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第三章外圓表面加工外圓表面是軸、套、盤(pán)類零件的主要加工表面,這幾種表面都是回轉(zhuǎn)體表面所采用的工藝裝備多是加工回轉(zhuǎn)表面的車削、磨削類機(jī)床。第一節(jié)外圓車削車削加工:用車刀對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法,所用設(shè)備:為車床。適用于:
加工各種回轉(zhuǎn)表面,經(jīng)濟(jì)精度IT6~IT7,表3-1。表面粗糙度:Ra3.2~1.6μm車床在金屬切削機(jī)床中所占比例約為20%~35%。車床上所用的刀具:各種孔加工刀具:車刀外,鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等;螺紋加工刀具:絲錐、板牙等。一、外圓加工方案的選擇分析表3-1:1)未淬火的鋼和其它金屬:粗車IT11、Ra25-半精車IT9、Ra6.3-精車IT6~IT7、Ra1.6;2)鋼(淬火和未淬火)粗車-半精車-粗磨IT6、Ra0.8-精磨IT5、Ra0.2-輪式樣超精磨IT5、Ra0.025;3)有色金屬:粗車-半精車-精車-金剛石車IT5-IT6、Ra0.8~0.054)極高精度的外圓加工:粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT3-IT5、Ra0.012一、常用的車刀結(jié)構(gòu)1、整體車刀2、焊接車刀3、可轉(zhuǎn)位車刀(機(jī)夾車刀)二、CA6140型臥式車床功能和運(yùn)動(dòng)車床按其結(jié)構(gòu)和用途分為:臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、單軸和多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、仿形車床和多刀車床、數(shù)控車床、車削加工中心各種專門(mén)化車床(凸輪車床、曲軸車床等)。其中,臥式車床應(yīng)用最廣。1)臥式車床武重DL250數(shù)控五米超重型臥式車床,世界最大規(guī)格數(shù)控臥式車床。加工直徑五米,最大加工長(zhǎng)度20米,承重500噸,合同總價(jià)值達(dá)到1億元。可加工錐面、曲面、臺(tái)階軸、槽及螺紋。配置不同附件,還能銑削、磨削、鏜孔,廣泛用于水電、核電、造船、航天、軍工等行業(yè)。
2)立式車床洛陽(yáng)一拖有一臺(tái)德國(guó)進(jìn)口的34.5米的立式車床,據(jù)說(shuō)世界只有兩臺(tái),另一臺(tái)在日本,大概有三四層樓那么高。武重自主研發(fā)CKX5280數(shù)控重型雙柱立式銑車床加工直徑為8米,合同總價(jià)值達(dá)到120多萬(wàn)美元3)轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔刀架可以轉(zhuǎn)位,過(guò)去大多呈六角形,故舊稱六角車床。轉(zhuǎn)塔車床是美國(guó)的J.菲奇于1845年發(fā)明的4)多軸自動(dòng)車床建在6個(gè)或者8個(gè)工位置上,通過(guò)位置移動(dòng)來(lái)完成孔徑鏜削,旋轉(zhuǎn)切削,倒角加工,攻螺紋,凹槽切削,鉆孔等加工作業(yè)??s短周期時(shí)間,是一般的單軸車床4倍的加工速度。5)仿形車床液壓隨動(dòng)作用式仿形原理(車床)6)CH7520車削加工中心鉆、銑、攻及車削加工
1.CA6140車床的功能a.車外圓b.鉆孔c.鏜孔d.鉸孔f.車端面g.切槽h.車螺紋i.滾花j.車錐1.寬刀法2.轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法3.尾座偏移法4.靠模法.車錐L.鉆中心孔2.CA6140型臥式車床的運(yùn)動(dòng)(1)成形運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)=主運(yùn)動(dòng)+進(jìn)給運(yùn)動(dòng)1)車削主運(yùn)動(dòng):工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n,單位r/min。2)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng):
車端面,刀具作垂直于工件中心線方向的運(yùn)動(dòng)車錐面,刀具與工件軸線成一定角度方向的運(yùn)動(dòng);
