第三章常用加工方法综述

,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,第三章 常用加工方法综述,机床,加工,方法,刀具,主运动,进给运动,加工范围,加工精度,车床,车削,车刀,工件旋转,刀具移动,回转表面等,IT8IT7,R6.31.6,钻床,钻削,麻花钻头,钻头旋转,钻头轴向移动,孔,IT10,Ra12.5m,刨床,刨削,刨刀,刨刀往复直线运动,工件间歇,移动,平面、槽、成形面,IT8IT7,Ra6.31.6,m,铣床,铣削,铣刀,铣刀旋转,工件移动,平面、槽、齿轮、,IT8IT7,Ra6.31.6,m,磨床,磨削,砂轮,砂轮高速旋转,工件旋转纵向、横向移动、砂轮纵向移动,平面、内外圆,IT7IT6,Ra0.0080.1,m,3.1,车削加工,在车床上对工件进行切削加工，主要用于加工,回转体零件,：如：内外圆柱、圆锥面、切断面、切槽、切断、滚花、车螺纹、车成形面、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等。,常用车床有：普通车床、六角车床、立式车床和数控车床等。,一、车削加工范围,主运动：,工件旋转,；进给运动：,刀具移动,二、加工特点,1,工件绕同一固定轴线旋转，易于保证工件各表面的位置精度。,2,切削过程比较平稳、生产率高。切削过程是连续的（与刨铣比）、无明显的冲击力和惯性力，便于高速切削、生产率较高。,3,刀具结构简单，价格便宜，刃磨、制造方便。,4,车床较铣床、磨床价格便宜。,5,车削加工应用范围很广。,6,适合于有色金属的精加工。,IT6IT5 Ra0.10.4,m,三、车削加工应用：,主要用于加工,各种回转体零件,。,1,）,轴类、套类、盘类零件,2,）,长轴类零件,3,）,不规则外形零件,四、车削加工精度,车削加工可分为,粗车,、,半精车,和,精车,：,粗车,：加工精度,IT12IT11,，表面粗糙度,Ra2512.5,半精车,：加工精度,IT10IT9,，表面粗糙度,Ra6.33.2,精车,：加工精度,IT8IT7,，表面粗糙度,Ra1.60.8,精细车有色金属：加工精度,IT6IT5,，表面粗糙度,Ra0.10.4,精车有色金属 表面粗糙度 可达,Ra0.80.4,五、常用车削工艺,第二节 钻削和镗削加工特点及应用,孔是零件的基本表面之一。孔加工方法有,钻孔,和,镗孔,。钻孔一般在钻床上进行，也可以在车床和铣床上加工。镗孔一般在镗床进行，也可以在车床和铣床上加工。,一、钻削及其工艺特点,1,、钻床：常用钻床有,台式钻床,、,立式钻床,和,摇臂钻床,台式钻床,用于加工,直径不超过,12,的小孔，,立式钻床,常用的有,最大加工直径,为,25,、,35,、,50,等几种。,摇臂钻床,用于加工直径,不大于,50,、或有,多孔的大中型工件,，如箱体类多孔零件。,大批量生产，广泛使用钻模、多轴钻、组合机床。,钻孔的工具：,麻花钻头,。,钻削加工有如下特点：,1,）钻削加工时容易“,引偏,”，即在切削力作用下，由于钻头刚度很差，导向性不好，很容易弯曲，引起孔径扩大、孔轴偏斜、孔径不圆等。,2,）排屑困难，切屑容易划伤已加工表面，影响表面粗糙度,3,）切削热传出困难,二、钻削加工的应用,1,）加工精度较低，表面粗糙,(,IT10,Ra,在,12.5,以上），生产率也较低，属于粗加工。,2,）一般用于,精度要求不高,的,螺钉孔,、,油孔,，以及,内螺纹攻丝前的底孔,加工。对于精度要求,较高,的孔，钻削加工只能作为预加工孔，然后用,扩孔,和,铰孔,进行半精加工和精加工。,3,）在成批大量生产中，为了保证加工精度、提高生产率、降低加工成本，广泛采用钻模、多轴钻或组合机床进行孔加工。,三、扩孔与铰孔,扩孔,：用扩孔钻对已有的孔进行扩大加工，半精加工。,铰孔,：对已加工的孔用铰刀进行精加工。,1,、扩孔加工的特点：,1,）扩孔钻没有横刃，避免了横刃引起的不良影响。,2,）扩孔钻有切削部分的和导向部分，孔的轴线位置不易偏离。,3,）切削深度较钻孔时小，切屑窄，排屑容易，不易划,伤加工表面。