機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課件 第一章3-2

車(chē)削與車(chē)床銑削與銑床刨削與刨床鉆削與鉆床鏜削與鏜床磨削與磨床齒輪加工方法與加工機(jī)床1.1切削加工方法與機(jī)床1車(chē)床鏜孔：工件旋轉(zhuǎn)形成主切削運(yùn)動(dòng)，刀具軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鏜床鏜孔：鏜刀隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，形成主切削運(yùn)動(dòng)，工件軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鏜削與鏜床1）鏜削加工：鏜孔是用鏜刀對(duì)已經(jīng)成形的孔作進(jìn)一步加工，可在車(chē)床、鏜床或銑床上進(jìn)行。2①鏜床是加工箱體、機(jī)座、支架等大型零件上已有預(yù)孔的孔和孔系的主要設(shè)備。②加工范圍廣泛。（單孔、多孔、大小孔、部分銑車(chē)）③能獲得較高的精度和較低的表面粗糙度。④可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔和孔系的位置精度。⑤加工效率低。（采用較小的背吃刀量和進(jìn)給量進(jìn)行多次走刀，鏜刀調(diào)整復(fù)雜。）工藝特點(diǎn)普通鏜孔的尺寸精度等級(jí)IT8-IT7，表面粗糙度Ra1.6-0.8um。3圖1.26臥式鏜床用鏜刀在工件上鏜孔的機(jī)床，其加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是大型箱體類(lèi)零件加工的主要設(shè)備，分為臥式鏜床，坐標(biāo)鏜床，金剛鏜床等。（2）鏜床4圖1.27立式單柱坐標(biāo)鏜床坐標(biāo)鏜床是一種高精度機(jī)床，其特點(diǎn)是具有測(cè)量坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置。為了保證高精度，這種機(jī)床的主要零部件的制造和裝配精度都很高。并且具有良好的剛性和抗震性。主要用來(lái)鏜精密孔和位置精度要求很高的孔系。坐標(biāo)鏜分立式和臥式。立式鏜床還有單柱、雙柱之分。5金剛鏜床(fineboringmachine)是一種高速精密鏜床。因初期采用金剛石鏜刀而得名，后已廣泛使用硬質(zhì)合金刀具。這種鏜床的工作特點(diǎn)是進(jìn)給量很小，切削速度很高（600～800米/分）。在大批量生產(chǎn)的汽車(chē)、拖拉機(jī)等行業(yè)中應(yīng)用很廣，主要用于加工連桿軸瓦、活塞、油泵殼體等零件上的精密孔，在航空工業(yè)中也用于鋁鎂合金工件的加工。加工孔的圓度在3微米以內(nèi)，表面粗糙度Ra0.63～0.08微米。6擴(kuò)孔、鉸孔無(wú)法提高原底孔軸線的位置精度和直線度。鏜孔后的軸線以鏜桿的回轉(zhuǎn)軸線決定，因此可以校正原底孔軸孔軸線的位置精度。加工精度和表面粗糙度鉆孔：IT10，Ra12.5～6.3μm(▽3)擴(kuò)孔：IT10～I(xiàn)T9，Ra6.3～3.2μm(▽4)鉸孔：IT9～I(xiàn)T6，Ra1.6～0.4μm(▽6～▽8)鏜孔：IT9～I(xiàn)T7，Ra1.6～0.8μm(▽6～▽7)擴(kuò)孔、鉸孔與鏜孔的區(qū)別7磨削是通過(guò)砂輪或其他磨具對(duì)工件進(jìn)行加工，砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，砂輪與工件之間的相對(duì)直線移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。磨削方式主要有外圓磨削、內(nèi)圓磨削和平面磨削。加工精度和表面粗糙度

IT6以上，Ra<0.8μm（▽8），最高可達(dá)Ra0.01μm（▽12以上）。磨削與磨床1）磨削加工8910磨削過(guò)程是磨粒對(duì)工件表面的切削、刻劃和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)。砂輪具有自銳性，但也需要修整。加工精度高，表面粗糙度小。可加工高硬度材料，往往作為最終加工工序。磨削溫度高，由于產(chǎn)生熱量大，需要充分的磨削液冷卻，否則會(huì)產(chǎn)生燒傷，降低工件表面質(zhì)量。徑向磨削分力大。工藝特點(diǎn)11用于磨削加工的機(jī)床稱為磨床。包括：外圓磨床，內(nèi)圓磨床，平面磨床，工具磨床，專(zhuān)門(mén)化磨床等。2）磨床圖1.31M1432A型萬(wàn)能外圓磨床12圖1.35普通內(nèi)圓磨床13圖1.36臥軸矩臺(tái)平面磨床14成形法：用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削齒輪。成形法主要是銑齒，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，銑刀的直線移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。齒輪加工與加工機(jī)床齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的一種重要零件。齒輪齒面的加工運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，根據(jù)形成齒面的方法可分為兩大類(lèi)：成形法和展成法。15展成法：展成法加工齒輪是應(yīng)用齒輪嚙合的原理。切齒過(guò)程中，模擬某種齒輪副的嚙合過(guò)程（齒輪-齒輪副、齒輪-齒條副、交錯(cuò)軸齒輪副等），把其中一個(gè)做成刀具加工另外一個(gè)。被加工齒的齒廓表面是在刀具和工件包絡(luò)過(guò)程中，由刀具切削刃的位置連續(xù)變化形成。展成法包括：滾齒、插齒、剃齒、磨齒等。16加工方法與機(jī)床1）銑齒：銑床或銑齒機(jī)2）滾齒：滾齒機(jī)3）插齒：插齒機(jī)4）剃齒：剃齒機(jī)5）珩齒：珩齒機(jī)6）磨齒：磨齒機(jī)7）研齒：研齒機(jī)17銑齒屬于成形法加工，利用成形銑刀加工齒輪齒形。通常模數(shù)m<8的齒輪，用盤(pán)銑刀加工，模數(shù)m>8的用指狀銑刀加工。銑齒圖1.38盤(pán)狀和指狀銑刀銑齒18成本低：銑齒可以在一般的銑床上進(jìn)行，刀具也比其他齒輪刀具簡(jiǎn)單，因?yàn)榧庸こ杀镜?。加工精度低：由于銑刀分成若干組，齒形誤差較大，且銑齒時(shí)常用分度頭轉(zhuǎn)角度，定位精度低，再加上銑齒時(shí)的沖擊和振動(dòng)等生產(chǎn)率低：銑齒時(shí)，每銑一個(gè)齒槽都要重復(fù)切入、切出、退刀和分度等，故生產(chǎn)效率低。故銑齒僅適用于單件小批生產(chǎn)或維修工作種精度不高的低速齒輪。銑齒的特點(diǎn)19滾齒：滾刀旋轉(zhuǎn)形成主運(yùn)動(dòng)，滾刀沿工件軸線方向的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。滾刀沿工件軸線方向進(jìn)給,實(shí)現(xiàn)直齒圓柱齒輪的加工。如果加工斜齒圓柱齒輪，需要增加由刀架沿工件軸向移動(dòng)和工件附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生螺旋線齒長(zhǎng)。20圖1.41滾齒加工

