机械加工方法

制造加工方法本章重点典型加工方法与刀具金属切削机床车床磨床机床夹具1234452-1典型加工方法与常用刀具一、车削加工与车刀1、车削加工运动：工件旋转作主运动、车刀作进给运动工艺特点①适用范围广：轴、盘、套等回转体零件②易保证被加工零件各表面的位置精度③可用于有色金属零件的精加工④切削过程比较平稳⑤生产成本较低⑥加工的万能性好车削加工精度一般为IT8~IT7，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm精车时IT6~IT5，表面粗糙度为Ra0.4~0.1μm2、车床的种类卧式车床：通用车床中应用最普遍、工艺范围最广泛的。可以完成各种类型的内外回转体表面的加工，还可进行钻、扩、饺、滚花等。但其自动化程度低，加工生产率低、加工质量受操作者的技术水平影响较大组成：床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架与拖板、尾座立式车床：主要用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小且形状比较复杂的大型或重型零件。按结构形式分为单柱式和双柱式。结构特点：主轴处于垂直位置转塔车床：没有尾座和丝杠，床身尾部装有多工位刀架，一般不能车螺纹。在成批加工形状复杂的工件时具有较高的生产率1、切断刀；2、90°左偏刀；3、90°右偏刀；4、弯头车刀；5、直头车刀；6、成型车刀；7、宽刃精车刀；8、外螺纹车刀；9、端面车刀；10、内螺纹车刀；11、内槽车刀；12、通孔车刀;13、盲孔车刀3、常用车刀的种类和加工范围I1外圆车刀主要用来加工工件的圆柱形和圆锥形外表面；II直头外圆车刀：车外圆、外圆柱面倒角；III弯头外圆车刀：车外圆、车端面、内外圆柱面倒角；IV主偏角的偏刀：加工细长轴的外圆、车台肩面。90rI2端面车刀专门用于加工工件的端面；II通常，有利于加强刀尖和提高车刀耐用度。90rI专门用于切断工件；II工作条件不利：3切断车刀i刚性差；ii切屑排出困难；iii随着切断的进行，实际后角变小。II改善措施：两个主切削刃或一个斜切削刃。4、内孔车刀：镗刀。分类：通孔镗刀、盲孔镗刀。结构尺寸取决于孔的直径和深度5、切槽刀：车削沟槽。其外形与切断刀相似，但其刀头宽度和伸出长度必须按工件槽尺寸确定。6、螺纹车刀：内外螺纹。刀口截面形状取决于螺纹类型7、成形车刀：回转体成形表面。是根据工件的轮廓设计的。二、铣削和铣刀1、铣削加工运动：铣刀旋转作主运动、工件作进给运动应用：平面、沟槽、复杂曲面、孔工艺特点：①为断续切削，易产生冲击和振动刀齿的切入、切出，工作的刀齿数目的增减，形成冲击，切削过程不稳定，易产生振动，加剧了刀具的磨损和破损。①为多刃切削，切削效率高②可选用不同的切削方式分类：a：端铣b：周铣逆铣顺铣2、铣削方式—铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。1）周铣：利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来形成平面（或表面）的铣削方法A、顺铣：铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同切削厚度由最大到零铣削力始终压向工作台，避免了工件的上下振动，使刀具耐用度和已加工表面质量提高。进给力与进给方向相同，铣床工作台传动丝杠与螺母之间的间隙处于不利位置，工件可能会窜动。因此，要求进给机构具有消除丝杠螺母间隙的装置刀齿从外向内工作，要求工件表面没有硬皮，否则铣刀很容易磨损B、逆铣：铣刀旋转切入工件的方向与工件进给方向相反切削厚度由零到最大当切削厚度为零时，刀齿在工件表面上挤压和摩擦，使工件表面产生严重冷硬层，降低了表面加工质量，刀齿也易磨损垂直分力上抬工件，容易引起振动进给力与进给方向相反，工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好的侧面接触，因此进给速度比较平稳。铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件或者粗加工时用逆铣2）端铣：利用铣刀端面的刀齿来铣削工件的加工表面。