第五章 平面加工

1、第五章 平面加工機(jī)械制造基礎(chǔ)第5章1 平面加工概述一、技術(shù)要求即形狀和位置公差要求;表面質(zhì)量(Ra值和硬度的要求等。二、平面的分類根據(jù)平面所起的作用不同,可分為1. 低精度平面用于防腐和改善外觀的作用,這類平面不和任何零件配合。Ra256.3m,沒有明確的精度要求。2.中等精度平面零部件的固定聯(lián)接平面。精度為IT11IT8,Ra320.8m。3.精密平面導(dǎo)向平面和重要結(jié)合面如導(dǎo)軌,要求兩個(gè)零件互相配合并作相對往復(fù)運(yùn)動,有嚴(yán)格的導(dǎo)向精度和耐磨性能;重要結(jié)合面如減速箱的箱體和箱蓋的結(jié)合面。精度為1T8IT6,Ra0.80.2m。4.超精密平精密測量儀器的工作表面如塊規(guī)的表面等。精度為IT6IT5,

2、Ra0.10.06m。 一、刨削一般平面加工用得最多的是銑或刨削。1.刨削方法牛頭刨床上刀具作往復(fù)直線運(yùn)動,工件作間隙橫向進(jìn)給運(yùn)動。龍門刨則工件往復(fù)直線運(yùn)動,刀具作間隙進(jìn)給。插削和刨削的切削方式基本相同,只是插削是在豎直方向進(jìn)行切削。因此,可以認(rèn)為插床是一種立式的刨床。 龍門刨床1、8一左、右側(cè)刀架;2一橫梁;3、7一立柱;4一頂梁;5,6一垂直刀架;9一工作臺;10一床身 2. 特點(diǎn)及應(yīng)用成本低,刨床結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整、操作方便;刀具制造、刃磨容易,加工費(fèi)用低。適應(yīng)性較好,特別適于窄長條(如T形槽、燕尾槽和導(dǎo)軌等表面平面的加工,這時(shí)的生產(chǎn)率很高。但總的生產(chǎn)率較低,加工精度低(IT91T8,Ra6

3、.31.6m不能加工淬硬件。由于刨削時(shí)受到較大的沖擊力,所以刨刀桿橫截面一般比車刀大1.251.5倍。切削量大的刨刀往往制成彎頭。彎頭刨刀在受到較大的切削力時(shí),如碰到工件的硬點(diǎn)時(shí),可比較容易變形,不致?lián)p壞刀尖和已加工面。而直頭刨刀受力變形時(shí)易扎入工件,故多用于切削量較小的刨削工作。刨削是間歇切削而日速度較低,一般不采用冷卻液。 (a直頭刨刀(b彎頭刨刀圖8.4.4 刨刀刀桿形狀 平面刨削中小型零件的平面加工,一般多在牛頭刨床上進(jìn)行,加工大型零件的平面或同時(shí)加工多個(gè)中型零件的平面則可在龍門刨床上進(jìn)行刨削主要用于平面的粗加工和半精加工,對于窄長平面的加工,刨削效率高于銑削寬刃精刨是在普通精刨基礎(chǔ)上

4、,用高精度龍門刨和寬刃細(xì)刨刀,以低切削速度和大進(jìn)給量加工平面的一種精加工方法,用來代替手工刮研問題:牛頭刨床、龍門刨床和插床的切削運(yùn)動有何異同?其應(yīng)用范圍如何?答:機(jī)床相同之處切削運(yùn)動加工方式應(yīng)用范圍刨床1.往復(fù)直線運(yùn)動;2.可加工平面、曲面,適應(yīng)性較好;動方向上進(jìn)行切削,在返回時(shí)不進(jìn)行切削,空行程損失大;4.在換向的瞬間,有較大的沖擊慣性,因此主運(yùn)動速度不能太高;所以它們的生產(chǎn)率比較低;5.加工精度較低。水平,單刃,外表面適用于單件小批量生產(chǎn)或機(jī)修車間,用來加工中、小型工件的平面或溝槽。龍門刨床水平,單刃或多刃,外表面加工大型零件的平面,尤其是窄而長的平面,也可加工溝槽或在一次裝夾中同時(shí)加工

5、數(shù)個(gè)中、小型工件的平面。插床垂直,單刃,內(nèi)、外表面主要用于單件、小批量生產(chǎn)中加工工件的內(nèi)表面,如方孔、多邊形孔和鍵槽等。刨削生產(chǎn)率較低這主要是因?yàn)?1主運(yùn)動為往復(fù)直線運(yùn)動,反向時(shí)受慣性力的影響,加之刀具切入和切出時(shí)有沖擊,限制了切削速度的提高;2單刃刨刀實(shí)際參加切削的切削刃長度有限,一個(gè)表面要經(jīng)多次行程才能加工出來,基本工藝時(shí)間長;3刨刀回程時(shí)不切削,增加了輔助時(shí)間。1寬刃精刨的原理寬刃刨刀在很低的切削速度(類似刮研的速度,很小的切削深度進(jìn)行切削,因切削力、加工熱和由此產(chǎn)生的變形量都很小,所以能達(dá)到較高的加工質(zhì)量。寬刃精刨可代替刮研,從而提高了生產(chǎn)率,降低了勞動強(qiáng)度。 2寬刃精刨的條件:1刨床

