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,*,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,*,1.1,切削加工方法与机床,机械加工,通过机床利用工具,去除毛坯上多余的材料，获得零件所需的形状、尺寸和表面质量。,常用的加工方法有车削、铣削、钻削、刨削、镗削、磨削等等。,由于机床、刀具，以及切削运动各有差异，因而上述加工方法在工艺特点及应用范围上有很多不同之处。,深入了解各种加工方法的工艺特点，是科学合理地选择加工方法的重要基础。,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,熟悉各种切削加工方法与机床。,熟悉齿轮加工方法与机床。,工件旋转做主运动、车刀做进给运动,的切削加工方法称为车削加工。,车削加工是最基本的机械加工方法。,车削方法的特点是,工件旋转,，形成主切削运动。,通过刀具对工件实现不同的进给运动，可以获得不同的工件形状。主要形成回转表面，也可以加工平面。,车削与车床,1,）车削加工,刀具沿平行于工件旋转轴线进给运动，形成内、外圆柱面。,刀具沿与轴线相交的斜线进给运动，形成内、外圆锥面。,仿形车床或数控车床，可以控制刀具沿着一条曲线进给，从而形成特定的回转曲面。,采用成形车刀，也可以加工出回转曲面。,车削还可以加工螺纹面、端平面、偏心轴等。,车床可以完成部分钻孔加工和其他加工工艺。,适用范围广泛：车削是轴、盘、套等回转体零件广泛采用的加工工艺。,易于保证被加工零件各表面的,位置精度,：,工艺特点,一般短轴类或盘类零件利用卡盘装夹，长轴类零件可利用中心孔装夹在前后顶尖之间，而轴套类零件，通常安装在心轴上。当在一次装夹中，对各外圆表面进行加工时，,能保证同轴度,要求。,调整车床的横拖板导轨与主轴回转轴线垂直时，在一次装夹中车出的端面，还,能保证与轴线的垂直度,。,可用于有色金属零件的精加工。,有色金属硬度低，塑性和韧性好，容易堵塞砂轮。,切削过程比较平稳（切削力稳定、惯性小、冲击小）。,生产成本较低：车刀结构简单，制造、刃磨和安装方便。车床附件较多，可满足一般零件的装夹，生产准备时间短，工件成本低，既适宜单件小批量生产，也适宜大批大量生产。,加工的万能性好：车床上通常采用顶尖、三爪卡盘和四爪卡盘等安装工件，也可通过安装附件来支承和装夹工件，扩大车削的工艺范围。,工艺特点,普通车削：,IT8,IT7,，,Ra6.3,.6,m (4,6),。,精密车削：,IT6,IT5,，,Ra0.4,0.1,m (8,10),。,超精密车削：,Ra0.04,m(11,以上,),。,加工精度和表面粗糙度,卧式车床：中小型零件加工。,立式车床：大型或重型零件加工。,转塔车床：形状比较复杂的小型零件加工，不能加工螺纹。,2,）车床,车床的种类很多，按其结构和用途，可分为卧式车床，立式车床，转塔车床，自动和半自动车床，仿形车床，数控车床等。,图,1.2 CA6140,普通型卧式车床,1,、,11-,床腿；,2-,进给箱；,3-,主轴箱；,4-,床鞍；,5-,中滑板；,6-,刀架；,7-,回转盘,8-,小滑板；,9-,尾座；,10-,床身；,12-,光杠；,13-,丝杠；,14-,溜板箱,图,1.4,普通转塔车床及加工零件,1-,主轴箱,2-,前刀架,3-,床身,4-,前刀架溜板箱,5-,转塔刀架,转塔车床是在卧式车床基础上发展起来的，它与卧式车床在结构上的主要区别是,没有尾架和丝杠,，,在床身尾部装有一个能纵向移动的多工位刀架,。,加工效率较高，不能加工螺纹。,铣刀旋转作主运动,的切削加工方法称为铣削加工。,铣削加工使用的机床称为铣床，最常用的有立式铣床、卧式铣床和龙门铣床三类。,普通铣削一般加工平面、沟槽面等。采用成形铣刀可以加工特定的曲面，如铣削齿轮等。,数控铣床通过控制几个轴按一定关系联动，采用球头铣刀，可以加工复杂曲面，如模具型腔、叶轮叶片等。,铣削与铣床,1,）铣削加工,铣刀一般为多刃刀具，提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度，因此生产效率较高。,但是由于铣刀刀齿的切入切出会形成冲击，易产生振动，因而限制了表面质量的提高，同时也加剧了刀具的磨损和破损。,常用铣削平面的铣刀有圆柱型铣刀、镶齿面铣刀、三面刃铣刀和立铣刀等。,按照完成切削的铣刀刀刃区分：,端铣：由铣刀的端面刀刃完成加工表面。,周铣：由铣刀的外圆面刀刃完成加工表面。,加工特点：,端铣：加工质量好，多用于大平面铣削。,周铣：适应性强，多用于小平面、沟槽和成形面铣削。,按照铣削（周铣）时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，可分为顺铣和逆铣。,顺铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动方向相同。