機械制造工藝基礎(chǔ)課件PPT 典型表面加工

1、軌跡法 成形法 相切法 展成法,第五章 典型表面的加工,獲得尺寸精度的方法有如下幾種： 試切法：試切、測量、調(diào)整、試切。主要適用于單件小批生產(chǎn)。 調(diào)整法：加工前調(diào)整好刀具和工件的位置，加工中保持不變。適于成批大量生產(chǎn)。 定尺寸刀具法： 自動控制法： 零件的相互位置精度主要由機床精度、夾具精度和零件裝夾精度保證。,5.1 外圓表面的加工,車削、磨削及光整加工是外圓表面的主要加工方法。 5.1.1 外圓表面的車削 外圓車削的工藝范圍 粗車：加工精度可達到IT10ITl3，表面粗糙度為Ra12.56.3m。 半精車：精度可達IT9 IT10，表面粗糙度為Ra3.26.3m。 精車：精度可達IT7 I

2、T8，表面粗糙度為Ra3.26.3m。 精細(xì)車：精度可達IT6IT7，表面粗糙度為Ra0.20.8m。對于小型有色金屬零件，高速精細(xì)車是主要加工方法 (Ra0.40.1m)。,車削的工藝特點,切削過程平穩(wěn)，生產(chǎn)率較高：主運動為回轉(zhuǎn)運動,避免了慣性力和沖擊.切削用量可大,可進行高速切削和強力切削, 生產(chǎn)率. 加工材料范圍廣泛，適用于有色金屬的精加工： 鋼、鑄鐵、非金屬和某些非鐵金屬都可車削。 當(dāng)ap0.15 f0.1mm/r V=300m/min，加工有色金屬精度達IT6-IT5 Ra達0.1-0.4m,而磨削易堵砂輪. 刀具簡單：制造,刃磨,安裝均方便.適應(yīng)性廣。 應(yīng)用廣泛：只要能裝夾在車床上

3、，一般都可車削。,細(xì)長軸外圓的車削加工,常將長徑比（L/D510）軸稱為細(xì)長軸，其剛度很差，車削時容易彎曲和振動，產(chǎn)生腰鼓形或竹節(jié)形誤差而不能保證加工質(zhì)量。因此，必須采取有效措施來解決車削時的變形、振動等問題。 改進工件中的裝夾,選擇合理的切削方法 車削細(xì)長軸時，宜采用由車頭向尾座走刀的反向切削法。這時，從卡盤到車刀段，工件受拉力，利用可伸縮的活頂尖，不會把工件頂彎。同時選擇較大的進給量和主偏角，增大了軸向切削力，工件在大的軸向拉力作用下，能有效地消除徑向顫動，使切削過程平穩(wěn)。,合理選擇刀具：粗車刀常用較大的主偏角(75)以增大軸向力而減少徑向力，選用較大的前角(1520)和較小的后角( 3)

4、，通過磨出卷屑槽和選用十5的刃傾角，以控制切屑的順利排出。,合理選擇刀具： 刀具材料宜采用強度和耐磨性較好的硬質(zhì)合金，如YW1或YG6A。 精車刀常用寬刃、高速鋼刀片，裝在圖5-8所示的彈性可調(diào)刀排內(nèi)。這種大前角、無倒棱的寬刃，刀刃易于切入工件，切下很薄的切屑，便于消除粗車時留在工件上的形狀誤差。,合理選擇刀具： 此外，粗車刀安裝時刀尖可比工件中心高0.10.15mm,使刀尖部分的后刀面壓住工件，車刀此時相當(dāng)于跟刀架的第四個支承塊，有效地增強了工件的剛度。 精車刀時則相反。,5.1.2 外圓表面的磨削(Grinding of cylindrical faces) 磨削加工是是外圓精加工的主要方

5、法。既能加工淬火的黑色金屬零件，也能加工不淬火的黑色金屬零件和有色金屬。 砂輪(Sand wheel)：用結(jié)合劑把磨粒粘結(jié)起來，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒及車整而成的多孔疏松物體。砂輪的特性主要由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織及形狀尺寸等因素所決定。 1）磨料(Abrasives)：磨料應(yīng)具有高硬度、高耐熱性和一定的韌性，在磨削過程中受力破碎后還要能形成鋒利的幾何形狀。常用的磨料有氧化物系(剛玉類)、碳化物系和超硬磨料系3類。,砂輪磨料的種類及性能,2）粒度 粒度是指磨料顆粒的大小，通常分為磨粒(顆粒尺寸40m)和微粉(顆粒尺寸40m)兩類。磨粒用篩選法確定粒度號。微粉按其顆粒的實際尺寸分組。 粒度對