車成形回轉(zhuǎn)面時(shí),刀具應(yīng)作曲線運(yùn)動(dòng)。刀具的運(yùn)動(dòng)以車床床鞍的進(jìn)給量f表示,單位為mm/r。
3)車床的輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工過(guò)程中所必需的各種輔助動(dòng)作,為表面成形創(chuàng)造條件。車床上的輔助運(yùn)動(dòng)有:(1)切入運(yùn)動(dòng):刀具相對(duì)工件切入一定深度,以保證工件達(dá)到所要求的尺寸。(2)刀架縱向及橫向的快速移動(dòng)。(3)各種空行程運(yùn)動(dòng):如開(kāi)車、停車、變速、變向等控制運(yùn)動(dòng),裝卸、夾緊、松開(kāi)工件的運(yùn)動(dòng)等等。3.CA6140型臥式車床的布局主要部件:床腿--13、床身---8、主軸箱2、進(jìn)給箱20、溜板箱16、床鞍17、刀架5、尾座9電控系統(tǒng)、潤(rùn)滑和切削液供給系統(tǒng)等。三、CA6140到臥式車床的主運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示機(jī)床運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系,而不表示各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。在傳動(dòng)系統(tǒng)圖中,通常還須注明:齒輪及蝸輪的齒數(shù)(有時(shí)還須注明模數(shù))、蝸桿頭數(shù)、帶輪直徑、絲杠的螺距和頭數(shù)、電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)軸的編號(hào)I、II、III、IV…等。圖4-3為CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。圖4-3CA6140車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖1.主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線2.CA6140車床傳動(dòng)級(jí)數(shù)與轉(zhuǎn)速圖C6140車床主軸箱舉例:例1.車削加工熱軋45鋼,工件直徑D=30mm,切削速度Vc=100m/min,采用CA6140車床加工,試根據(jù)機(jī)床轉(zhuǎn)速圖確定主軸級(jí)數(shù)?若D=300mm,確定主軸級(jí)數(shù)?解:n=100/3.14*0.03=1061r/min主軸級(jí)數(shù)為第2級(jí)。1120r/minn=100/3.14*0.3=106r/min主軸級(jí)數(shù)為第14級(jí)。100r/min第三節(jié)外圓磨削外圓磨削內(nèi)圓磨削平面磨削一、工件外圓和端面的磨削方法1.外圓和端面的普通磨削方法1)磨外圓a.縱磨法砂輪沿工件軸向進(jìn)給,完成后,砂輪周期性的橫向移動(dòng)(沿工件徑向),直到加工完成,圖3-21。加工精度砂輪寬度比工件大,沿工件徑向進(jìn)給,無(wú)軸向進(jìn)給,直到高,生產(chǎn)效率低
b.橫磨法加工完成。切削效率高,切削力大,工件易變形和燒傷,加工精度低。圖3-22。2)端磨法用砂輪的端面來(lái)磨削平面或臺(tái)階面,砂輪端面強(qiáng)度較差,不能承受大軸向力。2.外圓無(wú)心磨削方法b)2-工件1-砂輪3-導(dǎo)輪4-托板外圓無(wú)心磨削方法特點(diǎn)1)生產(chǎn)率高,省去了工件安裝,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;2)加工精度高,用工件自身定位,消除了用中心孔定位可能產(chǎn)生的誤差。尺寸精度可達(dá)IT5-IT6;形狀精度也比較好,表面粗糙度Ra1.25-0.16μm;3)用于大批量生產(chǎn)的光滑軸、銷釘?shù)龋?)不能加工斷續(xù)表面,如花鍵、單鍵槽表面或與其它表面有位置精度要求較高時(shí)也不宜采用。二、M1432A萬(wàn)能外圓磨床1.M1432A型萬(wàn)能外圓磨床的布局和用途P161表4-4幾種外圓磨床的主要技術(shù)規(guī)格1)機(jī)床的布局
2)機(jī)床的用途外圓磨床經(jīng)濟(jì)加工精度:IT6~I(xiàn)T7;表面粗糙度:Ra1.25~0.08μm;
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