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第8章 机械零件表面加工
8.1 金属切削机床
金属切削机床是对金属工件进行切削加工的机器,由于它是用来制造机器的,也是唯一能制造机床自身的机器,故又称为\"工作母机\",习惯上简称为机床.
机床是机械制造业的基本加工装备,它的品种,性能,质量和技术水平直接影响着其他机电产品的性能,质量,生产技术和企业的经济效益.机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力和水平,在很大程度上取决于机床的水平,所以机床属于基础机械装备.
实际生产中需要加工的工件种类繁多,其形状,结构,尺寸,精度,表面质量和数量等各不相同,为了满足不同加工的需要,机床的品种和规格也应多种多样.尽管机床的品种很多,各有特点,但它们在结构,传动及自动化等方面有许多类似之处,也有着共同的原理及规律.
8.1.1金属切削机床的类型及基本构造
8.1.1.1机床的分类
目前金属切削机床的品种非常多,为了便于区别,使用与管理,需要对机床加以分类.
机床主要是按照加工性质和所使用刀具进行分类,目前我国机床分为十二大类:车床,钻床,镗床,磨床,齿轮加工机床,螺纹加工机床,铣床,刨插床,拉床,特种加工机床,切断机床和其它机床.
除上述基本分类外,按照它们的通用性程度,可分为通用机床和专用机床;同一种机床中,按照加工精度的不同,可分为普通精度机床,精密机床和高精度机床.此外,机床还可按照自动化程度的不同,分为手动的,机动的,半自动的和自动的机床;按照重量的不同,可分为仪表机床,一般机床,大型机床和重型机床;按照机床工作部件器官的数目,分为单轴的,多轴的,单刀的,多刀的机床等.
8.1.1.2机床的型号编制方法
机床的型号必须反映出机床的类别,结构特性和主要的技术规格.中国的机床型号是按1994年颁布的标准GB/T 15375一94《金属切削机床型号编制方法》编制的,此标准规定,机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成,它适用于新设计的各类通用机床,专用机床和回转体加工自动线(不包括组合机床,特种加工机床).这里主要介绍各类通用机床型号的编制方法.
1. 型号表示方法
通用机床的型号由基本部分和辅助部分组成,中间用\"/\"隔开,读作\"之\".基本部分需统一管理,辅助部分纳入型号与否由生产厂家自定,型号的构成如下.
其中△表示数字,○表示大写汉语拼音字母,( )表示可选项,(△)表示大写汉语拼音字母或阿拉伯数字.
2. 机床的类别代号
机床的类别代号,用该类机床名称汉语拼音的第一个字母(大写)表示(见表4-1),磨床分类代号用阿拉伯数字代表,作为型号的首位.
表4-1 普通机床类别代号
类别
车床
钻床
镗床
磨床
齿轮加工机床
螺纹加工机床
铣床
刨插床
拉床
锯床
其他机床
代号
C
Z
T
M
2M
3M
Y
S
X
B
L
G
Q
读音
车
钻
镗
磨
二 磨
三磨
牙
丝
铣
刨
拉
割
其他
3.机床的通用特性代号,结构特性代号
用汉语拼音字母表示,各类机床的通用特性代号及划分见表4-2.
表4-2通用特性代号及划分
通用
特性
高精度
精密
自动
半自动
数控
加工中心
(自动换刀)
仿形
轻型
加重型
简式或经济型
柔性加工单元
数显
高速
代号
G
M
Z
B
K
H
F
Q
C
3
R
X
s
读音
高
密
自
半
控
换
仿
轻
重
简
柔
显
速
4. 机床的组别,系列代号
每类机床划分为10个组,每组又划分为10个系(系列),都用一位阿拉伯数字表示.在同类机床中,主要布局或使用范围基本相同的机床,即为同一组;在同一组机床中,其主参数相同,主要结构及布局型式相同的机床,即为同一系.可参阅有关手册.
5. 机床主参数,主轴数和第二主参数
机床主参数代表机床规格大小,用折算值表示,位于系代号之后.某些通用机床,当无
法用一个主参数表示时,则在型号中用设计顺序号表示.机床的主轴数应以实际数值列入型号,置于主参数之后,用乘号\"×\"分开.第二主参数(多轴机床的主轴数除外)一般不予表示,它是指最大模数,最大跨距,最大工件长度等,在型号中表示第二主参数,一般折算两位数为宜.
6. 机床的重大改进顺序号
当机床的结构,性能有更高的要求,需按新产品重新设计,试制和鉴定时,按改进的先后顺序选用A,B,C……汉语拼音字母加在基本部分的尾部,以区别原机床型号.
例4-1 某机床厂生产的最大磨削直径为320mm的半自动高精度外圆磨床,其型号为MBG1432A,其表示意义如下.
8.1.1.3普通机床的构成及布局
现代金属切削机床依靠大量的机械,电气,电子,液压,气动装置来实现运动和循环,由传动装置,动力装置,执行机构,辅助机构和控制系统联合在一起,形成统一的工艺综合体.它包括以下几部分:
(1)支承及定位部分联接机床上各部件并使刀具与工件保持正确相对位置.床身,底座,立柱,横梁等都属支承部件;导轨,工作台,刀具和夹具的定位元件属定位部分.
(2)运动部分为加工过程提供所需的切削运动和进给运动.包括主运动传动系统,进给传动系统以及液压进给系统等,以保证工艺参数所需的切削速度,进给量的实现.如车床主轴箱内主传动系统带动主轴实现主运动,进给箱内进给系统的运动传给溜板箱带动刀架运动.
(3)动力部分即加工过程和辅助过程的动力源,如带动机械部分运动的电动机和为液压,润滑系统工作提供能源的液压泵等.
(4)控制部分用来启动和停止机床的工作,完成为实现给定的工艺过程所要求的刀具和工件的运动,包括机床的各种操纵机构,电气电路,调整机构,检测装置等.
图8.1是CA6132车床的外形图.
图8.1 C6132普通车床外形
8.1.2机床的传动系统
8.1.2.1机床的传动系统的组成
机床为了实现加工过程中所需的各种运动,必须具备以下三个基本部分.
(1)动力源 动力源是提供动力的驱动装置,一般采用三相异步电动机作动力源.
(2)执行件 执行件是执行机床运动的最终部件,如主轴,刀架,工作台等,它的作用是安装工件或刀具,并直接带动它完成一定形式的运动和保持准确的运动轨迹.
(3)传动装置 传动装置是传递运动和动力的装置.通过它把动力源和执行件联系来,使执行件进行必要的准确的运动.在多数情况下,传动装置同时还需完成变速,变向改变运动形式等任务,使执行件获得所需要的运动的形式,速度和方向.
机床传动装置,按传动机构特点和传动介质的不同可分为机械传动,液压传动,电气动,气压传动和以及以上几种方式的组合传动.
8.1.2.2机床的传动链和传动联系
在机床上,为了得到所需的运动,需要通过一系列的传动件把执行件和动力源或者把执行件和执行件连接起来,这种连接称为传动联系.构成一个传动联系的一系列传动件,称传动链.传动链中通常包含两类传动机构:一类是传动方向固定不变的传动机构,如定比齿轮副,蜗杆蜗轮副,丝杆螺母副等,称为定比传动机构;另一类是根据加工要求可以变换动比和传动方向的传动机构,如挂轮变速机构,滑移齿轮变速机构,离合器变速机构等,称为换置机构.传动链可分为内,外联系两种.