6、加工表面粗糙度和磨削生產(chǎn)率影響較大。一般來說，粗磨用粗粒度，精磨用細(xì)粒度。當(dāng)工件材料硬度低、塑性大和磨削面積較大時，為了避免砂輪堵塞，也可采用粗粒度的砂輪。 3）硬度 砂輪的硬度是指砂輪工作表面的磨粒在磨削力的作用下脫落的難易程度。它反映磨粒與結(jié)合劑的粘固強度。磨粒不易脫落，稱砂輪硬度高；反之，稱砂輪硬度低。,工件材料較硬時應(yīng)選用較軟的砂輪；對于精磨或成形磨削，為了保持砂輪的廓形精度，應(yīng)選用較硬的砂輪；粗磨時應(yīng)選用較軟的砂輪，以提高磨削效率。 4）結(jié)合劑 結(jié)合劑是將磨料粘結(jié)在一起，使砂輪具有必要的形狀和強度的材料。 5）組織 砂輪的組織是指砂輪中磨科、結(jié)合劑和氣孔三者間的體積比例關(guān)系。按磨料在

7、砂輪中所占體積的不同，砂輪的組織分為緊密、中等和疏松三大類。, 彈性變形：磨粒在工件表面滑擦而過，不能切入工件 塑性變形：磨粒切入工件，材料向兩邊隆起，工件表面出現(xiàn)刻痕（犁溝），但無磨屑產(chǎn)生 切削：磨削深度、磨削點溫度和應(yīng)力達到一定數(shù)值，形成磨屑，沿磨粒前刀面流出 具體到每個磨粒，不一定三個階段均有,磨屑形成過程 a）平面示意圖 b）截面示意圖,精度高、表面粗糙度小：多刃，刃口圓弧半徑小，切削層很薄，切削厚度小到微米，磨床精度高，剛性好，微量進給。 砂輪有自銳作用：生產(chǎn)率高。 磨削的徑向磨削力Fy大： 磨削溫度高：切削速度高，且多為負(fù)前角切削，擠壓和摩擦大，加上砂輪導(dǎo)熱性很差，在磨削區(qū)產(chǎn)生很高

8、的瞬時高溫，因此磨削時應(yīng)采用大量切削液已降低溫度。,外圓表面磨削方法,1）中心磨削法：在外圓磨床上以工件的兩頂尖孔定位進行外圓磨削。 縱向進給磨削法,橫向進給磨削法,綜合磨削法,2）無心磨削法：,5.1.2 外圓表面的精加工及光整加工 砂帶磨削：用粘滿細(xì)微尖銳砂粒的砂布帶，采用相應(yīng)的接觸方式，在一定工作壓力下與工件接觸，并相對運動，對工件表面進行磨削和拋光的高效加工工藝。,砂 帶 磨 削,砂帶磨削的特點： 磨削效率高 砂帶磨削的效率是銑削10倍，是目前金屬切削機床中效率最高的一種，功率利用率達95。 磨削表面質(zhì)量好 砂帶與工件柔性接觸，磨粒載荷小且均勻，能減振，屬于彈性磨削。加上工件受力小，發(fā)

9、熱少，散熱好，因而可獲得好的加工質(zhì)量，粗糙度可達 Ra0.02m，特適宜加工細(xì)長軸和薄壁套筒等剛度較差的零件。 磨削性能好 靜電植砂制作的砂輪，磨粒有方向性，尖端向上，摩擦生熱少，砂輪不易堵塞，切不斷有新磨粒進入磨削區(qū)，磨削條件穩(wěn)定。 適用范圍廣 可用于內(nèi)、外圓及成形表面的磨削 。,圖5-15 外圓表面研磨示意圖,研磨：研磨時工件轉(zhuǎn)，研具作軸向往復(fù)運動。在工件和研具之間放置研磨膏。研磨劑通常由磨料與煤油、潤滑油等組成。研磨速度一般為0.31m/s, 研磨后表面粗糙度可達Ra0.10.01m。,珩磨：利用珩磨工具對工件表面施加一定壓力，珩磨工具同時作相對旋轉(zhuǎn)運動和直線往復(fù)運動，切除工件極小余量的

