第6章平面加工工藝與裝備分析

1、學(xué)習(xí)平面銑削工藝與裝備。學(xué)習(xí)平面銑削工藝與裝備。掌握平面刨削工藝與裝備。掌握平面刨削工藝與裝備。了解其他平面加工工藝與裝備。了解其他平面加工工藝與裝備。學(xué)習(xí)平面光整加工工藝與裝備。學(xué)習(xí)平面光整加工工藝與裝備。掌握平面加工方案的確定。掌握平面加工方案的確定。本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求 第第6章章 平面加工工藝與裝備平面加工工藝與裝備 6.1平面銑削工藝與裝備 6.2平面刨削工藝與裝備 6.3其他平面加工工藝與裝備 6.4平面光整加工工藝與裝備 6.5平面加工方案的確定 本章大綱本章大綱6.1 平面銑削工藝與裝備 銑削是平面的主要加工方法之一。銑削是以銑刀旋轉(zhuǎn)做主運動，工件隨工作臺直線運動（或曲線運

2、動）為進(jìn)給運動。通常工件有縱向、橫向與垂直3個方向的進(jìn)給運動。銑削是機(jī)械加工最常用的加工方法之一。 （1）生產(chǎn)率較高。 （2）容易產(chǎn)生振動。 （3）刀齒散熱條件較好。 6.1.1 平面銑削概述 1. 銑削的工藝特點 銑床和銑削加工（視頻）2. 銑削的方式 （1）周銑。 （2）端銑。 其中，在周銑中，根據(jù)刀具的旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向的關(guān)系，又可以分為順銑和逆銑兩種方式，刀具旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同者為順銑，相反者為逆銑。端銑與周銑的區(qū)別順銑與逆銑的區(qū)別穩(wěn)定性分析順銑與逆銑的區(qū)別銑削層對比順銑與逆銑的區(qū)別切削力對比 周銑 端銑順銑和逆銑的對比 3. 銑削的應(yīng)用 銑削加工主要用來加工平面（包括水平

3、面、垂直面、斜面）、溝槽（包括直角槽、鍵槽、V形槽、燕尾槽、T形槽、圓弧槽、螺旋槽等）、成形面等。 根據(jù)需要，銑削可進(jìn)行粗銑、半精銑、精銑。 ； 銑削加工的工件尺寸公差等級一般為IT7IT9級，表面粗糙度Ra為1.66.3 m。6.1.2 平面銑削工藝裝備 銑刀的種類很多，按材料不同，分為高速鋼和硬質(zhì)合金鋼兩類；按安裝方法分為帶孔銑刀和帶柄銑刀兩類。 1. 銑刀 各種銑刀 2. 銑床 銑床的種類很多，最常用的是臥式銑床和立式銑床，還有龍門銑床。 （1）臥式萬能銑床。 臥式萬能銑床是應(yīng)用最廣的一種銑床。 （2）立式銑床。 立式銑床可加工平面、斜面、鍵槽、T形槽、燕尾槽等。 （3）龍門銑床。 龍門

4、銑床有4個獨立的主軸，均可安裝一把刀具，通過工作臺的移動，幾把刀具同時對幾個表面進(jìn)行加工，生產(chǎn)效率較高。 臥式銑床 立式銑床 龍門銑床 3. 銑床夾具 （1）銑床夾具的基本要求。 為了承受較大的銑削力和斷續(xù)切削所產(chǎn)生的振動，銑床夾具要有足夠的加緊力、剛度和強(qiáng)度。 為了保持夾具相對于機(jī)床的準(zhǔn)確位置，銑床夾具底面應(yīng)設(shè)置定位鍵。 為了找正工件與刀具的相對位置，通常均設(shè)置對刀塊。 （2）銑床夾具使用方法舉例。 機(jī)用平口虎鉗的使用方法 用壓板裝夾工件機(jī)用平口虎鉗 壓板的使用方法 6.1.3 平面銑削工藝1. 平面銑削 面銑刀銑削平面 立銑刀銑削凸臺平面 使用面銑刀銑削平面時，刀桿剛度好，銑削厚度變化小，

5、同時參加工作的刀齒數(shù)較多，切削平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高。 使用立銑刀銑削凸臺平面（或側(cè)面）時，當(dāng)銑削寬度較大時，應(yīng)選用較大直徑的立銑刀，以提高銑削效率。 三面刃銑刀銑削凸臺平面 螺旋齒圓柱形銑刀銑削寬度不大的平面 使用三面刃銑刀銑削凸臺平面（或側(cè)面）時，在滿足工件的銑削要求及不碰刀桿套筒的條件下，應(yīng)選用較小直徑的銑刀。 螺旋齒圓柱形銑刀用于銑削寬度不大的平面。當(dāng)選用較大螺旋角的銑刀時，可以適當(dāng)提高進(jìn)給量。2. 溝槽銑削 立銑刀銑削凹坑平面 鍵槽銑刀銑削鍵槽 使用立銑刀銑削各種凹坑平面或各種形狀的孔時。先在任一邊鉆一個比銑刀直徑略小的孔，便于軸向進(jìn)刀。 使用鍵槽銑刀銑削各種鍵槽時，先在任

