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全套可編輯PPT課件緒論金屬切削及機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí)常用金屬切削加工方法機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)典型零件的加工工藝特種加工工藝機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)先進(jìn)制造技術(shù)緒論第一章機(jī)械制造的有關(guān)概念機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展概況本課程的性質(zhì)、學(xué)習(xí)目的和方法

1.1機(jī)械制造的有關(guān)概念機(jī)械制造是各類(lèi)機(jī)械設(shè)備加工生產(chǎn)過(guò)程的總稱(chēng)。1.1.1機(jī)械制造的概念機(jī)械制造普通設(shè)備生產(chǎn)高精設(shè)備制造金屬材料加工非金屬材料加工具有明顯運(yùn)動(dòng)特征的機(jī)器生產(chǎn)電氣特性明顯的電器產(chǎn)品加工1.1.2機(jī)械制造系統(tǒng)及機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程一個(gè)制造系統(tǒng)通??梢愿爬ǖ胤殖扇齻€(gè)組成部分:機(jī)床、工具和制造過(guò)程。

在機(jī)械制造中涉及的設(shè)備、人力、材料、管理等因素構(gòu)成了機(jī)械制造體系的基本元素,將它們有效的協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來(lái),實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)目標(biāo),就形成了廣義上的機(jī)械制造系統(tǒng)。

1.1機(jī)械制造的有關(guān)概念

1.1機(jī)械制造的有關(guān)概念

如果以整個(gè)機(jī)械制造企業(yè)為研究對(duì)象,要使企業(yè)實(shí)現(xiàn)最有效地生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng),不僅要考慮原材料、毛坯制造、機(jī)械加工、試車(chē)、油漆、裝配、包裝、運(yùn)輸和保管等各種要素,而且還必須考慮技術(shù)情報(bào)、經(jīng)營(yíng)管理、勞動(dòng)力調(diào)配、資源和能源的利用、環(huán)境保護(hù)、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、經(jīng)濟(jì)政策、社會(huì)問(wèn)題等要素,這就構(gòu)成了一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)需求調(diào)研產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品裝配產(chǎn)品檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)零件生產(chǎn)

1.2機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱,人們生活的各個(gè)方面都離不開(kāi)機(jī)械制造。工業(yè)方面農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面科技領(lǐng)域1.3機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展概況17世紀(jì)60年代,瓦特對(duì)蒸汽機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),標(biāo)志著第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起,工業(yè)化大生產(chǎn)從此開(kāi)始,制造業(yè)進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代。18世紀(jì)中,麥克斯韋爾建立了電磁場(chǎng)理論,電氣化時(shí)代開(kāi)始,制造業(yè)開(kāi)始進(jìn)入電氣化時(shí)代。20世紀(jì)初,福特汽車(chē)生產(chǎn)線的建成,標(biāo)志著制造業(yè)開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù),使機(jī)械制造業(yè)無(wú)論在加工自動(dòng)化方面,還是在生產(chǎn)組織、制造精度、制造工藝方法方面都發(fā)生了令人矚目的變化。數(shù)控機(jī)床和能自動(dòng)換刀的各種加工中心已成為當(dāng)今機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。

近年來(lái)新材料不斷出現(xiàn),材料的種類(lèi)越來(lái)越豐富,其強(qiáng)度、硬度、耐熱性等性能不斷提高。新材料的迅猛發(fā)展對(duì)機(jī)械加工提出了新的挑戰(zhàn)。一方面它迫使普通機(jī)械加工方法改變刀具材料、改進(jìn)所用設(shè)備;另一方面對(duì)于高強(qiáng)度材料、特硬、特脆和其他特殊性能材料的加工,急需發(fā)展新的制造技術(shù)。由此出現(xiàn)了很多特種加工方法,如電火花加工、電解加工、超聲波加工、電子束加工、離子束加工以及激光加工等。這些加工方法的出現(xiàn),使機(jī)械制造工業(yè)呈現(xiàn)出新的面貌。

1.4本課程的性質(zhì)、學(xué)習(xí)目的和方法1.4.1本課程的性質(zhì)本門(mén)課程是在學(xué)生對(duì)基本加工方法有一定了解的基礎(chǔ)上,綜合介紹機(jī)械制造過(guò)程及相關(guān)技術(shù)的一門(mén)重要課程,內(nèi)容主要包括機(jī)械制造的相關(guān)概念、金屬切削過(guò)程及其基本規(guī)律、常用金屬切削加工方法、機(jī)械加工工藝裝備(如機(jī)床、刀具、夾具等)的基本知識(shí)、機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程、典型零件的加工方法、特種加工方法以及先進(jìn)制造技術(shù)等。1.4.2本課程的學(xué)習(xí)目的對(duì)機(jī)械制造有一個(gè)整體的了解和把握初步掌握金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律和機(jī)械加工工藝裝備的基礎(chǔ)知識(shí)能為常見(jiàn)零件選擇機(jī)械加工方法與機(jī)床、刀具及切削加工參數(shù)初步掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法初步具備分析和解決現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械加工問(wèn)題的能力

1.4本課程的性質(zhì)、學(xué)習(xí)目的和方法1.4.3本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的綜合性比較強(qiáng),與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系比較緊密,因此,僅僅通過(guò)理論學(xué)習(xí)是不夠的。學(xué)生應(yīng)充分認(rèn)識(shí)本課程的特點(diǎn),堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,在生產(chǎn)中應(yīng)用和印證書(shū)本中的知識(shí),并通過(guò)參觀實(shí)習(xí)及動(dòng)手實(shí)踐,積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題并解決問(wèn)題。只有這樣,才能舉一反三、融會(huì)貫通,真正掌握機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)。

1.4本課程的性質(zhì)、學(xué)習(xí)目的和方法金屬切削及機(jī)床的基本知識(shí)第二章金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律切削條件的合理選擇

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1零件的種類(lèi)及其表面形成原理1.零件的種類(lèi)零件的種類(lèi)軸類(lèi)零件盤(pán)套類(lèi)零件支架箱體類(lèi)零件軸類(lèi)零件

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)盤(pán)套類(lèi)零件支架箱體類(lèi)零件2.零件加工表面的形成原理機(jī)械零件的切削加工,實(shí)際上就是使零件上各種加工表面得以成形的過(guò)程。右圖為機(jī)器零件上常用的各種典型表面??梢钥闯觯M成機(jī)器零件的常用表面包括平面、圓柱面、圓錐面、成形表面(如螺紋表面、齒輪漸開(kāi)線齒形表面等)。此外,還有球面、圓環(huán)面、雙曲面等。

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)(1)零件表面的形成過(guò)程

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)零件上常見(jiàn)的各種表面,從幾何本質(zhì)上可看作是一條線(稱(chēng)為母線)沿著另一條線(稱(chēng)為導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)的軌跡。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)生線。(2)發(fā)生線的形成

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)相切法軌跡法展成法成形法2.1.2切削運(yùn)動(dòng)和切削用量在切削過(guò)程中,工件上的金屬層不斷地被刀具切除,從而在工件上形成三個(gè)不斷變化著的表面,即待加工表面、過(guò)渡表面和已加工表面,如右圖所示。1.切削加工時(shí)工件的表面

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)2.切削運(yùn)動(dòng)和切削用量

金屬切削過(guò)程是刀具和工件之間相互作用的過(guò)程,刀具要從工件上切除多余的金屬,形成工件的加工表面,刀具和工件之間必須要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)——切削運(yùn)動(dòng),即切削過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)。切深運(yùn)動(dòng)和背吃刀量主運(yùn)動(dòng)和切削速度進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給量

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)主運(yùn)動(dòng)和切削速度

主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床提供的,發(fā)生在刀具和工件之間最主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng),同時(shí)也是切削加工過(guò)程中速度最高、消耗功率最多的運(yùn)動(dòng)。切削加工通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成,也可以由刀具完成;可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也可以是直線運(yùn)動(dòng)。

切削刃上某點(diǎn)相對(duì)于工件的切削速度的計(jì)算公式為:進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小可以用進(jìn)給量來(lái)表示。進(jìn)給量是指工件或刀具每轉(zhuǎn)一圈或往復(fù)行程一次時(shí),刀具沿進(jìn)給方向相對(duì)于工件的移動(dòng)量,用f表示,如圖2-9所示。

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)給量f的單位是mm/r;當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)給量f的單位是mm/dst(毫米/雙行程)。

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)圖2-9外圓車(chē)削時(shí)的進(jìn)給量和背吃刀量切深運(yùn)動(dòng)和背吃刀量為了切除工件上的全部余量,完成切削加工,刀具必須切入工件一定深度,一般是在一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成后,刀具相對(duì)于工件作切深運(yùn)動(dòng)。而在一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中,切削量通常是不變的,故一般不把切深看成一種運(yùn)動(dòng),而把它稱(chēng)為背吃刀量,用ap表示。

背吃刀量是指在垂直于由主運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向所組成的平面上,測(cè)量出的刀具與工件接觸的切削層的尺寸。切削速度vc、進(jìn)給量f和背吃刀量ap三者統(tǒng)稱(chēng)為切削用量三要素,它們的合理取值是切削加工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

2.1金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)2.2刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度2.2.1刀具切削部分的構(gòu)成普通外圓車(chē)刀夾持部分(刀柄)切削部分刀面切削刃刀尖2.2刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度2.2.2刀具的幾何角度1.刀具角度參考平面基面Pr切削平面Ps正交平面Po2.2刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度2.刀具幾何角度的定義(1)正交平面Po上測(cè)量的角度前角后角副后角楔角(2)在基面Pr上測(cè)量的角度主偏角副偏角(3)在切削平面Ps上測(cè)量的角度2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)2.3.1金屬切削機(jī)床的基本要求機(jī)床的使用性能機(jī)床的使用性能機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性能工藝范圍加工精度生產(chǎn)效率及自動(dòng)化程度人機(jī)適應(yīng)性通用機(jī)床專(zhuān)用機(jī)床機(jī)床制造廠的經(jīng)濟(jì)效益機(jī)床使用廠的經(jīng)濟(jì)效益2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)2.3.2金屬切削機(jī)床的分類(lèi)1.基本分類(lèi)方法根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T15375—2008《金屬切削機(jī)床

