机械加工基础知识

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机械加工基本常识

机械加工基本常识

机械加工基本常识(一)基准零件都是由若干表面组成,各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。

零件表面间的相对位置要求包括两方面:表面间的距离尺寸精度和相对位置精度(如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等)要求。

研究零件表面间的相对位置关系离不开基准,不明确基准就无法确定零件表面的位置。

基准就其一般意义来讲,就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。

基准按其作用不同,可分为设计基准和工艺基准两大类。

1、设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面的基准,称为设计基准,就活塞来说,设计基准指活塞中心线和销孔中心线。

2、工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准,称为工艺基准。

工艺基准按用途不同,又分为定位基准、测量基准和装配基准。

(1)定位基准:加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准,称为定位基准。

按定位元件的不同,最常用的有以下两类:自动定心定位:如三爪卡盘定位。

定位套定位:将定位元件做成定位套,如止口盘定位其他有在V形架中定位,在半圆孔中定位等。

(2)测量基准:零件检验时,用以测量已加工表面尺寸及位置的基准,称为测量基准。

(3)装配基准:装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准,称为装配基准。

(二)工件的安装方式为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面,在机械加工前,必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。

通常把这个过程称为工件的“定位”。

工件定位后,由于在加工中受到切削力、重力等的作用,还应采用一定的机构将工件“夹紧”,使其确定的位置保持不变。

使工件在机床上占有正确的位置并将工件夹紧的过程称为“安装”。

工件安装的好坏是机械加工中的重要问题,它不仅直接影响加工精度、工件安装的快慢、稳定性,还影响生产率的高低。

为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度,工件安装时应使加工表面的设计基准相对机床占据一正确的位置。

如精车环槽工序,为了保证环槽底径与裙部轴线的圆跳动的要求,工件安装时必须使其设计基准与机床主轴的轴心线重合。

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金属切削原理与切削刀具一、概述(一)机械制造——将原材料制成“机械零件”并装配成“机器”的一系列活动。

机械制造流程:1、市场调研→确定产品→策划→预设机构、部门;2、图样设计→编制工艺→试制→设施厂房、设备、工装;3、原材料采购→毛坯制造(铸造、锻压、冲压等)→热处理→机械加工(零件制作)→装配→调试→产品销售市场。

(二)切削加工的分类切削加工是利用切削工具从工件上切去多余材料的加工方法。

通过切削加工,使加工变成符合图样规定的形状、尺寸和表面粗糙度等方面要求的零件。

切削加工分为机械加工和钳工两大类。

1.机械加工是利用机械力对各种工件进行加工的方法。

它一般是通过工人操纵机床设备进行加工的,其方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、珩削、超精加工和抛光等。

2.钳工加工一般在钳台上以手工工具为主,对工件进行加工的各种方法。

(三).切削加工的特点和作用切削加工具有如下主要特点:1.切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛,且可获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度。

2.切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较大。

3.切削加工的生产效率较高。

4.切削过程中存在切削力,刀具和工件均具有一定的强度和刚度,且刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度。

正是因为上述第四个特点,限制了切削加工在细微结构和高硬高强等特殊材料加工方面的应用,从而给特种加工留下了生存和发展的空间。

(四)切削加工的发展方向随着科学技术和现代工业日新月异的飞速发展,切削加工也正朝着高精度、高效率、自动代、柔性化和智能化方向发展,主要体现在以上三个方面:1.工设备朝着数控技术、精密和超精密、高速和超高速方向发展。

2.具材料朝超硬刀具材料方向发展。

3.生产规模由目前的小批量和单品种大批量抽多品种变批量的方向发展,生产方式由目前的手工操作、机械化、单机自动化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方向发展。

二、金属切削过程及切削原理(一).金属切削—是指机械零件中金属(黑色金属和有色金属)制品成形过程;是机械零件加工中主要部分;即:通过“机床与刀具的相对运动”,切去坯件上多余的金属材料,获得形状、位置、尺寸和表面质量符合设计图样预期要求的机械零件的全过程;金属切削过程——材料变形的过程:金属切削过程中,刀具与工件作相对运动。

机械加工基础知识

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基础知识一、基本概念1.生产过程的概念机械产品的生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程。

