機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)(第六講3學(xué)時(shí))

外圓面的加工鋼鐵材料工件:車(chē)削和磨削,精度更高的:研磨,

超級(jí)光磨;有色金屬(鋁,銅):精細(xì)車(chē)削.外圓面的加工1粗車(chē)除淬硬鋼外,均可;2粗車(chē)-半精車(chē)中等精度和粗糙度未淬硬的工件外圓面;3粗車(chē)-半精車(chē)-磨加工精度稍高,粗糙度小,淬硬鋼件或鑄鐵件;4粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨精度更高,粗糙度更小;5粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨-研磨(超光磨,鏡磨)

適合很高的精度的外圓加工,不宜塑性大有色金屬.6粗車(chē)-精車(chē)-精細(xì)車(chē)有色金屬孔的加工孔的種類(lèi):緊固孔,回轉(zhuǎn)體的孔,箱體的孔,深孔,圓錐孔等.一孔的技術(shù)要求

1本身精度

2位置精度

3表面質(zhì)量二孔加工方案的分析

擬訂孔的加工方案,要考慮孔徑大小,孔的深度,精度,表面粗糙度等要求,以及工件材料,形狀,尺寸,重量,批量,車(chē)間具體生產(chǎn)條件等.孔加工方案分析1孔粗加工實(shí)體材料(加工中小孔):鉆孔已鑄出或鍛造出孔加工:擴(kuò)孔或鏜孔;2孔半精和精加工

鉸孔和拉孔:未淬硬中小直徑孔;

精鏜或精磨:中等直徑以上的孔;

淬硬(精磨);3孔的精整加工

珩磨:直徑稍大的孔;

研磨:大孔和小孔都適應(yīng);孔加工孔加工分析三方案選擇

1鉆用于加工IT10下低精度孔;

2鉆-擴(kuò)(或鏜)

IT9精度孔,D小于30孔,鉆完擴(kuò),D小于30孔,鉆完后鏜孔;

3鉆-鉸加工直徑小于20mm,IT8精度的孔;

4鉆-擴(kuò)(或鏜)-鉸(或鉆-粗鏜-精鏜,或鉆)-拉加工直徑大于20mm,IT8的孔;孔加工的分析5鉆-粗鉸-精鉸用于加工直徑小于12mm,IT7精度的孔.6鉆-擴(kuò)(或鏜)-粗鉸-精鉸(鉆-拉-精拉)

用于直徑大于12mm,IT7精度的孔;7鉆-擴(kuò)(或鏜)-粗磨-精磨用于加工IT7精度并已淬硬的孔;

鑄(或鍛)件出的孔:

直接擴(kuò)孔或鏜孔,大于100mm—鏜孔;

半精加工,精加工,精細(xì)加工:參照實(shí)體材料孔加工;

如:粗鏜-半精鏜-精鏜-精細(xì)鏜,擴(kuò)-粗磨-精磨-研磨(珩磨).平面加工平面種類(lèi):

非結(jié)合面,結(jié)合面和重要結(jié)合面,導(dǎo)向平面,精密測(cè)量工具的工作面.一平面的技術(shù)要求

1形狀精度

2位置精度

3表面質(zhì)量平面加工二平面加工方案分析

根據(jù)平面的技術(shù)要求以及零件的結(jié)構(gòu)形狀,尺寸,材料和毛坯的種類(lèi),結(jié)合具體的加工條件,可采用車(chē),銑,刨,磨,拉等方法.精密平面:

刮研,研磨等精整加工;回轉(zhuǎn)體的平面:車(chē)和磨削;其他類(lèi)型平面:

銑和刨加工為主;拉削:大批大量生產(chǎn)加工精度高且面積不大的平面;磨削:淬硬材料的平面加工;平面加工平面加工1粗刨或粗銑用于加工精度低的平面;2粗銑(或粗刨)-精銑(或精刨)-刮研用于精度要求較高且不淬硬的平面.

批量大:寬刃刨刀;

寬刀精刨;3粗銑(刨)-精銑(刨)-磨多用于加工精度要求較高且淬硬的平面.

