常用板滞加工设施

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所属分类:机械加工
常用机械加工方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。介绍一般常用机械加工方法 常用加工方法 铜陵松宝智能装备技术部 2017.11 零件加工方法多种多样,根据被加工零 件的具体情况和要求
常用板滞加工设施

常用板滞加工设施

  常用机械加工方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。介绍一般常用机械加工方法

  常用加工方法 铜陵松宝智能装备技术部 2017.11 零件加工方法多种多样,根据被加工零 件的具体情况和要求,在选择加工方法是也 不尽相同。按是否去除材料分为无切削加工 与切削加工,按是否自动化分数控自动加工 与非自动加工,按是否放电分为放电加工与 机械加工。 其中常用的普通切削加工有:车、钻、 镗、刨、拉、铣和磨等,包含数控机械加工, 数控加工是运用CAM计算机控制程序进行自动 化加工。 无切削加工有冲压、钣金、铸造、锻造 等。放电加工有:线切割(分快丝、中丝、 慢丝)、穿孔机、电火花(电脉冲)等。 一、车削 定义:工件旋转作主运动,车刀作进给运动的 切加工方法。 车削的主运动为零件旋转运动,刀具直线移动 为进给运动,特别适用于加工回转面。 普 通 车 床 数 控 车 床 转塔车床 立式车床 由于车削比其他加工方法应用的普遍,车床 往往占机床总数的一般的机械加工车间中10%50%甚至更多。根据加工的需要。如卧式车床、 立式车床、转塔车床、自动车床和数控车床等。 车削的工艺特点: 1.易于保证工件各加工面的位置精度(同轴度要求、 垂直度要求) 2.生产效率高 3.生产成本较低 4.适用于加工的材料范围广泛 5.对操作者技术要求严格 车削的应用: 单件小批量生产中,各种轴、盘、套类零件 多选用适应性广泛的卧式车床或数控车床来 加工。直径大而长度短的零件,多采用立式 车床来加工。成批生产外形较复杂,具有内 孔及螺纹的中小型轴、套类零件时,应选用 转塔式车床进行加工或者数控车床加工。 加工范围 车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床上可以加工:外圆、端 面、锥度、车成型面、绕弹簧等。 二、钻削 钻孔 定义:钻削刀具与工件作相对运动并作轴向 进给运动,在工件上加工孔的方法。 钻孔是一种最基本的孔加工方 法。钻孔经常在钻床和车床上 进行,也可以在镗床和铣床上 进行。常用的钻床有台式钻床 、立式钻床和摇臂钻床。 钻削应用:单件、小批生产中,中小型工件上的小孔(D13 mm)常用台 式钻床加工,较大的孔(D50 mm)常用立式钻床加工;大中型工件上的孔应采用 摇臂钻床加工,回转体工件上的孔在车床上加工。 在成批和大量生产中,为了保证加工精度,提高生产效率和降低加工成本,广泛 使用钻模、多轴钻或组合机床进行孔的加工。 精度高、粗糙度小的中小直径孔(D50mm),在钻削之后,常常需要采用扩扎和铰 孔进行半精加工和精加工。 三、镗削 定义:镗刀旋转作主运动,工件或镗刀作进 给运动的切削加工方法。 镗削加工主要在铣 镗床、镗床上进行。 镗孔是对锻出、铸出或钻 出孔进一步加工,镗孔可 以分为粗镗、半精镗、精 镗。 镗孔分为一般镗孔和深孔镗孔,一般镗孔在普通车床就可以,把镗刀固 定在车床尾座或者固定在小刀架上都可以。深孔镗孔需要专用的深孔钻 镗床,镗刀要加上镗秆,还要加上液压泵站利用冷却液把铁屑排除。 在铣镗床上镗孔的方法如下图所示,单刃镗刀是把镗刀头安装在镗刀 杆上,其孔径大小靠调整刀头的悬伸长度来保证,多用于单件小批生 产中。在普通铣镗床镗孔,与车孔基本类似。 单刃镗刀在镗铣床上镗孔的方法 粗镗 半精镗 精镗 IT12-IT11 IT10-IT9 IT8-IT7 Ra 25-12.5μm Ra 6.3-3.2μm Ra 1.6-0.8μm 车床上镗孔:工件旋转、镗刀进给,如图下图所示: 在镗床上镗孔:镗刀刀杆随主轴一起旋转,完成主运动;进给运动可由 工作台带动工件纵向移动,也可由主轴带动镗刀杆轴向移动完成, 如下 图。 