典型表面成形的基本方法PPT課件

1、外圓表面的外圓表面的典型零件典型零件軸類零件軸類零件,盤類零件盤類零件外圓表面的典外圓表面的典型加工方法型加工方法外圓表面的外圓表面的技術要求技術要求車削車削,磨削磨削1、尺寸精度、尺寸精度2、形狀精度、形狀精度3、位置精度、位置精度4、表面質量、表面質量第1頁/共81頁外圓加工常用設備外圓加工常用設備-車床車床第2頁/共81頁車削加工范圍車削加工范圍第3頁/共81頁車削加工范圍車削加工范圍第4頁/共81頁 車削加工的工藝范圍 粗車(coarse turning) R 半精車(semi-extractive turning) R 精車(extractive turning) R 精細車(fin

2、e turning) R 外圓表面車削加工設備及工藝特點 生產率高、應用廣泛、 加工材料范圍較廣 車削外圓時工件的裝夾特點 裝夾方便快捷 、易于保證位置精度第5頁/共81頁車削加工車削加工a. 三爪卡盤三爪卡盤是自定心夾緊裝置，用錐齒輪傳動,適用于裝夾大批量生產的中小型規(guī)則零件第6頁/共81頁c. 花盤可裝夾異形工件、大型結構件b.四爪卡盤四爪卡盤安裝四個爪可以分別調整，故安裝時需要花費較多的時間對工件進行找正。當使用百分表找正時，定位精度可達0.005mm第7頁/共81頁細長軸外圓的車削加工 長徑比L/D5-10的軸稱為細長軸。這類軸剛度差，車削時受到徑向力會發(fā)生彎曲和振動，使零件加工成鼓形

3、或竹節(jié)形而不能保證加工質量。因此在加工細長軸時應采取相應的措施來消除這種加工的變形。d.在兩頂尖間安裝第8頁/共81頁1）改進工件的裝夾 跟刀架裝在車床刀架的大拖板上，與整個刀架一起移動，用來車削細長的光軸，以增加軸的剛度，避免加工時由于剛度不夠而產生形狀誤差。第9頁/共81頁車削加工內容（外）車削加工內容（外）第10頁/共81頁成形刀車削球體成形刀車削球體 （內槽）（內槽） 第11頁/共81頁a.磨削的實質及磨削過程磨削的實質及磨削過程砂輪的組砂輪的組成與分類成與分類磨削運動磨削運動磨削的實質磨削的實質砂輪砂輪是由磨是由磨料與粘結劑料與粘結劑組成的多孔組成的多孔物體物體磨料種類磨料種類(剛玉

4、剛玉,立方氮化立方氮化硼硼)粘結劑種類粘結劑種類(金屬金屬,橡膠橡膠,陶瓷陶瓷)砂輪硬度砂輪硬度(Y,ZR,R)磨料的粒度磨料的粒度(40#,60# 120#)磨削的實質演示磨削的實質演示無心磨無心磨中心磨中心磨第12頁/共81頁 磨削的工藝特點： 磨削加工可以分為粗磨與精磨，加工精度可達IT5-IT8，表面粗糙度為0.1-1.6m。 加工淬火件、高硬度的材料、未淬火件、鑄鐵件，但不宜加工非鐵金屬（較軟的有色金屬。砂輪有自銳作用。磨削溫度高，易燒傷表面，應選擇冷卻液進行連續(xù)性澆注。第13頁/共81頁砂輪的組成砂輪的組成返回第14頁/共81頁外圓磨削第15頁/共81頁中心磨中心磨縱向縱向進給進給