10、一種精密加工方法。,進行外圓表面的雙砂輪珩磨加工時，磨粒對工件具有切削、擠壓和拋光的作用，珩磨輪與工件間的接觸面積小，脫落的磨粒易被切削液也帶走，故表面粗糙度穩(wěn)定，一般可達Ra 0.025m，尺寸精度可達IT7IT6， 同時還可修正工件外圓母線的直線度誤差，但不能修正工件的圓度和位置誤差,滾壓加工是用硬度比工件高的滾壓工具(該輪或滾珠)，對半精加工后的零件表面在常溫下加壓，使受壓點產(chǎn)生彈性及塑性變形。將表面凸起部分壓下去，凹下的部分向上擠。以修正零件表面的微觀幾何形狀，減小表面粗糙度(圖5-18)。滾壓后的使零件的抗疲勞強度、耐磨和耐腐蝕性都有顯著改善。,滾 壓,拋光是用敷細(xì)磨粉或軟膏磨料的布

11、輪、布盤或皮輪、皮盤等軟質(zhì)工具，靠機械滑擦和化學(xué)作用來減小加工表面的粗糙度。 拋光對尺寸誤差和形狀誤差沒有糾正能力。 拋光后工件表面粗糙度Ra值可達o012m。 拋光可提高零件的疲勞強度、抗磨性能和耐腐蝕能力，但不能提高零件的精度。 a. 機械拋光(布輪、布盤或皮輪、皮盤等軟質(zhì)工具) b. 液體拋光( 拋光液高速噴射),拋光,5.2 孔加工,孔加工的方法較多，常用的有鉆、擴、鉸、鏜、拉、磨、珩磨等。 孔加工比外圓表面加工要困難得多。 5.2.1 鉆孔 鉆孔是孔加工的一種基本方法。鉆孔經(jīng)常在鉆床和車床上進行，也可以在鏜床或銑床上進行。常用的鉆床有臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床。 麻花鉆,麻花鉆的結(jié)

12、構(gòu)：,主后刀面,前刀面,副切削刃,橫刃,副后刀面,主切削刃,2,Kr,麻花鉆的切削角度： 頂角2：兩主刀刃之間的夾角。加工不同的材料，其頂角應(yīng)取不同的數(shù)值。常用的加工一般鋼和鑄鐵的鉆頭，通常取2 =118。 前角r0：在垂直于主刀刃的平面內(nèi)測量，是前面的切線與垂直切削平面的垂線所夾的角度。主刀刃上各點前角不一樣。30-30。,后角a0：在平行于鉆頭軸線的平面內(nèi)測量，是后面切線與切削平面所夾的角度。 橫刃斜角：是橫刃和主刀刃在垂直于鉆頭軸線的平面內(nèi)所夾的角度。=5055。 螺旋角w：是刃帶的切線與鉆頭中心線的夾角。,鉆削的工藝特點,鉆頭工作部分被已加工表面包圍. 剛度,強度,容屑,排屑,導(dǎo)向,冷

13、卻等. “引偏”-鉆頭彎曲而引起的孔徑擴大,不圓,軸線歪斜等. 麻花鉆-呈細(xì)長狀.剛性較差.刃,容屑兩條較深的螺旋槽.使鉆心變細(xì),剛性.減小摩擦,鉆頭僅有兩條很窄的棱邊與孔壁接觸,接觸剛度和作用差. 前角0負(fù)值大.切削條件差,-擠刮金屬.橫刃受力大.稍有偏斜將產(chǎn)生較大的附加力矩,使鉆頭彎曲.兩個主切削刃也難磨得對稱,徑向力不能為零.,預(yù)鉆錐形定心坑 用鉆套為鉆頭導(dǎo)向 刃磨時,兩刃對稱.,徑向力為零. 排屑難:切屑寬,容屑槽尺寸受限.孔壁與屑摩擦,擠壓, 和刮傷已加工表面.Ra.卡死鉆 頭(扭斷).反復(fù)多次退出,修磨分屑槽. 切削熱不易傳散:半封閉式,工件吸熱52.5%. 鉆頭14.5%.屑29

14、%.介質(zhì)5%.鉆削用量和生產(chǎn)率低.,減少引偏:,鉆削的應(yīng)用,IT10以上,Ra12.5m以上,生產(chǎn)率低. 粗加工.螺釘孔,油孔等.內(nèi)螺紋,預(yù)加工孔等. 單件,小批量生產(chǎn)中小型工件上的孔(D13mm)臺式. 中小型工件上直徑大的孔(D50mm).立式. 大中型工件上的孔.-搖臂. 回轉(zhuǎn)體上的孔-車床上. 成批和大量生產(chǎn)中.鉆模,多軸鉆或組合機床進行孔的加工.精度生產(chǎn)率成本. 精度高,Ra小的中心孔(D50mm),鉆孔,擴孔和鉸孔.,1.擴孔 擴孔是利用擴孔鉆對已有的孔進行加工以擴大孔徑，并提高孔的精度和降低表面粗糙度。,圖5-24 擴孔鉆 圖5-25 擴孔,5.2.2 擴孔和鉸孔,(1)切削刃不