这里所指的成品可以是一台机器、一个部件,也可以是某种零件。

对于机器制造而言,生产过程包括:⑴原材料、半成品和成品的运输和保存;⑵生产和技术准备工作,如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造、各种生产资料的准备以及生产组织;⑶毛坯制造和处理;⑷零件的机械加工、热处理及其它表面处理;⑸部件或产品的装配、检验、调试、油漆和包装等。

由上可知,机械产品的生产过程是相当复杂的。

它通过的整个路线称为工艺路线。

2.工艺过程的概念工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为半成品或成品的过程。

它是生产过程的一部分。

工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程。

机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使之成为零件或部件的那部分生产过程,它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程。

本书所称工艺过程均指机械加工工艺过程,以下简称为工艺过程。

在机械加工工艺过程中,针对零件的结构特点和技术要求,要采用不同的加工方法和装备,按照一定的顺序集资进行加工,才能完成由毛坯到零件的过程。

组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。

工序又由安装、工位、工步和走刀等组成。

⑴工序一个或一组工人,在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程,称之为工序。

由定义可知,判别是否为同一工序的主要依据是:工作地点是否变动和加工是否连续。

生产规模不同,加工条件不同,其工艺过程及工序的划分也不同。

图1-1所示的阶梯轴,根据加工是否连续和变换机床的情况,小批量生产时,可划分为表1-1所示的三道工序;大批大量生产时,则可划分为表1-2所示的五道工序。

图1-1 阶梯轴简图表1-1 小批量生产的工艺过程表1-2 大批大量生产的工艺过程⑵安装在加工前,应先使工件在机床上或夹具中占有正确的位置,这一过程称为定位;工件定位后,将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧;将工件在机床或夹具中每定位、夹紧一次所完成的那一部分工序内容称为安装。

机械加工工艺基础知识

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机械加工工艺基础知识一、拟定机加工件工艺路线的原则:1、先加工基准面:零件在加工过程中,作为定位基准的表面应首先加工出来,以便尽快为后续工序的加工提供精基准。

称为“基准先行”。

2、划分加工阶段:加工质量要求高的表面,都划分加工阶段,一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

主要是为了保证加工质量;有利于合理使用设备;便于安排热处理工序;以及便于时发现毛坯缺陷等。

3、先面后孔:对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。

这样就可以以平面定位加工孔,保证平面和孔的位置精度,而且对平面上的孔的加工带来方便。

4、光整加工:主要表面的光整加工(如研磨、珩磨、精磨\滚压加工等),应放在工艺路线最后阶段进行,加工后的表面光洁度在Ra0.8um以上,轻微的碰撞都会损坏表面;二、拟定机加工件工艺路线的其他原则:上述为工序安排的一般情况。

有些具体情况可按下列原则处理。

1、、为了保证加工精度,粗、精加工最好分开进行。

因为粗加工时,切削量大,工件所受切削力、夹紧力大,发热量多,以及加工表面有较显著的加工硬化现象,工件内部存在着较大的内应力;如果粗、粗加工连续进行,则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。

对于某些加工精度要求高的零件。

在粗加工之后和精加工之前,还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。

2、合理地选用设备。

粗加工主要是切掉大部分加工余量,并不要求有较高的加工精度,所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行,精加工工序则要求用较高精度的机床加工。

粗、精加工分别在不同的机床上加工,既能充分发挥设备能力,又能延长精密机床的使用寿命。

3、在机械加工工艺路线中,常安排有热处理工序。

热处理工序位置的安排如下:为改善金属的切削加工性能,如退火、正火、调质等,一般安排在机械加工前进行。

为消除内应力,如时效处理、调质处理等,一般安排在粗加工之后,精加工之前进行。

为了提高零件的机械性能,如渗碳、淬火、回火等,一般安排在机械加工之后进行。

机械加工的基础知识

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机械加工的基础知识机械加工是工程制造领域中最基础、最关键的一环。