5、橫向進給橫向進給第16頁/共81頁無心磨無心磨第17頁/共81頁a.影響外圓加工方案的主要因素影響外圓加工方案的主要因素工件材料工件材料加工精度加工精度熱處理狀態(tài)熱處理狀態(tài)b.典型外圓加工方案典型外圓加工方案1.粗車粗車2.粗車粗車-半精車半精車3.粗車粗車-半精車半精車-精車精車4.粗車粗車-半精車半精車-磨削磨削5.粗磨粗磨-精磨精磨-研磨研磨加工路線車削磨削熱處理熱處理第18頁/共81頁7.2 平面切削成形7.2.17.2.1平面車削平面車削(plane turning)(plane turning)第19頁/共81頁 7.2.27.2.2平面刨削平面刨削(planing)(planin

6、g)第20頁/共81頁刨削加工第21頁/共81頁7.2.37.2.3平面銑削平面銑削(milling)(milling)周銑法周銑法順銑順銑逆銑逆銑端銑法端銑法周銑法與端銑法的比較周銑法與端銑法的比較銑削加工的工藝特點銑削加工的工藝特點用圓柱銑刀的圓用圓柱銑刀的圓周上分布的刀齒周上分布的刀齒加工平面的方法加工平面的方法用圓柱銑刀端面分布的用圓柱銑刀端面分布的刀齒加工平面的方法刀齒加工平面的方法第22頁/共81頁銑銑削削加加工工應應用用第23頁/共81頁1、周銑法、周銑法：用圓柱用圓柱銑刀的圓周上分布的銑刀的圓周上分布的刀齒加工平面的方法刀齒加工平面的方法第24頁/共81頁2、端銑法、端銑法用圓

7、柱銑刀端面分布的刀齒加工平面的方法用圓柱銑刀端面分布的刀齒加工平面的方法第25頁/共81頁3、周銑與端銑的比較、周銑與端銑的比較加工質量加工質量: 端銑比周銑高端銑比周銑高加工效率加工效率: 端銑比周銑高端銑比周銑高加工適應性加工適應性: 端銑比周銑差端銑比周銑差4、銑削加工工藝特點、銑削加工工藝特點a.生產率較刨削高生產率較刨削高c.刀具耐用度高刀具耐用度高b.加工精度及表面粗糙度較差加工精度及表面粗糙度較差d.適用范圍廣適用范圍廣第26頁/共81頁 1）順銑法（down milling) 每齒切削厚度從最大到最小，刀具易切入工件，刀具耐用度較高。 刀齒對工件的切削分力F1向下，有利于工件的

8、夾緊，故順銑的切削過程比較平穩(wěn)。順銑時因切削水平分力F2與工件進給方向一致，當水平分力大于工作臺的摩擦阻力時，由于工作臺進給絲桿與固定螺母間一般存在較大間隙，造成工作臺串動。因此，順銑時應調整好絲杠與螺母間的間隙。順銑在開始切削時切削力較大，如果刀桿剛性較差，就會出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。第27頁/共81頁 2）逆銑法（up milling) 逆銑時切削水平分力F2方向與工件進給方向相反，因此，切削送進平穩(wěn)，有利于提高表面質量和防止扎刀現(xiàn)象。 逆銑時水平分力F1向上，不利于工件的夾緊。逆銑時刀齒從已加工表面開始進刀，刀具磨損較大，且影響已加工表面質量。第28頁/共81頁5、平面拉銑削加工 一種高質量高效率

9、的平面加工方法。 分粗拉和精拉 精度等級可達IT6-IT7 粗糙度Ra為0.4-0.8第29頁/共81頁7.2.4 平面磨削(grinding)1.平面磨削方法平面磨削方法(1)周磨周磨a.砂輪與工件接觸砂輪與工件接觸面積小面積小,磨削熱少磨削熱少,排排屑和冷卻條件好屑和冷卻條件好b.加工精度高加工精度高c.生產率低生產率低d.適用于批量生產磨削精度較高的中適用于批量生產磨削精度較高的中 小型零件小型零件.第30頁/共81頁(2)端磨端磨a.接觸面積大接觸面積大,磨削熱多磨削熱多,排屑和冷卻條件差排屑和冷卻條件差b.磨削精度低磨削精度低c.生產率高生產率高d.適用于成批大量生產適用于成批大量生