型號(hào)編制方法》中的規(guī)定,機(jī)床按其工原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用范圍,共劃分為12類(lèi),其中磨床類(lèi)又細(xì)分為3小類(lèi),如下表所示。在每一類(lèi)機(jī)床中,又可按工藝范圍、形式及結(jié)構(gòu)等分為干組,每一組又可分為干個(gè)系列。類(lèi)別車(chē)床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨

床拉床鋸床其他機(jī)床代號(hào)CZTMYSXBLGQ讀音車(chē)鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其他2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)2.其他分類(lèi)方法通用機(jī)床、專(zhuān)門(mén)化機(jī)床、專(zhuān)用機(jī)床按通用程度分普通精度機(jī)床、精密精度機(jī)床、高精度機(jī)床按加工精度分手動(dòng)機(jī)床、機(jī)動(dòng)機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床按自動(dòng)化程度分儀表機(jī)床、中型機(jī)床、大型機(jī)床和重型機(jī)床按加工范圍分①②③④2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)2.3.3金屬切削機(jī)床的型號(hào)及其編制方法按照國(guó)標(biāo)GB/T15375—2008《金屬切削機(jī)床

型號(hào)編制方法》中的規(guī)定,我國(guó)的機(jī)床型號(hào)由一組漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定的規(guī)律排列而成。通用機(jī)床的型號(hào)表示方法如右圖所示??梢钥闯鲂吞?hào)中主要包括類(lèi)別代號(hào)、特性代號(hào)、組別及系別代號(hào)、主參數(shù)和第二主參數(shù)、重大改進(jìn)序號(hào)等。2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)1.類(lèi)別代號(hào)機(jī)床的類(lèi)別代號(hào)表示機(jī)床所屬的類(lèi)別,用該類(lèi)機(jī)床名稱(chēng)漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母表示。類(lèi)別車(chē)床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨

床拉床鋸床其他機(jī)床代號(hào)CZTMYSXBLGQ讀音車(chē)鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其他2.特性代號(hào)

機(jī)床的特性代號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母表示,可分為通用特性代號(hào)和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)兩種。通用

特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控自動(dòng)

換刀仿形輕型加重型簡(jiǎn)式代號(hào)GMZBKHFQCJ讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)3.組別及系別代號(hào)2.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)機(jī)床的組別及系別代號(hào)用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示,前一位表示組別,后一位表示系別。組別0123456789車(chē)床C儀表車(chē)床單軸自動(dòng)車(chē)床多軸自動(dòng)半自動(dòng)車(chē)床回輪轉(zhuǎn)塔車(chē)床曲軸及凸輪軸車(chē)床立式

車(chē)床落地及臥式車(chē)床仿形及多刀車(chē)床輪軸輥錠及鏟齒車(chē)床其他

車(chē)床4.主參數(shù)的代號(hào)

機(jī)床的主參數(shù)用主參數(shù)的折算值表示,折算值等于主參數(shù)乘以折算系數(shù)。機(jī)床名稱(chēng)主參數(shù)名稱(chēng)折算系數(shù)臥式車(chē)床床身最大回轉(zhuǎn)直徑1/10搖臂鉆床最大鉆孔直徑1/1臥式坐標(biāo)鏜床工作臺(tái)面寬度1/102.3金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)續(xù)21頁(yè)表機(jī)床名稱(chēng)主參數(shù)名稱(chēng)折算系數(shù)外圓磨床最大磨削直徑1/10立式升降臺(tái)銑床工作臺(tái)面寬度1/10臥式升降臺(tái)銑床工作臺(tái)面寬度1/10龍門(mén)刨床最大刨削寬度1/100牛頭刨床最大刨削長(zhǎng)度1/105.重大改進(jìn)序號(hào)當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)有重大改進(jìn)時(shí),需要在機(jī)床的型號(hào)中有所體現(xiàn),通常是按照設(shè)計(jì)改進(jìn)的次序分別用字母“A”“B”“C”……表示,標(biāo)注在機(jī)床型號(hào)的末尾。例如,型號(hào)MG1432A表示最大磨削直徑為320mm,經(jīng)過(guò)1次重大改進(jìn)的萬(wàn)能外圓磨床。2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.4.1切削過(guò)程及切屑類(lèi)型1.切屑的形成(1)變形區(qū)的劃分第一變形區(qū)第二變形區(qū)第三變形區(qū)(2)切屑的類(lèi)型崩碎切屑粒狀切屑節(jié)狀切屑帶狀切屑2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.積屑瘤2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律(1)積屑瘤形成的原因(2)積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響保護(hù)刀具增大刀具的實(shí)際前角增大切削層厚度增大已加工表面的粗糙度(3)影響積屑瘤生成的因素工件材料的加工性能切削速度刀具前角冷卻潤(rùn)滑條件2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.4.2切削力1.切削力的來(lái)源和分解切削過(guò)程中,刀具施加于工件,使工件材料產(chǎn)生變形,并使多余材料變?yōu)榍行妓璧牧ΨQ(chēng)為切削力。而工件抵抗變形時(shí)施加于刀具上的力稱(chēng)為切削抗力。在分析切削力以及切削機(jī)理時(shí),可認(rèn)為切削力與切削抗力的意義相同。刀具切削工件時(shí),切屑與工件內(nèi)部產(chǎn)生彈性、塑性變形抗力,另外,切屑、工件對(duì)刀具還產(chǎn)生摩擦阻力,這兩種力形成切削合力F。為了測(cè)量和應(yīng)用方便,可將作用于刀具上的切削合力分解為相互垂直的切削力Fc、背向力Fp和進(jìn)給力Ff。2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.影響切削力的主要因素工件材料的硬度和強(qiáng)度越高,雖然切削變形會(huì)減小,但由于剪切屈服強(qiáng)度增高,產(chǎn)生的切削力會(huì)越大;工件材料強(qiáng)度相同時(shí),塑性和韌性越高,切削變形越大,切屑與刀具間的摩擦增加,切削力會(huì)越大。切削鑄鐵時(shí)由于變形小、摩擦小,故產(chǎn)生的切削力小。

刀具前角前角增大時(shí),切削層所受擠壓變形和摩擦減小,故切削力減小。當(dāng)主偏角增大時(shí),F(xiàn)c增大而Fp減小。刃傾角對(duì)背向力FP的影響較大,因?yàn)槿袃A角由正值向負(fù)值變化時(shí),會(huì)使頂向工件軸線的背向力增大。此外刀尖圓弧半徑、刀具磨損程度等因素都對(duì)切削力有一定的影響。

在切削過(guò)程中,使用切削液,可降低刀具與切屑、工件表面間的摩擦,因而可降低切削力。工件材料切削用量刀具幾何參數(shù)其他因素

進(jìn)給量和背吃刀量的增大,都會(huì)使切削力增大。其中背吃刀量對(duì)切削力的影響程度比進(jìn)給量大。切削速度對(duì)切削力的影響較復(fù)雜。在切削塑性金屬時(shí),若切削速度為40m/min,由于積屑瘤的不斷產(chǎn)生和消失,將會(huì)導(dǎo)致切削力不斷變化;若切削速度超過(guò)40m/min,切削溫度升高,使平均摩擦系數(shù)下降,切削力也隨之下降。2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.4.3切削熱和切削溫度1.切削熱的產(chǎn)生和傳出在切削過(guò)程中,主運(yùn)動(dòng)所消耗的能量絕大多數(shù)轉(zhuǎn)換為熱能,一般可以通過(guò)主運(yùn)動(dòng)的功率估算切削時(shí)產(chǎn)生熱量的大小。切削區(qū)域的熱量是由切屑、工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)往外傳出的。在一般情況下,切屑帶走的熱量最多,其余依次為工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)。如右圖所示為不同切削速度下切削熱傳出的百分比。2.影響切削溫度的主要因素2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律工件材料切削用量刀具幾何參數(shù)其他因素2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.4.4刀具的磨損與刀具壽命1.刀具磨損的形式2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2.刀具磨損的原因切削過(guò)程中,刀具的磨損具有下列特點(diǎn):刀具與切屑、工件間的接觸表面經(jīng)常是新鮮表面;接觸壓力非常大,有時(shí)超過(guò)被切削材料的屈服強(qiáng)度;接觸表面的溫度很高,對(duì)于硬質(zhì)合金刀具可達(dá)800~1000℃,對(duì)于高速刀具可達(dá)300~600℃。因此,在上述條件下工作時(shí),刀具的磨損經(jīng)常是機(jī)械的、熱的、化學(xué)的三種形式綜合作用的結(jié)果。2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律3.刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)(1)刀具的磨損過(guò)程初期磨損階段(A-B段)正常磨損階段(B-C段)急劇磨損階段(C點(diǎn)以后)(2)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具磨損到一定限度后(不能達(dá)到急劇磨損開(kāi)始的數(shù)值)不能繼續(xù)使用,這個(gè)磨損限度稱(chēng)為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。2.4金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律4.刀具的壽命在生產(chǎn)實(shí)際中,為了更加方便、快速、準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損情況,一般以刀具壽命來(lái)間接地反映刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具刃磨后自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間,稱(chēng)為刀具壽命,常用符號(hào)T表示,單位為min或s。刀具壽命是一個(gè)很重要的切削參數(shù),常用來(lái)衡量刀具的切削性能和比較工件材料的切削加工性。此外,刀具壽命也是制定切削用量的依據(jù)之一。2.5切削條件的合理選擇2.5.1工件材料的切削加工性1.切削加工性的概念和衡量指標(biāo)

