第1章 机械加工方法概述ppt课件

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展前景的加工方法。这种加工方法既能作为精加工、超精加 工,也能作为粗加工。既能加工普通材,也能加工超硬材料。 磨削可分为外圆磨、内孔磨、平磨等。分别用于外圆柱面、
圆锥面、平面、螺旋面、齿面等各种成形表面的加工。
• 磨削加工的主运动是砂轮的旋转运动。磨削加工所用的
刀具以砂轮和砂带为主。与前述的刀具切削有着不同的加工 机理。
状和尺寸制件的工具。按填充方法和填充材料的不同,模 具可分为:锻压具模、冲裁具模、拉伸具模、压铸模具、
冷冲模具、注射模具、吹塑模具、粉末冶金模具等。
2、△m<0的制造过程
• △m<0 制造过程是指从表面去除材料来获得零件形状
的方法。包括切削加工和特种加工。
• 切削加工是指零件在切削机床上,通过机床的传动系
2) 插削加工
• 插削主要用于加
工工件的内表面,如
键槽、内孔等,相当
于立式刨削。
2) 拉削加工
• 拉削可使加工表面一次切削成形。机床运动简单,切
削速度低,效率高,刀具成本高,适用于大批量生产。拉床 可分为卧式和立式,内拉和外拉等。
4)钻削与镗削加工
• 在钻床上,用旋转的钻头钻削孔是孔加工最常用的方法,
可以一次完成粗精加工。
8) 特种加工
• 随着科学技术的不断发展,许多具有高硬度、高强度、
高脆性或高熔点的难加工新型材料(如硬质合金、钛合金、 淬火工具钢、陶瓷、玻璃等),以及具有较低刚度或复杂曲 面形状的特殊零件(如薄壁件、弹性元件、具有复杂曲面形 状的模具、叶轮机械的叶片、喷埋头等)的出现,采用传统 切削加工方法以无法完成其加工任务。特种加工方法正是在
• 用成形法加工齿轮齿形时,刀刃的形状应与被加工齿
轮的齿槽的横截面形状相同。这类刀具有盘状和指状铣刀、 刨刀、拉刀。
• 用展成法加工齿轮齿形时,要求刀具与工件之间模拟
一对齿轮的啮合,用刀齿的运动轨迹包络出工件的齿形。这 类刀具有滚刀、插齿刀、剃齿刀等。
5.1)齿形(面)成形法加工
•5.滚2)齿加齿工就形是(在滚面齿机)上展用齿成轮法滚刀加加工工齿面。其过
4.1)钻削加工
4.2)镗削加工
• 镗孔可在镗床上或车床上进行。在镗床上镗孔时,镗
刀与车刀基本相同,不同之处是镗刀随镗杆一起转动,形成 主切削运动,而工件不动。镗孔加工精度一般为IT9~IT7,
表面粗糙度为Ra6.3~0.8μm。
• 数控钻床、数控镗床主要是实现孔轴线的位置控制,
因此只要控制刀具移到孔中心的坐标上即可即实现点位控制。
钻头的旋转运动为主切削运动。钻削的加工精度较低,一般
只能达到IT10,表面粗糙度一般为Ra12.5~6.3μm。在单件、 小批生产中,中小型工件上较大的孔(D<50mm)常用立式
钻床加工;大中型工件上的孔,用摇臂钻床加工。精度高、 表面质量要求高的小孔,在钻削后常常采用扩孔和铰孔来进
行半精加工和精加工。
加工;镗削加工;刨削加工;拉削加工;齿轮加工;螺纹加工 等。
• 磨料切削加工的方式有:磨削加工;珩磨加工;研磨
加工;超精加工等。
1.2.1 车削加工
• 车削方法的是工件旋转,形成主切削运动,车削时通
过刀具相对工件实现不同的进给运动,可以获得不同的工件 形状,加工后形成的工件表面主要是回转表面,还可以加工 螺纹面、端平面及偏心轴等。车削加工精度一般为IT8~IT7,
• △m>0,快速成型制造方法。在成形中通过材料累
加获得所需形状,这种制造方法又称为材料累加法
1• 、△△m ≈m0 的≈制0造的过程制是指造利过用材程料塑性变形的工艺来
获得零件形状的方法,属无屑加工方法。包括铸造、锻造、 冲压等毛坯制造方法。锻压设备包括锻造机、冲压机、挤
压机和轧制机四大类。
• 模具是用来将材料填充在其型腔中,以获得所需形
间后,需用金刚石车刀等对砂轮进行修整。
7)磨削加工
•结合剂
•砂

•工件
•砂轮的构造
•磨

•磨屑
•气孔
7)磨削加工
7)磨削加工
7)磨削加工
• 磨削时,由于切削刃很多,所以加工时平稳、精度高,
表面粗糙度小。磨床是精加工机床,磨削精度可达IT6~IT4, 表面粗糙度可达Ra1.25~0.01μm,甚至可达Ra0.1~0.008μm。 磨削的另一特点是可以对淬硬的工件进行加工,因此,磨削 往往作为最终加工工序。但磨削时,产生热量大,需要有充 分的切削液进行冷却,否则会产生磨削烧伤,降低表面质量。 强力磨削技术,可以在单位时间内达到很大的切除量,因而
