《机床与刀具》PPT课件.ppt

第三节钻床、镗床及孔加工刀具,一、钻床的运动：,主运动：钻头的旋转进给运动：钻头的直线移动,二、钻削的特点：,麻花钻结构：,钻削的特点：,“三差一大”。刚性差：两个大而深的排屑槽使刚性。导向性差：导向棱少且窄。切削条件差：排屑困难，不易散热。轴向力大：由于横刃的存在，产生较大的轴向力。,属于粗加工工序：经济精度：IT13IT11，Ra2512.5,三、钻床的加工方法：,扩孔：对已有孔进行扩大加工的方法。经济精度：IT10IT9，Ra6.33.2。扩孔余量：一般为孔径的1/8。,铰孔：对已有孔进行精加工的方法。经济精度：IT9IT7，Ra1.60.4。余量小：粗铰：0.120.35mm精铰：0.050.15mm切速低：V=0.0250.16m/s,四、钻床的类型：,台式钻床：（D12mm）,立式钻床：,摇臂钻床：,五、孔加工刀具：,麻花钻的改进：,修磨横刃：,修磨棱边：,修磨前刀面：,修磨切削刃：,磨出分屑槽：,群钻：,群钻特点：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边。一侧外刃开屑槽，横刃磨低窄又尖。,扩孔钻：,34条切削刃及排屑槽，钻芯大，刚性强34条导向棱，稳定性没有横刃,扩孔钻的种类：直柄、锥柄、套式,铰刀：,612个刀刃，排屑槽更浅，刚性。有修光刃，可校准孔径和修光孔壁。切削条件好，切削余量小。,铰刀的种类：,五、镗床：,镗床的运动：,主运动：镗刀的旋转。进给运动：工件或镗刀的直线运动。,2、镗孔的特点：,镗刀的结构简单，调整方便。单刃镗刀多刃镗刀,通用性大。经济精度：IT8IT7，Ra1.60.8精细镗(有色金属)：IT7IT6，Ra0.80.4,可保证孔的尺寸及位置精度。,生产率低。,3、镗床的加工方法：,4、镗床的主要类型：,第四节铣床与铣刀,第四节铣床与铣刀,一、铣床的运动：主运动：铣刀的旋转。进给运动：工件的直线运动。,周铣和端铣,二、铣削的工艺特点：,1.铣削过程不平稳，有冲击。,2.多齿刀具切削，生产率较高。,3.经济精度：IT8IT7，Ra6.31.6。,4.铣削方式：,逆铣：铣刀的旋转方向与工件进给方向相反。,顺铣：铣刀的旋转方向与工件进给方向相同。,顺铣与逆铣,三、铣床的类型：,四、铣床的工作：,五、常用铣刀：,第五节刨床、拉床及工艺特点,一、刨床：,刨床的运动：主运动：刀具的直线往复运动。进给运动：工件的间歇直线运动。,工艺特点：,机床、刀具简单，通用性好。,生产率低。运动不连续，有空程损失。冲击大，切削用量不可过大。,经济精度：IT8IT7，Ra3.21.6,3、刨床的类型：,二、拉床：,1、拉刀的特点：,1、拉刀的特点：,切削刃与被加工表面的横截面形状相同。,1、拉刀的特点：,切削刃与被加工表面的横截面形状相同。,切削刃的高度逐齿递增，其递增量即为每齿进给量。,1、拉刀的特点：,切削刃与被加工表面的横截面形状相同。,切削刃的高度逐齿递增，其递增量即为每齿进给量。,拉刀的最后几个齿为修光齿，其形状、尺寸与被加工表面的最后尺寸形状完全一致。,1、拉刀的特点：,拉刀结构,是拉刀与机床的联接部分，用以夹持拉刀，传递动力。,头部和过渡锥之间的联接部分，此处可以打标记。,起对准中心的作用，使拉刀易于进入工件孔。,引导拉刀切削齿正确地进入工件孔，防止刀具进入工件孔后发生歪斜。还可检查预加工孔尺寸是否太小。,担负着拉刀的切削工作，切除工件上全部的拉削余量。它由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。,用以校正孔径，修光孔壁。还可以作精切齿的后备齿。,用以保证拉刀最后的正确位置，防止拉刀即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面。,当拉刀又长又重时，后柄部用于承托拉刀，防止拉刀下垂。,2、拉削方式：,拉削方式是指用拉刀把加工余量从工件表面切下来的方式。它决定每个刀齿切下的切削层的截面形状，即所谓拉削图形。拉削方式可分为分层拉削、分块拉削和综合拉削三类。