对称铣削：工件安装在铣刀的对称位置上，刀齿切入和切出工件的切削厚度相同不对称铣削：刀齿切入的切削厚度小于或者大于切出工件的切削厚度2.1金属切削机床的基础知识第二章机械制造装备一、机床的分类2、按机床的通用性分类1）通用机床可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，但结构复杂。适用于单件小批生产。如卧式车床、万能升降台铣床等2）专门化机床工艺范围较窄，加工某一类或几类零件的某道工序3）专用机床工艺范围最窄，加工某一零件的某一道特定工序3.按机床的自动化程度分类1）手动机床2）机动机床3）半自动机床4）全自动机床4.按机床的工作精度分类1）普通精度机床2）精密机床3）高精度机床5.按机床的主要工作部件数目分类1）单刀机床2）多刀机床3）单轴机床4）多轴机床6.按机床的重量和尺寸分类1）仪表机床2）中型机床3）大型机床4）重型机床5）超大型机床7.按加工过程的控制方式分类1）普通机床2）数控机床3）加工中心4）柔性制造单元二、机床的技术参数尺寸参数—反应的是机床的加工范围机床加工的最大工件尺寸或于此有关的机床部件尺寸来表示、主要工作部件的结构尺寸、最大工件长度、、机床的轮廓尺寸等。在这些尺寸当中我们会选择两个尺寸作为主参数和第二主参数。主参数——反应机床最大工作能力的一个主要参数我们一般把机床加工的最大工件尺寸或于此有关的机床部件尺寸作为主参数，第二主参数——更完整的表示其工作能力和尺寸大小。一般用最大工件长度或与此有关的机床部件尺寸。运动参数—反映机床执行件的速度各部件的移动行程范围、各种运动的速度范围和级数等动力参数—各电动机功率三、机床的型号编制机床型号是赋予每种机床的一个代号,它用来表明机床的类型、通用特性、结构特性和主要技术参数等。1、通用机床的型号编制机床的类别号—汉语拼音大写字母表示通用特性和结构特性通用特性—汉语拼音表示，代号是有同一规定的结构特性—没有统一规定，用汉语拼音字母表示组代号和系代号——用阿拉伯数字表示主参数、设计顺序号、第二主参数——阿拉伯数字表示主参数通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸表示。在机床代号中用主参数的折算值表示，通常折算值去1/10、1/100或1。设计顺序号——没有主参数时，用设计顺序号表示第二主参数——最大工件长度、工作台工作面长度、主轴数等，也是用折算值表示重大改进顺序号——当机床在结构或性能上有重大改进时，按改进后的先后顺序选用ABCD等大写汉语拼音表示，加在机床型号的末尾，以示区别。其他特性代号——汉语拼音或阿拉伯数字或者二者组合而成。反应各类机床的特性。2、专业机床设计单位代号——设计顺序设计单位代号——厂名的汉语拼音首字母和该厂在当地建厂先后顺序号设计顺序号——按各厂的设计顺序排列，由001开始例1:CA6140C：类别代号（车床类）6：组别代号（卧式车床组）1：系别代号（普通车床系）例2：40：主参数代号A：结构特性代号（A结构）MM7132AM：类别代号（磨床类）M：通用特性代号（精密）7：组别代号（平面及端面磨床组）1：系别代号（卧轴矩台平面磨床系）A：重大改进顺序号（第一次重大改进）例3：32：主参数代号（工作台面宽度320mm）THM6350/JCST：类别代号（镗床类）M：通用特性代号（精密）6：组别代号（卧式铣镗床组）3：系别代号（卧式铣镗床系）JCS：企业代号（北京机床研究所）例4：50：主参数代号（工作台面宽度500mm）H：结构特性代号（加工中心）Z：类别代号（钻床类）3：组别代号（摇臂钻床组）0：系别代号（摇臂钻床系）40：主参数代号（最大钻孔直径40mm）16:第二主参数（最大跨距1600mm）S2：企业代号（沈阳第二机床厂）Z3040X16/S2例5：五、机床的传动1、传动链1.1机床传动的组成为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须有执行件、运动源和传动装置三个基本部分。（1）执行件是执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，其任务是带动刀具或工件完成一定形式的运动（旋转或直线运动），并保证运动轨迹的准确性。（2）运动源是为执行件提供运动和动力的装置，如交流异步电动机、直流或交流调速电动机和伺服电动机等。