产中多采用逆铣。
•a)逆铣
•b)顺铣
1.2.2 铣削加工
• 在铣削铸件或锻件等表面较硬的工件时,顺铣时铣刀
齿首先接触工件的硬皮,加剧了铣刀的磨损;逆铣则无这一 缺点。但逆铣时,切削厚度从零开始逐渐增大,因而切削刃 开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段, 也会加速刀具的磨损。同时,逆铣时,铣削力具有将工件上
• 由于铣刀刀齿的切入、切出,形成冲击,切削过程容易
产生振动,因而限制了表面质量的提高。这种冲击,也加剧 了刀具的磨损和破损,往往导致硬质合金刀片的碎裂。铣削 时,铣刀在切离工件的一段时间内,可以得到一定冷却,因
此散热条件较好。
• 由于铣削加工属多刃断续切削,冲击振动较大。多用于
粗加工或半精加工。加工精度为IT10 ~ IT7 ;表面粗糙度为 Ra 6.3 ~ 1.6μm 。
1) 刨削加工
1) 刨削加工 • 刨床可分为牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床的主运动为
滑枕带动刀具作直线往复运动,进给运动为工作台带动工件 作间歇横向运动。一般只用于单件生产,加工中小型工件。
• 龙门刨床的主运动为工作台带动工件作纵向往复运动,
进给运动为刀架在龙门架上作横向间歇运动。主要用来加工 大型工件,加工精度和生产率都高于牛头刨床。
熔结、聚合作用或化学反应等手段,逐层可选择地固化树 脂、切割薄片、烧结粉末、材料熔覆或材料喷洒等方式来
实现的。
1.2 机械加工方法
• 采用机械加工方法获得零件的形状,是通过机床利用刀
具将毛坯上多余的材料切除来获得的。根据机床运动的不同和 刀具的不同,可分为不同的加工方法。
• 刀具切削加工的方式有:车削加工;铣削加工;钻削
• 数控技术的出现为曲面加工提供了更有效的方法。在
数控铣床或加工中心上加工时,曲面是通过球头铣刀逐点按 曲面坐标值加工而成。在编制数控程序时,要考虑刀具半径 补偿,因为数控系统控制的是球头铣刀球心位置轨迹,而成
形面是球头铣刀切削刃运动的包络面。
7)磨削加工 • 磨削加工是一种历史悠久的加工方法,又是一种具有发
为完成这些加工任务而产生和发展起来的。
8) 特种加工
• 特种加工方法不同于传统切削加工方法,它是利用化
学、物理(电、声、光、热、磁)或电化学方法对工件材料 进行去除的一系列加厂方法的总称。这些加工方法包括:
统,使零件与刀具按一定规律作相对运动,从而获得所需要 的表面几何形状的方法。包括车、铣、钻、镗、刨、拉、磨 等加工方法。在切削过程中,有力、变形、热、振动、磨损 等现象发生,这些运动的综合决定了零件最终获得的几何形
状及表面质量。
2、△m<0的制造过程
• 特种加工是指利用电或化学等方法以完成零件材
料的去除,从而获得所需要的表面几何形状。这些方法 主要适合于加工超硬度、易碎等常规加工方法难加工的 场合。也称为高能束流加工,包括激光束、电子束、离 子束、高压水射流等加工方法。特种加工机床近年来发 展很快,按其加工原理可分成:电加工、超声波加工、 激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流等加工机
7)磨削加工
7)磨削加工
7)磨削加工
7)磨削加工
7)磨削加工
7)磨削加工
• 砂轮可看成是一把具有无数微小刀刃所构成的铣刀。
其磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、刻削和滑擦三 种作用的综合效应。磨削中,磨粒本身也会由尖锐逐渐磨钝, 使切削能力变差,切削力变大。当切削力超过粘结剂强度时, 磨钝的磨粒会脱落,露出一层新的磨粒,这就是砂轮的“自 锐性”。但切屑和碎磨粒仍会阻塞砂轮,因而,磨削一定时
抬的趋势,也易引起振动,这是逆铣的不利之处。
• a)对称端铣
• 端铣时的顺铣与逆铣
b)不对称逆铣
c)不对称顺铣
1.•21).3刨刨削、加工插、拉削加工
• 刨削时的主运动和进给运动均为直线运动。 刨床主
要用于加工各种平面和沟槽。因此,刨削速度不可能太高, 故生产率较低。刨削比铣削平稳,其加工精度一般可达 IT8~IT7,表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm。