6、具有足夠的剛度和精度,工作臺運(yùn)行平穩(wěn),沒有爬行現(xiàn)象。2刨刀鋒利且有足夠的剛度(包括較大的刃傾角、較大的負(fù)前角和大的刀頭楔角(前面與后面的夾角。3精刨前工件需時(shí)效處理。4工藝參數(shù)余量為0.10.6mm,第一、二次切深a p =0.080.12mm,后面為0.040.05mm。v0.2m/s。5采用切削液。二、平面銑削銑削中小型零件的平面,一般用臥式或立式銑床;銑削大型零件的平面則用龍門銑床工藝范圍廣、可進(jìn)行多刃高速切削、生產(chǎn)效率高,但易產(chǎn)生振動、且經(jīng)濟(jì)性不如刨削主要用于粗加工和半精加工。一般銑削平面可達(dá)精度為IT9IT8,Ra6.3 1.6m。 按銑刀的切削方式分為: 周銑端銑端銑生產(chǎn)率高端銑的

7、加工質(zhì)量高周銑適應(yīng)性好 三、端面車削軸、盤、套類回轉(zhuǎn)體零件的端面、臺階面等通常用車削加工需要在車床上加工孔和外圓的零件的端面通常也是用車削同時(shí)一次加工完成,這些端面往往要求與內(nèi)、外圓面的軸線垂直中小型零件在臥式車床上進(jìn)行,重型、大型零件可在立式車床上進(jìn)行四、平面磨削加工平直度、平面之間相互位置精度要求較高、表面粗糙要求小的平面在銑削、刨削、車削后進(jìn)行隨著高效率磨削的發(fā)展,平面磨削既可作為精密加工,又可代替銑削和刨削進(jìn)行粗加工有色金屬、不銹鋼、各種非金屬的大型平面、卷帶材、板材可用砂帶磨削平面磨削方式分為:周磨、端磨 周磨平面是指用砂輪的圓周面來磨削平面周磨可以獲得較高的精度和表面質(zhì)量在周磨中,

8、磨削力易使砂輪主軸受壓彎曲變形,故要求砂輪主軸應(yīng)有較高的剛度,否則容易產(chǎn)生振紋周磨適用于在成批生產(chǎn)條件下加工精度要求較高的平面,能獲得高的尺寸精度和較小的表面粗糙度值周磨端磨是用砂輪的端面來磨削平面端磨時(shí),磨頭伸出短,剛性好,可采用較大的磨削用量,生產(chǎn)效率高砂輪與工件接觸面積大,發(fā)熱量多,散熱和冷卻較困難,加上砂輪端面各點(diǎn)的圓周線速度不同,磨損不均勻,故精度較低廣泛應(yīng)用于平板平面、托板的支承面、軸承和盤類零件的端面或環(huán)端面等大小機(jī)件的精密加工,以及機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺等大型平面以磨代刮的精加工端磨 例導(dǎo)軌長2m,高0.5m,中間與兩端溫差1時(shí),中間因溫差凸起量=(tL2/8H=1.110-5120

9、002/8500其中為線膨脹系數(shù)。 五、拉削平面 六、刮研平面 七、研磨平面選擇3 平面加工方案的常用的平面加工方案 首先考慮該平面的尺寸精度、形位公差要求、表面粗糙度要求、硬度要求。然后再根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)和大小、生產(chǎn)規(guī)模等在表5-l中選擇加工方案。選擇原則:1.非工作表面一般采用粗銑、粗刨或粗車;2.有色金屬粗銑一精銑;3.平板零件采用銑(刨一磨方案。精度要求高的再經(jīng)光整加工;4.盤套類、軸類零件端面加工采用粗車一半精車一磨的方案;5.箱體、支架類零件粗銑(刨一精銑(刨一磨的方案;6.各種導(dǎo)向平面如導(dǎo)軌、燕尾槽等粗刨(銑一精刨(銑一寬刃精刨(括研;大批量采用拉削。 3.牛頭刨床、龍門刨床和插床的切削運(yùn)動有何異同?其應(yīng)用范圍如何? 答:如圖所示.在牛頭刨床上加工時(shí),刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動是主運(yùn)動,工件在刨刀返回行程將結(jié)束時(shí)作橫向進(jìn)給運(yùn)動。牛頭刨主要用于中小零件的平面加工。 在龍門刨床上加工時(shí),工件的直線往復(fù)運(yùn)動是主運(yùn)動,而刀具在工件返回行程將結(jié)束時(shí)作橫向進(jìn)給運(yùn)動。龍門刨床主要用于大型零件的平面加工。在插床上加工時(shí),插刀安裝在垂直滑枕的刀架上,由滑枕帶動作上下往復(fù)直線主運(yùn)動。工件安裝在工作臺上.可作縱向、橫向和圓周進(jìn)給運(yùn)動。插削主要用于單件小批生產(chǎn)中插削直線的內(nèi)、外表面。如方孔、多邊形孔及孔內(nèi)澀槽等。插削孔內(nèi)徑槽等。 8.