1.外联系传动链
外联系传动链是联系动力源和机床执行件之间的传动链,它使执行件得到预定速度的运动,并传递一定的动力.外联系传动链传动比的变化,只影响生产率或表面粗糙度,不影响工件表面形状的形成.
2.内联系传动链
将两个或两个以上的单元运动组成复合成形运动的执行件与执行件之间的传动联系称为内联系,构成内联系的一系列传动件称为内联系传动链.内联系传动链所联系的执行件之间对速度(及相对位移量)应有严格的要求,否则无法保证切削所需的正确的运动轨迹.在内联系传动链中,各传动副的传动比必须准确,不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副,如带传动,链传动.在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时,联系主轴与刀架之间的传动链,就是一条传动比有严格要求的内联系传动链,它能保证并得到螺纹所需的螺距.
8.1.2.3传动原理图
机床所有传动链和它们之间的相互联系,组成了机床的传动系统.为了简明地表示机加工过程中各个运动的传动联系,常用简单的传动原理图.传动原理图中规定用一些简明的标准符号来表示传动链的各传动件和执行件等,并且只表示与表明形成直接有关的运动和传动联系.图8.2所示为传动链原理图常用的一些示意符号.
为了对传动原理图有进一步了解,下面以卧式车床为例进行说明.图8.3所示为卧式车床车螺纹时的传动原理,在主轴至刀架之间的内联系中,4-5,6-7间的传动比是固定不变的,5-6是一个传动比可以调整的换置机构,它的传动比值应满足所车削螺纹导程的要求,即主轴每转一转,刀具应均匀地移动1个被加工螺纹导程L的距离,是复合成形运动.在电动机至主轴之间的外联系中,1-2及3- 4间的传动比是固定的,2-3间为传动比可调整的换置机构,变换传动比值可改变主轴转速.
在卧式车床上车外圆时,需要两个独立的,简单的成形运动,即主轴的旋转运动和刀架的直线运动.这两个成形运动之间没有相对速度的严格要求,两者之间不是内联系,因此,两个成形运动可以各自与单独的电动机联接,也可以共用一个电动机.成形运动按其组成情况,可分为简单和复合成形运动.
8.1.2.4机床传动系统图
为表示传动原理图的传动关系,常采用机床传动系统图.在传动系统图中,各种传动元件用简单的规定符号表示(符号规定见GB4460-84 (机械制图——机械传动示意图中的规定符号)),并尽可能地按照运动传递顺序依次排列,以展开图的形式画在机床的外形轮廓内.图8.4所示为CA6132型卧式车床的传动系统图,该图只表示传动关系,不反映各传动元件的实际尺寸和空间位置.
1.主运动分析 主运动传动链的两端是电动机与主轴,它的功用是把电动机的运动及动力传给主轴,使主轴带动工件旋转实现主运动,并满足卧式车床主轴变速和换向的要求.
主运动传动链的两端是由电动机开始,带动变速箱内的轴Ⅰ旋转,轴Ⅰ上有双联滑移齿轮19,33,可分别与轴Ⅱ上的齿轮34,22相吻合,使轴Ⅱ获得两种速度.轴Ⅱ上的齿轮34,22和28又可分别与轴Ⅲ上的三联滑移齿轮32,45和39相啮合,使轴Ⅲ得到六种(2×3)种速度.
图8.4 C6132卧式车床传动系统图
主运动经过带轮φ176mm和φ200mm传至主轴箱内.φ200mm的带轮与齿轮27由轴套连成一体,空套在轴Ⅳ上.轴套Ⅴ的两端有齿轮63和17,主轴Ⅵ上有固定齿轮58.轴套Ⅳ的运动分两条路线传至主轴Ⅵ,一是经过齿轮27/63和7/58将运动传给主轴Ⅵ,使主轴Ⅵ获得六种低速;二是通过移动轴套Ⅴ,带动内齿轮离合器Μ1向左移动,与齿轮27啮合,同时也使轴套Ⅴ上的齿轮63,17向左与齿轮27,58脱开,将运动传至主轴,从而获得六种高速.因此,主轴Ⅵ可得十二种速度.
主运动的传动路线可用传动结构式表示:
从传动路线表达方式可以看出从电动机至主轴的各种转速的传动关系.主轴的反转通过电动机的反转实现.
2.进给运动分析 卧式车床的进给运动是从主轴开始,通过反向机构,挂轮,进给箱和溜板箱的传动机构,使刀架作纵向,横向或车螺纹进给.无论是一般车削和螺纹车削都是以主轴(工件)每转一转,刀具移动的距离(mm/r)来计算的,所以在分析进给运动的传动链时,是把主轴和刀架作为传动链的两端件.
运动由主轴经过反向机构(图8.4中的55/55或55/35×35/55,该反向机构不论处于哪种啮合状态,速比均为1,只是改变运动方向)传给轴Ⅶ,再经过挂轮箱的齿轮29/58和交换齿轮a/b,c/d将运动传至进给箱.
进给箱内的传动,是由轴Ⅷ通过齿轮27/24,30/48,26/52,21/24和27/36中的任意一对齿轮将运动传至轴Ⅸ获得五种不同的转速.再通过增倍机构的齿轮26/52或39/39,以及齿轮26/52或52/26将运动传至轴Ⅹ,从而使轴Ⅹ获得二十种不同的转速.轴Ⅹ上的齿轮39又可分别与丝杠或光杠上的齿轮39相啮合,从而使丝杠或光杠转动.
丝杠转动时,合上开合螺母,则可使溜板箱作纵向移动,以车削螺纹.
光杠转动时,运动经过溜板箱内的蜗杆蜗轮2/45传至轴Ⅺ.当合上锥形离合器Μ2时,运动再经过齿轮24/60,25/25传至轴ⅩⅢ.轴ⅩⅢ顶端有小齿轮14,它与固定在床身上的齿条相啮合,小齿轮14转动时,带动溜板箱,床鞍及刀架做纵向进给运动.当合上锥形离合器Μ3时,运动由齿轮38/47,47/13传至横向丝杠,使横向丝杠转动,通过螺母带动刀架做横向进给运动.脱开离合器,纵或横向进给可以手动.
进给运动的传动路线可用下面的传动结构式来表示:
在进给运动中,进给量或螺距也可根据各条传动路线上传动件的传动比来计算.实际上在一般车削和加工各种标准螺距的螺纹时,并不需要计算,只要从进给量及螺距的指示牌中,选出挂轮箱应配换的齿轮和调整进给箱上各操纵手柄的位置即可.
8.1.3常用机床概述
8.1.3.1车床
在一般机器制造厂中,车床约占金属切削机床总台数的20%～35%.主要用于加工内外圆柱面,圆锥面,端面,成形回转表面以及内外螺纹面等.车床加工所使用的刀具主要是车刀,还可用钻头,扩孔钻,铰刀等孔加工刀具.车床的种类很多,按用途和结构的不同有卧式车床,立式车床,<a name=baidusnap0></a><B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>,自动和半自动车床以及各种专门化车床等.其中卧式车床是应用最广泛的一种.卧式车床的经济加工精度一般可达IT8左右,精车的表面粗糙度可达Ral.25～2.5.