表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm。精车时,可达IT6~IT5, 表面粗糙度可达Ra0.4~0.1μm。特点有:工艺范围广、
加工精度范围大、生产率高、可实现超精密加工、生产成本 较低。
•1.2铣.2削的铣主切削削加运动工是刀具的旋转运动,工件本身不动,
由机床的工作台完成进给运动。铣削刀具较复杂,一般为多 刃刀具。铣削可加工平面、沟槽以及螺旋面、齿面、成形表 面。在专用铣床上还可加工外圆。不同的铣削方法,铣刀完
• 扩孔采用扩孔钻头,铰孔采用铰刀进行加工。铰削加
工精度一般为IT9~IT6,表面粗糙度为Ra1.6~0.4μm。扩孔、 铰孔时,扩孔钻和铰刀均在原底孔的基础上进行加工,因此
无法提高孔轴线的位置精度以及直线度。
5.齿轮齿形(面)加工
• 齿轮齿形的加工,按其形成齿形的工作原理可分为成
形法和展成法。
程相当于一对螺旋齿轮啮合的过程。
5.2)齿形(面)展成法加工
• a)交错轴斜齿轮

• b)滚齿运动
5.2)齿形(面)展成法加工
5.2)滚齿机
滚齿刀
5.2)齿形(面)展成法加工
• 插齿加工就是在插齿机床用插齿刀加工齿面。加工原理
为一对圆柱齿轮的啮合按展成法加工圆柱齿轮。
2)齿形(面)展成法加工
插齿刀
6)复杂曲面加工
• 三维曲面的切削加工,主要采用仿形铣和数控铣
的方法或特种加工方法。仿形铣必须有型体作为靠模, 加工中球头仿形头始终以一定压力接触原型曲面,仿形 头的运动变换为电感量,信号经过放大控制铣床三个轴 的运动,形成刀头沿曲面运动的轨迹。铣刀多采用与仿
形头等半径的球头铣刀。
6)复杂曲面加工
成切削的方式不同,卧铣时,平面的形成是由铣刀的外 圆面上的切削刃形成的;立铣时,平面是由铣刀的端 面刃形成的。铣削可获得较高的切削速度,因此生产率较
高。
•要分别看周铣(即侧
铣),AP为背吃刀量, AE为侧吃刀量
•如果为端铣,AP为背吃
刀量,AE为侧吃刀量,但 表现的加工部位是不同的。
1.2.2 铣削加工
• △m=0, △m<0,△m>0 三种类型,不同类型将采用
不同的工艺方法。
1.1 零件的成形方法
• △m≈0,毛坯制造方法。铸造、锻造及模具成形(注
塑、冲压等)工艺中,在成形前后,材料主要是发生形状 变化,而质量基本不变。
• △m<0,切削加工方法。包括磨料磨削、特种加工等,
在制造过程中通过材料逐渐被切除而获得需要的几何形状。
机械制造工程学主Leabharlann 教师 叶仲新•机械制造教研室
第1章 机械加工方法概述
1.1 零件加工表面的形成方法
1.2 机械加工方法
1.1 零件的成形方法
• 零件表面是由若干个表面元素组成的。这些形状都要
通过各种成形方法来完成。零件表面在由原材料或毛坯制
造方法来实现的过程中,按照质量m减小或增大的变化状
态,可将获得方式分为:
1.2.2 铣削加工
• 按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或
相反,又分为顺铣和逆铣。
• 顺铣时,铣削力的水平分力与工件的进给方向相同,
而工作台进给丝杠与固定螺母之间一般又有间隙存在,因此 切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动,使进给量突然 增大,容易引起打刀。逆铣则可以避免这一现象,因此,生
床。
3. △m> 0的制造过程
• △m>0 的制造过程是指通过材料逐渐堆积形成三维
实体工艺方法。成形后与成形前相比△m>0,零件是逐渐
生长出来的,称为快速成型制造(RPM)方法。 RPM方法 是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、
电子技术及激光技术的技术集成,以实现从设计到三维实
体造型的制造一体化系统技术。RPM方法是通过采用粘结、
• 普通铣削一般能加工平面或槽面等,用成形铣刀也可以
加工出特定的曲面,如铣削齿轮等。数控铣床可通过数控系 统控制几个轴按一定关系联动,铣出复杂曲面来,这时
刀具一般采用球头铣刀。数控铣床在加工模具的模芯和型腔, 叶轮机械的叶片等形状复杂的工件时,应用非常广泛的,因而
得到了很快的发展。
1.2.2 铣削加工
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