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常用加工方法综述第一次课


第三章 常用加工方法综述
§1 车削的工艺特点及其应用
一、常用车床

二、适合在车床上加工的零件 1. 从零件结构方面:车床上的切削运动和装夹 方式,适合加工回转面和回转面的端面。轴类零 件、盘类和套类零件主要是由回转面组成,所以 车床主要用于轴类零件、盘套类零件加工,而且 这类回转面轴线加工时必须和车床主轴重合的。
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br /> 2. 从技术要求方面: 普通车床加工尺寸精度可达IT13 ~ IT7 , 表面粗糙度可达Ra12.5~Ra0.8。 精密车床加工尺寸精度可达IT7 ~ IT5, 表面粗糙度可达Ra0.4~Ra0.1。(精细车)
轴 φ250 . 0 0 9 IT5 0 轴 φ250 . 0 2 1 IT7 0 轴 φ250 . 3 3 0 IT13 0 0.8μm

Ra12.5 大约表示残留面积高度 12.5μm (标称值) 为 Ra0.8 大约表示残留面积高度 为

2. 从技术要求方面: 普通车床加工尺寸精度可达IT13 ~ IT7 , 表面粗糙度可达Ra12.5~Ra0.8。 精密车床加工尺寸精度可达IT7 ~ IT5, 表面粗糙度可达Ra0.4~Ra0.1。(精细车) 3. 从被加工零件的材料方面 受刀具材料限制,车床一般加工的工件硬 度<35HRC。 有色金属等(铝合金、橡胶、木材、塑料) 不宜磨削的零件只能车床上加工。

三、车削的工艺特点 1. 易于保证工件各加工面的位置精度

加工精度:是指零件的尺寸精度、形状精度 和位置精度的要求。 保证尺寸精度:靠加工中的测量精度和机床 微量进给机构的准确性(试切试量、自动测量和 自动控制)或靠刀具本身的尺寸精度(钻头、铰 刀)。 保证形状精度:靠机床切削运动的准确性或 刀具形状的准确性 。 这两项精度在通常的车削加工中比较容易控 制。

保证位置精度:有两种方法: 一种是采用 “ 一次安装 ” 的方法将相互有 位置精度要求的表面一次装夹加工完成;

另一种是采用合理的装夹(安装)方式保证 在多次安装中完成有位置精度要求表面的加工。

另一种是采用合理的装夹(安装)方式保证 在多次安装中完成有位置精度要求表面的加工。

车床上的夹具和工件安装方法,能够满足以 上这两种情况,所以容易保证位置精度。

2. 车削过程平稳 车削一般是连续切削,切削 力变化不大,轴类、盘套类零件惯性力变化也不 大,所以冲击不大。 3. 车削可加工多种材料,特别是不适合用磨削精 加工的有色金属零件。 4. 刀具简单 相对其它刀具而言 制造容易,刀具费用低,新型的 刀具材料容易使用。

§2 钻、镗削的工艺特点及其应用
本节内容讲解的是内圆加工(孔加工)的四 种基本加工方法(钻、扩、铰、镗)。 内圆加工与外圆加工的差别:
加工空间受限制,造成了刀具结构 受限制,刀具多为细长杆,刚性差易变 形;加工时的切削条件差(排削、散热、 冷却不好)。 所以一般而言内圆加工的质量比同 等条件下的外圆加工要低一个的等级。

一、钻孔

一、钻孔 通常是在工件上 无孔的状态下,用钻 头加工出孔。 1. 刀具--麻花钻

特点:细长杆, 前段的主切削刃上有 一个特殊的横刀刃, 沿刀杆有两条较深的 螺旋槽,这种结构可 以高效的在工件上钻 孔。

一、钻孔 通常是在工件上 无孔的状态下,用钻 头加工出孔。 1. 刀具--麻花钻

特点:细长杆, 主切削刃上有一个特 殊的横刀刃,沿刀杆 有两条较深的螺旋槽, 这种结构可以高效的 在工件上钻孔。

2. 钻削的工艺特点 钻削是半封闭切削,加之 麻花钻的结构所致,造成: ◇切削条件差,排屑、散热、 冷却润滑困难,刀具易变形。

2. 钻削的工艺特点 钻削是半封闭切削,加之麻 花钻的结构所致,造成: ◇切削条件差,排屑、散热、 冷却润滑困难,刀具易变形。 ◇加工出来的孔质量不高, 即尺寸精度低IT13~IT11,表 面粗糙度 Ra12.5~50。容易引 起 “引偏” 现象。

二、扩孔

在已有孔的情况,进一步扩大 孔径。所用刀具—扩孔钻。

扩孔钻的结构与麻花钻相似, 但前端少了横刀刃, 螺旋槽多了1~ 2条。所以刀具的刚性增加,切削 效果好转。
尺寸精度: IT10~IT9, 表面粗糙度: Ra6.3~3.2。