15、必自外圓延續(xù)到中心，這樣就避免了橫刃和由橫刃所引起的一些不良影響。 (2)由于小，切屑窄，易排出，不易擦傷已加工表面。擴孔鉆的剛度較高，有利于加大切削用量和改善加工質(zhì)量。 (3)由于容屑糟較窄，可在刀體上作出較多的刀齒，可提高生產(chǎn)率。同時也加多了刀具的棱帶,增加了擴孔時的導(dǎo)向作用，切削比較平穩(wěn)。 (4)擴孔的加工質(zhì)量比鉆孔高，一般精度可達IT9IT10 ，表面粗糙度為Ra3.26.3； 擴孔常作為孔的半精加工，當(dāng)孔的精度和表面粗糙度要求再高時，則要采用鉸孔。,與鉆削相比，擴孔主要有以下特點：,鉸刀的修光部分具有校準(zhǔn)孔徑、修光孔壁作用，可進一步提高了孔的加工質(zhì)量；,2鉸孔 用鉸刀對孔進行精加工的

16、方法,加工精度達IT7IT9,表面粗糙度為 Ra0.40.6 。,圖5-26 鉸刀的結(jié)構(gòu),鉸孔的余量小,切削力較??；切削速度較低,切削熱較少 工件受力變形和受熱變形較小,積屑瘤的不利避免影響較小,鉸孔質(zhì)量比較高； 。,麻花鉆、擴孔鉆和鉸刀都是標(biāo)準(zhǔn)刀具,易于購買。對于中等尺寸以下較精密的孔,在單件小批乃至大批大量生產(chǎn)中,鉆-擴-鉸都是常用的典型工藝。 鉆、擴、鉸只能保證孔本身的精度,而不易保證孔與孔之間的尺寸精度及位置精度。為解決此問題,可利用夾具(如鉆模)進行加工,或采用鏜孔。,用鏜刀對已有的孔進行再加工稱鏜孔。對于直徑較大的孔(一般D80mm)、內(nèi)成形面或孔內(nèi)環(huán)槽等，鏜削是唯一合適的加工方法

17、。一般鏜孔精度達IT7IT8，表面粗糙度值為Ra0.81.6；精細(xì)鏜時，精度可達IT6IT7，表面粗糙度值為Ra0.20.8。,5.2.3 鏜孔,1. 鏜削的工藝特點如下： 適應(yīng)性廣：可在鉆孔、鑄孔和鍛孔的基礎(chǔ)上進行，可達尺寸精度等級和表面粗糙度值的范圍較廣，除很小且較深的孔外，各種直徑及各種結(jié)構(gòu)類型的孔均可鏜削。 鏜削可有效地修正前工序所造成的孔軸線的彎曲、偏斜等形狀誤差和位置誤差。但鏜削質(zhì)量的控制(特別是細(xì)長孔)不如鉸削方便。 切削用量很小，生產(chǎn)率低：須采用較小的背吃刀量和進給量進行多次走刀；操作復(fù)雜、費時。 鏜削過程是否正常難于觀察。,2. 鏜孔的方式及應(yīng)用,工件旋轉(zhuǎn)刀具作進給運動：如在

18、車床上鏜孔(圖a)。 工件不動而刀具作旋轉(zhuǎn)和進給運動：在鏜床床上的鏜孔(圖b)。 刀具旋轉(zhuǎn),工件作進給運動：如鏜削箱體兩壁相距較遠(yuǎn)的同軸孔系,可保證孔與孔、孔與平面間的位置精度(圖c)。,可調(diào)浮動鏜刀片： 鏜孔時，鏜刀片不是固定在鏜桿上，而是插在鏜桿的長方孔中，并能在垂直于鏜桿軸線的方向上自由滑動，由兩個對稱的切削刃產(chǎn)生的切削力，自動平衡其位置。,3. 浮動鏜孔的特點及應(yīng)用,鏜刀有單刃鏜刀和多刃鏜刀。,圖5-28 浮動鏜刀片及其工作情況,加工質(zhì)量較高： 加工時鏜刀片的浮動，提高了孔的加工精度。較寬的修光刃，可減小表面粗糙度，但不能校正原有孔的軸線歪斜或位置偏差； 生產(chǎn)率較高： 浮動鏜刀片有兩個