切削加工性是指工件材料被切削加工的難易程度。容易切削的材料加工性好,難切削的材料加工性差。

切削加工性的好壞,常用刀具壽命T,或在一定刀具壽命下的切削速度作為衡量指標(biāo)。在相同條件下切削兩種工件材料,刀具壽命較高的工件材料的切削加工性好。在刀具壽命相同的條件下,切削速度較大的工件材料的加工性較好。精加工時(shí),常以已加工表面的質(zhì)量作為衡量切削加工性的指標(biāo)。容易獲得良好已加工表面質(zhì)量的工件材料的加工性好,反之則差。2.5切削條件的合理選擇2.工件材料的物理力學(xué)性能對(duì)切削加工的影響工件材料的硬度和強(qiáng)度增大時(shí),切削力增大,切削溫度高,刀具磨損加快,因而切削加工性變差。影響硬度和強(qiáng)度韌性和塑性熱導(dǎo)率其他物理力學(xué)性能工件材料的塑性較大時(shí),切削變形和已加工表面的表層硬化比較嚴(yán)重,切削力大,切削溫度也高;而且切屑與刀具容易產(chǎn)生黏結(jié),使刀具磨損加大,已加工表面粗糙,故塑性大的材料切削加工性差。工件材料的熱導(dǎo)率越大,由切屑和工件帶走的熱量越多,切削溫度就越低,則切削加工性越好。線脹系數(shù)大的材料,加工時(shí)由于熱脹冷縮,工件尺寸變化很大,故不容易控制加工精度;彈性模量大的材料,在已加工表面形成過(guò)程中彈性恢復(fù)大,容易與刀具后面產(chǎn)生較大的摩擦,給后續(xù)加工帶來(lái)一定困難。2.5切削條件的合理選擇3.提高切削加工性的途徑1采用不同的熱處理方法,改變材料的金相組織和物理力學(xué)性能,是提高材料切削加工性的有效方法。調(diào)整材料的化學(xué)成分,也是改善切削材料加工性的有效方法之一。例如,在鋼中適當(dāng)添加一些合金元素,如硫、鉛等,可使鋼的切削加工性得到顯著改善。所得到的鋼稱(chēng)為易切鋼。22.5切削條件的合理選擇2.5.2刀具的材料1.刀具材料的要求刀具材料的要求良好的經(jīng)濟(jì)性良好的工藝性高的耐熱性足夠的強(qiáng)度和韌性高的硬度和耐磨性2.常用的刀具材料2.5切削條件的合理選擇常用的刀具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石、立方氮化硼等。目前刀具材料中應(yīng)用最廣的是高速鋼和硬質(zhì)合金。高速鋼是一種含有較多鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物的高碳合金工具鋼。

硬質(zhì)合金是一種由高硬度的難熔金屬碳化物(如WC,TiC,TaC,NbC等)和金屬黏結(jié)劑(如Co,Ni等)用粉末冶金方法制成的刀具材料。2.5切削條件的合理選擇2.5.3刀具幾何參數(shù)的合理選擇1.前角的選擇

前角增大,刀具將變得更鋒利,刀具的壽命將得到提高;但前角太大,會(huì)使楔角減小,降低刀具強(qiáng)度,且不易散熱,刀具壽命將會(huì)下降。前角過(guò)大或過(guò)小,刀具壽命都比較低。在一定的加工條件下,存在一個(gè)使刀具壽命最長(zhǎng)的前角,通常將其稱(chēng)為刀具的合理前角。實(shí)踐證明,刀具合理前角的大小主要取決于工件材料的力學(xué)性能。2.5切削條件的合理選擇2.后角及副后角的選擇后角的選擇選擇副后角的選擇

增大后角,可減輕刀具后面與加工表面之間的摩擦,使刀具磨損減小,壽命提高。增大后角,還可使切削刃變得鋒利,改善加工表面質(zhì)量。但后角過(guò)大,楔角太小,容易使刃區(qū)強(qiáng)度降低,散熱效果減小,刀具磨損加快,反而會(huì)使刀具壽命降低。因此,在一定的加工條件下,存在一個(gè)使刀具壽命最長(zhǎng)的后角,稱(chēng)為合理后角。車(chē)刀、刨刀及端銑刀的副后角通常等于后角;切斷刀、切槽刀、鋸片銑刀等受其結(jié)構(gòu)條件的限制,應(yīng)取很小的副后角值,一般為0.5°~2°。3.主偏角的選擇2.5切削條件的合理選擇

減小主偏角,參加切削的切削刃長(zhǎng)度和刀尖角均將增大,使刀具壽命提高;減小主偏角可使工件表面殘留物的高度減小,從而可降低表面粗糙度。但是,減小主偏角會(huì)使刀具所受徑向力增大,在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下,容易引起振動(dòng)。這不僅會(huì)降低刀具壽命,也會(huì)使已加工表面的粗糙度增大。因此,當(dāng)車(chē)床工藝系統(tǒng)的剛性較好時(shí)宜選較小的主偏角;反之,則選較大的主偏角。2.5切削條件的合理選擇4.刃傾角的選擇刃傾角控制切屑的流出方向,如下圖所示。

當(dāng)刃傾角為正值時(shí),切屑流向待加工表面;當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí),切削流向已加工表面。因此,在精車(chē)時(shí),為避免切屑擦傷已加工表面,常取正的刃傾角。刃傾角還影響刀頭強(qiáng)度及斷續(xù)切削時(shí)切削刃上受沖擊的位置,如上圖所示。2.5切削條件的合理選擇2.5.4切削液的作用和選擇1.切削液的作用冷卻作用潤(rùn)滑作用清洗作用防銹作用切削液的作用2.切削液的種類(lèi)及選用切削液的種類(lèi)及選用種類(lèi)選用溶液乳化液切削油按加工性質(zhì)選用按刀具材料選用按工件材料選用2.5切削條件的合理選擇2.5.5切削用量的合理選擇基本原則是:在機(jī)床、刀具、工件的強(qiáng)度以及工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下,最后再按刀具壽命的要求確定一個(gè)合適的切削速度vc3選擇在加工條件和加工要求限制下允許的進(jìn)給量f2選擇盡可能大的背吃刀量ap1常用金屬切削加工方法第三章車(chē)削加工銑削加工刨削加工磨削加工鉆削、鉸削及鏜削加工其他加工方法3.1車(chē)削加工3.1.1車(chē)削加工概述定義:車(chē)削加工是指利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸,以獲得所需零件。指旋轉(zhuǎn)的工件加工表面與車(chē)刀接觸點(diǎn)處的線速度,單位為m/min。用高速鋼車(chē)刀車(chē)削普通鋼材時(shí),切削速度一般為25~60m/min,硬質(zhì)合金車(chē)刀則可達(dá)80~200m/min;用涂層硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí),最高切削速度可達(dá)300m/min以上。指每個(gè)切削行程中工件待加工表面與已加工表面間的垂直距離,單位為mm,但在切斷和成形車(chē)削時(shí)則為垂直于進(jìn)給方向的車(chē)刀與工件的接觸長(zhǎng)度。表示工件每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)車(chē)刀沿進(jìn)給方向的位移量,單位為mm/r。切削速度切削深度進(jìn)給量3.1車(chē)削加工3.1車(chē)削加工車(chē)削粗車(chē)要求在不降低切削速度的條件下,采用盡量大的切削深度和進(jìn)給量,以提高車(chē)削的效率,但加工精度只能達(dá)IT11,表面粗糙度值僅為Ra20~10mm。粗車(chē)半精車(chē)和精車(chē)時(shí),盡量采用高速而較小的進(jìn)給量和切削深度,加工精度可達(dá)IT10~I(xiàn)T7,表面粗糙度值為Ra10~0.16mm。在高精度車(chē)床上用精細(xì)修研的金剛石車(chē)刀高速精車(chē)有色金屬件時(shí),加工精度可達(dá)IT7~I(xiàn)T5,表面粗糙度值能夠達(dá)到Ra0.04~0.01mm,這種車(chē)削稱(chēng)為“鏡面車(chē)削”。精車(chē)3.1車(chē)削加工3.1.2車(chē)削刀具與夾具車(chē)刀的分類(lèi)使用場(chǎng)合刀桿截面形狀結(jié)構(gòu)形式外圓車(chē)刀端面車(chē)刀內(nèi)孔車(chē)刀切斷車(chē)刀切槽車(chē)刀螺紋車(chē)刀成形車(chē)刀整體式車(chē)刀焊接式車(chē)刀焊接裝配式車(chē)刀機(jī)械夾固式車(chē)刀可轉(zhuǎn)位車(chē)刀正方形車(chē)刀矩形車(chē)刀圓形車(chē)刀不規(guī)則四邊形車(chē)刀1.車(chē)刀的分類(lèi)3.1車(chē)削加工3.1車(chē)削加工2.車(chē)刀安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