,4,）排屑槽浅，扩孔钻的刚度，强度较钻头大。,5,）刀齿多（,3-4,个），导向性好，切削平稳，生产率高。,孔径,大于,30mm,，应,先钻后扩,。,扩孔加工精度较钻孔高，可达,IT10IT9 Ra=3.26.3,。,2,铰孔加工特点：,1,）刀齿多,2,）铰刀有切削部分和修光部分，表面质量好,3,）铰孔加工余量小,粗铰：,0.150.35mm,；精铰：,0.050.15mm,切削速度低。,铰孔时切削力小，切削热低，工件变形小所以加工精度高，表面光洁，一般作为,精加工,。加工精度可达,IT9IT7,，,Ra,可达,0.41.6,。,四、镗孔,用镗刀对已有的孔进行再加工称为镗孔。,1,加工精度：,一般精度,IT8IT7 Ra 0.81.6,精镗,IT7IT6 Ra 0.20.8,位置精度要求较高,的箱体类零件,的孔或孔系常用镗床加工。，车床只针对单一孔的加工。,第三节 刨削和拉削加工,刨削加工是加工零件,平面,和,沟槽,的主要加工方法。,一、刨床：,牛头刨床,龙门刨床,插床,（立式牛头刨床）,加工内表面（键槽），多边形孔（直线孔），特别是加工盲孔或有障碍台肩的内表面。,二、刨削加工,主要应用：平面（水平面、侧面、斜面）；其它：齿条、齿轮、花键、成形面等。,三、刨削加工特点,：,1,）刨床结构简单,价格便宜,调整、操作方便，通用性好；,2,）刨刀形状简单、制造、刃磨、安装方便,3,）生产率较低（刨削加工是单刃单行程加工，切削速度低）,5,）刨削加工精度,刨削加工一般精度可达：,IT8IT7 Ra=1.6m,粗刨：,IT12IT11 Ra2512.5m,半精刨：,IT10IT9 Ra6.33.2m,精刨：,IT8IT7 Ra3.21.6m,四、拉削加工：,利用多齿拉刀，逐齿依次从工件表面上拉切下一层很薄的金属层称为拉削加工，拉削加工用的机床称为拉床,。,拉削加工的特点：,1,）加工精度高，表面粗糙度值很小，一般可达,IT8IT7,，,Ra0.40.8,。,2,）生产率高。,3,）加工范围较广：可加工,各种形状的通孔,，,平面,、,成形面,、各种,成型槽,。,4,）拉床结构简单、操作方便。,5,）拉刀价格贵、形状复杂、精度和表面质量要求很高，所以制造成本高。但由于拉削速度慢，刀具磨损慢，寿命长。,拉削加工应用：,（,1,）成批、大量生产中加工复合型面。,（,2,）单件小批生产中加工某些精度较高、形状特殊的用其他方法加工困难的成形表面。,第四节 铣削加工,卧式铣床、立式铣床、龙门铣床。,一、铣床种类：,铣削加工：是加工,平面,的主要方法，还应用于加工各种,沟槽,、,成型表面,和,螺纹,、,齿轮,等。,三、铣削加工工艺特点：,1,）生产率高：铣刀属多齿刀具，几个刀齿同时参与加工，切削刃长。,2,）刀齿散热条件好：刀齿在离开工件切削表面一段时间里，得到一定的冷却作用（不象车刀刀刃一直参与切削）。,3,）容易产生冲击与振动；刀具磨损比较严重。,4,）铣床和铣刀较车床、车刀价格高、结构相对复杂。,5,）铣削加工精度：,粗 铣：,IT12IT11 Ra2512.5m,半精铣：,IT10IT9 Ra6.33.2m,精 铣：,IT8IT7 Ra3.21.6m,四、铣削方式,周铣和端铣。,1,周铣,：用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面称周铣法，周铣又可分为顺铣和逆铣两种。,顺铣,：在切削部位刀齿的旋转方向与工件进给方向相同时称顺铣。,逆铣,：在切削部位刀齿的旋转方向与工件进给方向相反时称逆铣。,顺铣与逆铣各有优缺点。以刀具磨损、工件表面质量和工件夹紧的稳定性考虑采用顺铣为宜。但从加工过程中防止工件窜动现象，尤其在使用较旧机床进行粗加工时，选用逆铣比较合理。,目前在生产中，多数采用逆铣法,。,2,端铣法,：,用端面铣刀的端面刀齿加工平面的方法称为端铣。