19、主切削刃同時切削，并且操作簡便，可提高生產(chǎn)率； 浮動鏜刀片比單刃鏜刀復(fù)雜，且刃磨要求高，故成本較高； 浮動鏜刀片鏜孔主要用于批量生產(chǎn)、精加工箱體類零件上直徑較大的孔。,浮動鏜孔的特點,5.2.4 磨孔,磨孔是孔精加工的方法之一，精度可達IT7，表面粗糙度Ra值為1.60.4m。 磨孔方式 與外圓磨削類似,可以采用縱磨法和橫磨法,由于砂輪軸剛性較差,一般采用縱磨法.,磨孔的特點及應(yīng)用 與鉸孔拉孔比較： 可以加工淬硬工件； 可保證孔的位置精度； 加工適應(yīng)性好； 生產(chǎn)率低。 與磨外圓比較： 表面粗糙度較大； 生產(chǎn)率較低。 磨孔一般用于淬硬工件的精加工，在單件小批生產(chǎn)中應(yīng)用較多。,珩磨是利用安裝于珩磨

20、頭圓周的油石,采用特定結(jié)構(gòu)推出油石作徑向擴張，直至與工件孔壁接觸。在加工過程中，油石不斷作徑向進給運動，珩磨頭作旋轉(zhuǎn)運動及直線往復(fù)運動，從而實現(xiàn)對孔的低速磨削。,六.孔的珩磨,1.孔的珩磨原理,圖5-33 珩 磨 示 意 圖,(1)加工精度高 圓度：小孔可達0.5，圓柱度可達1；加工中等孔，3以下，孔長300-400時，5以下。 尺寸精度：小孔為12；中等孔達10以下。 (2)表面質(zhì)量好 表面粗糙度為Ra0.040.4； (3)加工表面使用壽命高 交叉網(wǎng)紋有利于油膜的形成和保持，特別適用于相對運動精度高的精密偶件； (4)切削效率高 因為珩磨是面接觸加工，同時參加切削的磨粒多，故切削效率高。加

21、工中等孔的材料切除率可達8090mm3/s。,2.珩磨特點和應(yīng)用,2.珩磨特點和應(yīng)用,珩磨不僅在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍，而且在單件小批生產(chǎn)中應(yīng)用也較廣泛。對于某些零件的孔，珩磨已成為典型的光整加工方法，例如飛機、汽車、拖拉機發(fā)動機的汽缸、缸套、連桿以及液壓油缸、炮筒等等。,(5)加工范圍廣 加工孔徑范圍為1-2000mm或更大，長徑比L/D46； 幾乎對所有金屬材料均能加工。,5.2.5 拉削,是刨削的一種變形方式,刀具為多齒拉刀.每一齒在切削中切下一很薄的金屬層. 圓孔拉刀結(jié)構(gòu)：,拉削加工的特點 拉削時，拉刀與夾頭是浮動連接，拉刀以工件的預(yù)加工孔引導(dǎo)，自動定心。因此不能糾正原孔的位置誤差

22、。 拉削只有一個主運動，即拉刀的直線運動。進給運動是靠拉刀的后一個刀齒高出前一個刀齒來實現(xiàn)的。,生產(chǎn)率較高.多齒. 一次行程完成粗-精加工. 加工范圍較廣.平面, 通孔。 加工精度較高. Ra小。校準(zhǔn),修光,精切齒ap小,f小.v18m/min.平穩(wěn),無積屑瘤產(chǎn)生,孔IT8-IT7.Ra0.4-0.8. 拉床簡單.一個主運動, 直線運動,進給靠后一刀齒來實現(xiàn)的af齒升量.,拉刀壽命長. vf低,磨損慢，重磨次數(shù)多，磨一次使用時間長. 拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,成本高-批量大的生產(chǎn)。對盲孔、深孔、階梯孔,有障礙的外表面不能用拉削加工.,5.2.7 孔的分類及加工方法的選擇 孔的分類 (1)緊固孔(

23、如螺釘孔等)和其他非配合的油孔等。 (2)回轉(zhuǎn)體零件上的孔，如套簡、法蘭盤及齒輪上的孔等。 (3)箱體類零件上的孔，常構(gòu)成“孔系”。 (4)深孔，即L/D510的孔，如車床主軸上的軸向通孔等。 (5)圓錐孔，如車床主軸前端的錐孔以及裝配用的定位銷孔等。,孔加工方法選擇 孔加工可以在車床、鉆床、鏜床、拉床或磨床上進行，大孔和孔系則常在鏜床上加工。 若在實體材料上加工孔(多屬中、小尺寸的孔)，必須先采用鉆孔。若是對已經(jīng)鑄出或鍛出的孔(多為中、大型孔)進行加工，則可直接采用擴孔或鏜孔。 至于孔的精加工，鉸孔和拉孔適于加工未淬硬的中、小直徑的孔；中等直徑以上的孔，可以采用精鏜或精磨；淬硬的孔只能采用磨

