第三章 零件机械加工常用方法及设备.ppt

本章要点本章要点各种典型表面常见的加工方法各种加工方法所用设备、刀具各种加工方法的特点及应用第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 镶齿式周铣刀1第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 第一节 外圆柱面加工一、外圆柱面车削一、外圆柱面车削车削加工设备车削加工设备 车削加工设备是车床，常用的车床为卧式车床，大型零件往往在立车削加工设备是车床，常用的车床为卧式车床，大型零件往往在立式车床上进行，在自动化加工中常常用车削加工中心机床上进行。大批式车床上进行，在自动化加工中常常用车削加工中心机床上进行。大批量生产中也采用专用车床进行加工（如凸轮轴车床）。量生产中也采用专用车床进行加工（如凸轮轴车床）。卧式车床卧式车床立立式式车车床床2第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 车削加工中心车削加工中心3车削加工工艺范围车削加工工艺范围 卧式车床的工艺范围十分广泛，能车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及卧式车床的工艺范围十分广泛，能车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。车削加工总的来说各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。车削加工总的来说是外圆表面的粗加工方法。是外圆表面的粗加工方法。uu注意：不同加工工艺所用的车刀不同。注意：不同加工工艺所用的车刀不同。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 卧式车床加工范围卧式车床加工范围4车削加工刀具车削加工刀具l l按途分按途分外圆车刀、端面车刀、切槽刀、螺纹车刀等。外圆车刀、端面车刀、切槽刀、螺纹车刀等。l l按结构形式分按结构形式分焊接式硬质合金车刀、机械夹固式硬质合金车刀。焊接式硬质合金车刀、机械夹固式硬质合金车刀。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 焊接式车刀焊接式车刀机械夹固式车刀机械夹固式车刀5二、外圆柱面磨削（外圆表面精加工）二、外圆柱面磨削（外圆表面精加工）中心外圆磨削设备中心外圆磨削设备 中心磨削是以工件的中心孔或外圆面定位装夹的磨削方法，所用设备中心磨削是以工件的中心孔或外圆面定位装夹的磨削方法，所用设备一般是外圆磨床。磨床上安装有砂轮（刀具）。一般是外圆磨床。磨床上安装有砂轮（刀具）。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 外圆磨床外圆磨床6中心外圆磨削进给方式中心外圆磨削进给方式l l纵磨法纵磨法适合磨削长度大适合磨削长度大的外圆柱表面，是最广泛的的外圆柱表面，是最广泛的磨削方式，其特点是磨削精磨削方式，其特点是磨削精度高，生产率低。度高，生产率低。l l横磨法横磨法适合磨削长度比适合磨削长度比砂轮宽度短的外圆柱表面，砂轮宽度短的外圆柱表面，其特点与纵磨法相反。其特点与纵磨法相反。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 外圆磨削的进给方式外圆磨削的进给方式l l 综合磨法综合磨法纵磨法与横磨法的综合应用。纵磨法与横磨法的综合应用。l l 深磨法深磨法相当于在一次纵向行程中完成了粗磨和精磨，其生产率较相当于在一次纵向行程中完成了粗磨和精磨，其生产率较 高，但修整砂轮较费时。高，但修整砂轮较费时。7无心外圆磨削无心外圆磨削 无心外圆磨削是以工件磨削面自身定位，工件放在砂轮和导轮之间，无心外圆磨削是以工件磨削面自身定位，工件放在砂轮和导轮之间，用托板支持着进行磨削。用托板支持着进行磨削。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 无心磨削外圆无心磨削外圆 无心外圆磨削的特点是工件不需装夹，辅助时间短，且容易实现自动化加工，因此生产率较高。但表面间的相互位置精度（如同轴度）不能得到修正。无心外圆磨削主要适用于大批量生产中磨削细长轴、套和销等零件。