,五、铣削加工的应用,1,）铣,平面,：端铣、周铣,2,）铣,槽,：,V,形槽、,T,形槽、燕尾槽、直槽、圆弧槽等,3,）,成形表面,4,）,齿轮,（分度头）、,花键槽,、,离合器,等,铣削加工,刨削加工,1,）机床,结构复杂，价格高,结构简单，价格低,2,）刀具,结构较复杂，种类多,价格较高,多齿刀具,结构简单，种类少,价格便宜,单刃刀具,3,）应用范围,平面、侧面、斜面,沟槽、成形面、齿轮、花键、应用广,平面、侧面、斜面,沟槽、成形面,以加工平面为主,4,）生产率,高,低（龙门刨除外）,5,）加工精度,IT8IT7,R,a,=1.66.3m,IT8IT7,R,a,=1.66.3m,铣削加工与刨削加工比较：,第五节 磨削加工,一、磨削的基础知识及磨削过程,用砂轮或其它磨具加工工件称磨削加工。,磨床：平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床等。,2,磨削过程,磨粒的磨削过程实际上是切削、刻划、滑擦三种作用的综合。,1,）第一阶段,滑擦,：开始砂轮表面磨粒从工件表面滑擦而过、产生弹性变形，此时无切削工作。,2,）第二阶段,刻划,：磨粒切入工件表面的表层，刻划出沟痕，并形成隆起，此时也无切削动作。,3,）第三阶段,切削,：切削层厚度增大到某一临界值时，开始切下切屑。,三、磨削的加工工艺特点,1,）,磨削加工属于精加工、尺寸精度高，表面粗糙度值小,。一般磨削精度可达,IT7-IT6,，,Ra,值为,0.2-0.8um,。,2,）磨削过程中，,砂轮具有自锐作用,，有利于进行强力连续磨削，以提高磨削加工的生产率。,3,）,背向磨削力（,F,p,）大,。,4,）,磨削温度高,。,磨削中应大量采用切削液。切削液除冷却、润滑作用外，还可以冲洗砂轮，保证磨削的正常运行，提高砂轮的耐用度和工件的加工质量。,四、磨削的应用与发展：,1,、工件材料：铸铁、碳钢、合金钢、淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等，但,不宜磨削塑性大的有色金属材料,。,2,、磨削加工的表面：,外圆,磨削：磨外圆柱面（外圆磨床上磨削）,孔,的磨削：磨内圆柱面（内圆磨床上磨削）,平面,磨削：磨平面（平面磨床上）,除外：还可以磨成形表面、齿轮齿形、螺纹、刀具的刃磨等（专用磨床）。,外圆磨削加工,分为有心磨削和无心磨削,在普通外圆磨床和万能外圆磨床上进行的外圆柱面的加工是有心磨削。根据磨削运动的不同，有心磨削分为,纵磨法,、,横磨法,、,综合磨法,和,深磨法,。,进给运动,工艺特点,纵磨法,工件旋转实现周向进给；工作台往复直线运动实现纵向进给；工件一次往复行程终了时，砂轮做周期性的径向进给。,加工精度和表面质量高；适应面宽；生产效率较低；广泛用于单件小批加工细长轴。,横磨法,工件不做纵向移动；砂轮以慢速作连续的径向进给。,表面质量较纵磨法；生产率高；适于成批大量生产、不太宽的成形面且刚性较好的工件。,综合磨法,现将工件分段进行横磨，留下,0.010.03mm,余量，然后用纵磨法进行精磨。,深磨法,采用较小的纵向进给量（,12mm/r,），较大的背吃刀量（,0.3mm,左右），在一次行程中切出全部余量,砂轮前端修成锥面；须预留较大的切入和切出距离；生产率高；适于成批大量生产刚性较大的工件。,精密加工,精密加工分精整加工和光整加工两类。,精整加工,：零件在精整加工时，从工件表面切除很薄的一层材料，以,提高其尺寸精度和表面粗糙度,的工艺方法称为精整加工。精整加工有：,研磨,和,珩磨,等。,光整加工,：零件表面不切除或切除极薄的一层金属材料，以,提高,其,表面粗糙度,。,光整加工有加工超级光磨和,抛光,等。,一、研磨,在研具与工件之间放上研磨剂，对工件表面进行磨削加工的方法，从而获得很高的尺寸精度和很小的表面粗糙度。,1,研具与研磨剂：,研具材料应比工件材料软,，,以使部分研磨剂的磨料能嵌入研具表面，并对工件表面进行擦磨。,常用研具材料有：铸铁、软钢、黄铜、塑料或硬木。最常用的是铸铁研具，适用于加工各种材料，具有生产率高、成本低的特点。,1,研具与研磨剂,研磨剂：研磨剂由磨料研磨液辅助填料等混合而成，有液态、膏状和固态等三种。,磨料,：常用的有,刚玉、碳化硅,等，起机械切削作用。其颗粒在