6、一端鉆一個直徑略小于鍵寬的孔，銑削時銑刀軸線應(yīng)與工件軸線平行。半圓鍵銑刀銑削半圓鍵槽 T形槽銑刀銑削T形槽 使用半圓鍵銑刀銑削半圓鍵槽時，銑刀寬度方向的對稱平面應(yīng)通過工件軸線。 使用T形槽銑刀銑削各種T形槽時，先用立銑刀或三面刃銑刀銑垂直槽至全槽深，如圖（a）所示，再用T形槽銑刀銑削T形槽，如圖（b）所示。燕尾槽銑刀銑削燕尾槽及燕尾塊 鋸片銑刀切斷板料 3. 成形面銑削 成形花鍵銑刀銑削直邊花鍵軸凸半圓銑刀銑削各種半徑的凹形面、凸形面 4. 球面銑削 銑刀盤銑削外球面銑刀盤銑削內(nèi)球面6.1.4 平面銑削加工實例【實例6-1】 銑平行面和垂直面。壓板銑平行面和垂直面工序安全及注意事項（1）不準(zhǔn)使

7、用自動進(jìn)給。（2）不允許在銑削過程中測量工件。（3）用虎鉗裝夾毛坯時，應(yīng)在毛坯面與鉗口之間墊上銅皮。（4）工件裝夾時，銑削用量必須高出鉗口。（5）銑削鋼料工件需加切削液。（6）絲杠與傳動螺母間隙較大的設(shè)備，應(yīng)禁止采用順銑。 【實例6-2】 銑軸上鍵槽。軸上銑鍵槽工序 安全及注意事項（1）選擇三面刃銑刀的寬度應(yīng)在要求范圍內(nèi)。（2）安裝銑刀時要注意將銑刀側(cè)刃的跳動范圍調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)。（3）安裝銑刀時，錐柄與主軸錐孔必須擦干凈?！緦嵗?-3】 銑T形槽。V形鐵銑T形槽工序 安全及注意事項（1）由于T形槽的剛性差，應(yīng)選較小進(jìn)給量。（2）在銑削過程中不得進(jìn)行測量。（3）為達(dá)到配合尺寸及表面粗糙度要求，

8、應(yīng)選擇小于槽寬的立銑刀（或三面刃銑刀）。 6.2 平面刨削工藝與裝備 刨削是以刨刀相對工件的往復(fù)直線運動與工作臺（或刀架）的間歇進(jìn)給運動實現(xiàn)切削加工的 。6.2.1平面刨削概述 1. 刨削的工藝特點 （1）通用性好。刨削的精度可達(dá)IT9IT8，表面粗糙度Ra值為3.21.6 m。（2）生產(chǎn)率較低。但是對于狹長表面（如導(dǎo)軌、長槽等）的加工，以及在龍門刨床上進(jìn)行多件或多刀加工時，刨削的生產(chǎn)率可能高于銑削。刨削的加工原理 2. 平面刨削的應(yīng)用 由于刨削的特點，刨削主要用在單件小批量生產(chǎn)中，在維修車間和模具車間應(yīng)用較多。 刨削的應(yīng)用刨床和刨削加工（視頻）6.2.2平面刨削工藝裝備1. 刨刀 刨刀的種類

9、 2. 刨床 刨床主要有牛頭刨床、龍門刨床、插床。牛頭刨床多用于單件小批量生產(chǎn)的中小型狹長零件的加工。龍門刨床可以加工大型工件或同時加工多個中小型工件。牛頭刨床外形圖 龍門刨床 插床 刨削加工主要用于單件及小批量生產(chǎn)，常用的夾具有壓板、虎鉗、擋塊等。根據(jù)不同的工件，還經(jīng)常利用千斤頂?shù)绕渌ぞ咦鳛橹巍?. 刨床夾具 壓板裝夾 虎鉗裝夾 6.2.3 平面刨削工藝 1. 刨平面 （1）正確安裝工件和刨刀；將工作臺調(diào)整到使刨刀刀尖略高于工件待加工面的位置；調(diào)整滑枕的行程長度和起始位置。 （2）轉(zhuǎn)動工作臺橫向走刀手柄，將工作臺移到刨刀下面。開動機(jī)床，搖動刀架手柄，使刨刀尖輕微接觸工件表面。 （3）轉(zhuǎn)動