机械加工包括旋转机械加工、冲压机械加工、切削机械加工、磨削机械加工等多种方式。

本文将探讨机械加工的一些基础知识,以及机械加工技术的特点、要素和市场趋势。

一、机械加工技术的特点机械加工技术是一种基于材料物理性质和机械力学原理的制造加工方法。

它具有技术参数高、效率高、工艺可控和适应性强等特点。

首先,机械加工技术的技术参数很高。

不同的加工工艺需要的技术参数不同,如刨削需要的累积误差很小,而车削需要的表面精度很高。

这些技术参数调整要点严格,对于工人的技能水平要求也很高。

其次,机械加工技术的效率很高。

相比其他加工方式,机械加工可以在短时间内大规模生产,并且可以保证产品的精度和一致性。

再次,机械加工技术有着很高的工艺可控性。

机械加工技术被广泛应用于各种范畴,例如餐具制造、枪械制造、汽车零部件制造、日用品制造、机械制造、电子产品制造等等。

应用于不同制造领域的机械加工技术形式也不同,如在汽车零部件制造中,机械加工技术的表面质量和尺寸精度要求都很高,而在餐具制造中,机械加工技术主要需要保证产品的稳定性和美观性。

最后,机械加工技术的适应性很强。

它可以适应很多不同材料的制造,如铜、铁、钢、铝、合金、塑料等等。

二、机械加工技术的要素机械加工技术的要素包括:加工设备、工艺参数、材料等。

首先,加工设备是机械加工技术的第一要素。

加工设备是指各种各样的加工机床,包括车床、铣床、数控加工中心、磨床、钻床等等。

选择合适的加工设备对产品的研发和生产都有着至关重要的作用。

其次,工艺参数是机械加工技术的第二要素。

工艺参数包括:切削速度、进给量、切削深度和表面质量等。

不同的加工工艺需要的工艺参数也是不同的,只有正确配置各种参数,才能保证加工的质量和效率。

第三,材料是机械加工技术的第三要素。

机械加工所应用的材料种类繁多,包括金属、非金属等。

机械加工材料的选择和合理利用,对产品的最终性质也有着非常大的影响。

机械加工基础知识

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根据机床运动的不同、刀具的不同,可将去除零件毛坯多余材料的切削方法分为几种主要不同方法。

主要有:车削、刨削、磨削、钻削和特种加工等。

本节对这些主要方法逐一介绍。

一、车削车削中工件旋转,形成主切削运动。

刀具沿平行旋转轴线运动时,就形成内、外园柱面。

刀具沿与轴线相交的斜线运动,就形成锥面。

仿形车床或数控车床上,可以控制刀具沿着一条曲线进给,则形成一特定的旋转曲面。

采用成型车刀,横向进给时,也可加工出旋转曲面来。

车削还可以加工螺纹面、端平面及偏心轴等。

车削加工精度一般为IT8—IT7,表面粗糙度为6.3—1.6μm。

精车时,可达IT6—IT5,粗糙度可达0.4—0.1μm。

车削的生产率较高,切削过程比较平稳,刀具较简单。

二、铣削主切削运动是刀具的旋转。

卧铣时,平面的形成是由铣刀的外园面上的刃形成的。

立铣时,平面是由铣刀的端面刃形成的。

提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度,因此生产率较高。

但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。

在切离工件的一般时间内,可以得到一定冷却,因此散热条件较好。

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。

顺铣铣削力的水平分力与工件的进给方向相同,工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在,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,引起打刀。

在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时,顺铣刀齿首先接触工件硬皮,加剧了铣刀的磨损。

逆铣可以避免顺铣时发生的窜动现象。

逆铣时,切削厚度从零开始逐渐增大,因而刀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,加速了刀具的磨损。

同时,逆铣时,铣削力将工件上抬,易引起振动,这是逆铣的不利之处。

铣削的加工精度一般可达IT8—IT7,表面粗糙度为6.3—1.6μm。

普通铣削一般只能加工平面,用成形铣刀也可以加工出固定的曲面。

机械加工基础知识(ppt 48页)