工件不动、刀具旋转并进给 刀具旋转、工件进给 四、刨削 定义:刨刀与工件作水平方向相对 直线往复运动的切削加工方法。 刨削是平面加工的主要方法之一. 是单件小批量生产的平面加工最 常用的加工方法。常见的刨床类 机床有牛头刨床、龙门刨床和插 床等 。。 牛头刨 龙门刨 插销刨 刨削的工艺特点: 1.通用性好:根据切削运动和具体的加工要求。价格低,刨床的结构比 车床、铣床简单。调整和操作也较方便。所用的单刃刨刀与车刀基本相 同。制造、刃磨和安装皆较方便。形状简单。可加工垂直、水平的平 面,还可加工T型槽、V型槽,燕尾槽等。 2.生产效率较低:刨削的主运动为往复直线运动。加之刀具切入和切出 时有反向冲击时受惯性力的影响,一个表面往往要限制了切削速度的提 高。单刃刨刀实际参加切削的切削刃长度有限,经过多次行程才干加工 进去。加工不连基本工艺时间较长。刨刀返回行程时不进行切削。 3.加工精度不高:刨削的精度可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值为1.6~ 6.3?m。但当采用宽刀精刨时,即在龙门刨床上进行多件或多刀加工 时,用宽刃刨刀以很低的切削速度,切去工件表面上一层极薄的金属, 平面度不大于0.02/1000,表面粗糙度Ra值可达0.4~0.8?m。 刨削加工范围: 由于刨削的特点。维修车间和模具车间应用较多。 刨削主要用在单件小批量生产 中, 刨削主要用来加工平面,也广泛用于加工直槽。 牛头刨床的最大刨削长度一般不超过1000mm,因此只适于加工中、小型工件。龙门 刨床主要用来加工大型工件,或同时加工多个中、小型工件。 插床又称立式牛头刨床,主要用来加工工件的内表面,如键槽、花键槽等,也可用 于加工多边形孔,如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。 五、拉削 定义:用拉刀在拉力作用下作轴向运动, 加工工件内、外表面的方法。利用多齿 的拉刀,逐齿依次从工件上切下很薄的 金属层,使表面达到较高的精度和较小 的粗糙度值。 用拉刀作为刀具的切削加工。当拉刀相对工件作直线移动时,工件的加 工余量由拉刀上逐齿递增尺寸的刀齿依次切除。通常,一次工作行程即 能加工成形,是一种高效率的精加工方法。但因拉刀结构复杂,制造成 本高,且有一定的专用性,因此拉削主要用于成批大量生产。按照加工 面特征不同,拉削分为内拉削和外拉削。 拉削的工艺特点: 1.生产效率高:由于拉刀是多齿刀具,同时参加工作的刀齿数较多,同时参与 切削的切削刃较长,并且在拉刀的一次工作行程中能够完成粗—半精—精加工, 大大缩短了基本工艺时间和辅助时间。 2.加工精度高,外表面粗糙度小:拉刀具有校准部分,其作用是校准尺寸,修光 表面,并可作为精切齿的后备刀齿。拉削的切削速度较低,切削过程比较平稳, 并可避免积屑瘤的产生。一般拉孔的精度为IT8~IT7,表面粗糙度Ra值为0.4~ 0.8?m。 3.拉床结构和操作比较简单:拉削只有一个主运动。但拉削时切削速度较低。刃 磨一次可以加工数以千计的零件,刀具磨损较慢,一把拉刀又可以重磨多次。 4.拉刀成本高:由于拉刀的结构和形状复杂,制造成精度和表面质量要求较高。 5.不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有障碍的外表面,拉削不能纠正孔的位置 误差。 拉削的应用范围: 虽然内拉刀属定尺寸刀具。但每把内拉刀只能拉削一种尺寸和形状的内表面。 内拉刀可以加工各种形状的通孔。例如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔和内 齿轮等。还可以例如键槽、T形槽、燕尾槽和涡轮盘上的榫槽等。外拉削可以 加工平面、加工多种形状的沟槽。 六、铣削 定义:铣刀旋转作主运动,工件或铣刀作给运动的切削加工方法。 