21滾齒法精度較高，可獲得8-7級(jí)精度的齒輪。滾齒方法可以用同一模數(shù)的滾刀，滾削出相同模數(shù)而不同齒數(shù)的齒輪，可以減少刀具量，降低刀具成本。滾齒加工范圍廣泛，可以加工直齒輪，斜齒輪及蝸輪等。滾齒的精度和生產(chǎn)效率都比較高。滾齒不能加工內(nèi)齒輪和相距太近的多聯(lián)齒輪。滾齒適宜單件小批生產(chǎn)，也適宜大批量生產(chǎn)。滾齒的特點(diǎn)22銑齒屬于成形法加工，利用成形銑刀加工齒輪齒形。通常模數(shù)m<8的齒輪，用盤(pán)銑刀加工，模數(shù)m>8的用指狀銑刀加工。銑齒圖1.38盤(pán)狀和指狀銑刀銑齒23圖1.44插齒加工

插齒也屬于展成法加工，插齒時(shí)，刀具與工件執(zhí)行強(qiáng)制嚙合關(guān)系，逐步從齒坯上切除金屬。插齒刀一邊旋轉(zhuǎn)，一邊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。插齒24插齒是展成法加工，因此，刀具的選用只要求模數(shù)和壓力角與被切齒輪相同，與齒數(shù)無(wú)關(guān)。可以節(jié)省刀具成本。插齒與滾齒的加工精度基本相同。插刀的制造和檢測(cè)筆滾刀簡(jiǎn)單和方便，容易控制刀具精度。但插齒的分度精度比滾齒低。插齒的回程是空行程，所以生產(chǎn)效率不如滾齒。插齒的加工范圍與滾齒一樣廣泛，各有所長(zhǎng)。既適宜單件小批量，有適宜大批量生產(chǎn)。插齒的特點(diǎn)25圖1.47剃齒原理

剃齒主要加工滾齒或插齒后未經(jīng)淬火的圓柱齒輪，精度可達(dá)到7-6級(jí)，屬于展成法加工。剃齒是“自由嚙合”的展成加工方法，不能修正分齒誤差。剃齒26（a）帶齒芯的珩磨輪

（b）不帶齒芯的珩磨輪圖1.49珩磨輪珩齒是用珩磨輪在珩齒機(jī)上進(jìn)行的一種齒形光整加工方法，其原理和方法與剃齒相同，主要用于加工經(jīng)過(guò)淬火的齒輪。用于消除淬火后的氧化皮，減小表面粗糙度。珩齒27圖1.51展成法磨齒

圖1.50成形法磨齒

磨齒是用砂輪在磨齒機(jī)上精加工淬火或不淬火的齒輪，加工精度可達(dá)到6-4級(jí)，甚至3級(jí)。磨齒可分為成形法和展成法兩類(lèi)。磨齒對(duì)齒形誤差的修正能力很強(qiáng)。加工成本高，只適宜加工高精度齒輪、插齒刀和剃齒刀等。磨齒28圖1.54研齒原理

利用輪齒嚙合面之間的相對(duì)滑移進(jìn)行加工。研齒只能降低齒面的表面粗糙度，不能提高齒形精度。研齒29齒形加工方法選擇加工方法精度等級(jí)齒面表面粗糙度Ra/μm適用范圍成形法9級(jí)以下6.3~3.2單件小批生產(chǎn)中加工直齒和螺旋齒輪及齒條展成法插齒8~71.6各種批量生產(chǎn)中加工內(nèi)外圓柱齒輪、雙聯(lián)齒輪、扇形齒輪、短齒條等，但插削斜齒只適用于大批量生產(chǎn)滾齒8~73.2~1.6各種批量生產(chǎn)中加工直齒、斜齒外嚙