三、铰孔

三、铰孔 孔的精加工方法之一。 尺寸精度:IT9~IT7,表面粗糙度:Ra 1.6 ~ 0.4 。
1. 刀具—铰刀 结构特点:主切削刃短、 数量多,一般是 6~12个。多 为偶数便于测量。副刀刃长, 并带有αo=0°的棱边,导向 稳定、具有修光作用。 2. 铰孔的工艺特点 加工余量小,0.05~0.35mm,切削力小;切削

三、铰孔 孔的精加工方法之一。 尺寸精度:IT9~IT7,表面粗糙度:Ra 1.6~ 0.4。
1. 刀具—铰刀

2. 铰孔的工艺特点 加工余量小,0.05~0.35mm,切削力小;切削

速度低,1.5~10 m/min ,切削热少,不产生积屑瘤, 尺寸精度高、稳定。副刀刃对孔的挤压修光作用, 孔的表面粗糙度值低、孔的圆度精度高。另外铰孔 的进给量大,0.2~5.1 mm/r ;容易冷却润滑。 铰刀在加工前必须根据被加工的孔的尺寸来预 先加工;铰刀在加工中通常和机床之间采用浮动联 接,不能保证被加工孔的位置精度。

3. 浮动镗孔简介 浮动镗孔实质是铰孔, 只是它的刀具与一般的铰 刀不同。浮动镗孔主要是 解决大孔(φ50~250 )的铰 削加工。 镗刀片安装时是直接 插在刀杆的长方孔中,但 不固定,可在长方孔中自 由滑动,切削时可自动平 衡切削力。

浮动镗孔的工艺特点和铰孔的工艺特点相同。

四、钻、扩、铰削的加工应用 1. 钻、扩、铰属于定径加工方式,加工效率高,灵活性
差,主要用于直孔的加工(不易加工台阶孔),不能直接 保证位置精度。 无法加工

2. 钻、扩、铰可在多种机床上使用(钻床、车床、铣床、
镗床),所以可加工各种类型零件上孔。机床的选择一般 根据零件的类型、大小和孔的精度来确定。

四、钻、扩、铰削的加工应用 1. 钻、扩、铰属于定径加工方式,加工效率高,灵活性
差,主要用于直孔的加工(不易加工台阶孔),不能直接 保证位置精度。 无法加工

2. 钻、扩、铰可在多种机床上使用。钻床、车床、铣床、
镗床,所以可加工各种类型零件上孔。机床的选择一般根 据零件的类型、大小和孔的精度来确定。

3. 铰孔特别适合精加工细长孔(L/D>5 )和小孔(D<φ5)。

五、镗孔

五、镗孔 镗孔是在已有孔的基础上 对孔的进一步加工。镗孔属于 非定径加工方式,加工的孔径 大小取决于刀具和工件的相对 位置。 镗孔可在车床、 铣床、镗床上进行。 所用的基本刀具就是 单刃镗刀。

1. 镗床简介

2. 镗孔的工艺特点: ① 加工尺寸和精度范围宽,适应性、灵活性强。 ◇孔的尺寸大小:取决于刀具的最小加工尺 寸和机床的最大尺寸。 ◇尺寸精度和表面粗糙度:
粗 镗:IT13~IT11、Ra12.5~6.3; 半精镗:IT10~IT9 、Ra6.3~3.2; 精 镗:IT8~IT7、Ra1.6~0.8; 精细镗:IT7~IT6、Ra0.8~0.2。 ◇加工多种不同结构的孔。

② 可以纠正原孔轴线的位置误差。 ③ 生产效率低,主要用于单件小批生产和大 直径孔的加工。

§3 刨、拉削的工艺特点及其应用
刨削主要用于平面加工。常用的机床是:牛 头刨床、龙门刨床、插床。

一、刨削的工艺特点
通用性强,费用低,可保证加工面之间的位 置精度,生产率一般低于铣削,特殊情况下(加 工窄长面或大平面)生产率高于铣削。

二、刨削的应用
牛头刨和龙门刨用于平面和槽的加工。

插床多用于多边形孔和键槽的加工。

刨削的加工质量:
粗刨:IT13~IT9,Ra12.5~6.3; 精刨:IT8~IT7,Ra3.2~1.6; 刨削加工一般用于单件小批生产和维修加工。

三、拉削
拉削实质上是多刀刃高效刨削的一种加工方式。 拉削使用的机床称为拉床,刀具称为拉刀。

三、拉削

1. 拉刀

拉刀是多刀刃、多齿的组合刨刀。用于内表 面加工的称为内拉刀,用于外表面加工的称为外 拉刀。
2. 拉削原理 拉削只有主运动,在 主运动方向上排列的刀齿, 后一个刀齿比前一个 刀齿长一个 fz,自然形成 “ 多层刨削 ”。因此 拉削加工没有进给运动。

3. 拉削的工艺特点 ① 拉削可以在一个工作行程中一次完成粗、精 加工,生产率高。 ② 可以加工多种 表面,加工精度高 IT8~IT6, Ra0.4~0.8。 ③ 拉削内表面是 一种封闭式切削。

④ 拉刀是精密复杂的定经刀具,设计、制造复 杂成本高,拉床是专用机床,所以拉削只用于大 批量生产


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