10、產第31頁/共81頁 機床結構簡單,系統(tǒng)剛性較強,加工質量及生產率較內外圓磨高. 工件裝夾簡單,生產率高. 成批,大量生產中可以磨削代替銑削與刨削去掉毛坯表面上的硬皮,既能提高生產率,又內有效保證加工質量 2.平面磨削工藝特點 平面磨床第32頁/共81頁 7.2.5平面加工方案的制訂序序號號加工方案加工方案加工精度加工精度表面粗糙表面粗糙度度 Ra m適用范圍適用范圍1粗車粗車精車精車IT8-IT111.6-12.5車削工件的端面車削工件的端面2粗銑粗銑(或粗刨或粗刨)IT11-IT1312.5-25不淬火鋼不淬火鋼,鑄鐵和非鑄鐵和非鐵金屬件的平面鐵金屬件的平面3粗銑粗銑精銑精銑IT7-IT1

11、01.6-6.34粗刨粗刨精刨精刨IT7-IT101.6-6.35粗銑粗銑(刨刨)拉拉IT6-IT70.4-0.86粗銑粗銑(刨刨)-精銑（刨）精銑（刨）-磨磨IT5-IT60.2-0.8鋼鋼,鑄鐵的中小零件鑄鐵的中小零件的平面的平面第33頁/共81頁7.3 孔的加工成形孔的技術要求孔的技術要求孔的加工方法孔的加工方法尺寸精度尺寸精度形狀精度形狀精度位置精度位置精度表面質量表面質量鉆鉆,擴擴,鉸鉸,鏜鏜拉拉磨磨,珩磨珩磨,研磨研磨第34頁/共81頁7.3.1 鉆削(1) 鉆孔鉆孔利用鉆頭在實體材料上加工內孔的工藝方法利用鉆頭在實體材料上加工內孔的工藝方法a.鉆頭切削部分的組成鉆頭切削部分的組成

12、b.鉆孔的工藝特點鉆孔的工藝特點刀具簡單刀具簡單鉆頭剛性較差鉆頭剛性較差,容易容易引偏引偏排屑困難排屑困難c.鉆孔工藝的應用鉆孔工藝的應用低精度孔的最終加工低精度孔的最終加工只能保證單個孔的精度只能保證單個孔的精度高精度孔的粗加工高精度孔的粗加工第35頁/共81頁 孔的加工方法孔的加工方法鉆、車、鏜、擴、絞、磨第36頁/共81頁 鉆孔鉆孔第37頁/共81頁鉆頭切削部分的組成鉆頭切削部分的組成第38頁/共81頁鉆孔加工鉆孔加工第39頁/共81頁孔加工缺陷：孔加工缺陷：引偏引偏第40頁/共81頁鉆孔工藝鉆孔工藝第41頁/共81頁磨分屑槽磨分屑槽：利于斷屑：利于斷屑第42頁/共81頁 (2) 擴孔

13、（core drilling)a.刀具刀刃多，切削用量刀具刀刃多，切削用量小，小， 無橫刃，剛性好無橫刃，剛性好b.加工精度較高加工精度較高 IT10，Ra 3.2-6.3mc.加工效率較高加工效率較高d.用于一般精度孔的最終加用于一般精度孔的最終加工，高精度孔的半精加工工，高精度孔的半精加工用擴孔刀對已有的孔進行擴大的加工。用擴孔刀對已有的孔進行擴大的加工。第43頁/共81頁擴孔擴孔第44頁/共81頁(3) 鉸孔(reaming)a.鉸刀刀刃多鉸刀刀刃多,導向性好導向性好,剛性好剛性好b.鉸刀制造精度高鉸刀制造精度高c.鉸刀有修光刃鉸刀有修光刃,可校準孔徑可校準孔徑和修光孔壁和修光孔壁d.鉸