為保證車(chē)削加工的順利進(jìn)行,應(yīng)將車(chē)刀準(zhǔn)確、牢固地安裝在車(chē)床刀具尾座上,具體注意以下幾點(diǎn)。車(chē)刀刀尖應(yīng)與車(chē)床的主軸軸線等高并與車(chē)床主軸軸向垂直,安裝時(shí)可根據(jù)尾座頂尖進(jìn)行對(duì)齊,在刀柄夾持部位增減墊片進(jìn)行調(diào)整。刀桿的伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,一般不超過(guò)刀柄厚度的兩倍。否則,刀柄剛性將減弱,容易產(chǎn)生振動(dòng)。刀柄下使用墊片時(shí),墊片應(yīng)保持平整并與刀架對(duì)齊,一般不要超過(guò)兩片。刀柄裝夾應(yīng)穩(wěn)定、牢固,壓緊螺釘應(yīng)交替擰緊。裝夾車(chē)刀時(shí),應(yīng)手動(dòng)移動(dòng)車(chē)刀,確保在工作行程中無(wú)相互干涉碰撞的可能。3.工件的安裝要求3.1車(chē)削加工安裝不同工件時(shí),由于工件的大小和裝夾位置不同,各自的安裝方法也不一樣,一般需滿足以下基本要求。工件應(yīng)具有正確的位置,保證工件的回轉(zhuǎn)中心軸與車(chē)床主軸軸線重合。工件的裝夾應(yīng)牢固可靠,避免因切削力的作用而松動(dòng)或脫落。安裝好的工件應(yīng)保證所需的加工質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。3.1車(chē)削加工4.車(chē)床夾具夾具是機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定工件、使之占有正確位置的裝置。在車(chē)床上用來(lái)加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱(chēng)為車(chē)床夾具,其在機(jī)械加工行業(yè)中具有非常廣泛的應(yīng)用,幾乎所有機(jī)床都配備各類(lèi)夾具,如標(biāo)準(zhǔn)的卡盤(pán)、液壓中心架、頂尖、臺(tái)虎鉗、刀柄等,還有加工中心使用的專(zhuān)用組合夾具,甚至某些特殊零件的巨型夾具等。夾具分類(lèi)適用工件類(lèi)型組成結(jié)構(gòu)通用夾具可調(diào)整式夾具專(zhuān)用夾具住房公積金角鐵式夾具帶分度裝置夾具自定心式車(chē)床夾具3.1車(chē)削加工3.1.3車(chē)削加工的方法1.車(chē)削安全知識(shí)在機(jī)器制造行業(yè)中,車(chē)削加工是使用范圍最為廣泛的加工方法之一。車(chē)床的數(shù)量大、人員多、加工范圍廣,使用的工具、夾具種類(lèi)很多,因此,車(chē)削加工的安全問(wèn)題顯得特別重要。在進(jìn)行車(chē)削操作時(shí),應(yīng)注意下列問(wèn)題。起動(dòng)車(chē)床前,必須按照安全操作規(guī)程的要求,正確穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品,認(rèn)真仔細(xì)檢查機(jī)床各部件和保護(hù)裝置是否完好可靠;為機(jī)床上需要潤(rùn)滑的部位添加潤(rùn)滑油,并在低速、空載條件下運(yùn)轉(zhuǎn)2~3min,以檢查機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。裝卸卡盤(pán)和大型工件時(shí),要檢查周?chē)袩o(wú)障礙物,并墊好木板,以保護(hù)床面;車(chē)削偏心工件時(shí)要配平;工件及工具的裝夾要牢固,以防工件或工具從夾具中飛出;卡盤(pán)鑰匙、套帽扳手等要及時(shí)從卡盤(pán)上取下。機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),嚴(yán)禁戴手套操作;嚴(yán)禁用手觸摸機(jī)床的旋轉(zhuǎn)部分;嚴(yán)禁在車(chē)床運(yùn)轉(zhuǎn)中隔著車(chē)床傳送物件;裝卸工件、安裝刀具、清洗上油及打掃等均應(yīng)停車(chē)進(jìn)行;清除鐵屑應(yīng)用刷子或鉤子,禁止用手拉拽。3.1車(chē)削加工1.車(chē)削安全知識(shí)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),不準(zhǔn)測(cè)量工件;不準(zhǔn)用手去觸摸轉(zhuǎn)動(dòng)的卡盤(pán);使用砂紙時(shí)應(yīng)放在銼刀上,嚴(yán)禁隔著手套使用砂紙;嚴(yán)禁使用無(wú)柄銼刀;不得直接進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)的切換,應(yīng)先停車(chē)后,再起動(dòng)。加工工件的切削量和進(jìn)刀量不宜過(guò)大,以免機(jī)床過(guò)載或工件卡死造成意外事故。切削較大外徑的工件時(shí)不能吃刀停車(chē),如需停車(chē)應(yīng)迅速將車(chē)刀退出;切削較長(zhǎng)工件時(shí)須在適當(dāng)部位放置中心架,防止工件甩彎傷人;伸入床頭的棒料長(zhǎng)度不得超過(guò)床頭立軸之外。高速切削時(shí),必須設(shè)置防護(hù)罩;工件、工具的固定應(yīng)牢固可靠;切削銅料時(shí)應(yīng)有斷屑裝置,并須使用活絡(luò)頂尖;當(dāng)鐵屑飛濺嚴(yán)重時(shí),應(yīng)在機(jī)床周?chē)惭b擋板以便與操作區(qū)隔離。機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),操作者不能離開(kāi)機(jī)床;發(fā)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí),應(yīng)立即停車(chē),請(qǐng)機(jī)修工檢查修理。當(dāng)突然停電時(shí),應(yīng)立即關(guān)閉機(jī)床電源或其他起動(dòng)裝置,并將刀具退出切削部位。加工時(shí)操作者必須側(cè)身站在操作位置,禁止將身體正對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的卡盤(pán)。工作結(jié)束時(shí),應(yīng)切斷機(jī)床電源或總電源,將刀具或工件從工作部位退出,清理和安放好所使用的工、夾、量具,并將機(jī)床擦拭干凈。每臺(tái)機(jī)床上均應(yīng)裝設(shè)局部照明燈,燈泡應(yīng)使用安全電壓(36V以下)。3.1車(chē)削加工2.工件試切的方法與步驟工件試切的步驟開(kāi)車(chē)對(duì)刀,使車(chē)刀與工件表面輕微接觸。1向右退出車(chē)刀。2橫向進(jìn)刀ap1。3縱向切削長(zhǎng)度1~3mm;4退出車(chē)刀,進(jìn)行測(cè)量;若尺寸不到位,再橫向進(jìn)刀ap2。53.1車(chē)削加工3.車(chē)削的基本加工方法車(chē)削的基本操作車(chē)端面車(chē)外圓車(chē)臺(tái)階切槽及切斷鉆孔及鏜孔車(chē)圓錐面車(chē)成形面及滾花3.1車(chē)削加工(1)車(chē)外圓和車(chē)臺(tái)階車(chē)外圓車(chē)削工件外圓柱面的過(guò)程稱(chēng)為車(chē)外圓。車(chē)外圓一般要經(jīng)過(guò)粗車(chē)和精車(chē)兩個(gè)步驟。粗車(chē)的目的是盡快從毛坯上切去大部分的多余材料,使工件接近于最后的形狀和尺寸。粗車(chē)對(duì)加工質(zhì)量要求不高,此時(shí),背吃刀量和進(jìn)給量均可取較大值,一般背吃刀量取1~3mm,進(jìn)給量取0.8~1.2mm。精車(chē)的目的是保證尺寸精度和表面質(zhì)量,一般背吃刀量取0.1~0.3mm,進(jìn)給量取0.05~0.2mm。車(chē)臺(tái)階在工件上車(chē)削出不同直徑圓柱面的過(guò)程稱(chēng)為車(chē)臺(tái)階。通常把直徑差小于5mm的兩個(gè)相鄰圓柱面稱(chēng)為低臺(tái)階,大于5mm的兩個(gè)相鄰圓柱面稱(chēng)為高臺(tái)階。車(chē)臺(tái)階實(shí)際上是車(chē)外圓和端面的組合加工,車(chē)削時(shí)需兼顧兩者的尺寸精度。車(chē)臺(tái)階一般使用尖頭刀、45°彎頭刀和90°偏刀,如圖3-3所示。前兩者主要用于軸徑不變外圓的粗加工及半精加工;90°偏刀主要用于加工臺(tái)階處為直角的階梯軸,以及軸類(lèi)零件的精加工。3.1車(chē)削加工圖3-3車(chē)削外圓3.1車(chē)削加工(2)車(chē)端面對(duì)工件的端面進(jìn)行車(chē)削加工的操作稱(chēng)為車(chē)端面。車(chē)端面時(shí),刀具做橫向進(jìn)給,車(chē)刀在端面上的軌跡是螺旋線。車(chē)刀越接近工件中心處,切削速度越小,刀尖在工件中心時(shí),車(chē)削速度為零。因此,刀尖與工件的旋轉(zhuǎn)中心一定要等高,尤其是無(wú)孔的端面,否則工件中心的余料將難以切除。車(chē)端面時(shí),常采用彎頭車(chē)刀和右偏刀。其中,利用彎頭車(chē)刀車(chē)端面時(shí),中心凸臺(tái)是逐步車(chē)掉的,刀尖不易損壞。利用右偏刀車(chē)端面時(shí),凸臺(tái)是瞬間車(chē)掉的,容易造成刀尖的損壞。此時(shí),若吃刀量較大,在切削力的作用下,容易出現(xiàn)打刀,并使工件產(chǎn)生凹心。精車(chē)端面時(shí),若用偏刀由中心向外進(jìn)給,則能提高端面的加工質(zhì)量。車(chē)削直徑較大的端面,若出現(xiàn)凹心或凸面時(shí),應(yīng)檢查車(chē)刀和放刀架是否未鎖緊,以及中拖板的松緊程度。為避免車(chē)刀縱向移動(dòng),應(yīng)將大拖板固定在床身上,用小拖板進(jìn)給和調(diào)整背吃刀量。(3)孔加工3.1車(chē)削加工第一步第二步第三步第四步

車(chē)平端面,畫(huà)出中心位置。裝夾鉆頭,錐柄鉆頭直接裝在尾座套筒錐孔內(nèi),直柄鉆頭用鉆夾頭夾持。調(diào)整尾座位置使鉆頭能進(jìn)給到所需的孔深,固定尾座。

開(kāi)車(chē)進(jìn)行鉆削。開(kāi)始時(shí)進(jìn)給要慢,使鉆頭準(zhǔn)確地鉆入;鉆削時(shí)切削速度不應(yīng)過(guò)大,以免鉆頭劇烈磨損。鉆削過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常退出鉆頭進(jìn)行排屑。鉆削碳素鋼時(shí),須加切削液。孔即將鉆通時(shí),應(yīng)減小進(jìn)給速度,以防折斷鉆頭??足@通后,應(yīng)先退鉆頭,后停車(chē)。

在車(chē)床上用鉆頭加工內(nèi)孔的操作稱(chēng)為鉆孔,用鏜刀加工內(nèi)孔的操作稱(chēng)為鏜孔。3.1車(chē)削加工(4)切槽和切斷進(jìn)行切斷操作時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題。切槽和切斷

