《機(jī)械制造過(guò)程原理》課件03第三章 金屬切削機(jī)床與刀具02

1、3.3 鏜床 鏜床的運(yùn)動(dòng)： 主運(yùn)動(dòng)：鏜刀的旋轉(zhuǎn)。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件或鏜刀的直線運(yùn)動(dòng)。2、鏜孔的特點(diǎn)： 鏜刀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。 單刃鏜刀 多刃鏜刀 通用性大。經(jīng)濟(jì)精度：IT8IT7，Ra1.60.8精細(xì)鏜(有色金屬)： IT7IT6，Ra0.80.4 可保證孔的尺寸及位置精度。 生產(chǎn)率低。3、鏜床的加工方法：4、鏜床的主要類型：主軸箱立柱鏜桿平旋盤后立柱后支架導(dǎo)軌工作臺(tái)上滑座下滑座臥式鏜床4、鏜床的主要類型：龍門鏜床4、鏜床的主要類型：立式鏜床3.4 刨床和插床一、刨床：刨床的運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：刀具的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件的間歇直線運(yùn)動(dòng)。工藝特點(diǎn)： 機(jī)床、刀具簡(jiǎn)單，通用性好。 生產(chǎn)率低。運(yùn)動(dòng)

2、不連續(xù)，有空程損失。沖擊大，切削用量不可過(guò)大。 經(jīng)濟(jì)精度：IT8IT7，Ra3.21.63、刨床的類型：牛頭刨床3、刨床的類型：立柱導(dǎo)軌工作臺(tái)導(dǎo)軌橫刀架立刀架橫梁龍門刨床二、插床：1、主運(yùn)動(dòng)：插刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：徑向切入運(yùn)動(dòng)3.5 鉆床及孔加工刀具一、鉆床的運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：鉆頭的旋轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鉆頭的直線移動(dòng)二、鉆床的類型： 臺(tái)式鉆床：（D8銑齒的特點(diǎn)：成本低；生產(chǎn)率低；精度低；用于9級(jí)以下齒輪的加工。銑齒時(shí)，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒數(shù)選出相應(yīng)刀號(hào)的銑刀。三、插齒機(jī)插齒插齒原理：“根據(jù)范成法的原理，模擬一對(duì)園柱齒輪嚙合過(guò)程”。2、插齒刀結(jié)構(gòu)插齒刀是一個(gè)具有不等變位系數(shù)并制出前、后角而形成切削

3、刃的高精度齒輪，其漸開(kāi)線齒形精確。3、插齒機(jī)及其運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：插刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（str/min）傳動(dòng)鏈：電機(jī)-1-2-iv-3-5-4-偏心輪-刀具主軸分齒運(yùn)動(dòng)：維持插齒刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。內(nèi)傳動(dòng)鏈：B11-8-9-ix-10-11-B12徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：在分齒運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，插齒刀沿工件半徑方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)給到要求深度時(shí)，徑向進(jìn)給停止。圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)鏈：偏心輪-4-5-6-if-7-8-刀具主軸讓刀運(yùn)動(dòng)：插齒刀在回程時(shí)徑向退離工件，切削時(shí)復(fù)原。四、滾齒機(jī)滾齒滾齒原理： 根據(jù)范成法的原理，模擬一對(duì)螺旋齒輪嚙合過(guò)程。2、滾刀的結(jié)構(gòu)：3、滾齒的運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：滾刀的旋轉(zhuǎn)，以

4、n0表示。傳動(dòng)鏈：電機(jī)-1-2-iv-3- 4-滾刀。分齒運(yùn)動(dòng)：維持滾刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。(B11、B12)內(nèi)傳動(dòng)鏈：滾刀-4-5-ix-6-7-工件。軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：保證滾刀在齒輪全齒寬上切除齒形。(A2)傳動(dòng)鏈：工件-7-8-if-9-10-刀架升降絲杠。工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾刀移動(dòng)的距離。(mm/r)滾切斜齒園柱齒輪：附加運(yùn)動(dòng)：產(chǎn)生螺旋線的運(yùn)動(dòng)。用來(lái)保證工件準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，滾刀剛好移動(dòng)一個(gè)工件的螺旋線導(dǎo)程。(B22)4、滾刀的安裝：滾刀的等級(jí)：滾刀有AAA、AA、A、B、C五個(gè)精度等級(jí)，AAA級(jí)最高，A、B、C為普通級(jí)。A級(jí)滾刀可加工出8級(jí)精度的齒輪，AA級(jí)可直接滾切出7級(jí)精度的齒輪。圖