机械加工基础知识(ppt 48页)
一、磨料与磨具 珩磨、超精加工及钳工使用的磨具为油石
油石的形状
第一章 机械加工基础知识
1.4 磨具与磨削过程
二、磨削过程
比较凸出的和比较锋利的磨粒起 切削作用
凸出高度较小或较钝的磨粒起刻 划作用
磨钝的或比较凹下的磨粒与工件 表面产生滑擦,起摩擦抛光作用
比较锋利且凸出的单个磨粒,其 切削过程大致也可分为三个阶段
1.3 切削过程及控制
3、切削用量的合理选择
所谓“合理”的切削用量是指充分利用切削性能和机床 动力性能(功率、扭矩),在保证质量的前提下,获得高的生产 率和低的加工成本的切削用量。
(1)选择背吃刀量ap (2)选择进给量f
(3)选择切削速度vc 切削用量选择的基本原则是:粗加工时在保证合理的刀
具寿命的前提下,首先选尽可能大的背吃刀量ap,其次选尽 可能大的进给量f,最后选取适当的切削速度vc;精加工时, 主要考虑加工质量,常选用较小的背吃刀量和进给量,较高 的切削速度,只有在受到刀具等工艺条件限制不宜采用高速 切削时才选用较低的切削速度。
切削温度的高低取决于切削热的产生和传散情况。 影响切削温度的主要因素有

切削液
乳化液
切削油
第一章 机械加工基础知识
1.3 切削过程及控制
五、刀具磨损和刀具寿命 1.刀具磨损形态
后刀面磨损
• 后刀面磨损量以后刀面上磨损宽度值VB表示
前刀面磨损
• 前刀面的磨损量以月牙洼的最大深度KT表示
积屑瘤的形成与脱落
第一章 机械加工基础知识
1.3 切削过程及控制
一、积屑瘤 2.积屑瘤对切削加工的影响
粗加工时可利用积屑瘤;精加工时应尽量避免积屑瘤产生
3.积屑瘤的控制 影响积屑瘤形成的主要因素有:工件材料的力学性能、

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材料性能对加工的影响
硬度
硬度较高的材料加工困难,容易 损坏刀具;硬度较低的材料易于 加工,但可能影响工件加工精度;韧性差的 材料容易开裂,加工困难。
热导率
热导率高的材料在加工过程中散 热快,可减小工件变形;热导率 低的材料散热慢,工件容易变形。
刀具几何形状对加工的影响
合理的刀具几何形状可以提高加工效率、延长刀具使用寿命、提高加工 精度和减小表面粗糙度。
刀具磨损和寿命
刀具磨损的形式
包括磨料磨损、粘着磨损和热损伤等。磨料磨损是由于切屑与刀具表面之间的摩擦造成的 ;粘着磨损是由于切屑与刀具表面粘着后被撕脱造成的;热损伤是由于切削温度过高引起 的刀具表面组织变化。
、提高加工精度和减小表面粗糙度。
切削液
切削液的定义
切削液是一种用于切削加工过 程中的冷却和润滑剂,可以减 小切削力、降低切削温度、减 少刀具磨损和提高加工质量。
切削液的种类
包括油基切削液和水基切削液 两大类,其中水基切削液又可 以分为乳化液和合成切削液等 。
切削液的作用
切削液可以起到冷却、润滑、 清洗和防锈等作用,可以提高 加工效率、延长刀具使用寿命 、提高加工精度和减小表面粗 糙度。
03
机械加工工艺
切削运动
80%
切削运动定义
切削运动是指刀具与工件之间产 生相对运动,使材料被切除的过 程。
100%
切削运动的种类
包括主运动和进给运动。主运动 是刀具切入工件的主要运动,进 给运动是使切削连续进行,使多 余材料不断被切除的运动。
80%
切削运动的作用
切削运动是实现切削加工的必要 条件,通过刀具与工件的相对运 动,实现工件材料的去除和加工 表面的形成。
切削用量