24、削。,5.3 平面加工,可以采用刨削、銑削、磨削、車削、拉削等方法實現(xiàn)平面的加工。,刨削是以刨刀相對工件的往復(fù)直線運動與工作臺(或刀架)的間歇進給運動實現(xiàn)切削加工的，它是平面加工的主要方法之一。常見的刨床類機床有牛頭刨床、龍門刨床和插床等。,5.3.1 刨平面(Planing)加工,1刨削的工藝特點 (1)通用性好： 刨床結(jié)構(gòu)簡單,成本低,調(diào)整和操作也較簡便； (2)生產(chǎn)率一般較低，但加工狹長表面的生產(chǎn)率較高； (3)可達一定的加工精度： 一般刨削 精度IT7IT8，粗糙度Ra1.66.3； 寬刀精刨 平面度0.02mm/m2，粗糙度Ra0.40.8。,2. 強力刨削、精刨,為提高刨平面的生產(chǎn)

25、率，在龍門刨床上可采用多刀刨削和多件加工的方法。或通過改進刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度，增加背吃刀量和進給量，進行“強力刨削”，都可以取得較好的效果。,用精細(xì)刨平面來代替刮削能有效地提高生產(chǎn)率，對于定位表面與支承表面接觸面積較大的導(dǎo)軌、機架、殼體，常采用寬刃精細(xì)刨刀(圖5-34)，可以提高平面的精度和減小表面粗糙度。,3. 薄板件刨削的特點,薄板零件的剛性差，散熱困難，加工時很容易翹曲變形，刨削這類薄板零件有以下特點： 1） 裝夾應(yīng)穩(wěn)定可靠 2） 一般選用高速鋼刀具 3） 刨削用量不宜過高 4） 一般應(yīng)先刨好四周，再刨削頂面,圖5-35 撐板裝夾薄板零件,銑削也是平面的主要加工方法之一。銑床的種類很多

26、，常用的是升降臺臥式和立式銑床。 加工平面的銑刀，主要有圓柱銑刀和端銑刀兩種。 1.銑刀的種類,5.3.2 銑平面,2.銑平面的方法,銑平面的方法,(1)生產(chǎn)率較高 (一般比刨削高) (2)易產(chǎn)生沖擊和振動 (3)刀齒散熱條件較好 (4) 切削方式多樣化 (選用柱銑和端銑),3.銑削的工藝特點,4. 銑削方式,1).柱銑法,順銑(down milling)與逆銑(up milling)的比較： A.切削厚度變化規(guī)律比較： 逆銑時:切削厚度ac從0-acmax,切入時開始在表面上擠壓滑行.， 摩擦增大，Ra；順銑時: ac從acmax-0,無上述缺點。,B.受力分析： 垂直分力的影響：逆銑時，F(xiàn)

27、V上抬工件，不利于工件的夾緊，易引起振動。順銑時，F(xiàn)V下壓工件，銑削平穩(wěn)，尤其是銑削薄而長的工件時更為有利。 水平分力的影響：,逆銑時，有利于絲桿與螺母的貼緊，工作臺運動平穩(wěn)，不會引起竄動。順銑時，工作臺會反復(fù)出現(xiàn)突然竄動-停止-又竄動的現(xiàn)象，很不平穩(wěn)。 由于目前一般銑床尚沒有消除工作臺絲桿與螺母之間間隙的機構(gòu)，所以生產(chǎn)中多采用逆銑法。 另外當(dāng)銑削帶有黑皮的表面時，例如鑄件或鍛件表面的租加工，若用順銑法，因刀齒首先接觸黑皮，將加劇刀齒的磨損，所以也應(yīng)采用逆銑法。,用端銑刀的端面刀齒加工平面，稱為端銑法。根據(jù)銑刀和工件相對位置的不同，端銑法可以分為對稱銑削法和不對稱銑削法。,2).端銑法,2)

28、對稱銑削與不對稱銑削 端銑時，根據(jù)銑刀相對于工件安裝位置不同，可分為對稱銑削與不對稱銑削，如圖8.10所示。,a) b) c) 圖 8.10 端銑的銑削方式 a)對稱銑削 b)不對稱逆銑 c)不對稱順銑,對稱銑削 銑刀軸線位于銑削弧長的對稱中心位置，切入切出切削厚度一樣，這種銑削方式具有較大的平均切削厚度，在用較小的 f 銑削淬硬鋼時，為使刀齒超越冷硬層切入工件，應(yīng)采用對稱銑削,a) b) c) 圖 8.10 端銑的銑削方式 a)對稱銑削 b)不對稱逆銑 c)不對稱順銑,不對稱逆銑 這種銑削在切入時切削厚度最小，銑削碳鋼和一般合金鋼時，可減小切入時的沖擊，刀具耐用度高，工作臺運動平穩(wěn).,a)