8三、外圆柱面的光整加工三、外圆柱面的光整加工光整加工的概念光整加工的概念 光整加工方法是多种具体加工方法的总称，其主要作用是降低零件表光整加工方法是多种具体加工方法的总称，其主要作用是降低零件表面粗糙度值，提高表面光滑程度，同时改善零件表面层的物理机械性能。面粗糙度值，提高表面光滑程度，同时改善零件表面层的物理机械性能。但一般不能提高零件的加工精度。但一般不能提高零件的加工精度。光整加工的方法光整加工的方法第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 l l 超精加工超精加工其原理是采用细其原理是采用细 粒度的砂条（油石），在很小粒度的砂条（油石），在很小 的压力下作低频振动，以实现的压力下作低频振动，以实现 对工件进行微量磨削的一种光对工件进行微量磨削的一种光 整加工方法。超精加工不仅可整加工方法。超精加工不仅可 以加工外圆面，也可以加工内以加工外圆面，也可以加工内 孔、平面和球面。孔、平面和球面。超精加工原理9l l研磨研磨是最早出现的一种光整加工方法，其原理是研磨套在一定压力是最早出现的一种光整加工方法，其原理是研磨套在一定压力下与工件作复杂相对运动，工件缓慢转动，带动磨料对工件表面起切削下与工件作复杂相对运动，工件缓慢转动，带动磨料对工件表面起切削作用。作用。l l抛光抛光其原理是在高速回转的弹性轮上涂上抛光膏，使工件与弹性轮其原理是在高速回转的弹性轮上涂上抛光膏，使工件与弹性轮接触，或使工件高速回转，用细粒度砂带与工件接触。接触，或使工件高速回转，用细粒度砂带与工件接触。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 研磨原理曲轴抛光10第二节 孔加工一、孔加工的特点及设备一、孔加工的特点及设备孔加工特点孔加工特点l l与外圆表面加工相比，孔加工工作条件较为不利。与外圆表面加工相比，孔加工工作条件较为不利。l l孔加工刀具都是定尺寸刀具，并且结构复杂。孔加工刀具都是定尺寸刀具，并且结构复杂。l l与外圆表面加工相比，在加工尺寸、精度相同时，孔加工所需要的工序与外圆表面加工相比，在加工尺寸、精度相同时，孔加工所需要的工序要多些。要多些。孔加工设备孔加工设备 孔加工设备一般是钻床和镗床，在自动化加工中，在加工中心机床上孔加工设备一般是钻床和镗床，在自动化加工中，在加工中心机床上进行。钻床有立式钻床、摇臂钻床等，镗床有卧式镗铣床、金刚镗床等。进行。钻床有立式钻床、摇臂钻床等，镗床有卧式镗铣床、金刚镗床等。在汽车大批量生产中，对孔系加工往往采用专用组合钻床加工。在汽车大批量生产中，对孔系加工往往采用专用组合钻床加工。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 11第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 立式钻床立式钻床摇臂钻床摇臂钻床立式组合钻床立式组合钻床12第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 卧式镗铣床卧式双面金刚镗床卧式双面金刚镗床13二、孔加工种类及刀具二、孔加工种类及刀具钻孔钻孔 钻孔是孔的粗加工方法。钻孔的直径一般不大于钻孔是孔的粗加工方法。钻孔的直径一般不大于50mm50mm，零件上较大，零件上较大尺寸的孔一般在毛坯上直接铸造或锻造出来。尺寸的孔一般在毛坯上直接铸造或锻造出来。钻孔所用刀具为钻孔所用刀具为麻花钻麻花钻。麻花钻为定尺寸刀具，标准麻花钻尺寸成标。麻花钻为定尺寸刀具，标准麻花钻尺寸成标准系列，由国家标准规定。麻花钻材料一般为高速钢。准系列，由国家标准规定。麻花钻材料一般为高速钢。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 麻花钻花钻麻花钻工作图14扩孔扩孔 扩孔是用扩孔是用扩孔钻扩孔钻对已经钻出的孔，或铸出、锻出的孔作进一步加工，对已经钻出的孔，或铸出、锻出的孔作进一步加工，作为精加工（铰孔）前的预加工。作为精加工（铰孔）前的预加工。扩孔刀具为扩孔钻。扩孔钻的结构型式随加工直径大小而不同。加工扩孔刀具为扩孔钻。扩孔钻的结构型式随加工直径大小而不同。加工 直径较小时用直径较小时用整体式扩孔钻整体式扩孔钻，加工直径较大时用，加工直径较大时用套装式扩孔钻套装式扩孔钻。扩孔。扩孔 钻刀齿比麻花钻多，一般为钻刀齿比麻花钻多，一般为3 34 4个，顶端为平头，没有横刃。个，顶端为平头，没有横刃。