机械加工工艺过程的基础知识

机械加工工艺过程的基础知识

机械加工工艺过程的基础知识一、加工对象的选择和准备在机械加工前,需要对加工对象进行合理地选择和准备。

首先要明确加工对象的材料性质和加工要求,包括硬度、切削性能、热处理状况等。

根据加工对象的特点,选择合适的机床和切削工具,并对加工对象进行必要的前处理,如清洗、除锈、切割等。

二、机床和工具的选择机床和切削工具是机械加工的重要设备。

根据加工对象的材料性质、尺寸和形状要求,选择合适的机床和工具。

例如,对于小型零件的加工,可选择手动或半自动机床;对于大型零件的加工,可选择数控机床。

切削工具的选择要考虑材料的硬度、切削速度、切削力和切削导向性等要素。

三、工艺规范的确定机械加工工艺过程中,需要对每一道工序的加工方法、工艺参数和工艺顺序进行规范。

根据加工对象的要求,确定适当的切削速度、进给速度、切削深度和切削角度等参数。

同时,还需要根据工艺规范制定合理的送进量、给退量和回缩量等控制参数,以保证加工精度和表面质量。

四、切削原理的了解机械加工工艺过程中,切削是最常用的加工方法之一、了解切削原理有助于正确选择切削工艺和提高加工效率。

切削原理包括剪切变形、剪切应力、剪切力、刀具与工件接触面积等。

根据切削原理,可以优化刀具的结构和形状,提高切削效率和工件质量。

五、加工工艺的改进和优化机械加工过程中,通过不断地改进和优化加工工艺,可以提高加工效率和降低加工成本。

工艺改进和优化包括提高切削速度、降低切削力、改变切削轮廓和切削角度等。

同时,还可以通过改变工艺参数和工艺顺序,实现更加精密和高效的加工。

综上所述,机械加工工艺过程的基础知识包括加工对象的选择和准备、机床和工具的选择、工艺规范的确定、切削原理的了解以及加工工艺的改进和优化。

通过掌握这些基础知识,可以提高机械加工的效率和质量,满足不同加工要求。

机械加工基础

机械加工基础

机械加工基础机械加工基础是机械制造的基础,是机械制造工艺的基础。

机械加工涉及到机械制造中的硬件技术、软件技术和管理技术,是机械制造中最基础和最重要的环节之一。

本文将会从机械加工的理论基础和实际应用角度,介绍机械加工的基础知识。

一、机械加工理论基础1.1 切削理论切削理论是机械加工中最基础的理论之一。

它是基于物理力学和热学原理的一种理论,用于说明刀具和工件在切削过程中所受到的各种外力和内力。

切削过程中,刀具通过对工件的切削力和摩擦力将工件上的材料切削掉。

切削力的大小与方向与工件的材料、刀具材料、切削参数、加工方式、机械结构等有关,因此,切削理论研究的目的是为了减小切削力的大小和方向,提高切削效率,降低切削成本。

1.2 切削工具原理切削工具是指用于切削过程中与工件接触的硬质材料,其形状和材质的选择直接影响切削效率和精度。

切削工具是机械加工中最为关键的部分,一般切削工具的设计需要小心翼翼。

切削工具在加工过程中承受着很高的应力,因此其使用寿命和表面质量非常重要。

切削工具的设计需要考虑材料、硬度、尖角、切削铰角、刃角等多种因素。

1.3 切削参数切削参数是指在切削过程中影响刀具和工件之间作用的因素,包括切削速度、进给量、切削深度等。

合理的切削参数可以有效的增加切削力,提高加工效率和加工精度。

不同的加工材料和加工工序需要不同的切削参数,合理的切削参数设计能够避免刀具因切割过程受损。

二、机械加工实际应用2.1 加工方式机械加工的方式有很多种,常见的有车、铣、镗、刨、钻等。

不同的加工方式可以实现不同的加工精度和速度,因此,在进行机械加工过程中,需要根据工件的特点和加工要求来选择最合适的方式。

2.2 加工材料加工材料的选择直接影响加工难度和加工精度,常见的加工材料有金属、合金、塑料等。

对于不同的材料,需要使用不同的切削工具和切削参数,以获得最佳的加工效果和精度。

2.3 养护维护在进行机械加工过程中,切削工具的养护和维护是非常重要的。

机械加工基础知识

机械加工基础知识
3.2 R成型器
用途:用于平面磨床修整由直线和圆弧组成的各种
截面砂轮
原理:通过钻石修刀尖运动轨迹来修整砂轮圆弧内R 或外R
内 R:所需块规高度为 L=16.002+R 外 R:所需块规高度为 L=16.002-R
研磨基础知识 三. 研磨常用夹具介绍
3.3 正弦台
用途:装夹工件并配合块规使工件成一定的角度, 以便对工件进行斜面研磨加工.
3.1.2角度规:
操作:根椐工件要求调整角度垫块到所需位置,将虎钳的固定 钳口之面作为基准,角度垫块紧贴于基准上,并把工件置于v型 面定位后利用虎钳夹紧工件(铣削)。
三 铣削常用夹具介绍
角 度 规
三 铣削常用夹具介绍
直 角 尺
研磨基础知识
一 研磨机台的认知
光 学 投 影 磨 床 简 称
, P/G
原理:通过正弦台配合块规 将正弦台垫某一高度所 形成的角度来研磨工件。H=127×SINα
研磨基础知识 三. 研磨常用夹具介绍
3.4 角度成型器
用途:通过配合块规使钻石修刀的移动路线与水平 成一角度来修整砂轮、以达到砂轮至斜面成 型的目的。
工作原理图: H为所垫块规尺寸. H=L×sina L角度器之中心距为50cm A为斜面与水平面所成夹角
一 放电机台的认知
AP200
线 割 机
一 放电机台的认知
设备名称
厂牌
机器型号
AP200 NC 控制电源型号
线
加工线径(mm)