,2、拉削方式：,分层式拉削：,特点：可获得较高的表面质量。刀齿上的分屑槽造成切屑上有一加强筋，切屑卷曲困难。拉刀长度较长，降低了拉削生产率。拉刀成本高。,2、拉削方式：,分块式拉削：,特点：切削厚度大，在相同余量下，拉刀所需的刀齿总数较分层式少。切屑上无加强筋，切屑卷曲顺利。拉刀长度短，提高了拉削生产率。可拉削带硬皮的铸件、锻件。拉削后的表面质量较差。,2、拉削方式：,综合式拉削：,特点：粗切齿制成轮切式结构，分块拉削，精切齿采用成形式结构，分层拉削。缩短了拉刀长度。提高了拉削生产率。拉削后的表面质量较好。,3、拉削的工艺特点及应用：,生产率高。加工精度高，表面质量好。IT8IT7，Ra0.80.4m。刀具成本高。,可拉削特形表面。,圆孔,键槽,3、拉削的工艺特点及应用：,可拉削特形表面。,花键槽,齿纹孔,组合圆弧,方孔,三角孔,六角孔,平面,成形表面,3、拉削的工艺特点及应用：,机床结构简单，只有一个运动。,卧式拉床,立式拉床,第六节磨床与砂轮,一、磨削的运动：,主运动：砂轮的旋转。,径向进给运动：指砂轮径向切入工件的运动。,轴向进给运动：工件相对于砂轮的轴向运动。,工件运动：工件的旋转或直线移动,二、磨削过程：,滑擦阶段：刻划阶段：切削阶段：,切削厚度由零开始逐渐增大。由于磨粒具有很大负前角和较大尖端圆角半径r，当磨粒开始切入工件时，只能在工件表面上进行滑擦，切削表面产生弹性变形。,磨粒继续切入工件，磨粒作用在工件上的法向力Fn增大到一定值时，工件表面产生塑性变形，使磨粒前方受挤压的金属向两边塑性流动，在工件表面上耕犁出沟槽，而沟槽的两侧微微隆起。,当磨料继续切入工件，其切削厚度增大到一定数值后，磨粒前方的金属在磨粒的挤压作用下，发生滑移而成为切屑。,三、砂轮的特性与选择,砂轮是一种用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成，具有很多气孔，而用磨粒进行切削的工具。砂轮是由磨料、结合剂和气孔所组成。它的工作特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。,三、砂轮的特性与选择,磨料：磨料分天然磨料和人造磨料两大类。天然磨料有金刚砂、天然刚玉、金刚石等。主要用人造磨料来制造砂轮。目前常用的磨料可分为刚玉系(也称氧化物系，主要成分是Al2O3)、碳化物系(主要成分是碳化硅、碳化硼)和高硬磨料系(主要有人造金刚石和立方氮化硼)三类。,三、砂轮的特性与选择,磨料：,三、砂轮的特性与选择,粒度：指磨料颗粒的大小。磨粒：用筛选法分类。它的粒度号以筛网上1英寸长度内的孔眼数来表示。微粉：用显微测量法分类。它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示。,选择：粗磨时选粗磨料，精磨时选较细的磨料。软金属选粗磨料，硬金属选较细的磨料。,三、砂轮的特性与选择,砂轮的硬度：是指砂轮工作时，磨料在磨削力作用下，从砂轮上脱落的难易程度。,选择：精磨时选用较硬的砂轮，以保证精度和表面质量。磨削较硬的金属，选用软砂轮。反之，则选用硬砂轮。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,性能：强度高，耐热、耐腐蚀性好，气孔率大，但较脆，弹性差。,适用范围：适用于通用砂轮、成形磨削砂轮。一般V35m/s。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,性能：强度高，弹性好，耐热性差(300)，气孔率小，易磨损。,适用范围：适用于高速磨削，速度达50m/s以上。可制成薄片砂轮，用于切口、开槽。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,橡胶结合剂：（R）,性能：强度与弹性均高于陶瓷和树脂结合剂，但耐热性差(150)。,适用范围：多用于切断、开槽、抛光用砂轮以及无心磨床的导轮。速度高达65m/s。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,橡胶结合剂：（R）,金属结合剂：（M）,性能：强度最高，导热性好，但自锐性差。