1. CA6140型卧式车床
CA6140型卧式车床,其结构具有典型的卧式车床布局,它的通用性程度较高,加工范围较广,适合于中,小型的各种轴类和盘套类零件的加工;能车削内外圆柱面,圆锥面,各种环槽,成形面及端面;能车削常用的米制,英制,模数制及径节制4种标准螺纹,也可以车削加大螺距螺纹,非标准螺距及较精密的螺纹;还可以进行钻孔,扩孔,铰孔,滚花和抛光等工作.
2. 立式车床
立式车床适于加工直径大而高度小于直径的大型工件,按其结构形式可分为单柱式和双柱式两种.立式车床的主参数用最大车削直径的1/100表示.例如,C5112A型单柱立式车床的最大车削直径为1200mm.
由于立式车床的工作台处于水平位置,因此,对笨重工件的装卸和找正都比较方便,工件和工作台的重量比较均匀地分布在导轨面和推力轴承上,有利于保持机床的工作精度和提高生产率.
3. <B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>
与卧式车床相比,<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>在结构上的明显特点是没有尾座和丝杠.卧式车床的尾座由<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>的转塔刀架所代替.
在<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>上,根据工件的加工工艺情况,预先将所用的全部刀具安装在机床上,并调整好;每组刀具的行程终点位置由可调整的挡块来加以控制.加工时用这些刀具轮流进行切削.机床调整好后,加工每个工件时不必再反复地装卸刀具及测量工件尺寸,因此,在成批加工复杂工件时,<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>的生产率比卧式车床高.
8.1.3.2钻床
钻床主要用于在实心材料上加工孔,也可以进行扩孔,铰孔,攻螺纹,倒角,锪孔,锪平面等.
1.台式钻床
台式钻床简称台钻,最大钻孔直径一般在16mm,最小可以加工十分之几mm的孔.台钻小巧,灵活,使用方便,适用于加工单件小批量的小型零件上的各种小孔.
2.立式钻床
图8.5为立式钻床的外形图.加工时工件直接或通过夹具安装在工作台上,主轴的旋转运动由电动机经变速箱传动.加工时主轴既作旋转的主运动,又作轴向的进给运动. 工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置,以适应在不同高度的工件上进行钻削加工.其不适于加工大型零件,生产率也不高,常用于单件,小批生产加工中小型工件.
3.摇臂钻床
摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降,主轴箱又可在摇臂上作水平移动的钻床.图8.6为摇臂钻床外形图.主轴很容易地被调整到所需的加工位置上,这就为在单件,小批生产中,加工大而重的工件上的孔带来了很大的方便.
1—变速箱 2—进给箱3—主轴 1—底座 2—立柱3—摇臂4一丝杆
4—工作台5—底座6—立柱 5,6一电动机7—主轴箱8—主轴
图8.5 立式钻床 图8.6 摇臂钻床
8.1.3.3镗床
镗床通常用于加工精度较高的孔,特别适用于孔的中心距和相互位置精度,孔的中心至基准面的尺寸和相互位置精度都有严格要求的孔系加工,如各种变速箱的轴承孔.
1.卧式铣镗床
卧式铣镗床应用得较为普遍,其工艺范围非常广泛,除用作镗孔外,还可铣端面,车凸缘的外圆,车沟槽,车螺纹,钻孔,扩孔和铰孔等.
图8.7所示为卧式铣镗床,它的主要组成部件有床身,前立柱,主轴箱,工作台和带后支撑架的后立柱等.卧式铣镗床主要有下列工作运动:镗轴4和平旋盘5的旋转主运动,镗轴4的轴向进给运动,平旋盘刀具溜板6的径向进给运动,主轴箱8的垂直进给运动,工作台3的纵向和横向进给运动.机床的辅助运动有:主轴箱9,工作台3等在进给运动方向上的快速调位移动,后立柱2的纵向调位移动,后支承架1的垂直调位移动,以及工作台3的转位运动.
在卧式铣镗床上镗孔,其坐标位置由垂直移动主轴箱和横向移动工作台来确定.机床上具有测量主轴箱(主轴)和工作台(工件)位移量的坐标测量装置,以实现刀具与工件的精确定位.
1一支承架 2一后立柱 3一工作台 4一9轴 5一平旋盘 6一溜板 7一前立柱
8一主轴箱 9一后尾筒 10一床身 11一下滑座 12一上滑座
图8.7卧式铣镗床
2.坐标镗床
坐标镗床的特点是,除了机床主要零,部件的制造精度和装配精度很高,并具有良好的刚性和抗振性外,还具有精密测量装置,以提高刀具,工件移动时的坐标位置精度,所以,坐标镗床主要于用镗削精密孔.这些孔,除了本身的精度要求很高外,孔的中心距,孔至某一基面的距离或几个孔相互间的位置精度要求都非常精确,例如钻模,镗模和检具上的精密孔.近年来,坐标镗床也在生产车间中,用作加工中小批量的精密孔系的零件.
坐标镗床的工艺范围很广,除镗孔外,它还可进行钻孔,扩孔,铰孔,精铣平面,切槽,精密刻度,样板的精密划线,孔距及直线尺寸的精密测量等工作,因此,坐标镗床是一种用途比较广泛的精密机床.
8.1.3.4铣床
铣床是用铣刀进行铣削加工的机床.通常铣削的主运动是铣刀的旋转,工件或铣刀的移动为进给运动,这有利于采用高速切削,其生产率比刨床高.铣床适应的工艺范围较广,可加工各种平面,台阶,沟槽,螺旋面等.
铣床的主要类型有升降台式铣床,龙门铣床,工具铣床,仿形铣床以及近年来发展起来的数控铣床等.
1.升降台式铣床
升降台式铣床按主轴在铣床上布置方式的不同,可分为卧式和立式两种类型.
卧式升降台铣床又称卧铣,是一种主轴水平布置的升降台铣床,在卧式升降台铣床上还可安装有主轴驱动的立铣头附件.
图8.8所示为万能升降台铣床.它与卧式升降台铣床的区别在于它在工作台与床鞍之间增装了一层转盘,转盘相对于床鞍可在水平面内扳转一定的角度(±45\'范围),以便加工螺旋槽等表面.
立式升降台铣床又称立铣,是一种主轴为垂直布置的升降台铣床,如图8.9所示.
1—立铣头 2—主轴 3—工作台4—床鞍 5—升降台
图8.9 立式升降台铣床
2.龙门铣床
龙门铣床主要用来加工大型工件上的平面和沟槽,是一种大型高效通用铣床.机床主体结构呈龙门式框架,龙门铣床刚度高,可多刀同时加工多个工件或多个表面,生产率高,适用于成批大量生产.
8.1.3.5加工中心
加工中心是备有刀库,并能自动更换刀具,对工件进行多工序加工的数字控制机床,图8.10所示立式加工中心是一台具有自动换刀装置的小型数控立式钻铣床,采用了计算机控制的数控系统.
工件经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速,进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工.加工中心由于工序的集中和自动换刀,减少了工件的装夹,测量和机床调整等时间,使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15%～20%),同时也减少了工序之间的工件周转,搬运和存放时间,缩短了生产准备周期,确保工件的加工质量,提高生产率.
1一直流伺服电动机 2一换刀机械手 3一数控柜 4一盘式刀库 5一主轴箱;
6一操作面板 7一驱动电源柜 8一工作台 9一滑座 10一床身
图8.10立式加工中心
8.1.3.6磨床
磨床是用磨料磨具(如砂轮,砂带,油石,研磨料)为工具进行切削加工的机床.它们是由于精加工和硬表面加工的需要而发展起来的,目前也有少数应用于粗加工的高效磨床.