XYZ轴驱动方式
机 XYZ轴加工行程(mm)
加工介质
加工精度 (mm)
线切割加工机
SODICK AP200 EX21 0.07 ~~ 0.25 XYZ 轴马达驱动
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机械加工基础知识根据机床运动的不一致、刀具的不一致,可将去除零件毛坯多余材料的切削方法分为几种要紧不一致方法。

要紧有:车削、刨削、磨削、钻削与特种加工等。

本节对这些要紧方法逐一介绍。

一、车削车削中工件旋转,形成主切削运动。

刀具沿平行旋转轴线运动时,就形成内、外园柱面。

刀具沿与轴线相交的斜线运动,就形成锥面。

仿形车床或者数控车床上,能够操纵刀具沿着一条曲线进给,则形成一特定的旋转曲面。

使用成型车刀,横向进给时,也可加工出旋转曲面来。

车削还能够加工螺纹面、端平面及偏心轴等。

车削加工精度通常为IT8—IT7,表面粗糙度为6.3—1.6μm。

精车时,可达IT6—IT5,粗糙度可达0.4—0.1μm。

车削的生产率较高,切削过程比较平稳,刀具较简单。

二、铣削主切削运动是刀具的旋转。

卧铣时,平面的形成是由铣刀的外园面上的刃形成的。

立铣时,平面是由铣刀的端面刃形成的。

提高铣刀的转速能够获得较高的切削速度,因此生产率较高。

但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与破旧,往往导致硬质合金刀片的碎裂。

在切离工件的通常时间内,能够得到一定冷却,因此散热条件较好。

按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或者相反,又分为顺铣与逆铣。

顺铣铣削力的水平分力与工件的进给方向相同,工件台进给丝杠与固定螺母之间通常有间隙存在,因此切削力容易引起工件与工作台一起向前窜动,使进给量突然增大,引起打刀。

在铣削铸件或者锻件等表面有硬度的工件时,顺铣刀齿首先接触工件硬皮,加剧了铣刀的磨损。

逆能够避免顺铣时发生的窜动现象。

逆铣时,切削厚度从零开始逐步增大,因而刀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,加速了刀具的磨损。