铣削是平面的主要加工方法之一。铣削时,零件随工作台的运铣 刀的旋转是主运动。铣削用的机床有卧式铣床或立式铣床,也有大型 的龙门铣床。这些机床可以是普通机床,也可以是数控机床,带刀库 的数控铣床通常也称之为加工中心或铣削加工中心。 立式铣床 立式工具铣床 卧式铣床 摇臂铣床 龙门铣床 加工中心 顺铣与逆铣: 根据铣刀的旋转方向和切削进给方向之间的关系,可以分为顺铣和逆铣。 逆铣 :当铣刀的旋转方向和工件进给方向相反时称之为逆铣。 每个刀齿的切削层厚度是由零增大到最大值。刀齿接触工件的初期,不 能切入工件,而是在工件表面上挤压、滑行,使刀齿与工件之间的摩擦 加大,加速刀具磨损,同时也使表面质量下降。 顺铣:当铣刀的旋转方向和工件进给方向相同时称之为顺铣。 顺铣时,每个刀齿的切削层厚度是由最大减小到零。 逆铣时铣削力上抬工件;而顺铣时,铣削力将工件压向工作台,减 少了工件振动的可能性,尤其铣削薄而长的工件时,更为有利。 顺铣 忽大忽小的水平分力Ff与工件的进给方向是相同的,工作台进给 丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙,间隙在进给方向的前方。由于Ff 的作用使工件连同工作台和丝杆一起向前窜动,造成进给量突然增大甚 至打刀。而逆铣水平分力与进给方向相反,铣削过程中工作台丝杆始终 压向螺母,不会引起工件窜动。 逆铣与顺铣的确定: 根据上面分析,当工件表面有硬皮,机床的进给机构有间隙时,应选用逆铣。因 为逆铣时,刀齿是从已加工表面切入,不会崩刃;机床进给机构的间隙不会引起 振动和爬行,因此粗铣时应尽量采用逆铣。 当工件表面无硬皮,机床进给机构无间隙时,应选用顺铣。因为顺铣加工后,零 件表面质量好,刀齿磨损小因此,精铣时,尤其是零件材料为铝镁合金、钛合金 或耐热合金时,应尽量采用顺铣。 铣削的工艺特点: 1.生产效率高:铣刀是典型的多齿刀具。并且参与刀削的切削刃较铣削时有几个 刀齿同时参加工作。且无刨削那样的空回行程,切削速度也较高。但加工狭长平 面或长直刨削比铣削生产率高。 2.刀齿散热比较好:铣刀刀齿在切离工件的一段时间内,可以得到一定的冷却, 散热条件较好,刀具寿命较长。 3.铣削时存在冲击:铣刀各刀齿的切削是断续的,铣削过程中参与切削的刀齿数 是变化的,切削厚度也是变化的,因此切削力是变化的,导致切削过程中存在冲 击。 4.加工精度:加工精度一般为IT8~IT7,表面粗糙度Ra值为1.6~3.2?m。 铣削的主要应用: 铣削主要用来加工平面(包括水平面、垂直面和斜面)、沟槽、成形面和 切断等。单件、小批生产中,加工小、中型工件多用升降台式铣床(卧式 和立式两种)。 加工中、大型工件时可以采用龙门铣床。龙门铣床与龙门刨床相似,有 3~4个可同时工作的铣头,生产率高,广泛用于成批和大量生产中。在 单件小批生产中,有些盘状成形零件,也可以用立铣刀在立式铣床上加 工。 七、磨削 定义:磨具以较高的线速度旋转,对工件表 面进行加工的方法。 磨床包括外圆磨、内圆磨、无心磨等几种。 万能外圆磨床 常用的磨具有固结磨具(如砂轮、油石等)和涂附磨具(如砂带、砂布 等)。 砂轮是由一定比例的硬度很高的 粒状磨料和结合剂压制烧结而成 的多孔物体。磨削时与砂轮的选 择合理与否至关重要。砂轮的性 能主要取能否取得较高的加工质 量和生产率。决于砂轮的磨料、 粒度、结合剂、硬度、组织及形 状尺寸等因素。这些称为砂轮的 特征要素。 磨粒的切屑过程:磨削过程的实质是切削、刻划和摩擦抛光的综合作用 过程,由此可获得较小的表面粗糙度值。粗磨时以切削作用为主,精磨 时切削作用和摩擦抛光作用同时并存。 1.砂轮表面突起高度较大和较为锋利的磨粒,切入工件较深且有切屑产 生,起切削作用(图a)。 2.突起高度较小和较钝的磨粒,只能在工件表面刻画细微的沟痕,工件 材料被挤向两旁而隆起,此时无明显切屑产生,仅起刻划作用(图b)。 3.比较凹下和已经钝化的磨粒,既不切削也不刻划,只能从工件表面滑 擦而过,起摩擦抛光作用(图c)。 磨削的工艺特点: ? 1.