常见的是青铜结合剂。,适用范围：主要用于金刚石砂轮及电解磨削用砂轮。磨削硬质合金、玻璃、陶瓷等。,三、砂轮的特性与选择,组织：指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。,用磨粒所占砂轮体积百分比表示，共分15级，组织号(014)越小，砂轮越致密。,四、磨削工艺特点,用于加工较硬的金属、非金属材料。,精度高，表面粗糙度小。经济精度：IT6IT5，Ra0.80.2,砂轮有自锐性。,径向力Fy最大；Fy=(1.63.2)Fz，轴向力Fx很小。,磨削温度高，易烧伤工件。,退火烧伤,回火烧伤,淬火烧伤,工件表面温度超过相变温度AC3，但无冷却液，工件表面被退火。工件干磨时易发生这种烧伤。,工件表面温度未达到相变温度AC3，但超过马氏体的转变温度，工件表层组织为回火屈氏体或索氏体。,工件表面温度超过相变温度AC3，冷却充分，工件表面被二次淬火。但淬透层很薄，其下层仍为回火屈氏体或索氏体。,五、常见的磨床类型及应用,万能外圆磨床：,床身,头架,内圆磨头,砂轮架,尾座,工作台,横向导轨,滑鞍,手轮,五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,床身,头架,砂轮修整器,砂轮,砂轮架,工作台,横向手轮,纵向手轮,内圆磨床:,五、常见的磨床类型及应用,内圆磨削方法,五、常见的磨床类型及应用,卧轴矩台式立轴矩台式卧轴圆台式立轴圆台式,平面磨床:,五、常见的磨床类型及应用,平面磨削方法:,五、常见的磨床类型及应用,自定位方式加工，适用于细长光轴，可得到较高质量的尺寸精度和几何形状精度，但不能保证位置精度。,无心磨床：,六、先进磨削方法,高速磨削：,砂轮的线速度大于50m/s。目前：国内普遍采用V=5080m/s国外发达国家已达230m/s经济效益明显，生产率提高30100%，砂轮耐用度提高0.71倍。,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,磨削深度达330mm，约为普通磨削的1001000倍。生产率高，磨削质量好。现已成功用于丝杠、齿轮、转子槽等沟槽的以磨代铣加工。,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,宽砂轮、多砂轮磨削：,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,宽砂轮、多砂轮磨削：,低粗糙度磨削：,与普通磨削相比：磨削前，工件表面Ra0.4m。砂轮需精细修整。进给量0.0050.025mm/s，V=1530m/s。,下次课内容,齿轮加工方法与机床,展览资讯,国际机床展CIMT于2009年4月6日至4月11日在中国北京国际展览中心（新馆）举行。,展览面积达10万平方米，规模创历史之最。共有来自28个国家和地区的1200多家参展商，其中国内展商650多家，境外展商550多家。世界机床巨头，国内名企悉数到场。,小知识国际4大机床展,1.中国国际机床展览会（CIMT）由中国机床工具工业协会主办。从1989年起每两年（逢单年）一次，展会规模一直居中国各类国际专业工业展览会之首。CIMT展会是当今国际机床名展中商贸活动最为活跃的展会，是拥有丰富内涵的高品位展会。2.美国芝加哥国际制造技术展览会（IMTS）于第二次世界大战前举办了第一届美国芝加哥国际制造技术展（逢双年举办）。3.欧洲国际机床展览会（EMO）1950年欧洲12个国家的机床协会联合组建了欧洲机床工业合作委员会（CECIMO）。从1951年起，举办欧洲国际机床展（EMO），每隔两年（逢单年）在法国巴黎、德国汉诺威、意大利米兰三个城市轮流举办。该委员会作出严格规定，在举办欧洲国际机床展年内，任何欧洲国家不允许再举办类似的国际性机床展览会，各国必须严格遵守这一规定。4.日本国际机床展览会（JIMTOF）1962年举办了第一届JIMTOF，以后每两年（逢双年）一次，轮流在东京、大阪举办。,