为了适应磨削各种加工表面,工件形状及生产批量的要求,磨床的种类很多,其中主要类型有:外圆磨床,内圆磨床,平面磨床,工具磨床,刀具刃磨磨床,各种专门化磨床(如曲轴磨床,凸轮轴磨床,花键轴磨床,活塞环磨床,齿轮磨床,螺纹磨床等),研磨床,其它磨床(如珩磨机,抛光机,超精加工机床,砂轮机等).
1.Ml432A型万能外圆磨床
Ml432A型万能外圆磨床(图8.11)主要用于磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔,也能磨削阶梯轴的轴肩和端平面.其主参数以工件最大磨削直径的1/10表示.这种磨床属于普通精度级,通用性较大,而且自动化程度不高,磨削效率较低,所以适用于工具车间,机修车间和单件,小批量生产的车间.
1一床身2一头架3一工作台4一内圆磨装置5一砂轮架6一尾座A一脚踏操纵板
图8.11 Ml432A万能外圆磨床
2.无心外圆磨床
无心磨床通常指无心外圆磨床.无心外圆磨床示意图如图8.12所示.
无心磨削的特点是:工件2不用顶尖支承或卡盘夹持,置于磨削砂轮1和导轮3之间并用托板4支承定位,工件中心略高于两轮中心的连线,并在导轮摩擦力作用下带动旋转.导轮为刚玉砂轮,它以树脂或橡胶为结合剂,与工件间有较大的摩擦系数,线速度在10～50m/min左右,工件的线速度基本上等于导轮的线速度.磨削砂轮1采用一般的外圆磨砂轮,通常不变速,线速度很高,一般为35m/s左右,所以在磨削砂轮与工件之间有很大的相对速度,这就是磨削工件的切削速度.为了避免磨削出棱圆形工件,工件中心必须高于磨削砂轮和导轮的连心线,这样,就可使工件在多次转动中逐步被磨圆.
4.内圆磨床
内圆磨床主要用于磨削圆柱孔和圆锥孔,它的类型有普通内圆磨床,无心内圆磨床和行星式内圆磨床.下面介绍普通内圆磨床(见图8.13).床头箱3固定在工作台2上,由工作台2带动床头箱3沿床身1的导轨作纵向往复运动,其行程长度,由调节工作台前侧面的挡块来控制.工作台往复运动一次,砂轮架4横向进给一次.床头箱3可相对于工作台2的导轨,偏转一个角度,用以磨削锥孔.
1一床身 2一砂轮修整器 3一砂轮架 4一导轮修整器
5一转动体 6一座 7一徽量进给手轮 8一底座 1一床身 2一工作台 3一床头箱
9一拖板10一手柄11一托架 4一砂轮架 5一横拖板
图8.12 无心外圆磨床 图8.13 普通内圆磨床
内圆磨削时因直径受工件孔径的限制,只能采用较小直径的砂轮,目前,中国一般内圆磨头的转速在10000 - 20000r/min之间,所以砂轮的线速度较低.另外,因为砂轮轴细而长,刚性差,砂轮与工件内孔接触面积大,因此,内圆磨削的生产效率较低,大多用于单件小批生产.
5.平面磨床
平面磨削一般有两种形式:一种是用砂轮的周边进行磨削,简称周磨;另一种是用砂轮的端面进行磨削,简称端磨.端磨时因为砂轮与工件的接触面积大,即同时参加切削的磨粒数多,因此它的生产效率较周边磨削高,但端磨时砂轮与工件的接触面积大,磨削热量高,冷却和排屑困难,磨粒磨损不均匀,而周磨不存在端磨时的不利因素,所以磨削质量较高,适合于精磨.
根据磨削方式和机床布局的不同,平面磨床主要有卧轴矩台平面磨床,卧轴圆台平面磨床,立轴圆台平面磨床和立轴矩台平面磨床四种类型.
图8.14是使用较为普遍的卧轴矩台平面磨床,卧轴矩台平面磨床一般由床身10,工作台8,砂轮架2及机械,液压传动机构等部分组成.在工作台8上装置着电磁吸盘,用来装夹工件,工作台8可沿床身10的顶面导轨做纵向往复运动,砂轮架2沿横拖板3的导轨做周期性的横向进给运动,横拖板3(带着砂轮架2)可沿立柱6的导轨做垂直进给运动.
8.2 主要切削加工方法
机器零件的大小不一,形状和结构各异,加工方法也多种多样,其中常用的有车削,钻削,镗削,刨削,拉削,铣削和磨削等.
8.2.1车削加工
在零件的组成表面中,回转面用得最多,特别是轴套类零件表面的加工,主要在车床上进行加工,车削加工工艺特点:
(1)车削生产率高
车刀结构简单,制造,刃磨,安装方便,车削工作一般是连续进行的,当刀具几何形状和背吃刀量αp,进给量f一定时,车削切削层的截面积是不变的,因此切削过程较平稳,从而提高了加工质量和生产率.
(2)易于保证轴,盘,套等类零件各表面的位置精度
在一次装夹中车出短轴或套类零件的各加工面,然后切断;利用中心孔将轴类工件装夹在车床前后顶尖间,装夹调头车削外圆和台肩,多次装夹保证工件旋转轴线不变;将盘套类零件的孔精加工后,安装在心轴上,车削各外圆和端面,保证与孔的位置精度要求工件在卡盘,花盘或花盘—弯板上一次装夹中所加工的外圆,端面和孔,均是围绕同一旋转轴线进行的,可较好地保证各面之间的位置精度.
(3)适用于有色金属零件的精加工
当有色金属零件要求较高的加工质量时,若用磨削,则由于有色金属硬度偏低而造成砂轮表面空隙堵塞,使加工困难,故常用车,铣,刨,镗等方法进行有色金属零件的精加工.
(4)加工的材料范围广泛
硬度在30HRC以下的钢料,铸铁,有色金属及某些非金属(如尼龙),可方便地用普通硬质合金或高速钢车刀进行车削.淬火钢以及硬度在50HRC以上的材料属难加工材料,需用新型硬质合金,立方氮化硼,陶瓷或金刚石车刀车削.
图8.15 车削加工应用
如图8.15所示在车床上使用不同的车刀或其他刀具,可以加工各种回转表面,如内外圆柱面,内外圆锥圆,螺纹,沟槽,端面和成形面等.加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值为1.6~0.8.
8.2.2钻,扩,铰,镗削加工
孔是组成零件的基本表面之一,孔加工经常在钻床和车床上进行,也可以在镗床或铣床上进行.其加工方法主要是:
1. 钻削加工 常用的钻床有台式钻床,立式钻床和摇臂钻床.钻削时,钻头工作部分处在已加工表面的包围中,容易产生例如钻头的刚度和强度,容屑和排屑,导向和冷却润滑等问题.主要特点为容易产生引偏,排屑困难和切削热不易传散.常用的刀具是标准麻花钻,它用于在实体材料上加工低精度的孔,有时也用于扩孔.如图8.16所示麻花钻的结构各组成部分名称及功能如下:
(1)装夹部分 装夹部分用于与机床的连接并传递动力,包括钻柄与颈部.
(2)工作部分 工作部分用于导向,排屑,也是切削部分的后备部分.
(3)切削部分 切削部分是指钻头前端有切削刃的部分.切削部分由两个前刀面,后刀面,副后刀面组成.