切槽使用切槽刀,刀的軸線與工件軸線垂直。切削窄槽時(shí),主切削刃的寬度一般等于槽寬,在橫向進(jìn)刀中一次切出。

切斷使用切斷刀,切斷刀形狀與切槽刀相似,刀頭窄而長(zhǎng),切斷時(shí)伸進(jìn)工件內(nèi)部。由于散熱條件差,排屑困難,切斷刀容易折斷。進(jìn)行切斷操作時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題。1:工件用卡盤(pán)夾持。工件的切斷處應(yīng)位于距卡盤(pán)較近的位置,以避免工件發(fā)生振動(dòng)。2:刀尖與工件的旋轉(zhuǎn)中心線應(yīng)等高,刀尖過(guò)高或過(guò)低,切斷處均將出現(xiàn)剩余的凸起部分,且容易引起刀頭折斷。3:切斷時(shí)應(yīng)保證刀架觸碰不到卡盤(pán),在此前提下,車(chē)刀不應(yīng)伸出刀架太長(zhǎng)。有時(shí)可采用分段切斷。4:切斷時(shí)應(yīng)降低切削速度和進(jìn)給速度,以減少切削熱量。切斷鋼件時(shí)應(yīng)加冷卻液。即將切斷時(shí),須減小進(jìn)給速度,以免刀頭折斷。3.1車(chē)削加工(5)車(chē)削圓錐面寬刀法依靠車(chē)刀主切削刃垂直切入,直接車(chē)削出圓錐面。其特點(diǎn)是:寬刀的刀刃必須平直,刃傾角為零,主偏角等于工件的圓錐斜角;安裝車(chē)刀時(shí),必須保持刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心線等高;加工的圓錐面不能太長(zhǎng),要求加工系統(tǒng)必須具有足夠的剛度;生產(chǎn)率較高,工件表面粗糙度值可達(dá)Ra6.3~1.6。寬刀法適用于大批量生產(chǎn)中錐度較大、長(zhǎng)度較短的內(nèi)、外圓錐面的加工。轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法該方法是將小拖板繞轉(zhuǎn)盤(pán)軸線轉(zhuǎn)過(guò)錐角的一半角度,然后緊固;在切削時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板手柄,使車(chē)刀沿錐面的母線移動(dòng),從而加工出所需的圓錐面。其特點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單,可加工出任意錐角的內(nèi)、外錐面;因受小刀架行程的限制,如C6132車(chē)床小刀架行程僅為100mm,不能加工較長(zhǎng)的錐面;需手動(dòng)進(jìn)給,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,獲得的表面粗糙度值為Ra6.3~1.6。該方法適用于單件小批生產(chǎn)中精度較低、長(zhǎng)度較短的圓錐面的加工。3.1車(chē)削加工(6)車(chē)成形面雙手控制法1雙手控制法是利用雙手同時(shí)搖動(dòng)中拖板和小拖板的手柄,控制車(chē)刀刀尖運(yùn)行的軌跡與所需加工成形面的曲線相符,從而車(chē)削出成形面。成形刀法成形刀法2成形刀法是利用刀刃形狀與成形面輪廓相對(duì)應(yīng)的成形刀車(chē)削成形面的加工方法。用成形刀法車(chē)削成形面時(shí),車(chē)刀只做橫向進(jìn)給。由于切削面積較大,易引起振動(dòng),故切削時(shí)切削用量必須控制在較小的范圍,并保證良好的冷卻潤(rùn)滑條件。機(jī)械零件中有的表面不是平面,而是曲面,如球面、橢圓面等。這種帶有曲線輪廓的表面稱(chēng)為成形面。(7)滾花3.1車(chē)削加工直紋滾花刀網(wǎng)紋滾花刀許多工具和零件上都有手握部分,為了便于握持和保持美觀,通常在相應(yīng)的表面滾出花紋,稱(chēng)為滾花。滾花時(shí),需使用特制的滾花刀擠壓工件表面,使其產(chǎn)生塑性變形進(jìn)而形成花紋。3.2銑削加工3.2.1銑削加工概述3.2銑削加工3.2.2銑削刀具1.銑刀的分類(lèi)3.2銑削加工2.銑刀的安裝帶柄銑刀的安裝帶孔銑刀的安裝直徑較小的銑刀,可用彈簧夾安裝;當(dāng)銑刀的錐柄和主軸錐柄相符時(shí),可直接用主軸錐柄進(jìn)行安裝;當(dāng)銑刀的錐柄與主軸錐柄不符時(shí),可利用一個(gè)內(nèi)孔與銑刀錐柄相符而外錐面與主軸錐孔相符的過(guò)渡套來(lái)安裝。帶孔銑刀需使用專(zhuān)用的芯軸安裝。銑刀應(yīng)盡可能地靠近主軸,以保證刀桿的剛度。套筒的端面和銑刀的端面應(yīng)擦干凈,以減少銑刀的跳動(dòng)。擰緊刀桿的壓緊螺母時(shí),必須先裝上吊架,以防刀桿受力彎曲。3.2銑削加工3.2.3銑削加工的方法1.銑床的安全操作規(guī)程①

加工工件之前,應(yīng)擬定裝夾方法,并準(zhǔn)備好相應(yīng)夾具。裝夾毛坯時(shí),銑床臺(tái)面要用鐵皮或其他物品墊好,以免損傷工作臺(tái)。②移動(dòng)工作臺(tái)及升降臺(tái)時(shí),應(yīng)檢查有關(guān)零部件并先擰開(kāi)固定螺釘,不移動(dòng)時(shí)再擰緊。③裝卸刀具時(shí),應(yīng)保持銑刀錐體部分和錐孔的清潔,并保證裝夾牢固可靠。高速切削時(shí)必須戴好防護(hù)鏡,導(dǎo)軌面上不準(zhǔn)堆放工具、零件等物體,還應(yīng)注意刀具和工件的距離,防止發(fā)生撞擊事故。④

安裝銑刀前,應(yīng)檢查刀具是否對(duì)好、是否完整。銑刀應(yīng)盡可能靠近主軸安裝,裝好后要試車(chē),安裝工件應(yīng)牢固。一切準(zhǔn)備工作做好后,方可正式銑削。⑤操作時(shí)應(yīng)先用手進(jìn)給,然后逐步自動(dòng)走刀,使用快速行程時(shí),要事先檢查是否會(huì)相撞,以免碰壞機(jī)件、銑刀碎裂飛出傷人。⑥

切削時(shí)禁止用手摸刀刃和加工部位;測(cè)量和檢查工件必須停車(chē)進(jìn)行;切削時(shí)不準(zhǔn)調(diào)整工件。⑦主軸停轉(zhuǎn)前,須先停止進(jìn)刀。若切削深度較大,退刀前應(yīng)先停車(chē)。⑧發(fā)現(xiàn)銑床出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)立即停車(chē)檢查并報(bào)機(jī)修工修理。加工完畢應(yīng)做好清潔工作,并關(guān)閉電源。3.2銑削加工2.銑削常用的加工方法(1)銑成形面和曲面銑曲面時(shí),一般在立式銑床上用立銑刀進(jìn)行。具體方法有以下幾種。1先在工件上畫(huà)線,然后移動(dòng)工作臺(tái)沿所畫(huà)線跡進(jìn)行銑削。此法只適用于精度要求不高的曲面加工。3對(duì)于大批量生產(chǎn),可用靠模法銑曲面??磕0惭b在工件的上方,銑削時(shí),立銑刀上端的圓柱部分始終與靠模接觸,從而銑削出與靠模形狀相同的曲面。利用圓形工作臺(tái)的工作原理銑曲面,此方法主要用于加工圓弧曲面。工件應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)的中心,畫(huà)線后用逆銑法進(jìn)行銑削。23.2銑削加工(2)銑溝槽開(kāi)口鍵槽一般在臥式銑床上用三面刃盤(pán)銑刀進(jìn)行銑削。封閉鍵槽一般在立式銑床上用鍵槽銑刀進(jìn)行銑削。銑直槽可在臥式銑床上用三面刃盤(pán)銑刀進(jìn)行銑削,或在立式銑床上用立銑刀進(jìn)行銑削。銑T形槽和燕尾槽的方法是:先在工件上銑出直槽,然后在立式銑床上用專(zhuān)門(mén)的T形槽銑刀和燕尾槽銑刀進(jìn)行加工。螺旋槽的銑削需用分度頭在萬(wàn)能銑床上進(jìn)行,其加工原理與車(chē)床上車(chē)螺紋的原理相似。加工時(shí),工件安裝在分度頭和尾架之問(wèn),并使銑刀的旋轉(zhuǎn)平面和螺旋槽的螺旋線方向一致,即將工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)一個(gè)螺旋角b;工件縱向進(jìn)給一個(gè)導(dǎo)程時(shí)應(yīng)繞自身軸線轉(zhuǎn)過(guò)一圈。3.2銑削加工(3)銑斜面在銑床上銑斜面的方法有以下幾種。1在立式銑床上將銑刀轉(zhuǎn)過(guò)所需的角度進(jìn)行銑削,在裝有立銑頭的臥式銑床上也可使用該方法。3用角度銑刀直接銑削斜面。前提是必須有滿足斜面角度要求的角度銑刀。將工件轉(zhuǎn)過(guò)所需的角度進(jìn)行銑削。先在工件上對(duì)要加工的斜面畫(huà)線,然后按照畫(huà)線在平口鉗或工作臺(tái)上校平工件,再夾緊工件即可進(jìn)行銑削;也可利用分度頭或可轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持附件使工件轉(zhuǎn)過(guò)所需的角度進(jìn)行銑削。23.2銑削加工(4)銑平面銑平面立式銑床臥式銑床在臥式銑床上銑平面應(yīng)使用圓柱銑刀。圓柱銑刀分為直齒和螺旋齒兩種,用圓柱銑刀進(jìn)行加工時(shí),有兩種不同的銑削方式,即逆銑和順銑。在立式銑床上銑平面應(yīng)使用端銑刀。3.2銑削加工(5)銑臺(tái)階面立式銑床上臥式銑床上在臥式銑床上用三面刃盤(pán)銑刀進(jìn)行銑削。在立式銑床上用大直徑的立銑刀進(jìn)行銑削。(6)銑圓柱直齒齒輪3.2銑削加工成形法展成法展成法是利用滾刀與被加工齒輪之間的相互嚙合運(yùn)動(dòng)來(lái)加工齒形的,常用設(shè)備有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。成形法是用與被加工齒輪齒槽相符的成形銑刀,并利用分度頭在齒輪毛坯上逐齒加工。3.3刨削加工3.3.1刨削及其主要切削要素刨削是利用刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)獲得所需工件表面的一種金屬切削方法。它主要用來(lái)加工水平面、垂直面、臺(tái)階面、斜面、T形槽、直槽及成形面等。刨削加工的精度為IT9~I(xiàn)T7級(jí),表面粗糙度為Ra12.5~3.2。3.3刨削加工3.3.2刨刀及其安裝刨刀的好壞直接影響刨削時(shí)的加工精度、表面質(zhì)量及生產(chǎn)效率。常用的刨刀有彎頭刨刀、偏刀、平面刨刀、切刀和成形刨刀等。3.3刨削加工3.3.3刨削加工方法熟悉圖紙選擇及安裝刀具裝夾工件調(diào)整機(jī)床選擇切削用量對(duì)刀試切刨削完畢3.4磨削加工3.4.1磨削加工的特點(diǎn)及應(yīng)用磨削的工藝特點(diǎn)如下:在保持良好經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量。磨削所有刀具有很高的硬度和耐熱性,切削速度很高。砂輪磨料具有自銳性,無(wú)須刃磨。磨削速度大、溫度高。徑向磨削分力大。3.4磨削加工3.4.2磨削加工的切削用量②工件縱向進(jìn)給③砂輪相對(duì)于工件的橫向進(jìn)給①工件圓周進(jìn)給磨外圓時(shí)有3種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)磨削加工主要有4個(gè)切削要素縱向進(jìn)給量工件圓周進(jìn)給速度磨削速度橫向進(jìn)給量3.4磨削加工1.磨削速度磨削速度是指砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的圓周速度,用v表示,其大小為

