ch03機(jī)械制造中的加工方法及裝備

機(jī)械制造中的加工方法及裝備普通高等教育機(jī)電類“十三五”規(guī)劃教材機(jī)械制造工藝與裝備第三章01機(jī)械制造中的切削加工方法車削加工中，工件旋轉(zhuǎn)，形成主切削運(yùn)動(dòng)。車削加工后形成的加工面是回轉(zhuǎn)表面。車削加工方法也可以加工回轉(zhuǎn)工件的端面（平面）。通過刀具相對(duì)工件實(shí)現(xiàn)不同的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可以獲得不同的工件形狀。當(dāng)?shù)毒哐仄叫杏诠ぜ剞D(zhuǎn)軸線的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，就形成內(nèi)圓柱面、外圓柱面；當(dāng)?shù)毒哐嘏c工件旋轉(zhuǎn)軸線相交的斜線運(yùn)動(dòng)時(shí)，就形成錐面；在仿形車床或數(shù)控車床上，當(dāng)?shù)毒哐刂粭l曲線進(jìn)給時(shí)，就形成一個(gè)特定的旋轉(zhuǎn)曲面。采用成形車刀，橫向進(jìn)給時(shí)，也可以加工出旋轉(zhuǎn)曲面。車削還可以加工螺紋面、端平面和偏心軸等。機(jī)械制造中的切削加工方法機(jī)械制造中的切削加工方法車削加工由車床來完成，如圖3-1所示為臥式車床所能加工的典型表面。粗車是外圓粗加工最經(jīng)濟(jì)有效的方法。粗車半精車和精車的主要任務(wù)是保證零件所要求的加工精度和表面質(zhì)量。半精車和精車精細(xì)車的特點(diǎn)是背吃刀量a，和進(jìn)給量f取值極小，切削速度高達(dá)150~2000m/min。精細(xì)車機(jī)械制造中的切削加工方法銑削的主切削運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件本身不動(dòng)，而是裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)上完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑削刀具比較復(fù)雜，一般為多刃刀具。機(jī)械制造中的切削加工方法機(jī)械制造中的切削加工方法如圖3-2所示，銑削加工的方法有端銑和周銑兩種。機(jī)械制造中的切削加工方法如圖3-3（a）所示，銑刀在切入工件處的切削速度v的方向與工件進(jìn)給速度v的方向相反，稱為逆銑。機(jī)械制造中的切削加工方法如圖3-3（b）所示，順銑是銑刀切削速度v與工件進(jìn)給速度v兩者方向相同的一種銑削方式。機(jī)械制造中的切削加工方法刨削加工由刨床來完成。圖3-6所示為在牛頭刨床上加工的平面和溝槽。機(jī)械制造中的切削加工方法在鉆床上，用旋轉(zhuǎn)的鉆頭鉆削孔是常用的孔加工方法，鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主切削運(yùn)動(dòng)。如圖3-7所示為典型的鉆削加工方法。機(jī)械制造中的切削加工方法鏜削是一種用刀具擴(kuò)大孔或其他圓形輪廓的內(nèi)徑車削工藝，其應(yīng)用范圍一般從半精加工到精加工，所用刀具通常為單刃鏜刀。圖3-9所示為臥式鏜床的主要加工方法。磨削加工以砂輪或其他磨具對(duì)工件進(jìn)行加工，其主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。研磨是利用研磨工具和研磨劑，從工件上研去一層極薄表面層的精密加工方法。珩磨是利用珩磨工具對(duì)工件表面施加一定的壓力，珩磨工具同時(shí)做相對(duì)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切除工件上極小余量的一種精密加工方法。機(jī)械制造中的切削加工方法拋光是利用涂有拋光膏的軟輪（拋光輪）高速旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行微弱切削，從而降低工件表面粗糙度的一種精密加工方法。拋光超精加工是用極細(xì)磨料的油石，以恒定壓力（0.05~0.5MPa）和復(fù)雜相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行微量切削，以降低工件表面粗糙度為目的的精密加工方法。超精加工機(jī)械制造中的切削加工方法齒形加工是整個(gè)齒輪加工的關(guān)鍵，齒形加工的方法很多，如熱軋、冷擠、沖壓、粉末冶金等，這些方法的加工精度都不高，常用的加工方法是切削加工。齒形的切削加工方法分兩大類：成形法（又稱仿形法）和展成法（又稱范成法）。成形法所用的機(jī)床一般為普通銑床，用與齒輪齒槽形狀完全相符的成形刀具加工出齒輪，還可以在刨床上用成形刨刀加工，在拉床上用拉刀也可以加工出齒輪。展成法加工齒面的常用機(jī)床有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。機(jī)械制造中的切削加工方法機(jī)械制造中的切削加工方法圖3-21所示為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的車銑復(fù)合加工。機(jī)械制造中的切削加工方法復(fù)合加工技術(shù)依托強(qiáng)大的設(shè)備功能，將多種加工工序合并在一起，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同機(jī)械加工方法的復(fù)合加工，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械加工方法與特種加工方法的復(fù)合加工?；瘜W(xué)、電解、電火花和超聲波等特種加工方法與切削、磨削加工方法組合而形成多種復(fù)合加工技術(shù)，如化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工、電火花銑復(fù)合加工、電火花磨復(fù)合加工、電解在線修整砂輪磨削加工、超聲振動(dòng)輔助切削加工等。特種加工與機(jī)械加工復(fù)合加工02金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器或工作母機(jī)，它是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，是機(jī)械加工的主要設(shè)備。其基本功能是為被切削的工件和使用的刀具提供必要的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和相對(duì)位置。