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 整体式扩孔钻套装式扩孔钻15 扩孔钻刀齿可以用高速钢制成，也可以用硬质合金刀片。扩孔钻除了扩孔钻刀齿可以用高速钢制成，也可以用硬质合金刀片。扩孔钻除了加工圆柱孔外，还可以用各种加工圆柱孔外，还可以用各种特殊形状的扩孔钻特殊形状的扩孔钻加工孔口，如沉头孔、加工孔口，如沉头孔、孔口锥面、孔口凸台面等，通常称为孔口锥面、孔口凸台面等，通常称为锪孔，锪孔，此时，称为此时，称为锪孔钻锪孔钻。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 几种锪孔加工16铰孔铰孔 铰孔是利用铰孔是利用铰刀铰刀对孔进行精加工的方法。铰刀本身的尺寸精度直接决对孔进行精加工的方法。铰刀本身的尺寸精度直接决定了孔加精度，因此，铰刀的制造公差和表面粗糙度要求非常严格。定了孔加精度，因此，铰刀的制造公差和表面粗糙度要求非常严格。铰刀分整体式和套装式，其刀齿较多，一般为铰刀分整体式和套装式，其刀齿较多，一般为6 61212个。个。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 整体式铰刀套装式铰刀17镗孔镗孔 镗孔一般是在镗床上用镗孔一般是在镗床上用镗刀镗刀进行孔加工的方法，此时刀具回转，工件进行孔加工的方法，此时刀具回转，工件作进给运动。作进给运动。镗孔一般是大尺寸孔唯一的加工方法。镗孔一般是大尺寸孔唯一的加工方法。镗刀种类有镗刀种类有单刃镗刀单刃镗刀和和双刃镗刀双刃镗刀。镗刀安装在镗刀杆上，并具有微调。镗刀安装在镗刀杆上，并具有微调装置，镗刀杆与镗床主轴连接。装置，镗刀杆与镗床主轴连接。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 镗孔加工示意图镗刀及镗刀杆18拉孔拉孔 拉孔是用特制的拉孔是用特制的拉刀拉刀在拉床上进行的孔加工方法，也是一种高生产率在拉床上进行的孔加工方法，也是一种高生产率的精加工孔方法，适用于大量生产。的精加工孔方法，适用于大量生产。拉孔的主运动是拉刀的移动，而进给运动是靠拉刀刀齿的拉孔的主运动是拉刀的移动，而进给运动是靠拉刀刀齿的齿升量齿升量来完来完成，所以拉床不需要进给运动。成，所以拉床不需要进给运动。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 拉孔示意图拉刀19磨孔磨孔 磨孔是孔的精加工方法，其原理与外圆表面磨削一样，但它有以下特点：磨孔是孔的精加工方法，其原理与外圆表面磨削一样，但它有以下特点：l l砂轮的工作条件差。砂轮的工作条件差。l l砂轮轴的刚性差。砂轮轴的刚性差。l l砂轮与工件孔接触面积大，散热条件差。砂轮与工件孔接触面积大，散热条件差。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 内孔磨削示意图20珩磨孔珩磨孔 珩磨孔属于孔的光整加工，除此之外，孔珩磨孔属于孔的光整加工，除此之外，孔光整加工与外圆面一样，还有超精加工、研光整加工与外圆面一样，还有超精加工、研磨等。珩磨原理是采用由细粒度的砂条（油磨等。珩磨原理是采用由细粒度的砂条（油石）组成的珩磨头作回转和往复运动，以实石）组成的珩磨头作回转和往复运动，以实现对工件孔进行低速微量磨削和摩擦抛光。现对工件孔进行低速微量磨削和摩擦抛光。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 珩磨 加工示意图磨削轨迹展开图21一、平面刨削加工一、平面刨削加工 刨削是平面加工的一种基本方法，是采用刨刀在牛头刨床或龙门刨削是平面加工的一种基本方法，是采用刨刀在牛头刨床或龙门刨床上进行。刨床上进行。刨削加工由于刀具有空行程，生产率较低，一般只刨削加工由于刀具有空行程，生产率较低，一般只用于单件、小批量生产中加工窄长平面。用于单件、小批量生产中加工窄长平面。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 第三节 平面加工龙门刨床牛头刨床22二、平面铣削加工二、平面铣削加工铣削加工设备（铣床）铣削加工设备（铣床）铣床主要有三种：卧式万能铣床、立式铣床和龙门铣床等。铣床主要有三种：卧式万能铣床、立式铣床和龙门铣床等。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 卧式万能铣床立式铣床23第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 龙门铣床铣削加工内容铣削加工工艺范围铣削加工工艺范围 铣削加工可以加工平面，也可以加工沟槽、成形面（齿轮）等。