7,）研齿：研齿机,17,铣齿属于成形法加工，利用成形铣刀加工齿轮齿形。通常模数,m8,的用指状铣刀加工。,铣齿,图,1.38,盘状和指状铣刀铣齿,18,成本低,：铣齿可以在一般的铣床上进行，刀具也比其他齿轮刀具简单，因为加工成本低。,加工精度低,：由于铣刀分成若干组，齿形误差较大，且铣齿时常用分度头转角度，定位精度低，再加上铣齿时的冲击和振动等,生产率低,：铣齿时，每铣一个齿槽都要重复切入、切出、退刀和分度等，故生产效率低。,故铣齿仅适用于单件小批生产或维修工作种精度不高的低速齿轮。,铣,齿的特点,19,滚齿：,滚刀旋转形成主运动，滚刀沿工件轴线方向的移动为进给运动。,滚刀沿工件轴线方向进给,实现直齿圆柱齿轮的加工。如果加工斜齿圆柱齿轮，需要增加由刀架沿工件轴向移动和工件附加旋转运动组成的差动运动，产生螺旋线齿长。,20,图,1.41,滚齿加工,21,滚齿法精度较高，可获得,8-7,级精度的齿轮。,滚齿方法可以用同一模数的滚刀，滚削出相同模数而不同齿数的齿轮，可以减少刀具量，降低刀具成本。,滚,齿加工范围广泛，可以加工直齿轮，斜齿轮及蜗轮等。,滚,齿的精度和生产效率都比较高。,滚,齿不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。,滚齿适宜单件小批生产，也适宜大批量生产。,滚齿的特点,22,铣齿属于成形法加工，利用成形铣刀加工齿轮齿形。通常模数,m8,的用指状铣刀加工。,铣齿,图,1.38,盘状和指状铣刀铣齿,23,图,1.44,插齿加工,插齿也属于展成法加工，插齿时，刀具与工件执行强制啮合关系，逐步从齿坯上切除金属。,插齿,刀一边旋转，一边作上下往复运动。,插齿,24,插齿是展成法加工，因此，刀具的选用只要求模数和压力角与被切齿轮相同，与齿数无关。可以节省刀具成本。,插齿与滚齿的加工精度基本相同。,插刀的制造和检测笔滚刀简单和方便，容易控制刀具精度。但插齿的分度精度比滚齿低。,插齿的回程是空行程，所以生产效率不如滚齿。,插齿的加工范围与滚齿一样广泛，各有所长。,既适宜单件小批量，有适宜大批量生产。,插齿的特点,25,图,1.47,剃齿原理,剃齿主要加工滚齿或插齿后未经淬火的圆柱齿轮，精度可达到,7-6,级，属于展成法加工。,剃齿是“自由啮合”的展成加工方法，不能修正分齿误差。,剃齿,26,（,a,）带齿芯的珩磨轮,（,b,）不带齿芯的珩磨,轮,图,1.49,珩磨轮,珩齿是用珩磨轮在珩齿机上进行的一种齿形光整加工方法，其原理和方法与剃齿相同，主要用于加工经过淬火的齿轮。用于消除淬火后的氧化皮，减小表面粗糙度。,珩齿,27,图,1.51,展成法磨齿,图,1.50,成形法磨齿,磨齿是用砂轮在磨齿机上精加工淬火或不淬火的齿轮，加工精度可达到,6-4,级，甚至,3,级。,磨,齿可分为成形法和展成法两类。,磨,齿对齿形误差的修正能力很强。,加工成本高，只适宜加工高精度齿轮、插齿刀和剃齿刀等。,磨齿,28,图,1.54,研齿原理,利用轮齿啮合面之间的相对滑移进行加工。,研齿只能降低齿面的表面粗糙度，不能提高齿形精度。,研齿,29,齿形加工方法选择,加工方法,精度等级,齿面表面粗糙度,Ra/m,适用范围,成形法,9,级以下,6.33.2,单件小批生产中加工直齿和螺旋齿轮及齿条,展,成,法,插齿,87,1.6,各种批量生产中加工内外圆柱齿轮、双联齿轮、扇形齿轮、短齿条等，但插削斜齿只适用于大批量生产,滚齿,87,3.21.6,各种批量生产中加工直齿、斜齿外啮合圆柱齿轮和蜗轮,剃齿,76,0.80.4,大批量生产中滚齿或插齿后未经淬火的齿轮精加工,珩齿,76,1.60.4,大批量生产中高频淬火后齿形精加工,磨齿,63,0.80.2,单件小批生产中淬硬或不淬硬齿形的精加工,研齿,0.40.2,淬硬齿轮的齿形精加工，可有效的减小齿面的,Ra,值,30,齿轮,齿面形成有哪些方法？什么原理？,思考题,31,