式中:d0——砂輪外徑,單位為mm;n0——砂輪旋轉(zhuǎn)速度,單位為r/min;2.工件圓周進(jìn)給速度工件圓周進(jìn)給速度是指工件繞本身軸線的旋轉(zhuǎn)速度,用uw表示,一般取13~26m/min。粗磨時(shí),uw宜取較大值;精磨時(shí),uw宜取小值。3.縱向進(jìn)給量縱向進(jìn)給量是指工件沿本身軸線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)量。工件每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,工件相對(duì)于砂輪的軸向移動(dòng)距離即為縱向進(jìn)給量,用f1表示,單位是mm/r。一般取

,其中,B為砂輪寬度。粗磨時(shí),f1宜取大值;精磨時(shí),f1宜取小值。4.橫向進(jìn)給量橫向進(jìn)給量是指砂輪徑向切入工件時(shí)的運(yùn)動(dòng)量,用f2表示,單位是mm。它在工作行程中一般不作調(diào)整,而是在行程終了時(shí)進(jìn)行周期性地調(diào)整,其大小一般取

。3.4磨削加工3.4.3砂輪砂輪是將磨料和結(jié)合劑按比例混合、攪拌、壓坯、干燥、焙燒而制成的多孔體,其結(jié)構(gòu)如圖所示。其中,磨料主要起切削作用,結(jié)合劑用來(lái)將磨料黏結(jié)在一起,使砂輪具有一定的形狀和硬度。磨料之間有一定的空隙,故砂輪內(nèi)部分布有很多氣孔。

氣孔具有兩個(gè)作用:一是在磨削接觸區(qū)內(nèi)容納切屑,而在離開(kāi)接觸區(qū)后將切屑排出;二是向磨削接觸區(qū)帶入切削液或空氣,以加強(qiáng)對(duì)砂輪和工件的冷卻。3.4磨削加工3.4.4磨削加工的主要方法磨削外圓磨削平面磨削內(nèi)圓1.磨削外圓(a)縱磨法(b)橫磨法(c)混合磨法(d)深磨法3.4磨削加工①縱磨法用縱磨法磨削時(shí),砂輪的高速旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),工件作低速旋轉(zhuǎn),工作臺(tái)作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng),砂輪在工件縱向移動(dòng)單行程或雙行程后相對(duì)工件作橫向進(jìn)給。經(jīng)過(guò)多次橫向進(jìn)給,外圓面的多余材料即可被磨去。該方法的加工效率較低,但獲得的表面質(zhì)量較好。②橫磨法橫磨法又稱(chēng)切入磨法,一般在砂輪寬度大于待磨削表面的寬度時(shí)使用。磨削時(shí),砂輪的高速運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng),工作臺(tái)不作縱向進(jìn)給,工件的低速旋轉(zhuǎn)和砂輪的橫向進(jìn)給為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。橫磨法的加工效率較高,但由于磨削力大,磨削接觸區(qū)的溫度很高,需要進(jìn)行充分的冷卻?;旌夏ハ鞣ㄊ窃谀ハ鲿r(shí)同時(shí)使用縱磨法和橫磨法,可以兼具二者的優(yōu)點(diǎn)。④深磨法利用深磨法磨削外圓時(shí),需要將砂輪的一端修整為錐面或階梯狀,工件做很小的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),從而在一次縱向運(yùn)動(dòng)中去除全部磨削余量。深磨法具有很高的加工效率,但砂輪需進(jìn)行修整。③混合磨削法磨削外圓3.4磨削加工2.磨削內(nèi)圓磨削內(nèi)圓橫磨法縱磨法縱磨法中,主運(yùn)動(dòng)為砂輪高速旋轉(zhuǎn),工件低速旋轉(zhuǎn)完成圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工作臺(tái)沿所磨內(nèi)圓的軸線作往復(fù)移動(dòng)完成縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng);砂輪在每一次往復(fù)行程之前進(jìn)行間歇移動(dòng),以完成橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。橫磨法中,主運(yùn)動(dòng)為砂輪高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工件的圓周運(yùn)動(dòng)和砂輪沿所磨內(nèi)圓徑向的移動(dòng)。3.磨削平面3.4磨削加工(1)磨削平面的一般步驟2擦凈電磁吸盤(pán)臺(tái)面,用銼刀或油石等清除毛坯定位基準(zhǔn)面上的毛刺,將工件按順序排列在電磁吸盤(pán)上,并通電吸住工件。1根據(jù)工件圖紙的尺寸要求,檢查毛坯余量。5精磨。橫向進(jìn)給量一般取

,垂直進(jìn)給量一般取0.005~0.015mm。垂直進(jìn)給停止后,需光磨1~2遍,到火花基本消失為止。4粗磨。開(kāi)動(dòng)機(jī)床使砂輪旋轉(zhuǎn),工作臺(tái)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),用手慢慢搖動(dòng)使砂輪下降,待砂輪接觸工件發(fā)出火花時(shí)即可起動(dòng)橫向周期進(jìn)給,開(kāi)始進(jìn)行磨削。粗磨時(shí),橫向進(jìn)給量一般取

