14常用的金属切削加工方法及设备素材.ppt

金属切削加工是利用刀具和工件的相对运动，从毛坯或半成品上去除多余金属已获得需要的几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的加工方法。金属切削加工也称冷加工。 切削加工的方法很多，常用的有车削加工、铣削加工、钻削加工、刨削加工、磨削加工及特种加工。 （1） 车削加工的特点及应用 1）车削加工的特点 加工范围广； 加工精度较高； 车削生产率较高 ； 车削加工成本较低。 （2） 车床的组成及运动 1）车床的组成 以常用的CA6140卧式车床为例，如图所示。它一般由主轴箱、进给箱、床鞍、光杠和丝杠、卡盘、尾座、刀架、床身及床腿等主要部分组成。 （1）主轴箱 主轴箱固定于床身左上部，箱内有主轴部件和主运动变速机构，用来实现主轴旋转的主运动并变换主轴正、反转及转速等。 （2）进给箱 进给箱固定在床身左前侧，箱内装有进给运动变速机构。进给箱通过丝杠或光杠将运动传给床鞍和刀架，主要用来实现车床进给运动。 （3）卡盘和尾座 用来安装工件。 （4）刀架及滑板 刀架装在小滑板上，而小滑板装在中滑板上，中滑板又装在纵滑板上，纵滑板可沿床身导轨纵向移动，从而带动刀具纵向移动。 （5）床身及床腿 （6）溜板箱 溜板箱安装在刀架部件底部，溜板箱内装有纵、横向机动进给的传动换向机构和快速进给机构等。 车床除上述主要组成部分外，还有动力源(如电动机)、液压冷却和润滑系统以及照明系统等。 （3 ）车削加工主要范围 车削加工主要用于回转 体零件的加工，右图为主 要的加工范围。 a)车外圆 b)车端面 c)车外圆锥 d)切槽、切断 e)车内圆 f)钻中心孔 g)钻孔 h)铰孔 i)锪锥面 j)车内槽 k)车外螺纹 l)车内螺纹 m)滚花 n)车成形面 1）车外圆 工件安装时，采用两顶尖、三爪自定心卡盘、四爪自定心卡盘等方法。 刀具安装时，伸出刀架的部分要短，刀柄与工件轴线大体垂直。 根据车刀的几何角度、切削用量及车削达到的精度要求，车外圆可分为粗车、半精车和精车。 粗车的目的主要是切除工件上大部分加工余量。 半精车是在粗车基础上，进一步提高精度和减小表面粗糙度值。可作为中等加工质量要求的终加工，也可作为精车或磨削前的预加工。 精车的目的主要是保证加工质量。精车的加工精度一般为IT8~IT7，表面粗糙度Rα为1.6~0.8μm。 2）车端面 端面车削主要用于回转体零件(如轴、套、盘等)端面的加工。 对于中小型零件，一般在卧式车床上加工；而大、重型零件可在立式车床上进行。 车端面时，常用卡盘装夹工件，车刀在旋转工件的端部横向进给形成一个平面的加工方法，如图14-2b所示。 采用45°弯头刀和左偏刀车削时，其主切削刃与车外圆相同，刀体强度较高，切削较顺利。车削方式可以从端面外向中心或是从中心向外进行加工。但不管采用那种方式，车刀的刀尖都必须准确地安装在回转中心的高度上，以免车出的端面留下小凸台。 在车削端面的过程中，切削力往往会迫使刀具离开工件，常常需要把床鞍(大溜板)紧固到车床床身上。 端面车削的尺寸精度可达IT9~IT6；精车的平面度误差最小可达0.008~0.005mm；表面粗糙度Rα值可达6.3~0.8μm。 3）车台阶 车台阶与车外圆相同，但需要兼顾外圆的尺寸与台阶的位置。当相邻两个圆柱直径差值小于5mm的低台阶可用90°右偏刀或左偏刀一次走刀完成加工；当相邻两个圆柱直径差值大于5mm的高台阶则用大于90°的右偏刀或左偏刀多次走刀完成粗加工。在单件、小批量生产时，轴向尺寸用床鞍手轮上的刻度盘来控制；成批生产时，采用挡块来控制轴向尺寸。 4）车槽和车断（切断） 车槽和车断时一般使用的是车断或车槽刀。刀具安装时应注意保证左、右副偏角相等，主切削刃与工件等高。如工件中间有孔，则主切削刃略高于工件中心。车床可车外槽、内槽和端面槽，如图14-2d所示。宽度在5mm以下窄槽，采用主切削刃等于槽宽的车槽刀一次车成。宽槽采用分段切削，再用宽度与工件槽宽相等的切断刀精车。 5）孔加工 ※钻孔：在车床上可以用钻头、铰刀等进行钻孔、扩孔和铰孔。钻削时，一般采用麻花钻头，钻头装在尾座套筒内，工件装夹在三爪自定心卡盘上，对于中小型轴类或盘套类零件中心位置的孔，应在一次装夹中完成其端面和外圆的加工。以便保证加工表面之间的相互位置精度。 ※车内孔 车内孔多用于单件小批量生产，精车孔的加工精度可达6.3~32μm，表面粗糙度Ra值可达1.6~0.8／μm。 车孔的切削速度vc=30~50/m/min(n=400~720r/min)，进给量f=0.1~0.3min/r，低的