（3）传动装置（传动件）是传递运动和动力的装置，通过它将运动和动力从动力源传至执行件，使执行件获得运动速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。2.传动链机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源（如把主轴和电机），或者把执行件和执行件（例如主轴和刀架）之间联系起来，称为传动联系。构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链。（1）外联系传动链它是联系运动源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。（图）（2）内联系传动链当传动链的两个末端件的转角或移动量之间有严格的比例关系要求时，该传动链称为内联系传动链。能够保证运动轨迹的正确性3.传动原理图用国家标准规定的简单的符合表示各执行件、运动源之间传动联系的图形，称为传动原理图。（图）4.转速图用来表达传动系统中各轴转速的变化规律和传动副速比的图形，称为转速图。它可以用来拟定新的传动系统，也可以用来对现有的机床传动系统进行分析和比较。（图2－52）从转速图中可以表达如下信息：1、竖线表示轴的数量（传动轴、电机轴、主轴）2、水平线和竖线的交点（有小圈者）表示各轴转速3、下降斜线表示降速传动；上升斜线表示升速传动；水平线表示传动比为14、数字表示传动比（齿数比）传动系统图是用国家标准所规定的符号，按传动顺序表示机床全部运动传动关系的示意图。5.传动系统图6.运动平衡式为了表达传动链两个末端件计算位移之间的数值关系，常将传动链内各传动副的传动比相连乘组成一个等式，称为运动平衡式。min710r/306042424824256126min1440r/2.3CA6140型普通车床一、CA6140车床的外形及结构布局车床的结构域布局1、主轴箱：功能支承主轴，并实现主轴的开、停、换向、制动和变速。包括的主要机构和零件有：卸荷带轮、双向多片摩擦离合器及其操纵机构、主轴组件、变速操纵机构2、溜板箱：将进给运动或快速移动由进给箱或快速移动电动机传给溜板和刀架，使刀架实现纵、横向和正、反响机动走刀或快速移动主要包括的机构有：开合螺母机构、纵向和横向机动进给及快速移动的操纵机构、互锁机构、安全离合器二、车床的传动系统学习要点读懂CA6140型普通车床的传动系统图，并根据传动系统图分别写出主运动传动链、纵向进给传动链和车螺纹进给传动链的末端件、计算位移和运动平衡式电机带传动主轴箱主轴工件传动路线:变换齿轮换向齿轮进给箱丝杆/光杆拖板箱进给运动传动链XIII→{}→XIV2136,2133,1420,1419,2836,2832,2828,2826uj，8种传动比进给运动传动链(uj)进给运动传动链ub→XVII→M5→XVIII（丝杠）→刀架车螺纹进给运动传动链进给运动传动链表达式3.纵向、横向进给传动链纵向进给链横向进给链纵、横向进给运动传动链表达式一、会分析传动路线,掌握传动比计算方法。第三章金属切削机床××××××××n=1440r/min××267234412228III48416054502665801046520IIIVIV例1：有一中型车床，主轴转速如图示传动系统实现变速。试列出传动链，并求主轴的最高转速。例2．如图所示的传动链中，当轴I的转速=80r/min时，写出传动链并求齿条移动的速度v。2580602652K=245381347P=4vⅣⅢⅡⅠⅥⅦⅤ25按形成轮齿的原理可分为成形法和展法两大类。成形法加工出来的渐开线齿廓是近似的，加工精度低，且生产率低。因此主要用于单件小批和加工精度要求不高的修配行业。展成法的加工精度和生产率较高，因而在齿轮加工机床中应用最为广泛。属于展成法的有滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等第六节齿轮加工机床一、滚齿机滚齿原理依照交错轴螺旋齿轮啮合原理。滚齿时的成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动，这个复合运动称为展成运动。再加上滚刀沿工件轴线垂直方向的进给运动，就可切出整个齿长。滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图