29、b) c) 圖 8.10 端銑的銑削方式 a)對稱銑削 b)不對稱逆銑 c)不對稱順銑,不對稱順銑 這種銑削在切出時切削厚度最小，用于銑削不銹鋼和耐熱合金時，可減小硬質(zhì)合金的剝落磨損，提高切削速度40%60% 。,a) b) c) 圖 8.10 端銑的銑削方式 a)對稱銑削 b)不對稱逆銑 c)不對稱順銑,周銑與端銑的比較: A.工作齒數(shù):周銑時與加工余量(ae)有關(guān), 一般只有12個；端銑時與ae無關(guān)，多齒同時工作，平穩(wěn)。,周銑與端銑的比較: B. 切入,切出時,端銑有一定厚度,雖然較小，不象周銑時切削厚度變?yōu)榱?，從而改善了刀具后刀面與工件的摩擦狀況，提高了刀具耐用度，Ra。此外，端銑時還可

30、利用修光刃修光已加工表面。 C. 端銑刀剛性好,鑲裝硬質(zhì)合金刀片,生產(chǎn)率高. 周銑刀多用高速鋼制造。 在平面的銑削中，目前大都采用端銑法.但是周銑法的適應(yīng)性較廣，生產(chǎn)中仍常用.,平面磨削方式及其比較 磨削時工件隨工作臺作直線往復(fù)運動，或隨圓工作臺作圓周運動，磨頭作間歇進給運動。用回轉(zhuǎn)砂輪周邊磨削叫周磨；用回轉(zhuǎn)砂輪端面磨削叫端磨。,5.5.3.平面磨削,2. 周磨與端磨的比較,3.薄片零件的磨削特點 墊圈、摩擦片及鑲鋼導(dǎo)軌等較薄或狹長零件，因磨削前，其表面的平面度較差，磨削時也易受熱變形和受力變形，因此磨此類平面有以下特點： (1) 改善磨削條件：選用軟的砂輪、采用較小的磨削深度和較高進給速度，

31、供應(yīng)充分的磨削液等措施。 (2)合理的裝夾：合理的裝夾常常是保證薄片平面磨削質(zhì)量的關(guān)鍵 (3)適當(dāng)?shù)募庸すに嚕?翹曲部分的磨削,5.5.4.平面車削(plane turning),8.3.3 平面拋光 拋光是利用機械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件獲得光亮、平整表面的加工手段。當(dāng)對零件表面只有粗糙度要求，而無嚴(yán)格的精度要求時，拋光是較常用的光整加工手段。對各種工件的平面進行拋光的光整加工稱為平面拋光。 拋光所用的工具是在圓周上粘著涂有細(xì)磨料層的彈性輪或砂布，彈性輪材料用得最多的是毛氈輪，也可用帆布輪、棉花輪等。拋光材料可以是在輪上粘結(jié)幾層磨料（氧化鉻或氧化鐵），粘結(jié)劑一般為動物皮膠、干酪素膠和水玻

32、璃等，也可用按一定化學(xué)成分配制的拋光膏。,拋光一般可分為兩個階段進行：首先是“拋磨”，用粘有硬質(zhì)磨料的彈性輪進行，然后是“光拋”，用含有軟質(zhì)磨料的彈性輪進行。 拋光劑中含有活性物質(zhì)，故拋光不僅有機械作用，還有化學(xué)作用。在機械作用中除了用磨料切削外，還有使工件表面凸鋒在力的作用下產(chǎn)生塑性流動而壓光表面的作用。 彈性輪拋光不容易保證均勻地從工件上切下切屑，但切削效率并不低，每分鐘可以切下十分之幾毫米的金屬層。 拋光經(jīng)常被用來去掉前工序留下的痕跡，或是打光已精加工的表面，或者是做為裝飾鍍鉻前的準(zhǔn)備工序。,5.4 齒形加工,一、齒形加工概述,5.4 齒形加工,一、齒形加工概述,1.齒輪的技術(shù)要求 GB

33、10095-1988對齒輪精度規(guī)定了12個等級。 12：遠(yuǎn)景級 35：高級精度 68：中級精度 912：低級精度 a）齒輪精度要求： 運動的的準(zhǔn)確性(第I公差組)：分齒不均（誤差）。 傳動的平穩(wěn)性(第II公差組)：漸開線齒形存在誤差。 載荷分布的均勻性(第III公差組)。,5.4 齒形加工,一、齒形加工概述,b) 齒輪間隙的規(guī)定 齒側(cè)間隙：由工作條件決定，與齒輪精度無關(guān)，控制齒厚偏差或公法線平均長度偏差來限制。 對于換向傳動和讀書機構(gòu)，齒側(cè)間隙十分重要，必要時必須消除間隙。,2.齒輪齒形的加工方法 成形法：用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒形，如銑齒(用盤狀或指狀銑刀)、拉齒和成型密齒等