图8.16 麻花钻的结构
麻花钻在制造中控制的尺寸与角度叫做麻花钻的结构参数,它们都是确定麻花钻几何形状的独立参数.包括以下几项:
(1)直径 直径指在切削部分测量的两刃带间距离.
(2)直径倒锥 远离切削部分的直径逐渐减小,形成倒锥,以减小刃带与孔壁的摩擦,相当于副偏角.
(3)钻心直径 钻心直径指与两刃沟底相切圆的直径.
(4)螺旋角螺旋角指钻头刃带棱边螺旋线展开成的直线与钻头轴线的夹角.
在各类机器零件上经常需要进行钻孔,因此钻削的应用还是很广泛的.但由于钻削的精度较低,表面较粗糙,一般加工精度在IT10以下,表面粗糙度Ra值大于12.5μm,生产效率也比较低.因此,钻孔主要用于粗加工,例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔,油孔和螺纹底孔等.但精度和粗糙度要求较高的孔,也要以钻孔作为预加工工序.单件,小批生产中,中小型工件上的小孔(一般D<13mm)常用台式钻床加工,中小型工件上直径较大的孔(一般D<50mm)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;回转体工件上的孔多在车床上加工.
2. 扩孔和铰孔
扩孔是用于扩大孔径,提高孔质量的一种孔加工方法.它可用于孔的最终加工或铰孔,磨孔前的预加工.扩孔的加工精度为IT10~IT9,表面粗糙度为Ra值为6.3~3.2.如图8.17所示,扩孔钻与麻花钻相似,但齿数较多,一般有3~4齿,因而导向性好.
图8.17 扩孔钻
铰孔用于中小直径孔的半精加工和精加工.铰刀加工时加工余量小,刀具齿数多,刚性和导向性好,铰孔的加工精度可达IT7~IT6级,甚至IT5级.表面粗糙度可达,所以得到广泛应用.铰刀的结构如图8.18所示,铰刀由工作部分,颈部和柄部组成.工作部分有切削部分和校准部分,校准部分有圆柱部分和倒锥部分.铰刀的主要结构参数有直径,齿数,主偏角,背前角,后角和槽形角.
图8.18 铰刀的结构
3.攻丝和套扣
攻丝也称攻螺纹,是用丝锥在光孔内加工出内螺纹的方法.丝锥的结构如图8.19所示,它是一段开了槽的外螺纹,由切削部分,校准部分和柄部组成.在钻床上攻丝时,柄部传递机床的扭矩,切削完毕钻床主轴需立即反转,用以退出丝锥.
用板牙在圆杆表面上切出完整的螺纹,称为套扣.板牙的结构如图8.20所示,可任选一面套扣.
图8.21是钻床上加工的几种典型工艺.
图 8.19 丝锥 图 8.20板牙
图8.21 钻床加工的几种典型工艺
3. 镗削加工
利用钻,扩,铰及车床上镗等方法加工孔只能保证孔本身的形状尺寸精度.而对于一些复杂工件(如箱体,支架等)上有若干同轴度,平行度及垂直度等位置精度要求的孔(称为孔系),上述加工方法难以完成,必须在镗床上加工.镗床可保证孔系的形状,尺寸和位置精度.
镗削加工所用刀具为镗刀,镗刀分单刃镗刀和双刃镗刀两种结构形式.
(1)单刃镗刀
如图8.22所示单刃镗刀具有结构简单,制造方便,通用性好等优点.
图8.22单刃镗刀
(2)双刃镗刀
双刃镗刀有两个切削刃参加切削,背向力互相抵消,不易引起振动.常用的有固定式镗刀块,滑槽式双刃镗刀和浮动铰刀(浮动镗刀)等.
在镗床上除可进行一般孔的钻,扩,铰,镗外,还可以车端面,车外圆,车螺纹,车沟槽,铣平面等(图8.23).对于较大的复杂箱体类零件,镗床能在一次装夹中完成各种孔和箱体表面的加工,并能较好地保证其尺寸精度和形状位置精度,这是其他机床难以胜任的.
1-工件;2-镗刀;3-主轴;4-工作台;5-镗杆支承;6-镗杆;7-转盘;8-端面车刀
图8.23 卧式镗床工作
8.2.3刨,拉削加工
1. 刨削加工 刨削是平面加工的主要方法之一,常见的刨床有牛头刨床,龙门刨床和插床等.刨削工艺特点主要体现在:通用性好,生产率不高,因此刨削主要用在单件,小批生产中,在维修车间和模具车间应用较多.刨削主要用来加工平面(包括水平面,垂直面和斜面),也广泛地用于加工直槽,如直角槽,燕尾槽和T形槽等.如果进行适当的调整和增加某些附件,还可以用来加工齿条,齿轮,花键和母线为直线的成形面等.刨削的加工范围如图8.24所示.
图8.24 刨削加工范围
刨削加工经济精度IT9~IT8,最高IT6.表面粗糙度Ra值为6.3~1.6,最高可达0.8.
2. 拉削加工 拉刀是高效的多齿工具.拉削时,利用拉刀上相邻刀齿尺寸的变化来切除加工余量.拉削后可达到公差等级IT9~IT7,表面粗糙度Ra值为3.2~0.5.拉刀的主要特点是:能加工各种形状贯通的内,外表面(图8.25),拉削精度高,生产率高 ,拉刀使用寿命长,但制造较复杂,拉刀主要用于大量,成批的零件加工.
图8.25适于拉削的典型表面
8.2.4铣削加工
在铣床上用铣刀加工工件的方法称为铣削,它是平面加工的主要方法之一.铣削时,铣刀旋转作主运动,工件作直线进给运动.
1.铣刀
铣刀由刀齿和刀体两部分组成.刀齿分布在刀体圆周面上的铣刀称圆柱铣刀,它又分为直齿和螺旋齿两种(图8.26).由于直齿圆柱铣刀切削不平稳,现一般用螺旋齿圆柱铣刀.端铣刀是用端面和圆周面上的刀刃进行切削的,它又分为整体式端铣刀和镶齿式端铣刀两种(图8.27).镶齿式端铣刀刀盘上装有硬质合金刀片,加工平面时可进行高速切削,生产上广泛应用.
(a)直齿圆柱铣刀 (b)螺旋齿圆柱铣刀 (a)整体式端铣刀 (b)镶齿式端铣刀
图8.26 圆柱铣刀 图8.27 端铣刀
铣刀的每个刀齿相当于一把车刀,其切削部分几何角度及其作用与车刀相同.
2.铣削的工艺特点
铣削的工艺特点主要体现在生产率较高,多个切削齿容易产生振动,刀齿散热条件较好,是一种被广泛应用的切削加工方法.如图8.28所示,它用于加工平面,台阶面,沟槽,成形表面以及切断等,加工范围十分广泛.
图8.28 铣削加工应用
由于铣刀是多齿刀具,铣削时同时有几个刀齿进行切削,主运动是连续的旋转运动,切削速度较高,铣削生产率较高,是平面的主要加工方法.特别在成批大量生产中,一般平面都采用端铣铣削.
铣削的经济加工精度一般可达IT9～IT8级,表面粗糙度Ra值为6.3～1.6.用高速精细铣削,加工精度可达IT6级,表面粗糙度Ra值达0.8.
8.2.5磨削加工
磨削是精加工工序,余量一般为0.1～0.3mm,加工精度高(一般可达IT5～6),表面粗糙度小(Ra0.8～0.2).磨削中砂轮担任主要的切削工作,所以可加工特硬材料及淬火工件,但磨削速度高,切削热很大,为避免工件烧伤,退火,磨削时需要充分的冷却.磨削适于加工各种表面,包括外圆,内孔,平面,花键,螺纹和齿形磨削(图8.29).