不宜加工有色金屬工件;平面加工分析4粗銑-半精銑-高速精銑最適于高精度有色金屬工件的加工.

采用高精度高速鋼銑床和金剛石刀具,銑削表面粗糙度Ra=0.008um以下.5粗車(chē)-精車(chē)主要用于加工軸,套,盤(pán)等類(lèi)工件的端面.

大類(lèi)盤(pán)類(lèi)工件的端面在立式車(chē)床上加工.成形面的加工

成形面的零件,如機(jī)床的手柄,內(nèi)燃機(jī)凸輪軸上的凸輪,氣輪機(jī)的葉片等.一成形面的技術(shù)要求

形位精度尺寸精度表面質(zhì)量加工時(shí),刀具的切削刃和切削運(yùn)動(dòng),應(yīng)首先滿足表面形狀的要求;成形面的加工分析二成形面加工方法的分析可以車(chē)削,銑削,刨削,拉削或磨削等方法歸納兩種基本方式:

1用成形刀具加工即用切削刃形狀與工件輪廓相符合的刀具,直接加工成形面;

如成形車(chē)刀車(chē)成形面,成形銑刀銑成形面.成形面的加工分析特點(diǎn):

機(jī)床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,但刀具的制造和刃磨比較復(fù)雜(成形銑刀和拉刀),成本較高.

其應(yīng)用受工件成形面尺寸的限制,不宜加工剛度差而成形面較寬的工件;

成形面的加工分析2利用刀具和工件作特定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加工靠模裝置車(chē)削成形面;

手動(dòng),液壓仿形裝置或數(shù)控裝置等控制刀具與工件之間特定的相對(duì)運(yùn)動(dòng).特點(diǎn):

刀具簡(jiǎn)單,加工成形面的尺寸范圍大;

機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本也高;車(chē)成形面成形面的加工分析三方案選擇根據(jù)零件尺寸,形狀及生產(chǎn)批量來(lái)選擇;成形車(chē)削:小型回轉(zhuǎn)體形狀不復(fù)雜的成形面;成形銑削:成形的直槽和螺旋槽;專用成形拉削和專門(mén)化機(jī)床:大批大量中;成形磨削:淬硬材料的成形面加工;

精度高,粗糙度低的成形面加工;

甚至精整成形面.典型成性面加工--螺紋加工常見(jiàn)的螺紋加工方法有：攻螺紋，套螺紋，車(chē)螺紋，銑螺紋和磨螺紋．一常見(jiàn)加工方法１攻螺紋和套螺紋

絲錐：批量小，單件生產(chǎn)；

機(jī)用絲錐：車(chē)床，鉆床或攻絲機(jī)上，大批量；

套螺紋：板牙加工外螺紋，手工或機(jī)用；

精度：攻螺紋和套螺紋加工精度低．螺紋加工２車(chē)螺紋刀具：螺紋車(chē)刀；適用：尺寸大螺紋，單件小批生產(chǎn)；精度：精度高，生產(chǎn)率低，加工質(zhì)量取決工人技術(shù)水平以及機(jī)床，刀具本身精度螺紋梳刀：批量大生產(chǎn)中，加工精度低，制造困難，加工有尺寸極限性．３銑螺紋刀具：螺紋銑刀適用：加工尺寸大的傳動(dòng)螺紋，專用螺紋機(jī)床上，生產(chǎn)率高，大批量生產(chǎn)中．螺紋梳刀螺紋的加工根據(jù)所用銑刀的結(jié)構(gòu)，銑螺紋可分為；Ａ盤(pán)形螺紋銑刀銑螺紋；Ｂ梳狀螺紋銑刀銑螺紋；Ｃ旋風(fēng)銑螺紋．４磨螺紋刀具；單線砂輪，多線砂輪；機(jī)床；螺紋磨床．適用：淬硬螺紋的精加工，如：絲錐，螺紋量規(guī)，滾絲輪及精密傳動(dòng)桿上的螺紋，為了提高加工精度，必須進(jìn)行磨削．螺紋加工螺紋的加工二其他加工方法１滾壓螺紋無(wú)切削加工方法，工件在滾壓工具作用下，產(chǎn)生塑性變形，而壓出螺紋，螺紋上材料纖維未被切斷，因而強(qiáng)度和硬度都得到了相應(yīng)的提高，滾壓螺紋生產(chǎn)率高，適用于大批大量生產(chǎn)．