,其中,B為砂輪寬度,垂直進(jìn)給量一般取0.02~0.05mm。3橫向移動(dòng)磨頭、縱向移動(dòng)工作臺(tái),使砂輪處于工件上方,再使磨頭垂直下降,保證砂輪圓周面的最低點(diǎn)距離工件表面0.5~1mm,然后調(diào)整工作臺(tái)換向擋塊,使工件剛離開(kāi)砂輪時(shí)就反向。3.4磨削加工(2)磨削平面方法的分類(lèi)磨削平面端磨法周磨法周磨法是利用砂輪的圓周面進(jìn)行磨削的。端磨法是利用砂輪的端面來(lái)進(jìn)行磨削的。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工3.5.1鉆削加工1.概述鉆削是孔加工的基本方法,鉆削加工的應(yīng)用范圍很廣,包括鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、锪錐孔等,如圖所示。其中,鉆孔是用鉆頭在實(shí)體材料上加工出所需的孔;擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔刀具擴(kuò)大工件上已有孔徑的加工方法。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工1.概述鉆削加工通常在鉆床和車(chē)床上進(jìn)行。其中,單件小批生產(chǎn)的中小型工件常用臺(tái)式鉆床加工小孔;中小型工件上直徑較大的孔,常用立式鉆床加工;大中型工件上的孔則采用搖臂鉆床加工;回轉(zhuǎn)體工件上的孔,多在車(chē)床上加工。在成批大量生產(chǎn)中,為了保證孔的加工精度、提高生產(chǎn)率、降低成本,廣泛使用鉆模在組合機(jī)床上進(jìn)行孔的加工。由于鉆孔時(shí)鉆頭處于半封閉狀態(tài),且轉(zhuǎn)速高、切削量大,排屑又很困難,因此鉆孔的加工精度不高,屬于粗加工,可作為攻螺紋、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔的預(yù)備加工。擴(kuò)孔具有較高的精度,屬于半精加工,也可作為孔的終加工,或作為鉸孔、磨孔前的預(yù)加工。兩者均適合于加工小直徑孔。鉆孔精度可達(dá)到IT11~I(xiàn)T10,表面粗糙度值Ra50~12.5mm;擴(kuò)孔的精度可達(dá)到IT11~I(xiàn)T9,表面粗糙度值Ra6.3~2.5mm。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工2.鉆削刀具(1)鉆頭的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)鉆頭是鉆孔的主要工具。麻花鉆是最常見(jiàn)的鉆頭,它由尾部、頸部和工作部分組成,如圖所示。麻花鉆的尾部結(jié)構(gòu)形式有直柄和錐柄兩種。其中,直柄一般用于直徑小于12mm的鉆頭,其傳遞的扭矩較??;錐柄用于直徑大于12mm的鉆頭,它可傳遞較大的扭矩。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工2.鉆削刀具(1)鉆頭的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)麻花鉆的工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分構(gòu)成。切削部分起主要切削作用,它包含兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的主切削刃。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角為。鉆頭的頂部有橫刃,它將增大鉆削時(shí)軸的向力。導(dǎo)向部分也是切削部分的后備部分,它有兩條對(duì)稱(chēng)的螺旋槽和兩條刃帶。螺旋槽的作用是形成切削刃和向孔外排屑,刃帶可以減少鉆頭與孔壁的摩擦并進(jìn)行導(dǎo)向。根據(jù)鉆孔材料和所鉆孔的要求不同,鉆頭可分為麻花鉆、扁鉆、擴(kuò)孔鉆、群鉆以及其他專(zhuān)用鉆頭,如薄板鉆、鑄鐵鉆頭、不銹鋼鉆頭等。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工(2)鉆頭的安裝及拆卸鉆頭的裝夾方法與柄部形狀有關(guān)。錐柄鉆頭可以直接裝入鉆床主軸的內(nèi)孔,較小的鉆頭可用過(guò)渡套筒安裝;而直柄鉆頭一般用鉆夾頭安裝,鉆夾頭的柄部為圓錐面,可以與鉆床主軸錐孔配合安裝。在裝夾鉆頭前,鉆頭、鉆套、主軸必須分別擦拭干凈,連接時(shí)應(yīng)足夠牢固。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工3.鉆削用量的選擇鉆孔時(shí)的切削用量主要是鉆頭的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,基本的選用原則是:鉆大直徑孔時(shí)采用低轉(zhuǎn)速,鉆小直徑孔時(shí)采用高轉(zhuǎn)速。4.鉆孔的操作步驟鉆孔前要根據(jù)圖紙和工件,按鉆孔的位置尺寸要求,在工件上畫(huà)出鉆孔線和孔的檢查線。畫(huà)孔位置的十字中心線時(shí),要求線條清晰準(zhǔn)確(線條越細(xì),精度越高),并畫(huà)出檢查圓或檢查方格,作為鉆孔檢查線,以便鉆孔時(shí)檢查和修正鉆孔位置。畫(huà)好線后打中心沖眼,先打一個(gè)小點(diǎn),在十字中心線的不同方向仔細(xì)觀察,確保中心沖眼在十字線的交叉點(diǎn)上;然后擴(kuò)大中心眼的深度,以便準(zhǔn)確落鉆定心。正式鉆孔時(shí),先將鉆頭對(duì)準(zhǔn)樣沖中心眼鉆出一個(gè)淺坑,觀察鉆孔位置是否正確。若偏離較多,可用樣沖在相反方向鏨出幾條槽,以糾正鉆偏的鉆頭。當(dāng)確定鉆孔位置正確后,即可按照鉆孔深度實(shí)現(xiàn)進(jìn)給完成鉆孔。手動(dòng)進(jìn)給時(shí),進(jìn)給用力要均勻,并且不應(yīng)該使鉆頭產(chǎn)生彎曲,以免鉆孔軸線歪斜。如果是通孔,在孔即將鉆穿時(shí)應(yīng)降低進(jìn)給速度。如果采用自動(dòng)進(jìn)給,即將鉆穿時(shí)最好改為手動(dòng)進(jìn)給,以免由于在鉆穿工件時(shí)軸向阻力突然減小而造成鉆頭折斷或鉆孔質(zhì)量下降等現(xiàn)象。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工5.鉆孔時(shí)的注意事項(xiàng)在鉆孔時(shí),應(yīng)注意以下事項(xiàng):1鉆削直徑大于30mm的孔時(shí),由于有較大的軸向阻力,很難一次鉆透。此時(shí),可先鉆出一個(gè)直徑較小的孔(直徑為加工孔徑的0.5~0.7),然后用鉆頭將孔擴(kuò)大到所要求的直徑,再繼續(xù)鉆。3應(yīng)避免在斜面上鉆孔。一般在斜面上鉆孔前,要先用小鉆頭或中心鉆鉆出一個(gè)淺孔,或用立銑刀銑出一個(gè)平面,然后再鉆孔。鉆削較硬材料及較深孔時(shí),應(yīng)避免一次直接鉆透,而應(yīng)采用漸進(jìn)式鉆削,并使用切削液。用麻花鉆鉆較深的孔時(shí),要經(jīng)常退出鉆頭以排出切屑和進(jìn)行冷卻,否則可能使切屑堵塞在孔內(nèi)卡斷鉆頭或由于過(guò)熱而增加鉆頭的磨損。23.5鉆削、鉸削及鏜削加工3.5.2鉸削加工1.概述鉸削是利用鉸刀從已加工的孔壁切除薄層金屬,以獲得精確的孔徑、幾何形狀以及較低的表面粗糙度的切削加工。鉸削一般在鉆孔、擴(kuò)孔或鏜孔以后進(jìn)行,用于加工精密的圓柱孔和錐孔,加工孔徑范圍一般為3~100mm。由于鉸刀的切削刃長(zhǎng),鉸削時(shí)各刀齒同時(shí)參加切削,因此具有較高的生產(chǎn)效率,在孔的精加工中應(yīng)用較廣。在鉆床上鉸孔時(shí),工件不動(dòng),由鉸刀旋轉(zhuǎn)并向孔中做軸向進(jìn)給;在車(chē)床上鉸孔時(shí),工件旋轉(zhuǎn),鉸刀做軸向進(jìn)給。鉸削過(guò)程中,鉸刀前端的切削部分進(jìn)行切削,后面的校準(zhǔn)部分起引導(dǎo)、防振、修光和校準(zhǔn)的作用。鉸孔的尺寸和幾何形狀精度直接由鉸刀決定。鉸削可分為粗鉸和精鉸,一般在車(chē)床、鏜床或鉆床上進(jìn)行,稱(chēng)為機(jī)鉸,也可手工鉸削。粗鉸的切削深度(單邊加工余量)為0.3~0.8mm,加工精度可達(dá)IT10~I(xiàn)T9,孔壁的表面粗糙度值為Ra10~1.25mm。精鉸的切削深度為0.06~0.3mm,加工精度可達(dá)IT8~I(xiàn)T6,表面粗糙度值為Ra1.25~0.08mm。鉸孔的切削速度較低,例如,用硬質(zhì)合金圓柱形多刃鉸刀在鋼件中鉸孔時(shí),若孔徑為40~100mm,則切削速度為6~12m/min,進(jìn)給量為0.3~2mm/r。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工2.鉸刀的組成分類(lèi)鉸刀主要由柄部、頸部和工作部分組成。其中,工作部分可分為倒錐、圓柱部分和切削部分。在切削部分前端還設(shè)置有引導(dǎo)錐。鉸刀的種類(lèi)很多,按使用方式可分為機(jī)用鉸刀和手用鉸刀,前者工作部分短、刀刃數(shù)少、柄部較長(zhǎng)。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工3.鉸削用量的選擇(1)鉸削余量一般鉸孔時(shí),鉸削余量的選用可參考下表:鉸孔直徑(mm)<55~2021~3233~5051~70鉸孔余量(mm)0.1~0.20.2~0.30.30.50.8(2)切削速度和進(jìn)給量在鑄鐵工件上鉸孔時(shí),一般取切削速度不超過(guò)10mm/min,進(jìn)給量約為0.8mm/r;在鋼件上鉸孔時(shí),一般取切削速度不超過(guò)8mm/min,進(jìn)給量約為0.4mm/r。(3)切削液鉸孔時(shí),鉸刀的后刀面與工件孔壁摩擦很大,因此,鉸孔時(shí)必須使用切削液。這樣不僅可以減少摩擦,保證孔的表面質(zhì)量,并防止因鉸刀受熱膨脹而使孔徑擴(kuò)大,還能延長(zhǎng)鉸刀壽命。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工4.鉸孔的注意事項(xiàng)(1)手用鉸刀鉸孔時(shí)的注意事項(xiàng)工件要夾正、夾緊,盡可能使被鉸孔的軸線處于水平或垂直位置。薄壁類(lèi)零件的夾緊力不要過(guò)大,防止將孔夾扁。鉸削鋼料時(shí),切屑碎末易黏附在刀齒上,應(yīng)注意經(jīng)常退刀清除切屑,并及時(shí)添加切削液。鉸削過(guò)程中,鉸刀不能反轉(zhuǎn),在退出孔時(shí)也要順轉(zhuǎn),否則會(huì)使切屑卡在孔壁和后刀面之間,將孔壁拉毛,并容易造成鉸刀磨損,甚至崩刃。鉸削過(guò)程中,要注意變換鉸刀每次停歇時(shí)的位置,避免因在同一處停歇而使孔壁出現(xiàn)振痕。鉸削進(jìn)給時(shí)不能猛壓鉸杠,應(yīng)一邊旋轉(zhuǎn),一邊輕輕加壓,使鉸刀緩慢、均勻地進(jìn)給,保證獲得良好的表面質(zhì)量。使用手用鉸刀過(guò)程中,兩手用力要平衡均勻,防止鉸刀軸線產(chǎn)生傾斜,并避免孔口出現(xiàn)喇叭口或孔徑擴(kuò)大等缺陷。鉸削過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鉸刀被卡住時(shí),不能猛扳鉸杠,以防止鉸刀崩刃或折斷,而應(yīng)輕輕取出鉸刀,清除切屑并檢查鉸刀。繼續(xù)進(jìn)行鉸削時(shí)要緩慢進(jìn)給,防止鉸刀在原處再次被卡住。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工(2)機(jī)用鉸刀鉸孔時(shí)的注意事項(xiàng)使用機(jī)用鉸刀鉸孔時(shí),除了注意手鉸時(shí)的各項(xiàng)要求外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):要選擇合適的鉸削余量、切削速度和進(jìn)給量。在鉸削過(guò)程中,必須注入足夠的切削液,以清除切屑并降低切削溫度。鉸盲孔時(shí),應(yīng)經(jīng)常退刀清除切屑,防止切屑拉傷孔壁;鉸通孔時(shí),鉸刀校準(zhǔn)部分不能全部出頭,以免將孔口處鉸壞,造成退刀困難。開(kāi)始鉸削時(shí),應(yīng)先采用手動(dòng)進(jìn)給,正常切削后改用自動(dòng)進(jìn)給。必須保證鉆床主軸、鉸刀和工件孔三者之間的同軸度要求。對(duì)于高精度孔,必要時(shí)采用浮動(dòng)鉸刀夾頭來(lái)裝夾鉸刀。鉸孔完畢后,應(yīng)先退出鉸刀再停車(chē),否則孔壁上會(huì)拉出刀痕。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工3.5.3鏜削加工鏜削加工是用鏜刀在已加工孔或鑄出孔的工件上使孔徑擴(kuò)大并達(dá)到加工精度要求和表面粗糙度要求的加工方法。它特別適宜加工分布在不同表面上且孔距和位置精度要求很?chē)?yán)格的孔系。鏜削時(shí),刀具的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則根據(jù)機(jī)床類(lèi)型和加工條件不同,可由刀具或工件完成。鏜削加工的范圍較廣,可加工孔、內(nèi)槽、外圓、端面、平面等。鏜孔常用于鉸孔、磨孔前的預(yù)加工和孔的終加工,其精度可達(dá)到IT8~I(xiàn)T6。鏜孔適合于加工大直徑孔,特別對(duì)于大于100mm的孔,鏜削幾乎是唯一的加工方法。此外,鏜孔具有較強(qiáng)的誤差修正能力,它不但能修正上一道工序所造成的孔中心線偏斜誤差,而且能夠保證被加工孔和其他表面(或中心要素)保持一定的位置精度。因此,鏜孔非常適合平行孔系、同軸孔系和垂直孔系的加工。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工2.鏜刀鏜刀是在車(chē)床、鏜床、自動(dòng)機(jī)床及組合機(jī)床上使用的孔加工刀具。鏜刀種類(lèi)很多,按加工孔的類(lèi)型可分為盲孔鏜刀、通孔鏜刀;按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。3.5鉆削、鉸削及鏜削加工2.鏜刀鏜刀單刃鏜刀雙刃鏜刀定裝鏜刀浮動(dòng)鏜刀3.6其他加工方法3.6.1插削加工插削加工是在插床上利用插刀在豎直方向上相對(duì)工件做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),以加工溝槽和型孔的切削加工方法,它可看作立式刨削加工,主要用于加工單件、小批量零件的內(nèi)表面,也可以用于加工某些不便使用于鉸削或刨削加工的外表面。插削加工的加工原理與刨削類(lèi)似,插刀裝夾在插床滑枕下部的刀桿上,可以伸入工件的孔中做垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng),向下為工作行程,向上為回程。工件安裝在插床工作臺(tái)上,并在插刀每次回程后做間歇的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為了避免回程中插刀后刀面與工件發(fā)生劇烈摩擦而損傷已加工表面和降低刀具壽命,可采用活動(dòng)式插刀桿。插削加工的效率和精度都不高,故在批量生產(chǎn)中常用銑削或拉削代替插削。但插刀制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短,故插削適用于加工單件或小批生產(chǎn)中內(nèi)孔鍵槽或花鍵孔,也可用于方孔和多邊形孔的加工。對(duì)于盲孔或有障礙臺(tái)肩的內(nèi)孔鍵槽,插削幾乎是唯一的加工方法。插刀的材料主要為高速鋼,在插削鋼和鑄鐵工件時(shí)的切削速度一般為15~25m/min。3.6其他加工方法3.6.2拉削加工拉削是利用拉刀在拉床上作直線運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的切削方法。拉刀一種是加工內(nèi)、外表面的多刃高效刀具,它依靠刀齒的尺寸或廓形變化切除多余材料,可加工各種形狀的孔、槽及成形面。3.6其他加工方法當(dāng)拉刀相對(duì)工件做直線移動(dòng)時(shí),工件的加工余量由拉刀上尺寸逐齒遞增的刀齒依次切除,如右圖所示。通常情況下,拉削加工在一次工作行程中即能加工成形,因此是一種高效率的精加工方法。但因拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,而且具有一定的專(zhuān)用性,因此拉削主要用于大批量生產(chǎn)。3.6.2拉削加工機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)第四章機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述工件的裝夾與獲得加工精度的方法工件的定位毛坯的選擇零件表面加工方案的選擇機(jī)械加工工藝路線的擬定

