常见加工方法

成都航空职业技术学院1第三章生产中常用加工方法及其装备本章教学目标：1.了解生产中常用加工方法及其所需装备；2.熟悉各加工方法所创设的加工环境，从而掌握各加工方法适应的工艺范围；3.能按零件结构、表面形状、加工要求正确选择加工方法。第1讲车削加工成都航空职业技术学院3主要内容一、车削加工工艺范围二、车床三、车刀四、车床附件及夹具成都航空职业技术学院4一、车削加工工艺范围车内、外圆柱面车内、外圆锥面车端面、台肩面车成形回转面还可以使用钻头、锪钻、铰刀进行钻、扩、铰孔，使用丝锥、板牙加工内外螺纹成都航空职业技术学院5成都航空职业技术学院6粗车——IT10-IT13Ra6.3-12.5μm半精车——IT9-IT10Ra3.2-6.3μm精车——IT7-IT8Ra0.8-3.2μm精细车——IT6-IT7Ra0.2-0.8μm车削加工生产率高、应用广泛、加工材料范围较广成都航空职业技术学院7二、车床1、车床组成成都航空职业技术学院8恻盖主轴箱尾座床身卡盘齿条小刀架拖板方刀架溜板箱床鞍接盘左床腿操作手柄进给箱光杆丝杆右床腿操纵杆操作手柄CA6140卧式车床组成成都航空职业技术学院9二、车床2、车床种类落地及卧式车床立式车床回轮及转塔车床单轴和多轴自动和半自动车床仿形及多刀车床数控车床、车削中心成都航空职业技术学院10尾座主轴箱安装工件获旋转运动刀架安装刀具直线移动进给箱溜板箱提供所需运动床身决定布局导轨动力成都航空职业技术学院13成都航空职业技术学院143、CA6140卧式车床车床运动工件旋转刀具进给表面成形运动辅助运动——快速空程运动车螺纹（1）CA6140车床传动系统成都航空职业技术学院15对应于机床运动，CA6140车床有四条传动链主运动传动链车螺纹传动链进给运动传动链快速空程传动链成都航空职业技术学院16对应于机床运动，CA6140车床有四条传动链主运动传动链车螺纹传动链进给运动传动链快速空程传动链成都航空职业技术学院17①主运动传动链双向摩擦式离合器M1制动器（装于Ⅳ轴）内齿式离合器M2链中特色机构成都航空职业技术学院18②车螺纹传动链A、换向机构B、挂轮机构C、基本螺距机构D、倍增机构E、移换机构F、开合螺母机构G、扩大螺距机构H、直连丝杠机构成都航空职业技术学院19③进给运动传动链A、前部利用“车螺纹传动链”B、由Z28齿轮的滑移，将运动传至光杠C、蜗轮蜗杆机构D、换向机构E、齿轮齿条机构F、丝杠螺母机构成都航空职业技术学院20④快速空程传动链当快速运动接入时，使XX轴同时接收到高低不同的两个速度，为保证该轴工作安全，装有超越离合器M6。Z56成都航空职业技术学院21（2）CA6140型车床主要构件成都航空职业技术学院22①主轴箱内主要构件成都航空职业技术学院23A、卸荷式皮带轮B、双向摩擦式离合器M1、制动器及其操纵机构成都航空职业技术学院24C、六速操纵机构成都航空职业技术学院25D、主轴部件成都航空职业技术学院26E、主轴箱润滑成都航空职业技术学院27②进给箱内主要构件成都航空职业技术学院28A、基本螺距变速机构的操纵机构B、公、英制转换（移换机构）及光、丝杠转换操纵机构成都航空职业技术学院29③溜板箱内主要构件成都航空职业技术学院30A、开合螺母机构及其操纵成都航空职业技术学院31C、互锁机构B、进给机构换向操纵成都航空职业技术学院32④机床内安全离合器成都航空职业技术学院334、车床精度（1）静态精度①几何精度——车床不运动或速度很低时的精度②传动精度——内联系传动链两端件间相对运动精度③定位精度（2）动态精度——考虑外载、温升、振动等因素的工作精度注意：车床精度均有标准规定，是选择车床时重要参考依据。可查阅相关资料。