,缺点：切削力容易使工件和工作台一起向前窜动，进给量突然增大引起打滑；铣削有硬皮的铸件和锻件时，首先接触工件外皮，加剧刀具的磨损。,逆铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动方向相反。,缺点：切削厚度从零逐渐开始增大，切削之初存在切削刃在加工表面的挤压滑行过程，加剧刀具的磨损；逆铣将工件上抬，易引起振动。,多刃切削，生产率较高。,断续切削，散热条件较好。,应用范围广泛。,铣刀刀齿的切入切出形成冲击，切削过程容易产生振动，限制表面质量的提高。,铣削工艺,特点,普通铣削：,IT8,IT7,，,Ra6.3,1.6,m (4,6),。,高速铣削：,IT6,以上，,Ra0.8,0.4,m (7,8),以上。,加工精度和表面粗糙度,铣床是用铣刀进行加工的机床。铣床主要有：升降台式铣床，床身式铣床，龙门铣床，工具铣床，仿形铣床，数控铣床等。,升降台式铣床：工作台升降，单件小批量中小型零件加工。有卧式升降台铣床和立式升降台铣床两大类。,床身式铣床：刀具升降，大批量中等尺寸零件加工。,龙门铣床：大型零件加工。,2,）铣床,图,1.10,立式升降台铣床,1-,立铣头,2-,主轴,3-,工作台,4-,床鞍,5-,升降台,图,1.8,卧式升降台铣床,1-,床身,2-,悬臂,3-,铣刀心轴,4-,挂架,5-,工作台,6-,床鞍,7-,升降台,8-,底座,图,1.11,双轴圆形工作台铣床,1-,主轴,2-,立柱,3-,圆工作台,4-,滑座,5-,底座,图,1.9,万能升降台铣床,图,1.12,龙门铣床,1-,床身,2,、,8-,卧铣头,3,、,6-,立铣头,4-,立柱,5-,横梁,7-,控制器,9-,工作台,刀具的往复直线运动作为主运动,，垂直于主切削运动方向的刀具与工件之间的相对移动为进给运动。,刨,削可以加工平面、直槽以及母线为直线的成形面（键槽、花键、方孔、三角形孔等）,刨削与刨床,1,）刨削加工,机床与刀具简单，通用性好；刨床结构简单，调整、操作方便；刨刀制造和刃磨容易，加工费用低；能加工各种平面、沟槽等。,加工精度低：切入切出有冲击振动。,生产率低：有空行程。,工艺特点,加工精度和表面粗糙度,普通刨削：,IT8,IT7,，,Ra6.3,1.6,m (4,6),。,精密刨削：平面度,0.02/1000,，,Ra0.8,0.4,m (7,8),。,刨床主要有龙门刨床、牛头刨床和插床三种类型。,2,）刨床,龙门刨床,牛头刨床,插床,插床实质上是立式刨床，其主运动是滑枕带动插刀沿垂直方向所做的直线往复运动。,滑枕导轨可以绕轴在小范围内调整角度，以便加工倾斜面及沟槽。,牛头刨床：中小型工件的单件生产。,龙门刨床：加工大型工件。,插床：可以看成立式的牛头刨床，可以加工工件的内表面如键槽、花键槽、多边形孔等，还可加工渐开线齿轮齿面。,钻削是用钻头、铰刀或锪刀等工具在材料上加工孔的工艺过程。钻头的旋转运动为主运动，钻头的轴向运动为进给运动。钻削的加工范围较广：,钻削与钻床,1,）钻削加工,容易产生,“,引偏,”,。,排屑困难。,不易散热。,加工精度低，表面质量差，用于粗加工。,工艺特点,a,）钻孔：,钻孔属于粗加工，最常用的刀具是麻花钻。其特点如下：,特点：,刚性较好：刀体壮实；,导向性较好：容屑槽浅而窄，多齿、多棱边。,切削条件较好：无横刃影响，轴向力较小，排屑顺畅，不易刮伤已加工表面。,b,）扩孔,精度高、表面要求光洁的小孔，在钻削后常常采用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加工。,扩孔采用扩孔钻，加工余量比钻孔小得多，且在一定程度上可校正原有孔的轴线偏差，常作为铰孔前的预加工。,铰刀为定径精加工刀具，刚性和导向性好，容易保证孔的尺寸精度和形状精度。但其适应性不如镗孔。,机铰刀在机床上常用浮动连接，可防止形状误差。但铰孔不能校正原有孔的轴线偏斜。,铰孔的尺寸精度与表面粗糙度不取决于机床精度。,铰削速度低，可避免产生积屑瘤和引起振动。,钻,-,扩,-,铰不能保证孔与孔之间的尺寸精度和位置精度。,c,）铰孔,铰孔是在扩孔基础上采用铰刀进行的一种精加工，无法提高孔轴线的位置精度以及直线度。,特点,常用的钻床包括：台式钻床、立式钻床及摇臂钻床、深孔钻床，中心孔钻床等。,单件小批量生产：,大批量生产中，采用钻模、多轴钻或组合机床加工。,小型零件,D,13,台式钻床加工。,中小型零件,13,D,50,立式钻床加工。,中大型零件，孔径小于,80,，摇臂钻床加工。,2,）钻床,图,1.22,立式钻床,图,1.23,摇臂钻床,深孔钻,多轴钻,车床,的主运动和进给运动是什么,？,按照,完成切削,的,铣刀,刀刃区分,，铣削方式有哪些？各适用于什么场合？,什么,是顺铣和逆铣？各有什么特点？,钻孔,有哪些缺点？如何克服？,思考题,