金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)表面成形運(yùn)動(dòng)用來形成被加工表面形狀的運(yùn)動(dòng)稱為表面成形運(yùn)動(dòng)。表面成形運(yùn)動(dòng)是機(jī)床的基本運(yùn)動(dòng)，它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)在加工過程中，加工工具與工件除工作運(yùn)動(dòng)以外的其他運(yùn)動(dòng)稱為輔助運(yùn)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作。金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)機(jī)床的工藝范圍機(jī)床的工藝范圍是指在機(jī)床上加工的工件類型和尺寸，能夠加工完成何種工序，使用什么刀具等。不同的機(jī)床，有寬窄不同的工藝范圍。機(jī)床的技術(shù)參數(shù)機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)幾何精度是指機(jī)床空載條件下，在不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)各主要部件的形狀、相互位置和相對(duì)的精確程度。幾何精度運(yùn)動(dòng)精度是指機(jī)床空載或以工作速度運(yùn)行時(shí)，主要零部件的幾何位置精度。運(yùn)動(dòng)精度定位精度是指機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定位置的精度。傳動(dòng)精度金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)定位精度是指機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定位置的精度。定位精度加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的工作精度。工作精度在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，保持機(jī)床所要求的精度，稱為精度保持性。精度保持性金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)機(jī)床是機(jī)械加工系統(tǒng)的主要組成部分。為適應(yīng)不同的加工對(duì)象和加工要求，機(jī)床有許多品種和規(guī)格。為了便于區(qū)別、使用和管理，需要對(duì)機(jī)床加以分類，并編制型號(hào)。機(jī)床的分類金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)各類主要機(jī)床的示意圖如圖3-22~圖3-37所示。金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)機(jī)床型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào)，用以簡明地表示機(jī)床的類型、性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要技術(shù)參數(shù)等。我國的機(jī)床型號(hào)是按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15375-1994《金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法》編制的。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定機(jī)床型號(hào)由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按照一定的規(guī)律組成。通用機(jī)床的型號(hào)編制金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)專用機(jī)床的型號(hào)由設(shè)計(jì)單位代號(hào)、組代號(hào)和設(shè)計(jì)順序號(hào)組成。專用機(jī)床的型號(hào)編制03機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)床布局圖3-38所示是CA6140型臥式車床的外形圖。機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖3-39所示為CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)原理框圖。機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)3.（1）傳動(dòng)路線圖3-40所示為CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖。機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)4.（1）螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈如圖3-40所示，動(dòng)力從主軸上齒輪58或皿軸上齒輪44傳出，經(jīng)過I~XI軸間的換向機(jī)構(gòu)，傳給掛輪箱。機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)5.主軸箱的主要機(jī)構(gòu)圖3-42所示是CA6140型臥式車床主軸箱展開圖。數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床是一種用數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制和加工過程控制的自動(dòng)化機(jī)床，它能夠按照機(jī)床規(guī)定的數(shù)字化代碼，把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能表示出來，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的邏輯處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制指令，實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成零件加工任務(wù)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的