14、孔加工余量小鉸孔加工余量小,切削力小切削力小,切削熱少切削熱少,排屑排屑,冷卻潤滑條冷卻潤滑條件好件好e.加工精度高加工精度高 IT6-IT8 , Ra 0.4-1.6m第45頁/共81頁鉸孔鉸孔第46頁/共81頁7.3.2 7.3.2 鏜孔鏜孔 鏜孔是用鏜刀對已經鉆出、鑄出或鍛出的孔作進一步加工的方法，它可在車床、鏜床或銑床上進行。鏜孔分為粗鏜、半精鏜和精鏜。第47頁/共81頁7.3.2 7.3.2 鏜孔鏜孔1) 車床鏜孔（兼用）2) 鏜床鏜孔（專用）第48頁/共81頁鏜床第49頁/共81頁鏜刀安裝鏜刀安裝第50頁/共81頁第51頁/共81頁大直徑孔及內槽鏜削加工第52頁/共81頁3)3)鏜

15、削工藝特點鏜削工藝特點a.適應性廣適應性廣b.不僅可以保證單個孔的尺寸精度和形狀不僅可以保證單個孔的尺寸精度和形狀,而而且可以保證孔與孔之間的相互位置精度且可以保證孔與孔之間的相互位置精度.d.生產率低生產率低c.廣泛用于單件廣泛用于單件,小批量生產中的孔或孔系小批量生產中的孔或孔系的加工的加工第53頁/共81頁7.3.3 7.3.3 磨孔磨孔 磨孔是孔的精加工方法磨孔是孔的精加工方法之一，加工精度之一，加工精度IT6-IT8，Ra 0.4-1.6m 與外圓磨削相比較與外圓磨削相比較,具具有以下工藝特點有以下工藝特點a.表面粗糙度較大表面粗糙度較大b.磨削精度控制比較困難磨削精度控制比較困難c

16、.生產率較低生產率較低結論：磨孔主要用于不宜或結論：磨孔主要用于不宜或無法進行鏜削，鉸削或拉削無法進行鏜削，鉸削或拉削的高精度及淬硬孔的精加工的高精度及淬硬孔的精加工第54頁/共81頁第55頁/共81頁萬能磨床萬能磨床第56頁/共81頁拉孔加工的拉刀第57頁/共81頁第58頁/共81頁7.3.4 7.3.4 孔加工方案的制訂孔加工方案的制訂序序號號加工方案加工方案加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度Ra/m適用范圍適用范圍1鉆孔鉆孔IT11-IT13 12.5-25任何批量任何批量,實體工件實體工件2鉆鉆-鉸鉸IT7IT81.6-3.2不淬火鋼件不淬火鋼件,鑄鑄鐵件和非鐵合金鐵件和非鐵合金件小

17、孔件小孔,細長孔細長孔3鉆鉆-擴擴-鉸鉸IT6IT80.4-1.64鉆鉆-擴擴-粗鉸粗鉸-精鉸精鉸IT6IT70.4-0.85粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜-鉸鉸IT7IT80.8-1.630-100鑄鍛孔鑄鍛孔6(鉆鉆)粗鏜粗鏜-拉拉IT7IT80.4-1.6成批成批,大量生產大量生產7(鉆鉆)粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜IT9IT103.2-6.3除淬火件外各種除淬火件外各種零件小批生產零件小批生產8(鉆鉆)粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜-精鏜精鏜IT7IT80.8-1.69粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜-浮動鏜浮動鏜IT7IT80.8-1.6成批成批,大量生產大量生產10(鉆鉆)粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜-磨磨IT7IT

18、80.8-1.6鋼及鑄鐵件孔的鋼及鑄鐵件孔的精加工精加工11(鉆鉆)粗鏜粗鏜-半精鏜半精鏜-粗磨粗磨-精磨精磨IT6IT70.4-0.8第59頁/共81頁7.4 7.4 成形面切削成形成形面切削成形成形成形面的面的種類種類回轉成形面回轉成形面直線成形面直線成形面立體成形面立體成形面成形面成形面的技術的技術要求要求a.尺寸精度尺寸精度b.形狀精度形狀精度c.位置精度位置精度d.表面質量表面質量第60頁/共81頁加工方法加工方法加工加工精度精度表面表面粗糙度粗糙度生產生產率率機床機床適用范圍適用范圍成成形形面面的的切切削削加加工工成成形形刀刀具具加加工工車削車削較高較高較小較小較高較高車床車床成批