34、。 展成法(包絡(luò)法)：齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系作展成運動，工件的齒形由刀具的切削刃包絡(luò)而成，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。,銑削直齒圓柱齒輪時，齒輪坯緊固在心軸上并將心軸安裝在分度頭和尾架頂尖之間，銑刀旋轉(zhuǎn)，工件隨工作臺作縱向進結(jié)運動。每銑完一個齒槽，縱向退刀進行分度，再銑下一個齒槽。,1.銑削直齒圓柱齒輪,二、銑齒,銑削圓柱齒輪,模數(shù)m20的齒輪,一般用盤狀齒輪銑刀在臥銑上加工；m20的齒輪,用指狀齒輪銑刀在專用銑床或立銑上加工。 選用銑刀,除了模數(shù)m和壓力角應(yīng)與被切齒輪的模數(shù)、壓力角一致以外,還需根據(jù)齒輪的齒數(shù)z選擇相應(yīng)的刀號。,盤狀齒 輪銑刀,同一模數(shù)的齒輪銑刀，一般制作8把

35、或15把。,表5-10 盤狀齒輪銑刀刀號及其加工范圍,2銑削螺旋齒圓柱齒輪,根據(jù)法向齒數(shù)選擇齒輪銑刀刀號。,圖5-53 銑削螺旋槽的示意圖,工件沿軸向移動一個導(dǎo)程L的同時，繞自身軸線旋轉(zhuǎn)一周。 絲杠轉(zhuǎn)L/P圈時，工件轉(zhuǎn)1圈，絲杠和工件都移動L。,3.銑齒工藝特點,(1) 生產(chǎn)成本低,齒輪銑刀結(jié)構(gòu)簡單，在普通銑床上即可完成銑齒工作。,(2) 加工精度低,一個刀號加工一定齒數(shù)范圍齒輪，只有最小齒數(shù)，齒形才準(zhǔn)確。在銑床上采用分度頭分齒，分齒誤差也較大。,(3) 生產(chǎn)率低,每銑一齒都要重復(fù)耗費切入、切出、吃刀和分度的時間。,插齒刀結(jié)構(gòu) 插齒刀像直齒圓柱齒輪。 齒頂呈圓錐形(形成頂刃后角)；端面呈凹錐面

36、(形成頂刃前角)；齒頂高比標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪大0.25m(保證插削后的齒輪嚙合時有徑向間隙),三、插齒,插齒屬展成法加工，它是在插齒機上進行的。,1.插齒原理和插齒運動,1)主運動 插齒刀的上下往復(fù)運動稱為主運動。 2)分齒運動 強制插齒刀與齒輪坯之間保持一對齒輪的嚙合關(guān)系的運動稱為分齒運動。 3)圓周進給運動 插齒刀每一往復(fù)行程在分度圓上所轉(zhuǎn)過的弧長稱為圓周進給量。在分齒運動中，插齒刀的旋轉(zhuǎn)運動也是進給運動。 4)徑向進給運動 在插齒開始階段，插齒刀沿齒輪坯半徑方向的移動 。,(1)內(nèi)孔和端面定位 依靠齒坯內(nèi)孔與心軸之間的正確配合來決定齒坯的軸線位置，適用于大批大量生產(chǎn)。 (2)外圓和端面定位 將齒坯套在心軸上(有間隙)，用千分表找正外圓，以決定齒坯軸線位置，適用于單件小批生產(chǎn)。,2.齒輪坯的安裝,1.滾刀 滾齒屬展成法加工，是在專用的滾齒機上進行的。滾切齒輪所用的齒輪滾刀如圖所示。,四、滾齒,螺旋角, 螺旋升角 刀齒頂刃前角P, 后角P,2.滾齒原理和滾齒運動 滾切齒輪亦屬于展成法，如圖所示?？蓪⑵淇醋鳠o嚙合間隙的齒輪與齒條傳動。,滾切直齒圓柱齒輪：滾刀刀軸相對水平面應(yīng)扳轉(zhuǎn)角。,右旋滾刀 滾切直齒圓柱齒輪,滾切螺旋齒圓柱齒輪 根據(jù)滾刀與被切齒輪的旋向、滾刀螺旋升角和被切齒輪的螺旋角確定刀軸扳轉(zhuǎn)的角度。,滾切蝸