機械工藝基礎(chǔ)第五章 典型形面的加工課件

1、第五章 典型形面的加工主要內(nèi)容： 外圓、孔、平面和齒輪的加工形面形成的主要方法(1)軌跡法 工件表面的發(fā)生線 (母線和導線)均由軌跡運動生成。(2)成型法 工件的一條發(fā)生線是通過刀刃的形狀直接獲得。軌跡法和成形法（3）相切法 工件的一條發(fā)生線是通過刀刃運動軌跡的包絡(luò)線。如圖5-2(c)所示，刀刃（點1）作回轉(zhuǎn)運動，其回轉(zhuǎn)軸線按照一定的規(guī)律作軌跡運動3刀刃切削點運動軌跡的包絡(luò)線形成發(fā)生線2。 (4)范成法 其工件的一條發(fā)生線也是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線，且包絡(luò)線需要通過刀具與工件之間的范成運動來生成。如圖5-2(d)所示，刀具刀刃的形狀為一條直線1，通過刀具的運動與工件的運動所組合而成的范成運動3，

2、使切削刃1相對與工件的位置按確定的規(guī)律變化，形成共軛發(fā)生線2，共軛發(fā)生線2是切削線1的包絡(luò)線。各種形式的齒輪，鏈輪大多數(shù)采用范成法加工。相切法5.1 外圓（柱）表面的加工 外圓表面的技術(shù)要求：(1)尺寸精度 包括外圓面直徑和長度的尺寸精度。(2)形狀精度 包括圓度、圓柱度(和軸線的直線度等。)(3)位置精度 包括與其他外圓面(或孔)間的同軸度，以及與規(guī)定平面間垂直度和徑向圓跳動等。(4)表面質(zhì)量 包括粗糙度(表面層的加工硬化、金相組織變化和殘余應(yīng)力等)外圓（柱）面主要加工方法車削磨削車銑 (車銑加工視頻/2分22秒）光整加工車削工藝范圍1粗車 一般粗車加工精度可達到IT10ITl3，表面粗糙R

3、a12.56.3m。粗車外圓表面也可以作為不重要表面或次要表面的最終工序。2半精車 半精車的加工精度可達IT9 IT10，表面粗糙度為Ra3.26.3m。外圓表面的半精車的主要目的是為零件的精加工做準備，也可以作為外圓表面的最終加工工序。3精車 精車的加工精度可達IT7 IT8，表面粗糙度為Ra0.83.2m。外圓表面的精車可作為表面加工的最終工序或光整加工的預(yù)加工。4精細車 精細車的加工精度可達IT6IT7，表面粗糙度為Ra0.20.8m，因此常作為終加工工序。對于小型有色金屬零件，高速精細車是主要加工方法，并可獲得比加工鋼和鑄鐵更低的表面粗糙度值(Ra0.10.4m)。精細車所使用的車床應(yīng)

4、具備較高的精度和剛度。關(guān)于車削工藝說明教材沒有系統(tǒng)講，只講了一個特例。 圖57的刀具參數(shù)圖58的刀具結(jié)構(gòu)均無普遍意義1 決定砂輪特性的5個主要因素磨料粒度結(jié)合劑硬度組織砂輪的結(jié)構(gòu)系列名稱代號性能適用范圍剛玉棕剛玉白剛玉鉻剛玉AWAPA棕褐色,硬度低,韌性較好白色,較A硬度高,磨粒鋒利, 韌性差玫瑰紅色，韌性比WA好磨削碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵與青銅磨削淬硬的高碳剛、合金鋼、高速鋼，磨削薄壁零件、成形零件。磨削高速鋼、不銹鋼，成形磨削，刀具刃磨，高表面質(zhì)量磨削碳化物黑碳化硅綠碳化硅CGC黑色帶光澤，比剛玉類硬度高，導熱性好，但韌性差綠色帶光澤，較C硬度高，導熱性好，韌性較差磨削鑄鐵，黃銅、耐火材

5、料及非金屬材料磨削硬質(zhì)合金、寶石、光學玻璃超硬磨 粒人造金剛石立方氮化硼DCBN白色、淡綠、黑色，硬度最高，耐熱性較差棕褐色，硬度僅次于D，韌性較D好磨削硬質(zhì)合金、寶石、光學玻璃陶瓷等高硬度材料磨削高性能高速鋼、不銹鋼，耐熱鋼幾其他難加工材料磨料的類型及其用途類別粒度號適用范圍磨粒8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 24#荒磨30# 36# 40# 46#一般磨削，加工表面粗糙度可達Ra0.8m54# 60# 70# 80# 90# 100#半精磨、粗磨和成形，加工表面粗糙度可達Ra0.80.16m120# 150# 180# 220# 240# 精磨、精密磨、超精磨、成形磨

6、、刀具刃磨 、珩磨微粉W63 W50 W40 W28精磨、精密磨、超精磨、珩磨、螺紋磨W20 W14 W10 W7 W5 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5 超精密磨、鏡面磨、精研，加工表面粗糙度可達Ra0.050.012m粒度及其適用范圍名稱代號特性適用范圍陶瓷V耐熱，耐油和耐酸、堿，強度較高，但性能較脆除薄片砂輪外，能制成各種砂輪樹脂B強度高，富有彈性，具有一定拋光作用，耐熱性較差，不耐酸堿荒磨砂輪，磨窄槽、切斷用砂輪，高速砂輪，鏡面磨砂輪橡膠R強度高，彈性更好，拋光作用好，耐熱性差，不耐油和酸，易堵塞磨削軸承溝道砂輪，無心磨導輪，切割薄片砂輪，拋光砂輪結(jié)合劑及其選擇硬