(a)花键磨削 (b)螺纹磨削 (c)齿形磨削
图8.29 磨削加工
1.平面磨削
磨削平面是在平面磨床上进行的.磨削时,砂轮的高速旋转是主切削运动,机床的其他运动分别为纵向,横向(圆周)和垂直进给运动,工件一般用磁力工作台直接安装.
磨平面可分为周磨和端磨两种(图8.30).
周磨法是用砂轮的圆周面磨削平面.砂轮与工件接触面积小,工件发热量少,砂轮磨损均匀,所以加工质量较高,但生产率相对较低,适用于精磨.
端磨法是用砂轮的端面磨削平面.砂轮与工件的接触面积相对较大,冷却液又不易浇注到磨削区内,故工件的发热量大,且砂轮端面各点的线速度不同,造成磨损不均匀,所以加工质量较周磨为低,但生产率高,故适用于粗磨.
2.外圆磨削
外圆磨削可以在普通外圆磨床,万能外圆磨床以及无心外圆磨床上进行.
在外圆磨床上可以磨削工件的外圆柱面及外圆锥面,在万能外圆磨床上不仅能磨削内,外圆柱面及外圆锥面,而且能磨削内锥面及平面.在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨外圆时,通常用顶尖装夹工件.图8.31为外圆磨削示意图,工作时砂轮的高速旋转运动为主切削运动,工件作圆周,纵向进给运动,同时砂轮作横向进给运动.
在无心外圆磨床上磨削外圆的工艺方法称无心外圆磨(图8.32).磨削时,工件不用顶尖支承,而置于磨轮和导轮之间的托板上,磨轮与导轮同向旋转以带动工件旋转并磨削工件外圆.导轮轴线倾斜所产生的轴向分力使工件产生自动的轴向位移.无心外圆磨自动化程度高,生产率高,适于磨削大批量的细长轴及无中心孔的轴,套,销等零件.
图8.32 无心磨削示意图
3.内圆磨削
磨内圆可在普通内圆磨床,万能外圆磨床上完成.如图8.33所示,由于砂轮及砂轮杆的结构受到工件孔径的限制,其刚度一般较差,且磨削条件也较外圆差,故其生产率相对较低,加工质量也不如外圆磨削.万能外圆磨床兼有普通外圆磨床和普通内圆磨床的功能,故尤其适于磨削内外圆同轴度要求很高的工件.
图8.33
8.3 典型表面加工方法
组成零件的各种典型表面,如外圆面,孔,平面,成形面,螺纹表面和齿轮齿面等,不仅具有一定的形状和尺寸,同时还要求达到一定的技术要求,如尺寸精度,形位精度和表面质量等.
8.3.1外圆表面加工方法
外圆表面是轴类,盘套类零件的主要表面或辅助表面,常用的加工方法有车削和磨削,若加工精度要求更高和表面粗糙度Ra值要求更小时,则可采用光整加工等方法.
外圆表面常用的加工方案如表8.1所示.
表8.1 外圆表面加工方案
加工方案
尺寸公差
等级
表面粗糙度
Ra值/
适用范围
粗车
粗车一半精车
精车一半精车一精车
IT13～IT11
IT10～IT9
IT8～IT7
25～12.5
6.3～3.2
1.6～0.8
除淬火钢件外的各种金属和部分非金属材料的工件
粗车一半精车一磨削
粗车一半精车一粗磨一精磨
IT8～IT7
IT6～IT5
0.8～0.4
0.4～0.2
可用于淬火和不淬火钢件,铸铁件,不宜加工有色金属件
选择外圆表面的加工方法,应根据表面的精度和表面粗糙度Ra值,工件材料和热处理要求以及批量大小,有的还需考虑零件结构形状及该表面处于零件的部位.
(1)粗车:主要作为外圆表面的预加工.
(2)粗车—半精车:用于各类零件上不重要的配合表面或非配合表面,也可作为磨削前的预加工.
(3)粗车—半精车—车:主要用于以下情况:① 加工有色金属件;② 加工盘套类零件的外圆.单件小批生产盘套类零件,往往在车床上一次装夹中精车外圆,端面和精镗孔,以保证它们之间的位置精度;③ 加工短轴销的外圆;④ 加工外圆磨床上难以装夹和磨削零件的外圆.
(4)精车—半精车—磨削:主要用于加工精度较高以及需要淬火的轴类和盘套类零件的外圆,磨削是否分粗磨和精磨,则取决于精度和表面粗糙度的要求.
(5)精车—半精车—粗磨—精磨:主要用于加工更高精度的轴类和套类零件的外圆以及作为精密加工前的预加工.
8.3.2内圆表面加工方法
内圆表面即孔,是盘套,支架和箱体等类零件的重要表面之一.孔的加工方法很多,常用的加工方法有钻孔,扩孔,铰孔,镗孔,拉孔,磨孔以及光整加工的研磨孔和珩磨孔等.
孔加工方法的选择除根据工件材料,生产批量,孔的精度,表面粗糙度以及热处理要求外,还应根据孔径大小和长径比来选择孔的加工方案.孔的加工方案见表8.2.
钢件如需调质处理,对钻,铰孔方案应安排在钻削之后;对镗削或镗,磨方案应安排在钻削或粗镗之后.淬火只能安排在磨削之前.
表8.2 内圆表面加工方案
孔加工方法
加 工 方 案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 应 范 围
钻削类
钻
IT13～IT11
25～12.5
用于任何批量生产小工件:实体部位的孔加工
铰削类
钻 — 铰
IT8～IT7
3.2～1.6
￠10以下
用于成批生产以及单件小批生产中的小孔和细长孔.可加工不淬火的钢件,铸铁件和有色金属件
钻— 扩— 铰
IT8～IT7
1.6～0.8
￠10～￠100
钻—扩—粗铰—精铰
IT7～IT6
0.8～0.4
粗镗—半精镗—饺
IT8～IT7
1.6～0.8
用于中批生产,￠30-￠100铸,锻孔的加工
拉削类
钻—拉或粗镗—拉
118～IT7
1.6～0.4
用于:大批大量生产,工件材料同铰削类
镗 类
(钻)—粗镗—半精镗
ITI8～119
6.3～3.2
多用于单件小批生产中加—j除淬火钢外的各种钢件.铸铁件
(钻)—粗镗—半精镗—精镗
IT8～IT7
1.6～0.8
和有色金属件.大批大量生产,需利用镗模
粗镗—半精镗—浮动镗
IT8～IT7
1.6～0.8
用于中批,大批生产
磨削类
(钻)—粗镗—半精镗—磨
IT8～IT7
1.6～0.8
用于淬火钢,不淬火钢及铸铁件的孔加工,但不宜加工韧性
(钻)—粗镗—半精镗—粗磨—精磨
IT7～IT6
0.8～0.4
大,硬度低的有色金属件
⑴ 非结合面.这种平面不与任何零件表面相配合,一般无加工精度要求,只有当表面为了防腐和美观时才进行加工,属低精度平面.
⑵ 结合面和重要结合面.这种平面多数用于零部件的固定连接面,如车床主轴箱,进给箱与床身的连接平面,属中等精度平面.
⑶ 导向平面.如机床的导轨面等,这种平面的精度和表面质量要求高.