主要有搓絲和滾絲．典型成形面--齒輪齒形的加工

齒輪的種類(lèi):很多,最常見(jiàn)的是直齒和螺旋齒圓柱齒輪.

齒形曲線:漸開(kāi)線.

齒輪齒形加工:

成形法(仿形法):用與被切齒輪的齒槽法向截面形狀相符的成形刀具切出齒形的方法;

展成法（包洛法）:利用齒輪刀具與被切齒輪保持粘合運(yùn)動(dòng)關(guān)系而切出齒形的方法;齒輪齒形的加工一常見(jiàn)齒形加工方法

1銑齒

A概念成形法加工,利用成形銑刀在萬(wàn)能銑床上加工齒輪,模數(shù)小于8的齒輪用盤(pán)狀模數(shù)銑刀在臥式銑床上加工,模數(shù)大于8的齒輪,用指狀模數(shù)銑刀在立式銑床上加工;

根據(jù)漸開(kāi)線的形成原理:齒形與模數(shù)和齒數(shù)有關(guān),每個(gè)齒形-----同一模數(shù)同一齒數(shù)的銑刀;

實(shí)際生產(chǎn)中,同一模數(shù)齒形按照齒數(shù)分成15（8）組,每組采用同一把銑刀加工;

該齒形銑刀按照同組最小齒數(shù)的齒輪輪廓制作,保證加工出齒輪在粘合時(shí)不會(huì)干涉.銑齒常見(jiàn)齒輪加工方法B銑齒的特點(diǎn)

a成本低一般銑床加工,刀具簡(jiǎn)單,成本低;

b加工精度低齒形誤差較大,采用通用分度頭分度,產(chǎn)生分度誤差,銑齒沖擊和振動(dòng)----加工精度低;

c生產(chǎn)率低銑齒時(shí),重復(fù)切入,切出,退刀和分度,消耗輔助時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)率低;

應(yīng)用:單件小批生產(chǎn)和維修精度不高的齒輪,也用于齒輪粗加工,可以加工直齒,斜齒或人字齒,齒條和錐齒輪等.齒輪銑刀常見(jiàn)齒輪加工方法2插齒屬于展成法加工,用插齒刀在插齒床上加工,按一對(duì)圓柱齒相嚙合的原理來(lái)加工,插齒刀用高速鋼淬火后磨出前角和后角形成切削刃.插齒時(shí)的運(yùn)動(dòng):A主運(yùn)動(dòng)插齒刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),以str/min計(jì);B分齒運(yùn)動(dòng)插齒齒輪的常見(jiàn)加工方法分齒運(yùn)動(dòng)指插齒刀和工件之間強(qiáng)制地按照速比保持齒合關(guān)系的運(yùn)動(dòng).N工/N刀=Z刀/Z工

N工,N刀---------工件和插齒刀的轉(zhuǎn)速

Z工，Z刀--------工件和插齒刀的齒數(shù)C圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即分齒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中插齒刀每往復(fù)一次其分度圓周所轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng),mm/r;

他反映插齒刀和齒輪胚轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,決定每切一刀的金屬切除量和包洛漸開(kāi)線齒形的切線數(shù)目,從而影響齒面的表面粗糙度Ra值.齒形常見(jiàn)加工方法D徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)開(kāi)始插齒時(shí),插齒刀要逐漸切至全齒深,插齒刀每往復(fù)一次徑向移動(dòng)的距離,稱為徑向進(jìn)給量.E讓刀運(yùn)動(dòng)為了避免插齒刀在返回行程中,刀齒和后刀面與工件的齒面發(fā)生摩擦,在插齒刀返回時(shí),工件必須讓開(kāi)一段距離;當(dāng)切削行程開(kāi)始前,工件又恢復(fù)原位.這種運(yùn)動(dòng)稱讓刀運(yùn)動(dòng).插齒運(yùn)動(dòng)3滾齒

展成法加工,用圓柱滾刀在滾齒機(jī)上加工齒輪的輪齒,它按一對(duì)螺旋齒輪相拈合的原理進(jìn)行加工.