同时,逆铣时,铣削力将工件上抬,易引铣起振动,这是逆铣的不利之处。

铣削的加工精度通常可达IT8—IT7,表面粗糙度为6.3—1.6μm。

普通铣削通常只能加工平面,用成形铣刀也能够加工出固定的曲面。

数控铣床能够用软件通过数控系统操纵几个轴按一定关系联动,铣出复杂曲面来,这时通常使用球头铣刀。

数控铣床对加工叶轮机械的叶片、模具的模芯与型腔等形状复杂的工件,具有特别重要的意义。

三、刨削刨削时,刀具的往复直线运动为切削主运动。

因此,刨削速度不可能太高,生产率较低。

刨削比铣削平稳,其加工精度通常可达IT8—IT7,表面粗糙度为Ra6.3—1.6μm,精刨平面度可达0.02/1000,表面粗糙度为0.8—0.4μm。

四、磨削磨削以砂轮或者其它磨具对工件进行加工,其主运动是砂轮的旋转。

砂轮的磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、刻削与滑擦三种作用的综合效应。

磨削中,磨粒本身也由尖锐逐步磨钝,使切削作用变差,切削力变大。

当切削力超过粘合剂强度时,圆钝的磨粒脱落,露出一层新的磨粒,形成砂轮的“自锐性”。

但切屑与碎磨粒仍会将砂轮堵塞。

因而,磨削一定时间后,需用金刚石车刀等对砂轮进行修整。

磨削时,由于刀刃很多,因此加工时平稳、精度高。

磨床是精加工机床,磨削精度可达IT6—IT4,表面粗糙度Ra可达1.25—0.01μm,甚至可达0.1—0.008μm。

磨削的另一特点是能够对淬硬的金属材料进行加工。

因此,往往作为最终加工工序。

磨削时,产生热量大,需有充分的切削液进行冷却。

按功能不一致,磨削还可分为外园磨、内孔磨、平磨等。

五、钻削与镗削在钻床上,用钻头旋转钻削孔,是孔加工的最常用方法。

钻削的加工精度较低,通常只能达到IT10,表面粗糙度通常为12.5—6.3μm在钻削后常常使用扩孔与铰孔来进行半精加工与精加工。

扩孔使用扩孔钻,铰孔使用铰刀进行加工。

铰削加工精度通常为IT9—IT6,表面粗糙度为Ra1.6—0.4μm。

扩孔、铰孔时,钻头、铰刀通常顺着原底孔的轴线,无法提高孔的位置精度。

镗孔能够较正孔的位置。

镗孔可在镗床上或者车床上进行。

在镗床上镗孔时,镗刀基本与车刀相同,不一致之处是工件不动,镗刀在旋转。

镗孔加工精度通常为IT9—IT7,表面粗糙度为Ra6.3—0.8mm。

钻削加工镗床加工车床加工六、齿面加工齿轮齿面加工方法可分为两大类:成形法与展成法。

成形法加工齿面所使用的机床通常为普通铣床,刀具为成形铣刀,需要两个简单成形运动:刀具的旋转运动与直线移动。

展成法加工齿面的常用机床有滚齿机、插齿机等。

七、复杂曲面加工三维曲面的切削加工,要紧使用仿形铣与数控铣的方法或者特种加工方法(见本节八)。

仿形铣务必有原型作为靠模。

加工中球头仿形头,一直以一定压力接触原型曲面。

仿形头的运动变换为电感量,加工放大操纵铣床三个轴的运动,形成刀头沿曲面运动的轨迹。

铣刀多使用与仿形头等半径的球头铣刀。

数控技术的出现为曲面加工提供了更有效的方法。

在数控铣床或者加工中心上加工时,是通过球头铣刀逐点按坐标值加工而成。

使用加工中心加工复杂曲面的优点是:加工中心上有刀库,配备几十把刀具。

曲面的粗、精加工,可用不一致刀具对凹曲面的不一致曲率半径,也可选用适当的刀具。

同时,可在一次安装中加工各类辅助表面,如孔、螺纹、槽等。

这样充分保证了各表面的相对位置精度。

八、特种加工特种加工方法是指区别于传统切削加工方法,利用化学、物理(电、声、光、热、磁)或者电化学方法对工件材料进行加工的一系列加工方法的总称。

这些加工方法包含:化学加工(CHM)、电化学加工(ECM)、电化学机械加工(ECMM )、电火花加工(EDM)、电接触加工(RHM)、超声波加工(USM)、激光束加工(L BM)、离子束加工(IBM)、电子束加工(EBM)、等离子体加工(PAM)、电液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料喷射加工(AJM)、液体喷射加工(HDM)及各类复合加工等。

分类原理特点及应用范围电火花加工电火花加工是利用工具电极与工件电极间瞬时火花放电所产生的高温熔蚀工件表面材料来实现加工的。

电火花加工机床通常由脉冲电源、自动进给机构、机床本体及工作液循环过滤系统等部分构成。

工件固定在机床工作台上。

脉冲电源提供加工所需的能量,其两极分别接在工具电极与工件上。

当工具电极与工件在进给机构的驱动下在工作液中相互靠近时,极间电压击穿间隙而产生火花放电,释放大量的热。

工件表层汲取热量后达到很高的温度(10000℃以上),其局部材料因熔化甚至气化而被蚀除下来,形成一个微小的凹坑。

工作液循环过滤系统强迫清洁的工作液以一定的压力通过工具电极与工件之间的间隙,及时排除电蚀产物,并将电蚀产物从工作液中过滤出去。

多次放电的结果,工件表面产生大量凹坑。

工具电极在进给机构的驱动下不断下降,其轮廓形状便被“复印”到工件上(工具电极材料尽管也会被蚀除,但其速度远小于工件材料)。

①加工硬、脆、韧、软与高熔点的导电材料;②加工半导体材料及非导电材料;③加工各类型孔、曲线孔与微小孔;④加工各类立体曲面型腔,如锻模、压铸模、塑料模的模膛;⑤用来进行切断、切割与进行表面强化、刻写、打印铭牌与标记等。