成都航空职业技术学院34三、车刀成都航空职业技术学院35外圆车刀内孔车刀螺纹车刀成形车刀可在尾座上安装的刀：1、各种车床用刀中心钻麻花钻扩孔钻铰刀丝锥板牙成都航空职业技术学院36成都航空职业技术学院372、车刀结构类型整体式：刃磨方便但浪费刀材，切削性能亦较低焊接式：结构简单，紧凑，使用方便灵活易造成刀杆的浪费由于焊接易影响使用机夹式：重磨式——可节约刀杆不重磨式（可转位）——生产率高刀片一致性好、重复定位精度高成都航空职业技术学院38四、车床附件及夹具成都航空职业技术学院39车床上工件安装要求：保证被加工面回转中心与机床主轴中心同轴一端夹持一夹一顶两端对顶夹具安装车床上工件安装方式成都航空职业技术学院40常用附件三爪卡盘：适应于较规则的回转体外形四爪卡盘：适应于不规则的回转体外形顶尖：一夹一顶或对顶安装工件时使用花盘和弯板：类似于机床圆工作台，装于主轴中心架：安装于机床导轨上，以增加工件刚性跟刀架：安装于刀架拖板上，以增加工件刚性鸡心夹、拨盘：对顶安装使用成都航空职业技术学院41成都航空职业技术学院42成都航空职业技术学院43成都航空职业技术学院44成都航空职业技术学院45跟刀架使用1.三爪卡盘2.工件3.跟刀架4.顶尖成都航空职业技术学院46成都航空职业技术学院47各种车床夹具心轴式车床夹具成都航空职业技术学院48成都航空职业技术学院49卡盘式车床夹具成都航空职业技术学院50圆盘式车床夹具成都航空职业技术学院51花盘式车床夹具成都航空职业技术学院52角铁式车床夹具成都航空职业技术学院53①总要求——工件安装后其加工表面回转中心与机床主轴中心一致。②注意问题对车床夹具要求及注意问题采用锥柄安装时，只能用于固定机床采用过渡盘连接时，通用性好，但需找正平衡——惯性力影响加工精度安全——应采取防护措施保证与刀具不发生干涉角铁式车床夹具应有良好的自锁能力测量不便时，可在外部建立测量基准成都航空职业技术学院54五、精车与镜面车成都航空职业技术学院551、精车（1）概念——采用车削方法使工件达到IT7精度、Ra≤1.6um（2）采用原因（3）精车用量（4）两个关键当不宜采用砂轮磨削的软材料加工精度要求高时特殊零件为防止砂粒嵌入而降低表面质量，不允许磨削时现场无磨床时ap＝0.02～0.05mmf＝0.02～0.08mm/rv——加工钢——v≥200m/min加工有色金属——v≥500m/min精密车床优质车刀精密主轴——获得精密回转运动精密导轨——获得精密直线运动灵敏的微进给机构——保证低速进给不爬行优质刀材良好刃磨获得锋利刃口、切下薄层金属成都航空职业技术学院562、镜面车（1）概念——采用车削方法使工件达到IT6、5级精度以上，Ra≤0.02um的镜面（2）核心——去除薄而均匀的余量（3）关键（4）工艺条件高精度机床：高精度运动、微进给不爬行金刚石刀具：获得极锋利的刃口镜面车前必须经过精车，精度达到IT7、Ra≤1.6um恒温、隔振采用酒精喷雾冷却第二章常见加工方法第2讲铣削加工成都航空职业技术学院58主要内容一、铣削加工工艺范围二、铣床三、铣刀四、铣床附件及夹具成都航空职业技术学院59一、铣削加工工艺范围加工平面(水平平面、垂直面、斜面等)加工沟槽(键槽,T型槽,燕尾槽等)加工螺纹形表面(螺纹和螺旋槽)加工多齿零件的齿槽(齿轮,链轮,棘轮,花键轴等)加工成形表面加工型孔表面成都航空职业技术学院60成都航空职业技术学院61完成铣削加工的核心要求：被加工表面与铣刀走刀方向一致成都航空职业技术学院62铣削用量切削速Vc(m/min)进给量ƒ背吃刀量ap(又称铣削深度)侧吃刀量ae(又称铣削宽度)ƒZ(mm/z)ƒ(mm/r)vf(mm/min)——进给速度成都航空职业技术学院63粗铣——IT11～13Ra6.3～3.2um精铣——IT7～9Ra3.2～1.6um铣刀为多齿刀具、生产效率高铣削提供运动多、铣刀种类多、铣削应用范围广铣削中各刀齿断续工作，加工中有冲击铣削加工特点成都航空职业技术学院64二、铣床1、铣床种类卧式铣床——主轴水平卧置立式铣床——主轴垂直立置龙门铣床——呈龙门结构布局万能工具铣床圆台铣床——有圆工作台仿形铣床——有仿形装置成都航空职业技术学院65成都航空职业技术学院66成都航空职业技术学院67成都航空职业技术学院68在圆工作台铣床上加工柴油机连杆端面成都航空职业技术学院69成都航空职业技术学院702、铣床运动铣床运动主运动——铣床主轴带动铣刀高速旋转铣床工作台水平进给运动纵向进给运动垂直吃刀运动成都航空职业技术学院71成都航空职业技术学院72成都航空职业技术学院733、铣削方法周铣法端铣法成都航空职业技术学院74周铣法（用圆柱铣刀加工平面）a.