5、 螺旋滾刀加工斜齒圓柱齒輪安裝角a）左旋滾刀滾切左旋齒輪 b）右旋滾刀滾切右旋齒輪c）左旋滾刀滾切右旋齒輪 d）右旋滾刀滾切左旋齒輪滾 刀 的 安 裝5、滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)：五、滾齒與插齒的比較加工精度和齒面粗糙度基本相同，精度為87級(jí)，Ra值為1.6 m左右。插齒的分齒精度略低于滾齒，而齒形精度高于滾齒。插齒后的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。滾齒的生產(chǎn)率高于插齒。加工范圍不同。插齒通常用于內(nèi)齒輪、小間距的多聯(lián)齒輪等的加工；圓柱齒輪、螺旋齒輪、蝸輪、齒輪軸等多由滾齒加工。六、齒輪的精加工：剃齒：非強(qiáng)制嚙合的展成加工。用于未經(jīng)淬火的齒輪的精加工。精度：76級(jí)， Ra0.80.4主運(yùn)動(dòng)：剃齒刀正、反轉(zhuǎn)。軸向進(jìn)給：

6、工件沿軸向往復(fù)進(jìn)給。徑向進(jìn)給：工件每往復(fù)一次，剃齒刀沿工件徑向進(jìn)給一次。剃齒刀本身是一個(gè)螺旋圓柱齒輪，其齒側(cè)面上開(kāi)有許多小溝槽，以形成切削刃。剃齒刀和齒輪嚙合，帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，在嚙合點(diǎn)兩者的速度方向不一致，使齒輪的齒側(cè)面沿剃齒刀的齒側(cè)面滑動(dòng)，剃齒刀便從被切齒輪齒面上刮下一層薄薄的金屬。珩齒：用于淬硬后齒輪的精加工，精度76級(jí)，Ra0.4。原理與剃齒完全相同，所不同的是刀具。典型工藝：滾齒剃齒淬火珩齒磨齒：成形法：精度65級(jí)展成法雙斜邊砂輪磨齒兩個(gè)碟形砂輪磨齒精度：54級(jí)研齒：齒輪光整加工，只降低齒面粗糙度,不能提高齒形精度。 Ra1.60.2被研齒輪帶動(dòng)制動(dòng)著的研磨論旋轉(zhuǎn)3.9 磨床與砂輪一、磨

7、削運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：砂輪徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件運(yùn)動(dòng)：工件的旋轉(zhuǎn)或直線移動(dòng)二、常見(jiàn)的磨床類型及應(yīng)用外圓磨床：床身頭架內(nèi)圓磨頭砂輪架尾座工作臺(tái)橫向?qū)к壔笆州喭鈭A磨削方法：縱磨法橫磨法(切入磨法)深磨法內(nèi)圓磨床:床身頭架砂輪修整器砂輪砂輪架工作臺(tái)橫向手輪縱向手輪縱磨法磨內(nèi)孔橫磨法磨內(nèi)孔磨端平面內(nèi)圓磨削方法平面磨床:平面磨削方法:周磨端磨臥軸矩臺(tái)式 立軸矩臺(tái)式 立軸圓臺(tái)式 臥軸圓臺(tái)式自定位方式加工，適用于細(xì)長(zhǎng)光軸，可得到較高質(zhì)量的尺寸精度和幾何形狀精度，但不能保證位置精度。無(wú)心磨床：三、磨削過(guò)程：滑擦階段：刻劃階段：切削階段：四、砂輪的特性與選擇磨料：粒度：指磨料顆粒的大小。 磨粒：用篩選

8、法分類。它的粒度號(hào)以篩網(wǎng)上1英寸長(zhǎng)度內(nèi)的孔眼數(shù)來(lái)表示。 微粉：用顯微測(cè)量法分類。它的粒度號(hào)以磨料的實(shí)際尺寸來(lái)表示。選擇：粗磨時(shí)選粗磨料，精磨時(shí)選較細(xì)的磨料。軟金屬選粗磨料，硬金屬選較細(xì)的磨料。砂輪的硬度：是指砂輪工作時(shí)，磨料在磨削力作用下，從砂輪上脫落的難易程度。選擇：精磨時(shí)選用較硬的砂輪，以保證精度和表面質(zhì)量。磨削較硬的金屬，選用軟砂輪。反之，則選用硬砂輪。結(jié)合劑：用來(lái)粘結(jié)磨料的物質(zhì)，其性能決定著砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐蝕能力 陶瓷結(jié)合劑：（V） 樹(shù)脂結(jié)合劑：（B） 橡膠結(jié)合劑：（R） 金屬結(jié)合劑：（M）性能：強(qiáng)度高，耐熱、耐腐蝕性好，氣孔率大，但較脆，彈性差。適用范圍：適用于通