铣削加工可以加工平面，也可以加工沟槽、成形面（齿轮）等。24铣削方式与铣刀铣削方式与铣刀l l端铣与端铣刀端铣与端铣刀 端铣是用排列在铣刀端部的刀齿进行铣削，所用铣刀成为端铣刀。端端铣是用排列在铣刀端部的刀齿进行铣削，所用铣刀成为端铣刀。端铣刀的结构型式有铣刀的结构型式有整体式和镶齿式整体式和镶齿式。端铣一般在立式铣床上进行。端铣一般在立式铣床上进行。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 整体式端铣刀镶齿式端铣刀铣削方式25l l周铣及圆柱铣刀周铣及圆柱铣刀 周铣是用分布在铣刀圆柱面上的切削刃进行铣削，所用铣刀成为圆柱周铣是用分布在铣刀圆柱面上的切削刃进行铣削，所用铣刀成为圆柱铣刀，圆柱铣刀也分整体式和镶齿式两种。铣刀，圆柱铣刀也分整体式和镶齿式两种。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 整体式周铣刀镶齿式周铣刀26三、平面磨削及光整加工三、平面磨削及光整加工平面磨削平面磨削 平面磨削是平面的精加工方法，根据其平面磨削是平面的精加工方法，根据其砂轮工作部位不同分圆周磨削和端面磨削。砂轮工作部位不同分圆周磨削和端面磨削。平面光整加工平面光整加工 超精加工、研磨、抛光等。超精加工、研磨、抛光等。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 平面磨床磨削方式27一、齿形粗加工一、齿形粗加工成形铣齿成形铣齿 最常见的成形法加工齿形是在最常见的成形法加工齿形是在铣床上用齿轮铣刀铣齿。模数小的铣床上用齿轮铣刀铣齿。模数小的齿轮用齿轮用盘形铣刀盘形铣刀铣削，模数大的齿铣削，模数大的齿轮用轮用指形铣刀指形铣刀铣削。成形铣齿由于铣削。成形铣齿由于生产力低，主要用于单件、小批量生产力低，主要用于单件、小批量生产。生产。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 第四节 齿轮的齿形加工盘形铣刀指形铣刀28滚齿滚齿 滚齿是在滚齿机上利用一对轴线滚齿是在滚齿机上利用一对轴线相互交叉相互交叉的圆柱螺旋齿轮相啮合的原的圆柱螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的，所用刀具称为理进行加工的，所用刀具称为滚刀滚刀。滚齿由于生产力高，适用于大批量。滚齿由于生产力高，适用于大批量生产。生产。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 滚齿原理滚刀29插齿插齿 插齿是在插齿机上利用一对轴线插齿是在插齿机上利用一对轴线相互平行相互平行的圆柱齿轮作无间隙啮合运的圆柱齿轮作无间隙啮合运动原理来进行加工的，所用刀具称为动原理来进行加工的，所用刀具称为插齿刀插齿刀。插齿可作为滚齿的补充方。插齿可作为滚齿的补充方法，特别适合加工多联齿和内齿。法，特别适合加工多联齿和内齿。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 插齿刀类型插齿示意图30二、齿形精加工二、齿形精加工剃齿剃齿 剃齿是齿轮热处理前的一种精加工方法，它是在剃齿机上利用一对交剃齿是齿轮热处理前的一种精加工方法，它是在剃齿机上利用一对交叉轴螺旋齿轮啮合时齿面间存在相对滑移的原理来工作的，所用刀具称叉轴螺旋齿轮啮合时齿面间存在相对滑移的原理来工作的，所用刀具称为为剃齿刀剃齿刀。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 剃齿加工示意图剃齿刀31磨齿磨齿 磨齿是当齿形精度要求较高，或是在淬火后齿形变形较大，需要修正磨齿是当齿形精度要求较高，或是在淬火后齿形变形较大，需要修正时采用的一种齿形精加工方法。时采用的一种齿形精加工方法。第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 蜗杆砂轮磨齿32课外作业 1 1、了解各种典型表面常见的粗加工和精加工方、了解各种典型表面常见的粗加工和精加工方法，其加工特点是什么。法，其加工特点是什么。2 2、各种加工方法所用设备和刀具是什么？、各种加工方法所用设备和刀具是什么？第三章第三章 零件机械加工常用方法及设备零件机械加工常用方法及设备 33