磨削的精度高,IT6-IT5,粗糙度低,Ra0.8-0.2,砂轮表面有极多 的切削刃同时参加切削。 ? 2.可以加工一些难以加工的材料。如淬火钢、高速钢以及毛坯的清理。 ? 3.切削速度高(30m/s以上)切削温度高(1000℃以上)。使用冷却 液。 ? 4.砂轮有自锐作用,这是其它刀具所不具备的。即磨粒不断脱落,新 的磨粒又是锋利的。 ? 5.磨削力的径向分力较大,因此,在达到尺寸以后,还要进行多次无 进给磨削。 磨削的应用: 1.外圆的磨削:一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上进行,外圆磨削 有纵、横、综合、深磨法等 。 2.孔的磨削:可以在内圆 磨床上进行,也可以在 万能外圆磨床上进行, 它可以加工圆柱孔、圆 锥孔和成形内圆面等。 3.平面的磨削: 周磨——利用砂轮的外圆面进行磨削。端磨——利用砂轮的端面进行磨削。 八、线切割 定义:线切割一般指电火花线切割机,属电 加工范畴。利用电火花的瞬时高温可以使局 部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而形成 的加工方法。 电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复 走丝电火花线切割机俗称“快丝” 、低速 单向走丝电火花线切割机俗称“慢走丝” 和立式自旋转电火花线切割机三类。 快走丝线切割机床 慢走丝线切割机床 中走丝线切割机床 电火花线切割分类 区分快走丝线切割,中走丝线切割,慢走丝 线 mm/s,电极丝作高速往返运动,切 割精度较差。2:中走丝电火花线切割是在快 走丝线切割的基础上实现变频多次切割功能, 是近几年发展的新工艺。3:慢走丝电火花线mm/s,电极丝做低速单 向运动,切割精度很高。 工作原理:利用移动的金属丝作工具 电极,并在金属丝和工件间通以脉冲电流, 利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割 加工的。 由于它利用的是丝电极,因此,只能 作轮廓切割加工。 常用电极丝有钼丝与铜丝,钼丝主要 用于往复走丝加工如快丝线切割,而铜丝 电极则主要用于慢丝线切割,一次性加工。 适用加工范围 加工各种精密模具:如冲模、复合模、 粉末冶金模、挤出模、塑料模、胶木模 等。 加工各种盘形零件:如齿轮、链轮、凸 轮等。 加工各种精密零件及样板等。 其他放电加工设备 诸如穿孔机、电脉冲等都是电火花加工设备, 都是利用电火花的瞬时高温可以使局部的金 属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而形成的加工 方法,所用于加工的电极决定加工成型。 九、无切削加工 传统的生产工艺最终多应用切削加工方 法来制造有精确的尺寸和形状要求的零件, 生产过程中坯料质量的30%以上变成切屑。 这不仅浪费大量的材料和能源,而且占用大 量的机床和人力。采用精确成形工艺,工件 不需要或只需要少量切削加工即可成为机械 零件,可大大节约材料、设备和人力。无切 削加工工艺包括精密锻造、冲压、精密铸造、 粉末冶金、工程塑料的压塑和注塑等。 例如,采用挤压、冷镦、搓丝等工艺生产螺栓、螺母和机 械配件,使材料利用率大大提高,有时可完全不需要切削; 采用金属模压力铸造制造铝合金件,与普通铸造相比,制 件质量提高,且可基本不用切削加工;采用粉末冶金方法 可制造高强度、高密度的机械零件,如精密齿轮等。工程 塑料的压塑和注塑件强度高、成形容易,基本上没有加工 余量。其他传统的铸造、锻压工艺也都能提高精度、减少 加工余量,实现毛坯精化。焊接结构的应用,改变了过去 整体铸造、整体锻造的传统结构,使构件重量大大减轻。 与传统工艺相比,少无切削加工具有显著的技术经济 效益,能实现多种冷、热工艺综合交叉、多种材料复合选 用,把材料与工艺有机地结合起来,是机械制造技术的一 项突破。

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