9、用砂輪、成形磨削砂輪。一般V35m/s。性能：強(qiáng)度高，彈性好，耐熱性差(300)，氣孔率小，易磨損。適用范圍：適用于高速磨削，速度達(dá)50m/s以上?？芍瞥杀∑拜?，用于切口、開(kāi)槽。性能：強(qiáng)度與彈性均高于陶瓷和樹(shù)脂結(jié)合劑，但耐熱性差(150)。適用范圍：多用于切斷、開(kāi)槽、拋光用砂輪以及無(wú)心磨床的導(dǎo)輪。速度高達(dá)65m/s。性能：強(qiáng)度最高，導(dǎo)熱性好，但自銳性差。常見(jiàn)的是青銅結(jié)合劑。適用范圍：主要用于金剛石砂輪及電解磨削用砂輪。磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷等。組織：指組成砂輪的磨粒、結(jié)合劑、氣孔三部分體積的比例關(guān)系。共分15級(jí)，組織號(hào)(014)越小，砂輪越致密。金剛石砂輪用濃度表示，4.39克拉/cm3時(shí)

10、為100%。有25%,75%150%等。五、磨削工藝特點(diǎn)精度高，表面粗糙度小； 經(jīng)濟(jì)精度：IT6IT5，Ra0.80.2砂輪有自銳性；徑向力Fy最大； Fy=(1.63.2)Fz，軸向力Fx很小。用于加工較硬的金屬、非金屬材料；磨削溫度高，易燒傷工件；退火燒傷回火燒傷淬火燒傷工件表面溫度超過(guò)相變溫度AC3，但無(wú)冷卻液，工件表面被退火。工件干磨時(shí)易發(fā)生這種燒傷。工件表面溫度未達(dá)到相變溫度AC3，但超過(guò)馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層組織為回火屈氏體或索氏體。工件表面溫度超過(guò)相變溫度AC3，冷卻充分，工件表面被二次淬火。但淬透層很薄，其下層仍為回火屈氏體或索氏體。六、先進(jìn)磨削方法高速磨削：緩進(jìn)給，深磨削

11、（強(qiáng)力磨削）：砂帶磨削：寬砂輪、多砂輪磨削：低粗糙度磨削：磨削深度達(dá)330mm，約為普通磨削的1001000倍。生產(chǎn)率高，磨削質(zhì)量好。現(xiàn)已成功用于絲杠、齒輪、轉(zhuǎn)子槽等溝槽的以磨代銑加工。砂輪的線速度大于50m/s。目前：國(guó)內(nèi)普遍采用V=5080m/s國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家最高達(dá)500m/s經(jīng)濟(jì)效益明顯，生產(chǎn)率提高30100%，砂輪耐用度提高0.71倍。與普通磨削相比：磨削前，工件表面Ra0.4m。砂輪需精細(xì)修整。進(jìn)給量0.0050.025mm/s，V=1530m/s。3.11 數(shù)控機(jī)床及工作原理概述：數(shù)控機(jī)床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。二、數(shù)控機(jī)床的工作原理：零件圖紙程序編制

12、數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)機(jī)床毛坯工件三、數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成：機(jī)床本體：是數(shù)控機(jī)床的主體，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分。由床身、立柱、主軸、工作臺(tái)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等組成。主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上具有較高的動(dòng)態(tài)剛性、阻尼精度及耐磨性。傳動(dòng)簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用高效、無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和元件。如：滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、塑料導(dǎo)軌等。機(jī)床功能部件增多。三、數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成：數(shù)控裝置：是一種程序控制系統(tǒng)。用于實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件加工程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。伺服系統(tǒng)：是以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。分為主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。前者控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，后者控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的

13、切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)部件（主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)等）和速度控制單元組成，其職能是提供切削過(guò)程中所需的轉(zhuǎn)矩和功率，可以任意調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的要求：定位精度高；良好的快速響應(yīng)特性；調(diào)速范圍寬；低速大轉(zhuǎn)矩。輔助裝置：保證數(shù)控機(jī)床功能充分發(fā)揮所需的配套部件。包括：冷卻過(guò)濾裝置、吸塵防護(hù)、潤(rùn)滑裝置、對(duì)刀儀、自動(dòng)排屑器、物料儲(chǔ)運(yùn)及上下料裝置等。四、數(shù)控機(jī)床的分類：按運(yùn)動(dòng)方式分類點(diǎn)位控制，如：數(shù)控鉆床直線控制，如：數(shù)控車床輪廓控制，如：加工中心按伺服系統(tǒng)類型分類開(kāi)環(huán)控制：無(wú)位置檢測(cè)，精度低閉環(huán)控制：檢測(cè)元件裝在機(jī)床坐標(biāo)軸移動(dòng)部件上，精度高。半閉環(huán)控制：檢測(cè)元件裝在絲杠或電機(jī)軸上，精度略低但穩(wěn)定性高。五、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和通用性；具有較高的生產(chǎn)率；一般普通機(jī)床的凈切削時(shí)間為1520%，數(shù)控機(jī)