10、工件臺橫向走刀手柄，使工件移至一側(cè)離刀尖35 mm處。 （4）搖動刀架手柄，按選定的背吃刀量，使刨刀向下進(jìn)刀。轉(zhuǎn)動棘輪罩和棘爪，調(diào)整好工作臺的進(jìn)給量和進(jìn)給方向。 （5）開動機(jī)床，刨削工件寬11.5 mm時停車，用鋼直尺或游標(biāo)卡尺測量背吃刀量是否正確，確認(rèn)無誤后，開車將整個平面刨完。 2. 刨垂直面 刨垂直面就是用刀架垂直進(jìn)給來加工平面的方法，主要用于加工狹長工件的兩端面或其他不能在水平位置加工的平面。加工垂直面應(yīng)注意以下兩點。 （1）應(yīng)使刀架轉(zhuǎn)盤的刻線對準(zhǔn)零線。如果刻線不準(zhǔn)，可按圖1所示的方法找正刀架垂直。 （2）刀座應(yīng)按上端偏離加工面的方向偏轉(zhuǎn)1015，如圖2所示。其目的是使刨刀在回程抬刀時

11、離開加工表面，以減少刀具磨損。 190角尺；2工作臺；3裝在刀夾中的彎頭劃針 圖1 找正刀架垂直的方法 圖2 刨垂直面刀座偏離加工面的方向 3. 刨斜面 刨削斜面最常用方法是傾斜刀架法。刀架的傾斜角度等于工件待加工斜面與機(jī)床縱向垂直面的夾角，刀座傾斜的方向與刨垂直面時刀座傾斜的方向相同 。4. 刨正六面體零件 （1）以較為平整和較大的毛坯平面作為粗基準(zhǔn)，刨面1。（2）將面1貼緊固定鉗口，在活動鉗口與工件中部之間墊一圓棒，然后夾緊，刨面2。（3）將面1貼緊固定鉗口，面2貼緊鉗底刨面4。（4）將面1朝下放在平行墊鐵上，工件夾在兩鉗口之間。夾緊時，用手錘輕輕敲打，以求面1與墊鐵貼實，刨面3。 刨削正

12、六面體的加工順序 5. 刨T形糙 刨T形槽前，應(yīng)先將工件各個關(guān)聯(lián)平面加工完畢，并在工件前、后端面及平面劃出加工線，然后按線找正加工， 4. 刨燕尾槽 燕尾槽的燕尾部分是兩個對稱的內(nèi)斜面。其刨削方法是刨直槽和刨內(nèi)斜面的綜合，但需要專門刨燕尾槽的左、右偏刀。在各面刨好的基礎(chǔ)上可按圖示步驟刨燕尾槽 。刨燕尾槽的步驟 6.3 其他平面加工工藝與裝備 拉削可以認(rèn)為是刨削的進(jìn)一步發(fā)展，它是利用多齒的拉刀，逐齒依次從零件上切下很薄的金屬層，使表面達(dá)到較高的精度和較小的粗糙度。 加工時若將刀具所受的拉力改為推力，則稱為推削，所用刀具稱為推刀。拉削用機(jī)床稱為拉床，推削則多在壓力機(jī)上進(jìn)行。 6.3.1 平面拉削拉

13、削平面 1. 拉削的工藝特點 拉削可以認(rèn)為是刨削的進(jìn)一步發(fā)展，利用多齒的拉刀，逐齒依次從零件上切下很薄的金屬層，使表面達(dá)到較高的精度和較小的粗糙度。 加工時若將刀具所受的拉力改為推力，則稱為推削，所用刀具稱為推刀。 （1）生產(chǎn)效率高。 （2）加工精度高、表面粗糙度較小。 （3）拉床結(jié)構(gòu)和操作比較簡單。 （4）拉刀成本高。 （5）與鉸孔相似，拉削不能糾正孔的位置誤差。（6）不能拉削加工盲孔、深孔、階梯孔及有障礙的外表面。 另外，拉削的切削速度較低，目前vc18 m/min，拉削過程比較平穩(wěn)，無積屑瘤； 一般拉孔的精度為IT8IT6，表面粗糙度Ra值為0.80.4 m。拉刀的結(jié)構(gòu) 2. 拉削應(yīng)用