19、成批,小尺寸回轉面小尺寸回轉面銑削銑削較高較高較小較小較高較高銑床銑床成批成批,外直線成形面外直線成形面刨削刨削較低較低較大較大較高較高刨床刨床成批成批,外直線成形面外直線成形面拉削拉削較高較高較小較小高高拉床拉床成批成批,大量生產各種小大量生產各種小型直線成形面型直線成形面簡簡單單刀刀具具加加工工手動進給手動進給較低較低較大較大低低普通機床普通機床小批小批,各種成形面各種成形面靠模裝置靠模裝置較低較低較大較大較低較低普通機床普通機床成批成批,各種直線成形面各種直線成形面仿形裝置仿形裝置較高較高較大較大較低較低仿形機床仿形機床小批小批,各種成形面各種成形面數(shù)控裝置數(shù)控裝置高高較小較小較高較高數(shù)

20、控機床數(shù)控機床中小批中小批,各種成形面各種成形面7.4.1 7.4.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析第61頁/共81頁加工方法加工方法加工加工精度精度表面表面粗糙度粗糙度生產生產率率機床機床適用范圍適用范圍成成形形面面的的磨磨削削加加工工成形砂輪成形砂輪磨削磨削較高較高較小較小較高較高平面磨平面磨,工具磨工具磨,外圓磨外圓磨成批加工回轉成形面成批加工回轉成形面,外直線成形面外直線成形面成形夾具成形夾具磨削磨削高高小小較高較高成形磨成形磨床床,平面平面磨床磨床單件單件,小批生產各種外直小批生產各種外直線成形面線成形面砂帶磨削砂帶磨削高高小小較低較低砂帶磨砂帶磨床床加工各種批量外直線成加工

21、各種批量外直線成形面和回轉成形面形面和回轉成形面連續(xù)軌跡連續(xù)軌跡數(shù)控坐標數(shù)控坐標磨削磨削很高很高很小很小較高較高坐標磨坐標磨床床單件小批加工各種內外單件小批加工各種內外直線成形面直線成形面.(主要是模具主要是模具型腔型腔)成形面的磨削加工成形面的磨削加工第62頁/共81頁7.4.2.1 7.4.2.1 用成形刀具加工用成形刀具加工車削成形面車削成形面銑削成形面銑削成形面刨削成形面刨削成形面拉削成形面拉削成形面磨削成形面磨削成形面工藝特點工藝特點:a.加工精度主要取決于刀具精度加工精度主要取決于刀具精度b.易于保證同一批零件形狀及易于保證同一批零件形狀及尺寸的一致性和互換性尺寸的一致性和互換性c

22、.生產率高生產率高d.刀具重磨次數(shù)多刀具重磨次數(shù)多,使用壽命長使用壽命長e.刀具設計制造復雜刀具設計制造復雜,成本高成本高第63頁/共81頁車削成形面車削成形面第64頁/共81頁銑削成形面銑削成形面第65頁/共81頁磨削成形面磨削成形面第66頁/共81頁7.4.2.2 7.4.2.2 用簡單刀具加工用簡單刀具加工(1)用用靠?？磕Ｑb置加工成形面裝置加工成形面a.生產效率高生產效率高b.加工精度由靠模決定加工精度由靠模決定c.靠模形狀復雜靠模形狀復雜,成本高成本高e.靠模易摩損靠模易摩損d.適合成批生產中應用適合成批生產中應用第67頁/共81頁(2)按運動軌跡法加工成形面外球面的銑削外球面的銑削內球面的銑削內球面的銑削外球面的車削外球面的車削內球面的