逆铣b.顺铣成都航空职业技术学院75逆铣与顺铣成都航空职业技术学院76逆铣法逆铣时切削厚度逐渐增大，受力缓和，刀齿从已加工表面开始切削，挤压、打滑，刀具磨损较大，且影响已加工表面质量。逆铣时切削水平分力F2方向与工件进给方向相反，因此，切削送进平稳，有利于提高表面质量和防止打刀现象。逆铣时水平分力F1向上，不利于工件的夹紧。成都航空职业技术学院77顺铣法每齿切削厚度从最大到最小，刀具易切入工件，表面质量较好，刀具耐用度较高。刀齿对工件的切削分力F1向下，有利于工件的夹紧，故顺铣的切削过程比较平稳。顺铣时因切削水平分力F2与工件进给方向一致，当水平分力大于工作台的摩擦阻力时，由于工作台进给丝杆与固定螺母间一般存在较大间隙，造成工作台窜动。因此，顺铣时应调整好丝杠与螺母间的间隙。顺铣在开始切削时切削力较大，如果刀杆刚性较差，就会出现打刀现象。成都航空职业技术学院78a)逆铣b)顺铣成都航空职业技术学院79生产中常采用双螺母机构消除丝杠螺母间隙成都航空职业技术学院80端铣法（用面铣刀加工平面）a.对称铣削b.不对称逆铣c.不对称顺铣成都航空职业技术学院81面铣刀的铣削方式成都航空职业技术学院82对称铣削对称铣削的平均切削厚度较大，铣削淬硬钢及机床导轨时，宜采用这种铣削方式。对称铣削时的振动较大，要求机床及工艺系统刚性要强。铣削较窄的工件时，不宜采用。成都航空职业技术学院83不对称逆铣在不对称逆铣时，刀齿由最小的切削厚度切入工件，由较大的切削厚度切出，所以切入时振动小，工作平稳而且没有用圆柱铣刀进行逆铣时，由于切入时切削厚度为零而引起的滑擦现象，当加工碳钢及高强度低合金钢时，采用这样铣削方式较好。成都航空职业技术学院84不对称顺铣不对称顺铣时，刀齿由较大的切削厚度切入工件，而以较小的切削厚度切出。在加工不锈钢等变形系数较大，冷作硬化现象较严重的材料时，宜选用这种铣削方式。不对称顺铣时，刀齿切入工件时的振动要比不对称逆铣大，而且工作台进给丝杠与螺母间的间隙应予以消除，以免由于水平铣削分力（它与工作台的进给方向相同）过大，引起工作台窜动。成都航空职业技术学院85三、铣刀1、按用途分类圆柱铣刀：在卧铣上加工平面立铣刀：在立铣上加工平面，台阶面，槽、型面等端面铣刀：在立铣上加工平面槽铣刀：在卧铣上加工各种浅槽三面刃铣刀：在卧铣上加工台阶面或切槽锯片铣刀：在卧铣上切断工件或加工窄槽模具铣刀：在立铣上加工模具型腔成形铣刀：在卧铣上加工各种成形表面键槽铣刀：在立铣上加工键槽特种槽铣刀：T形槽、燕尾槽、半圆键、单角、双角成都航空职业技术学院86加工平面的铣刀圆柱铣刀加工面铣刀加工成都航空职业技术学院87角度铣刀键槽铣刀立铣刀三面刃铣刀加工沟槽的铣刀成都航空职业技术学院88其他类型的铣刀成形铣刀及锯片铣刀成都航空职业技术学院892、按结构类型分类（1）整体式（2）焊接式（3）装配式（4）可转位式焊接式铣刀成都航空职业技术学院90成都航空职业技术学院91硬质合金可转位面铣刀成都航空职业技术学院923、按刀齿数目分类（1）粗齿铣刀——粗加工用（2）细齿铣刀——精加工用成都航空职业技术学院934、按刀齿齿背形式分类尖齿铣刀铲齿铣刀成都航空职业技术学院94尖齿齿背——齿背经铣削而成抛物线齿背折线齿背直线齿背成都航空职业技术学院95铲齿齿背——齿背经铲削而成形成铣刀工作时所必须的后角保证刀齿重磨后刀齿截形不便目的注意：铲齿齿背一般用于成形铣刀，其前角一般为0°。成都航空职