2-4现代加工.ppt

t1:切削结束，刀具远离 t2:刀具距离最大 t3:刀具接触工件，进行切削 t4:切削结束，刀具远离 t1-t4切削循环 切削位移，切削速度 工件 刀具 T1 T2 T3 T4 Tn a b c d e f f’ e’ d’ c’ b’ a’ tc T Fp Fc Fm F t θ t tc T θp θm θc 切削力，切削温度 分类： 以断屑为目的，在进刀方向施加低频大振幅的振动； 以改善加工精度和表面粗糙度、提高效率、扩大切削加工范围为目的，主要为高频小振幅振动。 优点：降低摩擦，提高塑性； 减小切屑变形，降低切削温度、切削力、切削功率； 消除减轻自激振动； 提高加工精度，降低表面粗糙度，改善表面质量； 延长刀具寿命，提高效率； 扩大切削加工范围：耐热合金、不锈钢、钛合金、陶瓷、玻璃等高强度高硬度材料的切削成为可能。也可加工细长轴、小径细孔、薄壁、薄盘零件 超声切削特点 周期性变化实际切削速度大小、方向； 周期性改变刀具的运动角度； 周期性改变被切金属层的厚度； 载荷性质变化：静载荷——动载荷； 改变已加工表面形成条件，改善表面质量； 改变切削区切削液冷却条件； 改变刀具工件接触条件； 改善工艺系统动态稳定性； 改变切削过程中的功率分布； 超声切削的应用 超声磨削 超声磨削：在磨削时利用砂轮的强迫振动进行磨削的工艺方法 有扭转振动和纵向振动，一般将振动施与砂轮上，使沿轴向做高频振动； 优点：磨削力小，磨削温度低，砂轮不易堵塞等 超声波焊接 超声波清洗机 超声波分条机 超声波切割机 超声波钻孔机 超声波磨削 加热切削 定义：在机械加工中引入热能的复合加工方法。用热源加热待加工区，改善切削加工性，使难加工材料的加工顺利进行。 加热切削原理 工件强度变化 刀具硬度变化 刀具与工件硬度比的变化 刀具与工件强度比的变化 1.5，能够切削 切削力变化 加工硬化的变化 切削温度与刀具耐用度 优点： 减小切削力， 提高切削速度， 减少刀具磨损， 降低表面粗糙度，提高表面质量。 热源种类： 一般热源：通电加热、焊炬加热、整体加热、火焰和感应局部加热、及导电加热； 等离子弧热源和激光束热源。 加热方式选择： 毛坯加工：整体加热； 粗加工：等离子弧加热， 半精加工及精加工：导电加热和激光加热。 加热切削 等离子弧加热： 定义：用等离子弧喷枪中的钨作阴极，工件做阳极，通电后感应区形成高温等离子弧，对工件进行局部加热。 优点： 功率密度大，温度高，升温快，加热区域小，电流、喷嘴直径、气体流量易于调整， 缺点：加热效果难控制，加工条件恶劣，需防护装置 激光加热： 定义：以激光束作为热源，对工件局部加热 优点：热量集中，升温迅速； 热量逐渐渗透，刀具与工件交界面热量较低； 激光束焦点位置形状大小可调，便于局部加热。 缺点：激光器价格贵，能量转化率低，经济性差。 导电加热切削(electric hot machining, EHM)： 定义：利用刀具和工件构成回路，通以低压大电流，切削区因焦耳热软化，使切削变得顺利进行。 优点： 设备简单，操作安全； 降低切削力； 改善加工性； 消除积屑瘤和鳞刺，使切屑连续，降低Ra； 热影响区小，时间短效率高； 刀具耐用度高；实现以车代磨； 缺点： 不适合断续切削； 不适合自动化生产线。 低温切削 分类 根据冷却对象：冷却刀具、冷却工件 根据冷却方式：内冷、外冷 低温切削 特点 减小切削力 降低切削温度 刀具寿命增加 提高表面质量 低温切削 应用 难加工材料低温切削 黑色金属超精密切削 冷风干式切削 高弹性材料切削加工 薄壁零件精密加工 总结 深孔钻削 超声振动切削 加热切削 低温切削 思考题 什么是深孔钻削，特点，举例。 什么是振动切削？ 什么是加热切削？ 什么是低温切削？ 2.4 深孔钻削、振动切削、加热切削、低温切削 深孔钻削 深孔：深径比大于5 深孔钻削加工系统 枪钻系统 BTA系统 喷吸钻系统 DF系统 枪钻系统 1、结构简单，使用方便，成本低，易排屑。 2、V型钻杆易扭曲和挠曲，刚性不足。 3、不适用大进给量加工，效率低，不适于加工大孔。 德国西勒公司BTA系统 1、用于直径12-120mm的深孔加工，精度IT2-IT4，表面粗糙度Ra3.2。 2、钻杆圆形，刚性好。 3、效率高，较枪钻提高5-10倍。 4、切屑易堵塞，不适于12mm的孔加工。 5、需高压输油装置。 瑞典Sandvik喷吸钻系统 1、不需要高压密封装置。 2、加工20-65mm的深孔，精度IT3，粗糙度Ra1.6。 3、排屑空间小，不适于加工20mm的孔。 4、钻杆振动不能控制，刀杆易擦伤，刚性、加工精度低于BTA。 加工能力 　　加工孔径 4～35 mm（枪钻）；18.4～65 mm（喷吸钻） 　　加工深度