⑷ 精密测量工具的工作面等.
平面的加工方法主要有车削,铣削,刨削,磨削,研磨和刮削等.平面加工方法的选择,见表8.3.
平面加工方法的选择,应根据平面的精度,表面粗糙度要求以及零件的结构和尺寸,材料性能,热处理要求,生产批量等.
⑴ 结合面,一般粗铣,粗刨或粗车.
⑵ 结合面和重要结合面,粗铣—精铣或粗刨—精刨即可,精度要求较高的,需磨削或刮削.盘类零件的结合面,如种法兰的端面,一般采用粗车--半精车—精车.
⑶ 精度较高的板块状零件,如定位用的平行垫铁等,常用粗铣(刨)--精铣--(刨)磨削的方案.量块等高精度的零件尚需研磨.
⑷ 韧性较大的有色金属件,一般用粗铣—精铣或粗刨—精刨方案.
表8.3 平面加工方案
加 工 方 案
直线度/
mm·m-1
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
粗车—精车
0.04～0.08
3.2～1.6
一般用于车削工件的端面
粗铣(或粗刨)
IT13～IT11
25～12.5
不淬火钢,铸铁和有色金属件的平面.刨削多用于单件小批生产.拉削用于大批大批生产
粗铣—精铣
0.08～0.12
IT10～IT7
6.3～1.6
粗刨—精刨
0.04～0.12
IT10～IT7
6.3～1.6
粗铣(刨)—拉
0.04～0.1
3.2～0.4
粗铣(刨)—精铣(刨)—磨
0.01～0.02
IT6～IT5
0.8～0.2
淬火及不淬火钢,铸铁的中小型零件的平面
8.3.3螺纹加工方法
根据螺纹的种类和精度要求,常用的螺纹加工方法有攻螺纹,套螺纹,车螺纹,铣螺纹和磨螺纹等.此外也可采用滚压方法加工螺纹.
螺纹加工方法的选择,主要取决于螺纹种类,公差等级,生产批量,螺纹件的结构特点等,见表8.4.
表8.4螺纹加工方法
加 工 方 案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
车削加工
IT9～IT4
3.2～0..8
适用于单件小批生产中.加工轴,盘,套类零件与轴线同心的内外螺纹以及传动丝杠和蜗杆等.
攻螺纹
IT8～IT6
6.3～1.6
适用于各种批量生产中,加工各类零件上的螺孔.直径小于M16的常用手动.大于M16或大批大量生产用机动.
铣削螺纹
IT9～IT6
6.3～3.2
适用于大批大量生产中.传动丝杠和蜗杆的粗加工和半精加工,也可加工普通螺纹.
滚压螺纹
搓丝
IT7～IT5
1.6～0.8
适用于大批大量生产中,滚压塑性材料的外螺纹.亦可滚压传动丝杠.
滚丝
IT5～IT4
0.8～0.2
磨削螺纹
IT4～IT3
0.8～0.1
适用于各种批量的高精度,淬硬或不淬硬的外螺纹及直径大于30mm的内螺纹.
8.3.4 齿形加工方法
齿轮的种类很多,最常用的是直齿和螺旋齿圆柱齿轮,而常用的齿形曲线是渐开线,渐开线齿轮的加工分为成形法和展成法(又称为范成法或包络法)两大类.成形法是用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形的方法.展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮保持啮合运动关系而切出齿形的方法.
齿形加工方法的选择应考虑齿轮精度等级,结构,形状,热处理和生产批量等因素.常用的圆柱齿轮齿形加工方案见表8.5.
表8.5 齿形加工方法
加工方案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
成形法铣齿
IT9以下
6.3～3.2
适用于单件小批生产中.加工直齿和螺旋齿轮及齿条
展成法
滚齿
IT8～IT7
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
插齿
IT8～IT7
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.但插削斜齿轮只适用于大批量生产.
剃齿
IT7～IT6
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
IT7～IT6
1.6～0.4
大批量生产中高频淬火后齿轮的精加工.
磨齿
IT6～IT3
0.8～0.2
单件小批量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,可有效地减小齿面的Ra值.
,高硬度,高脆性,耐高温材料和工业陶瓷,磁性材料等)以及精密,微细,形状复杂零件的加工.在航空航天,电子,轻工等工业部门以及电机,电器,仪表,透平机械,汽车和拖拉机等行业中,已成为不可缺少的加工方法
(a)周磨 (b) 端磨
图8.30 磨平面
图8.31 磨外圆
图8.2传动链原理图常用的一些示意符号
图8.3 卧式车床车螺纹时的传动
1—床身 2—悬臂 3—铣刀心轴 4—挂架
5—工作台6—床鞍7—升降台 8—底座
图4-18 卧式升降台铣床
1-上滑座 2-回转工作台2-主轴 4-立柱
5-主轴箱 6—床身 7-下滑座
图4-21卧式坐标镗床
图8.8 万能升降台铣床
1—纵向移动手轮 2—主电动机 3—砂轮架 4—横
向移动手轮5—砂轮修正器6—立柱 7—行程挡块
8—工作台9—垂直进给手轮 10—床身
图8.14 卧轴矩台平面磨床
·上一篇：金属加工专业词中英对照8.1 金属切削机床
金属切削机床是对金属工件进行切削加工的机器,由于它是用来制造机器的,也是唯一能制造机床自身的机器,故又称为\"工作母机\",习惯上简称为机床.
机床是机械制造业的基本加工装备,它的品种,性能,质量和技术水平直接影响着其他机电产品的性能,质量,生产技术和企业的经济效益.机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力和水平,在很大程度上取决于机床的水平,所以机床属于基础机械装备.
实际生产中需要加工的工件种类繁多,其形状,结构,尺寸,精度,表面质量和数量等各不相同,为了满足不同加工的需要,机床的品种和规格也应多种多样.尽管机床的品种很多,各有特点,但它们在结构,传动及自动化等方面有许多类似之处,也有着共同的原理及规律.
8.1.1金属切削机床的类型及基本构造
8.1.1.1机床的分类
目前金属切削机床的品种非常多,为了便于区别,使用与管理,需要对机床加以分类.
机床主要是按照加工性质和所使用刀具进行分类,目前我国机床分为十二大类:车床,钻床,镗床,磨床,齿轮加工机床,螺纹加工机床,铣床,刨插床,拉床,特种加工机床,切断机床和其它机床.
除上述基本分类外,按照它们的通用性程度,可分为通用机床和专用机床;同一种机床中,按照加工精度的不同,可分为普通精度机床,精密机床和高精度机床.此外,机床还可按照自动化程度的不同,分为手动的,机动的,半自动的和自动的机床;按照重量的不同,可分为仪表机床,一般机床,大型机床和重型机床;按照机床工作部件器官的数目,分为单轴的,多轴的,单刀的,多刀的机床等.
8.1.1.2机床的型号编制方法
机床的型号必须反映出机床的类别,结构特性和主要的技术规格.中国的机床型号是按1994年颁布的标准GB/T 15375一94《金属切削机床型号编制方法》编制的,此标准规定,机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成,它适用于新设计的各类通用机床,专用机床和回转体加工自动线(不包括组合机床,特种加工机床).这里主要介绍各类通用机床型号的编制方法.
1. 型号表示方法
通用机床的型号由基本部分和辅助部分组成,中间用\"/\"隔开,读作\"之\".基本部分需统一管理,辅助部分纳入型号与否由生产厂家自定,型号的构成如下.