电解加工电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法。

工件接直流电源正极,工具接负极,两极之间保持狭小间隙(0.1mm~0.8mm)。

具有一定压力(0.5MPa~2.5MPa)的电解液从两极间的间隙中高速15m/s~60m/s)流过。

当工具阴极向工件不断进给时,在面对阴极的工件表面上,金属材料按阴极型面的形状不断溶解,电解产物被高速电解液带走,因此工具型面的形状就相应地“复印”在工件上。

①工作电压小,工作电流大;②以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或者型腔;③可加工难加工材料;④生产率较高,约为电火花加工的5~10倍;⑤加工中无机械切削力或者切削热,适于易变形或者薄壁零件的加工;⑥平均加工公差可达±0.1mm左右;⑦附属设备多,占地面积大,造价高;⑧电解液既腐蚀机床,又容易污染环境。

电解加工要紧用于加工型孔、型腔、复杂型面、小直径深孔、膛线与进行去毛刺、刻印等。

激光加工对工件的激光加工由激光加工机完成。

激光加工机通常由激光器、电源、光学系统与机械系统等构成。

激光器(常用的有固体激光器与气体激光器)把电能转变为光能,产生所需的激光束,经光学系统聚焦后,照射在工件上进行加工。

工件固定在三坐标精密工作台上,由数控系统操纵与驱动,完成加工所需的进给运动。

①不需要加工工具;② 激光束的功率密度很高,几乎对任何难加工的金属与非金属材料都能够加工;③ 激光加工是非接触加工,工件无受力变形;④ 激光打孔、切割的速度很高,加工部位周围的材料几乎不受切削热的影响,工件热变形很小。

⑤激光切割的切缝窄,切割边缘质量好。

激光加工已广泛用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、发散式气冷冲片的多孔蒙皮、发动机喷油咀、航空发动机叶片等的小孔加工与多种金属材料与非金属材料的切割加工。

超声波加工超声波加工是利用超声频(16KHz~25KHz)振动的工具端面冲击工作液中的悬浮磨料,由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件加工的一种方法。

超声发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡,通过换能器将此超声频电振荡转变为超声机械振动,借助于振幅扩大棒把振动的位移幅值由0.005mm~0.01mm放大到0.01~0.15mm,驱动工具振动。

工具端面在振动中冲击工作液中的悬浮磨粒,使其以很大的速度,不断地撞击、抛磨被加工表面,把加工区域的材料粉碎成很细的微粒后打击下来。

尽管每次打击下来的材料很少,但由于打击的频率高,仍有一定的加工速度。

由于工作液的循环流淌,被打击下来的材料微粒被及时带走。

随着工具的逐步伸入,其形状便“复印”在工件上。

在加工难切削材料时,常将超声振动与其它加工方法配合进行复合加工,如超声车削、超声磨削、超声电解加工、超声线切割等。

这些复合加工方法把两种甚至多种加工方法结合在一起,能起到取长补短的作用,使加工效率、加工精度及工件的表面质量显著提高。

九、加工方法的选择选择加工方法要紧考虑零件表面形状、尺寸精度与位置精度要求、表面粗糙度要求,与现有机床、刀具等资源情况、生产批量、生产率与经济技术分析等因素。

三.典型表面的加工路线(一)外圆表面的加工路线1.粗车→半精车→精车:应用最广,满足IT≥IT7,▽≥0.8外圆能够加工2.粗车→半精车→粗磨→精磨:用于有淬火要求IT≥IT6,▽≥0.16的黑色金属。

3.粗车→半精车→精车→金刚石车:用于有色金属、不宜使用磨削加工的外用表面。

4.粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨、或者抛光在2的基础上进一步精加工。

目的为了减少粗糙度,提高尺寸精度,形状与位置精度。

(二)孔的加工路线1.钻→粗拉→精拉:用于大批大量生产盘套类零件的内孔,单键孔与花键孔加工,加工质量稳固,生产效率高。

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