机械制造技术基础 知识讲稿.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 图1.41 滚齿加工 图1.44 插齿加工 图1.47 剃齿原理 （a）带齿芯的珩磨轮 （b）不带齿芯的珩磨轮 图1.49 珩磨轮 图1.51 展成法磨齿 图1.50 成形法磨齿 图1.54 研齿原理 2、齿面加工方法选择 加工方法 精度等级 齿面表面粗糙度Ra/μm 适用范围 成形法 9级以下 6.3~3.2 单件小批生产中加工直齿和螺旋齿轮及齿条 展 成 法 插齿 8~7 1.6 各种批量生产中加工内外圆柱齿轮、双联齿轮、扇形齿轮、短齿条等，但插削斜齿只适用于大批量生产 滚齿 8~7 3.2~1.6 各种批量生产中加工直齿、斜齿外啮合圆柱齿轮和蜗轮 剃齿 7~6 0.8~0.4 大批量生产中滚齿或插齿后未经淬火的齿轮精加工 珩齿 7~6 1.6~0.4 大批量生产中高频淬火后齿形精加工 磨齿 6~3 0.8~0.2 单件小批生产中淬硬或不淬硬齿形的精加工 研齿 0.4~0.2 淬硬齿轮的齿形精加工，可有效的减小齿面的Ra值 1.2.2 复杂曲面加工与加工中心 仿形铣削 以原型作为靠模，加工中仿形头始终保持与原型曲面接触，仿形头的运动变换为电感量，信号放大控制铣床三个轴的运动，形成刀具沿曲面运动的轨迹，实现曲面的仿形加工。 数控铣削 在数控铣床或加工中心上，通过CAD/CAM系统编制的数控加工程序，控制球头铣刀按曲面坐标值逐点加工。在编程时要考虑刀具半径补偿，因为数控系统控制的是球头铣刀球心位置，而成形面是球头铣刀切削刃运动的包络面。 加工中心 备有刀库，具有自动换刀功能，工件一次装夹后能够进行多工序加工的数控机床。 特点 1）工序集中。 2）备有刀库，能自动换刀。 3）加工精度高，生产效率高。 4）一些加工中心具有自动转位工作台。 分类 按机床的形态 ①立式加工中心 ②卧式加工中心 ③龙门式加工中心 ④万能加工中心 按运动和同时控制的坐标轴数 ①三轴二联动 ②三轴三联动 ③四轴三联动 ④五轴四联动 图1.55 加工中心 1.3 特种加工方法与加工机床 特种加工——利用化学、物理及其复合方法，将电、声、光、热、磁等物理能量及化学能量，或其组合乃至与机械能组合，直接施加在零件被加工的部位上，使材料被去除、变形及改变性能等。 特种加工方法的分类（按能量形式和作用原理） 1）电能与热能作用方式：电火花成形与穿孔加工（EDM），电火花线切割加工（WEDM），电子束加工（EBM），等离子体加工（PAM）。 2）电能与化学能作用方式：电解加工（ECM），电铸加工（ECM）。 3）电化学能与机械能作用方式：电解磨削（ECG），电化学机械光整加工。 4）声能与机械能作用方式：超声波加工（USM）。 5）光能与热能作用方式：激光加工（LBM）。 6）电能与机械能作用方式：离子束加工（IM）。 7）液流能与机械能作用方式：水射流切割（WJC），磨料水喷射加工（AWJC）。 特种加工方法的特点 1）工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度。 2）可以直接利用电能、化学能、电化学能、声能、光能等能量对材料进行加工。 3）加工过程中的机械力不明显，工件很少产生机械变形和热变形，有助于提高工件的加工精度和表面质量。 4）各种加工方法可以有选择地复合成新的工艺方法，使生产效率大幅度地增长，加工精度也相应提高。 5）每产生一种新的能源，就有可能产生一种新的特种加工方法。 图 1.56 电火花加工原理 1-床身 2-立柱 3-工作台 4-工件电极 5-工具电极 6-进给机构 7-工作液 8-脉冲电源 9-工作液循环过滤系统 1.3.1 电火花加工（放电加工） 利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温，熔蚀工件材料实现加工。 图1.57 电火花线切割加工机床的工作原理 1-贮丝筒 2-工作台X-Y向驱动电动机 3-导轮 4-电极丝 5-工件 -脉冲电源 电火花加工的特点 1）适合于加工用普通机械加工方法难以加工的各种导电材料。材料的可加工性几乎与其机械性能（硬度、脆性、热处理状况等）无关。 2）工具电极与工件之间没有接触式相对运动，加工时不存在宏观作用力，适用于低刚度工件和微细结构的加工。 3）工具电极不需要比工件材料硬，工具电极制造比较容易。 4）脉冲电极持续时间极短，材料被加工表面受热影响范围小。 5）生产效率低于机械加工。 6）加工过程中电极有损耗，影响成形精度。 图1.58 电解加工原理 1-直流电源 2-工件 3-工具电极 4-电