蝸桿形:螺旋角很大,齒數(shù)很少;

容屑槽,形成刀齒及切削刃---齒輪滾刀.滾齒的運(yùn)動(dòng)A主運(yùn)動(dòng)滾刀的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),N刀表示,r/min;滾齒B分齒運(yùn)動(dòng)(展成運(yùn)動(dòng))

滾刀與被切齒輪之間強(qiáng)制地按速比關(guān)系保持一對(duì)螺旋齒輪的拈合關(guān)系的運(yùn)動(dòng).

N工/N刀=K/Z工

N工,N刀------工件和齒輪滾刀的轉(zhuǎn)速

K-----齒輪滾刀的頭數(shù)

Z工-----工件的齒數(shù)滾齒加工滾齒C垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為了齒輪的全齒寬上切出齒形,齒輪滾刀需要沿工件的軸向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)齒輪滾刀移動(dòng)的距離,稱為垂直進(jìn)給量,當(dāng)全部齒輪沿齒寬方向都滾切完畢后,垂直進(jìn)給停止,加工完畢.

滾切時(shí),工件還需要一個(gè)附加的轉(zhuǎn)動(dòng);

根據(jù)螺旋齒輪角和導(dǎo)程的關(guān)系,在滾刀垂直進(jìn)給L距離的同時(shí),工件多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),這個(gè)附加轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)調(diào)整滾齒機(jī)有關(guān)掛輪來(lái)實(shí)現(xiàn).滾齒4插齒和滾齒銑齒的比較A插齒和滾齒的精度基本相當(dāng),且都比銑齒高插齒刀滾齒機(jī)的分齒運(yùn)動(dòng)兩者導(dǎo)致精度相當(dāng);

插齒機(jī)和滾齒機(jī)的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)專門(mén)設(shè)計(jì)和制造的;

運(yùn)動(dòng)的精度高于分度頭的精度;

插齒,滾齒:IT8-IT7;銑齒;IT9;插齒,滾齒與銑齒的比較B插齒齒面上的表面粗糙度Ra值較小;

插齒時(shí),插齒刀沿齒寬連續(xù)切下切屑,而在滾齒和銑齒齒寬是由刀具多次斷續(xù)切削而成,并且在插齒過(guò)程中,包絡(luò)齒形的切線數(shù)量比較多,所以插齒的齒面表面粗糙度較小.C插齒生產(chǎn)率低于滾齒而高于銑齒;

插齒有空行程;

插齒和滾齒分齒運(yùn)動(dòng)省去銑齒的單獨(dú)分度時(shí)間;插齒和滾齒與銑齒的比較D插齒刀和齒輪滾刀加工齒輪齒數(shù)范圍較大;

展成原理,銑齒,每個(gè)刀號(hào)的銑刀加工齒輪齒數(shù)范圍有限;總結(jié):

A滾齒應(yīng)用最廣能加工直齒圓柱齒輪,但生產(chǎn)率高,可加工螺旋齒輪,蝸輪等,不加工內(nèi)齒輪和相距和近的多聯(lián)齒輪.

B插齒應(yīng)用也較廣;

加工直齒和螺旋齒圓柱齒輪,生產(chǎn)效率沒(méi)有滾齒高,多用于加工滾刀難加工的內(nèi)齒輪,相距較近的多聯(lián)齒輪和帶有容屑槽的齒輪等.齒輪加工方法二齒形精加工方法銑齒,插齒,滾齒只能對(duì)齒輪半精加工,對(duì)于