14、雖然內(nèi)拉刀屬定尺寸刀具，每把內(nèi)拉刀只能拉削一種尺寸和形狀的內(nèi)表面，但不同的內(nèi)拉刀可以加工各種形狀的通孔，如圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔、內(nèi)齒輪等。 內(nèi)拉刀還可以加工多種形狀的溝槽，如鍵槽、T形槽、燕尾槽、渦輪盤上的榫槽等。外拉削可以加工平面、成形面、外齒輪、葉片的榫頭等。 拉削加工主要適用于成批和大量生產(chǎn)，尤其適于在大量生產(chǎn)中加工比較大的復(fù)合型面，如發(fā)動機(jī)的汽缸體等。在單件、小批生產(chǎn)中，對于某些精度要求較高、形狀特殊的成形表面，用其他方法加工很困難時，也有采用拉削加工的。 拉削的典型內(nèi)孔截面形狀 6.3.2 平面磨削 平面磨削與銑削相似，可分為周磨和端磨兩種形式，前者利用砂輪的外圓面進(jìn)行磨削，

15、后者利用砂輪端面進(jìn)行磨削 。 1. 平面磨削方法 平面磨削的方法 （1）平面磨床的結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)床、砂輪和工件系統(tǒng)剛性較好，故加工質(zhì)量和生產(chǎn)率比內(nèi)、外圓磨削高。（2）平面磨削利用電磁吸盤裝夾工件，有利于保證工件的平行度。此外，電磁吸盤裝卸工件方便迅速，可同時裝夾多個工件，生產(chǎn)率高。但電磁吸盤只能適用于安裝鋼、鑄鐵等鐵磁性材料制成的零件，對于銅、銅合金、鋁等非鐵磁性材料制成的零件應(yīng)在電磁吸盤上安放一精密虎鉗或簡易夾具來裝夾。（3）大批大量生產(chǎn)中，可用磨削來代替銑、刨削加工精確毛坯表面上的硬皮，既可提高生產(chǎn)率，又可有效地保證加工質(zhì)量。 2. 平面磨削的工藝特點6.3.3 平面車削 平面車削一般用于加

16、工盤套、軸和其他需要加工孔或外圓的零件的端面，單件小批生產(chǎn)的中小型零件在普通車床上進(jìn)行，重型零件可在立式車床上進(jìn)行。平面車削的粗糙度Ra值為12.51.6 m，精車的平面度誤差在直徑為100 mm的端面上可達(dá)0.0050.008 mm。 使用車削方法可以加工軸、套、盤以及環(huán)類零件的端面，常用的刀具類型主要有右偏刀、左偏刀以及45彎頭車刀等。 使用車刀車端面 6.4 平面光整加工工藝與裝備 刮削是一種光整加工，常在精刨和精銑的基礎(chǔ)上進(jìn)行。刮削平面的直線度可達(dá)0.01 mm/m，甚至為0.0050.002 5 mm/m，粗糙度Ra值可達(dá)0.80.4 m。 在某些情況下，亦可修正表面之間的平行度和垂

17、直度。6.4.1 平面刮削 1. 平面刮削的方法 刮削時，在工件上均勻涂抹紅丹油（極細(xì)的氧化鐵或氧化鋁與機(jī)油的調(diào)和劑），用標(biāo)準(zhǔn)平板或平尺貼緊推磨，然后用刮刀將工件上顯示出的高點逐一刮去。 重復(fù)多次即可使工件表面的接觸點增多，并均勻分布，從而獲得較高的形狀精度和較低的粗糙度。 2. 平面刮削的工藝特點 刮削是一種光整加工，常在精刨和精銑的基礎(chǔ)上進(jìn)行。刮削平面的直線度可達(dá)0.01 mm/m，甚至為0.0050.002 5 mm/m，粗糙度Ra值可達(dá)0.80.4 m。在某些情況下，亦可修正表面之間的平行度和垂直度。 （1）刮削精度高，方法簡單。（2）刮削勞動強(qiáng)度大，操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)率低，故多用于

18、單件小批生產(chǎn)及修理車間。（3）刮削還常用于修飾加工，在外露的加工表面上刮出斜向方塊花紋、魚鱗花紋、半月花紋、燕子花紋等，以增加機(jī)械設(shè)備的美觀。6.4.2 平面研磨 研磨也是平面的光整加工方法之一，一般在磨削之后進(jìn)行。研磨后兩平面之間的尺寸公差等級可達(dá)IT5IT3，粗糙度Ra值可達(dá)0.10.008 m，直線度可達(dá)0.005 mm/m。小型平面研磨可減小平行度誤差。 平面研磨主要用來加工小型精密平板、平尺、塊規(guī)以及其他精密零件的平面。 單件小批生產(chǎn)中常用手工研磨 ，對于兩面平行度要求較高的零件，可在較厚的部位加大壓力，加長研磨時間，以求磨去較多的金屬，直至合格為止。如工件較大而被研的平面較小或如方孔、狹縫等表面無法在平板上研磨，可手持研磨工具進(jìn)行研磨。 大批量生產(chǎn)中小型簡單零件的平面可用機(jī)器研磨 。 6.5 平面加工方案的確定 6.5.1 平面的類型 （1）非結(jié)合面。（2）結(jié)