机械制造中的加工方法及设备.ppt

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1、第三章机械制造中的加工方法及设备第一节概述一机械制造中的加工方法1、材料去除加工（Δm＜0）在被加工对象上去除掉一部分材料的加工方法。材料利用率低，加工精度相对较高、表面质量相对较好，适应性强。分为切削加工（车铣刨磨）和特种加工（电火花，电子束等）。2、材料成形加工（Δm＝0）在较高的温度（或压力）下，使材料在模具中成形的方法，例如铸造、锻造、挤压、粉末冶金等。3、材料累积加工（Δm＞0）利用微体积材料逐渐叠加的方式使零件成形。例如电镀、化学镀等原子沉积和热喷涂、静电喷涂等微粒沉积加工以及快速原型制造等。二零件表面成形原理及机床基本知识（一）

2、零件表面的形成方法及所需运动1、零件表面可以看作一条线（母线）沿另一条线（导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线（成形线）。常见的零件表面按其形状可分为四类：⑴旋转表面⑵纵向表面⑶螺旋表面⑷复杂曲面2、零件表面的形成方法及所需的成形运动要研究零件表面的形成方法，应该首先研究表面发生线的形成方法。表面发生线的形成方法一般有以下四种：⑴轨迹法⑵成形法⑶相切法⑷展成法（二）机床的基本结构和传动1、金属切削机床的基本结构⑴动力源电动机，为机床执行机构的运动提供动力。⑵运动执行机构机床执行运动的机构，如主轴、刀架和工作台等，带动刀具或工件旋

3、转或移动⑶传动机构将动力源的运动和动力传给运动执行机构，或将运动由一个执行机构传递到另一个执行机构，以保持两个运动之间的准确传动关系。传动机构可以改变运动方向、运动速度及运动形式。⑷控制系统和伺服系统对机床进行控制，实现各运动之间的准确协调。⑸支撑系统床身，立柱及相关机械联接在内的支撑结构。⑹其他冷却装置，润滑系统，排屑装置，自动测量装置等。2、金属切削机床的传动机床为了获得所需运动，需要通过传动机构把执行机构和动力源，或者把两个不同的执行机构联接起来，构成机床的传动联系。构成机床传动联系的一系列传动件称为传动链。⑴外联系传动链动力源和运动执

4、行机构之间的传动联系。作用：使执行机构按预定的速度运动，并传递一定的动力。传动比的变化只影响执行机构的运动速度，不影响发生线的性质。⑵内联系传动链执行机构之间的传动联系。作用：将两个或两个以上的单独运动组成复合的成形运动。要求各执行件之间的相对运动有严格的要求。需要有严格的传动比。（三）机床的分类（四）金属切削机床型号的编制1、通用机床2、专用机床第二节外圆表面加工（车削、车拉、磨削）一车削（一）加工方法1、粗车外圆加工最经济有效的方法。主要目的是高效地从毛坯上切除多余的金属，提高生产率是其主要任务。ap,f↑,使得Q↑，要使得T↑,νc↓。

5、κr应该大，以减小Fp，防止工件变形和振动；选取较小的γo，αo，λs＜0，以增强车刀切削部分强度。粗车的加工精度可以达到IT12~IT11，粗糙度Ra50~12.5μm。2、精车主要任务是保证工件的加工精度和表面质量。ap，f↓,νc↑,选取较大的γo，αo，λs＞0，以提高加工表面的质量。精车可以作为较高精度外圆的最终加工或作为精细加工的预加工。精车的加工精度可以达到IT8~IT6，粗糙度RaRa1.6~0.8μm。3、细车ap,f取值极小，νc较大。一般用CBN，金刚石超硬刀具，机床也必须主轴能做高速回转并具有很高刚度的高精度或精密机床

6、。加工精度IT8~IT6，粗糙度Ra1.25~0.02μm。（二）提高生产效率的途径1、采用高速切削通过提高切削速度来提高生产效率，同时可以降低加工表面的粗糙度。2、采用强力切削通过增大切削面积（ap×f）来提高生产效率。在刀尖处磨出一段κr′=0长度为1.2~1.5f的修光刃，在f提高几倍甚至几十倍的条件下进行切削，Ra=5~2.5μm.比高速切削的生产效率更高。要求车床加工系统必须具有足够的刚性及功率。3、采用多刀加工通过减少刀架行程长度提高生产效率。（三）车刀的种类和用途按用途分类车刀结构上分为整体车刀，焊接车刀和机械夹固式车刀。1、整

7、体车刀只有高速钢车刀才做成整体车刀，截面为正方形或矩形，耗用刀具材料较多，一般只用切槽，切断。2、焊接车刀将硬质合金刀片焊接在普通碳素钢刀体上。优点是结构简单、紧凑、刚性好、使用灵活、制造方便，缺点是焊接时产生的应力会降低硬质合金刀片的使用性能，甚至会产生裂纹。3、机械夹固式车刀简称机夹车刀。分为机夹重磨车刀和机夹可转为车刀。刀片夹固应满足夹紧可靠，装卸方便，定位精确等要求。（四）机床分类1、卧式机床2、立式机床3、转塔机床4、仿行机床5、专门化机床二外圆表面的车拉加工车拉加工是将传统的车削和拉削加工结合在一起的一种组合式的加工方法。车拉用于

8、外圆表面加工时，加工精度较高，可省去精车，粗磨工序。车拉加工时，工件高速旋转，刀具同时也做慢速旋转。根据刀齿切入进给方式不同，车拉刀分为螺旋形和圆柱形车拉刀。三外圆