7、度及其選擇等級超軟軟中軟中中硬硬超硬代號DEFGHJKLMNPORSTY選擇磨未淬硬鋼選用LN,磨淬火合金鋼選用HK，高表面質(zhì)量磨削時選用KL，刃磨硬質(zhì)合金刀具選用HJ組織號01234567891011121314磨粒率（%）626058565452504846444240383634用途成形磨削，精密磨削磨削淬火鋼，刀具刃磨磨削韌性大而硬度不高的材料組織砂輪選用1，磨鋼料選剛玉類砂輪，磨鑄鐵，硬質(zhì)合金及非金屬材料等選碳化硅類砂輪2，磨硬材料選用軟砂輪，磨軟材料選較硬的砂輪3，精磨選細粒度的砂輪，粗磨粗粒度的砂輪4，磨軟而韌的材料選較疏松的砂輪3 磨削工藝特點1精度高、表面粗糙度小 2砂輪有自

8、銳作用。3磨削的徑向磨削力Fy大 Fy作用在工藝系統(tǒng)剛性較差的方向上。因此，加工 剛性較差的工件時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。4磨削溫度高 磨削時切削速度高，再加上磨粒多為負前角，擠壓和摩擦嚴重，產(chǎn)生的切削熱多，加上砂輪的導熱性很差，大量的磨削熱在磨削區(qū)形成瞬時高溫容易造成工件表面燒傷和微裂紋。因此，磨削時應(yīng)采用大量的切削液以降低磨削溫度。4 外圓磨削方法1）.中心磨削法 中心磨削法是在外圓磨床上以工件的兩頂尖孔定位進行外圓磨削。（1）縱向進給磨削法 （2）切入磨削法磨削能達到的加工精度尺寸精度：IT4左右粗糙度：Ra 0.2 左右5.1.3 外圓表面的精加工及光整加工砂帶磨珩磨研磨拋光可以達到很高的

9、幾何精度和很低的粗糙度5.2 孔加工加工孔的常用工藝方法：鉆 在無孔的毛坯加工出孔的唯一方法擴鉸拉鏜磨光整加工5.2.1 鉆孔 鉆孔所用的刀具是各種鉆頭，鉆頭的類型主要有： 麻花鉆 機夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金鉆頭 深孔鉆 麻花鉆的結(jié)構(gòu)和參數(shù)標準麻花鉆存在的問題：1，前角分布不合理2，橫刃寬3，主刀刃太長解決的措施修磨橫刃修磨前刀面修磨主刃群鉆鉆削工藝的特點1容易發(fā)生引偏解決引偏的措施(1) 預(yù)鉆錐形定心坑(2) 用鉆套為鉆頭導向 (3) 鉆頭的兩個切削刃刃磨對稱 2排屑困難 3切削熱不易傳散 如用標準麻花鉆，不加切削液鉆鋼料時，工件吸收的熱量約占53，鉆頭約占14，切屑約占28，而介質(zhì)僅占左右5。4鉆

10、削的加工精度和粗糙度差鉆削能達到的加工精度：尺寸精度： IT11IT13表面粗糙度：Ra12.525 鉆孔的適用范圍：適合于粗加工各種加工方法所能達到的精度重要通知請各班盡快與王老師聯(lián)系本課程試驗的時間安排。聯(lián)系方式：姓名：王菊萍電話：62528238 ，87543877地點：東一樓東側(cè)一樓5.3 平面的加工常用工藝方法：銑刨磨5.3.2 銑平面銑削的主要工藝特點銑削加工具有以下特點：(1)生產(chǎn)率較高 銑刀是一種多刃刀具，銑削時有多個刀齒同時參加工作，總的切削寬度較大。銑削的主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)，有利于采用高速銑削，所以銑削的生產(chǎn)率一般比刨削高。(2)容易產(chǎn)生沖擊和振動 銑削過程是一個斷續(xù)切削過

11、程，銑刀的刀齒切入和切出時，由于同時工作刀齒數(shù)的增減而產(chǎn)生沖擊和振動。當振動頻率與機床固有頻率一致時，將會發(fā)生共振，造成刀齒崩刃，甚至毀壞機床零部件。另外，每個刀齒的切削厚度是變化的(圖5-40)，這就引起切削面積和切削力的變化，因此，銑削過程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動。沖擊和振動現(xiàn)象的存在，限制了銑削加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的進一步提高。銑削時切削層厚度的變化圓柱銑刀 端銑刀銑削方式柱銑和面銑比 較 內(nèi) 容柱 銑端 銑有無修光刃工件表面質(zhì)量無差有好刀桿剛度切削震動小大大小同時參加切削的刀齒切削平穩(wěn)性少差多好易否鑲嵌硬質(zhì)合金刀片刀具耐用度難低易高生產(chǎn)率加工范圍低廣高較小柱銑和端銑的比較順銑和逆銑順銑刀具旋轉(zhuǎn)切入方向與工件進給運動方向相同，切削厚度從大到小。逆銑刀具旋轉(zhuǎn)切入方向與工件進給運動方向相反，切削厚度從小到大。圓柱銑刀的順銑和逆銑 逆銑視頻順銑視頻端銑刀順銑和逆銑順銑和逆銑的優(yōu)缺點順銑表面質(zhì)量較好，法向分力有利于工件的 夾緊和定位，但是對螺母絲桿的間隙敏感。逆銑表面質(zhì)量稍