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述4.1.1機(jī)械加工工藝過(guò)程1.生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程生產(chǎn)工藝過(guò)程輔助生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)服務(wù)過(guò)程

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述2.工藝過(guò)程工藝過(guò)程是指生產(chǎn)過(guò)程中直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等內(nèi)容,使其成為成品或半成品的過(guò)程,如毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理及裝配等。工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程中的主體。

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述(1)工序

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述(1)工序工序工序內(nèi)容設(shè)備1車(chē)端面,鉆中心孔車(chē)床2車(chē)外圓,車(chē)槽和倒角車(chē)床3銑鍵槽,去毛刺銑床4磨外圓磨床工序工序內(nèi)容設(shè)備1銑端面,鉆中心孔銑床2車(chē)一端外圓,車(chē)槽和倒角車(chē)床3車(chē)另一端外圓,車(chē)槽和倒角車(chē)床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺(tái)6磨外圓磨床階梯軸單件、小批生產(chǎn)的工藝過(guò)程階梯軸中、大批生產(chǎn)的工藝過(guò)程

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述(2)安裝工序安裝工步工步內(nèi)容設(shè)備1鑄造2時(shí)效3一1三爪卡盤(pán)夾f50外圓,車(chē)端面C車(chē)床2車(chē)外圓尺寸f100工序安裝工步工步內(nèi)容設(shè)備3一3鉆f30至尺寸f28車(chē)床4擴(kuò)孔到尺寸f305倒角二6掉頭,卡盤(pán)夾f100,車(chē)端面A車(chē)床7車(chē)端面B8倒角4專(zhuān)用夾具(蓋板鉆模)裝夾工件鉆6×10EQS鉆床5檢驗(yàn)

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述(3)工位(4)工步(5)走刀

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述4.1.2生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類(lèi)型及工藝特征1.生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)量而制定的、在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的零件數(shù)量。2.生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)類(lèi)型是企業(yè)(車(chē)間、工段、班組或工作地)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)。企業(yè)的生產(chǎn)類(lèi)型取決于生產(chǎn)綱領(lǐng),一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類(lèi)型。生產(chǎn)類(lèi)型單件生產(chǎn)大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件生產(chǎn)時(shí),產(chǎn)品品種很多,而每一品種的結(jié)構(gòu)不同且產(chǎn)量很少,各工作地點(diǎn)的加工對(duì)象經(jīng)常改變且很少重復(fù)。成批生產(chǎn)時(shí),幾種不同的產(chǎn)品在一年中分批輪流進(jìn)行制造,每種產(chǎn)品都有一定的數(shù)量,各工作地點(diǎn)的加工對(duì)象周期性地重復(fù)。大量生產(chǎn)時(shí),生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)長(zhǎng)期按一定規(guī)律進(jìn)行某一零件的某一工序的加工。

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述3.工藝特征工藝特征生產(chǎn)類(lèi)型單件小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)零件的

互換性裝配時(shí)用修配法互換,缺乏互換性多數(shù)有互換性,可采用分組裝配法和部分修配法全部互換,少數(shù)裝配精度要求較高時(shí),采用分組裝配法毛坯的制造方法及精度木模手工造型,自由鍛造,毛坯精度低,加工余量大部分采用機(jī)器造型及模鍛造型,毛坯精度及加工余量中等廣泛采用機(jī)器造型及模鍛造型,毛坯精度高,加工余量小機(jī)器設(shè)備及布置形式通用機(jī)床,機(jī)群式布置部分通用機(jī)床,部分專(zhuān)用機(jī)床,按工件類(lèi)別分工段排列設(shè)備廣泛采用高效專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床,按流水線以及自動(dòng)線排列設(shè)備對(duì)工人的

技術(shù)要求高中等對(duì)裝調(diào)工人的技術(shù)水平要求高,操作工人技術(shù)水平要求低工藝文件工藝過(guò)程卡工藝過(guò)程卡,關(guān)鍵零件要求有工序卡工藝過(guò)程卡、工序卡,關(guān)鍵零件要求有調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡加工成本高中低

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述4.1.3機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程文件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工序卡片工藝守則檢驗(yàn)卡片工藝簡(jiǎn)圖毛坯圖裝配工藝卡片

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述1.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是以工序?yàn)閱挝缓?jiǎn)要說(shuō)明零件加工(包括毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等)過(guò)程的一種工藝文件。

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述2.機(jī)械加工工序卡片①工序簡(jiǎn)圖可按比例放大或縮小,盡量用較少的投影繪出,可以畫(huà)向視圖、剖視圖或局部視圖,可以略去視圖中的次要結(jié)構(gòu)和線條。②工序簡(jiǎn)圖的主視圖應(yīng)是本工序工件在機(jī)床上裝夾的位置。例如,在臥式車(chē)床上加工的軸類(lèi)零件的工序簡(jiǎn)圖,其中心線要水平,加工端在右,卡盤(pán)夾緊端在左。③工序簡(jiǎn)圖中工件在本工序的加工表面用粗實(shí)線表示,本工序不加工的表面用細(xì)實(shí)線表示。④工序簡(jiǎn)圖中需用規(guī)定的符號(hào)(參見(jiàn)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5061—2006)表示出工件的定位基面、夾緊位置、測(cè)量基準(zhǔn)等信息。⑤工序簡(jiǎn)圖中需標(biāo)注本道工序的工序尺寸、公差、加工表面的表面粗糙度,以及本工序中應(yīng)該達(dá)到的其他技術(shù)要求。3.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則和步驟

4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝規(guī)程概述準(zhǔn)備工階段工藝路線擬定階段工序設(shè)計(jì)階段填寫(xiě)工藝文件階段在擬定零件機(jī)械加工工藝路線之前,要做必要的準(zhǔn)備工作,包括熟悉產(chǎn)品圖紙及技術(shù)要求、列出分工明細(xì)表、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析、確定毛坯種類(lèi)等。該階段是制定工藝規(guī)程的核心,其主要內(nèi)容包括選擇零件表面加工方法、劃分定位基準(zhǔn)和加工階段、安排加工工序及工序整合等內(nèi)容。在擬定了工藝路線后,確定工藝路線中每一道工序的工序內(nèi)容,包括確定加工余量、工序尺寸及其公差、選擇機(jī)床和刀、夾、量具等工藝裝備、確定切削用量等工藝參數(shù)、計(jì)算工時(shí)定額等。零件機(jī)械加工工藝規(guī)程經(jīng)上述步驟確定后,應(yīng)將有關(guān)內(nèi)容填入各種不同的卡片,以便貫徹執(zhí)行,這些卡片統(tǒng)稱(chēng)為工藝文件。填寫(xiě)工藝文件是零件機(jī)械加工工藝規(guī)程編制的最后一項(xiàng)工作。工藝文件的種類(lèi)很多,可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要,選擇相應(yīng)的類(lèi)型。機(jī)械加工工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件,應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一、清晰。在一定的生產(chǎn)條件下,確保加工質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本是制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則。機(jī)械加工工藝規(guī)程首先應(yīng)保證加工后工件能夠達(dá)到圖紙上規(guī)定的技術(shù)要求;其次應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件、規(guī)定的生產(chǎn)批量時(shí)得良好的經(jīng)濟(jì)效益。4.2工件的裝夾與獲得加工精度的方法4.2.1工件裝夾的概念工件在開(kāi)始加工前,首先必須使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一正確的位置,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為定位。

為了使定位好的工件不至于在切削力的作用下發(fā)生移動(dòng),使其在加工過(guò)程中始終保持正確的位置,還需將工件壓緊夾牢,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為夾緊。

定位和夾緊合稱(chēng)為裝夾。4.2工件的裝夾與獲得加工精度的方法4.2.2工件裝夾的方式直接找正裝夾劃線找正裝夾用夾具裝夾工件裝夾的方式劃線找正裝夾是指先在毛坯上按照零件圖劃出中心線、對(duì)稱(chēng)線和各待加工表面的加工線,然后將工件裝上機(jī)床,按照劃好的線在機(jī)床上找正工件裝夾位置。夾具裝夾是將工具直接安裝在夾具的定位元件上的方法。直接找正裝夾是指用百分表、劃線盤(pán)等工具直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法。4.2工件的裝夾與獲得加工精度的方法4.2.3工件獲得加工精度的方法

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