其中△表示数字,○表示大写汉语拼音字母,( )表示可选项,(△)表示大写汉语拼音字母或阿拉伯数字.
2. 机床的类别代号
机床的类别代号,用该类机床名称汉语拼音的第一个字母(大写)表示(见表4-1),磨床分类代号用阿拉伯数字代表,作为型号的首位.
表4-1 普通机床类别代号
类别
车床
钻床
镗床
磨床
齿轮加工机床
螺纹加工机床
铣床
刨插床
拉床
锯床
其他机床
代号
C
Z
T
M
2M
3M
Y
S
X
B
L
G
Q
读音
车
钻
镗
磨
二 磨
三磨
牙
丝
铣
刨
拉
割
其他
3.机床的通用特性代号,结构特性代号
用汉语拼音字母表示,各类机床的通用特性代号及划分见表4-2.
表4-2通用特性代号及划分
通用
特性
高精度
精密
自动
半自动
数控
加工中心
(自动换刀)
仿形
轻型
加重型
简式或经济型
柔性加工单元
数显
高速
代号
G
M
Z
B
K
H
F
Q
C
3
R
X
s
读音
高
密
自
半
控
换
仿
轻
重
简
柔
显
速
4. 机床的组别,系列代号
每类机床划分为10个组,每组又划分为10个系(系列),都用一位阿拉伯数字表示.在同类机床中,主要布局或使用范围基本相同的机床,即为同一组;在同一组机床中,其主参数相同,主要结构及布局型式相同的机床,即为同一系.可参阅有关手册.
5. 机床主参数,主轴数和第二主参数
机床主参数代表机床规格大小,用折算值表示,位于系代号之后.某些通用机床,当无
法用一个主参数表示时,则在型号中用设计顺序号表示.机床的主轴数应以实际数值列入型号,置于主参数之后,用乘号\"×\"分开.第二主参数(多轴机床的主轴数除外)一般不予表示,它是指最大模数,最大跨距,最大工件长度等,在型号中表示第二主参数,一般折算两位数为宜.
6. 机床的重大改进顺序号
当机床的结构,性能有更高的要求,需按新产品重新设计,试制和鉴定时,按改进的先后顺序选用A,B,C……汉语拼音字母加在基本部分的尾部,以区别原机床型号.
例4-1 某机床厂生产的最大磨削直径为320mm的半自动高精度外圆磨床,其型号为MBG1432A,其表示意义如下.
8.1.1.3普通机床的构成及布局
现代金属切削机床依靠大量的机械,电气,电子,液压,气动装置来实现运动和循环,由传动装置,动力装置,执行机构,辅助机构和控制系统联合在一起,形成统一的工艺综合体.它包括以下几部分:
(1)支承及定位部分联接机床上各部件并使刀具与工件保持正确相对位置.床身,底座,立柱,横梁等都属支承部件;导轨,工作台,刀具和夹具的定位元件属定位部分.
(2)运动部分为加工过程提供所需的切削运动和进给运动.包括主运动传动系统,进给传动系统以及液压进给系统等,以保证工艺参数所需的切削速度,进给量的实现.如车床主轴箱内主传动系统带动主轴实现主运动,进给箱内进给系统的运动传给溜板箱带动刀架运动.
(3)动力部分即加工过程和辅助过程的动力源,如带动机械部分运动的电动机和为液压,润滑系统工作提供能源的液压泵等.
(4)控制部分用来启动和停止机床的工作,完成为实现给定的工艺过程所要求的刀具和工件的运动,包括机床的各种操纵机构,电气电路,调整机构,检测装置等.
图8.1是CA6132车床的外形图.
图8.1 C6132普通车床外形
8.1.2机床的传动系统
8.1.2.1机床的传动系统的组成
机床为了实现加工过程中所需的各种运动,必须具备以下三个基本部分.
(1)动力源 动力源是提供动力的驱动装置,一般采用三相异步电动机作动力源.
(2)执行件 执行件是执行机床运动的最终部件,如主轴,刀架,工作台等,它的作用是安装工件或刀具,并直接带动它完成一定形式的运动和保持准确的运动轨迹.
(3)传动装置 传动装置是传递运动和动力的装置.通过它把动力源和执行件联系来,使执行件进行必要的准确的运动.在多数情况下,传动装置同时还需完成变速,变向改变运动形式等任务,使执行件获得所需要的运动的形式,速度和方向.
机床传动装置,按传动机构特点和传动介质的不同可分为机械传动,液压传动,电气动,气压传动和以及以上几种方式的组合传动.
8.1.2.2机床的传动链和传动联系
在机床上,为了得到所需的运动,需要通过一系列的传动件把执行件和动力源或者把执行件和执行件连接起来,这种连接称为传动联系.构成一个传动联系的一系列传动件,称传动链.传动链中通常包含两类传动机构:一类是传动方向固定不变的传动机构,如定比齿轮副,蜗杆蜗轮副,丝杆螺母副等,称为定比传动机构;另一类是根据加工要求可以变换动比和传动方向的传动机构,如挂轮变速机构,滑移齿轮变速机构,离合器变速机构等,称为换置机构.传动链可分为内,外联系两种.
1.外联系传动链
外联系传动链是联系动力源和机床执行件之间的传动链,它使执行件得到预定速度的运动,并传递一定的动力.外联系传动链传动比的变化,只影响生产率或表面粗糙度,不影响工件表面形状的形成.
2.内联系传动链
将两个或两个以上的单元运动组成复合成形运动的执行件与执行件之间的传动联系称为内联系,构成内联系的一系列传动件称为内联系传动链.内联系传动链所联系的执行件之间对速度(及相对位移量)应有严格的要求,否则无法保证切削所需的正确的运动轨迹.在内联系传动链中,各传动副的传动比必须准确,不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副,如带传动,链传动.在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时,联系主轴与刀架之间的传动链,就是一条传动比有严格要求的内联系传动链,它能保证并得到螺纹所需的螺距.
8.1.2.3传动原理图
机床所有传动链和它们之间的相互联系,组成了机床的传动系统.为了简明地表示机加工过程中各个运动的传动联系,常用简单的传动原理图.传动原理图中规定用一些简明的标准符号来表示传动链的各传动件和执行件等,并且只表示与表明形成直接有关的运动和传动联系.图8.2所示为传动链原理图常用的一些示意符号.
为了对传动原理图有进一步了解,下面以卧式车床为例进行说明.图8.3所示为卧式车床车螺纹时的传动原理,在主轴至刀架之间的内联系中,4-5,6-7间的传动比是固定不变的,5-6是一个传动比可以调整的换置机构,它的传动比值应满足所车削螺纹导程的要求,即主轴每转一转,刀具应均匀地移动1个被加工螺纹导程L的距离,是复合成形运动.在电动机至主轴之间的外联系中,1-2及3- 4间的传动比是固定的,2-3间为传动比可调整的换置机构,变换传动比值可改变主轴转速.
在卧式车床上车外圆时,需要两个独立的,简单的成形运动,即主轴的旋转运动和刀架的直线运动.这两个成形运动之间没有相对速度的严格要求,两者之间不是内联系,因此,两个成形运动可以各自与单独的电动机联接,也可以共用一个电动机.成形运动按其组成情况,可分为简单和复合成形运动.
8.1.2.4机床传动系统图
为表示传动原理图的传动关系,常采用机床传动系统图.在传动系统图中,各种传动元件用简单的规定符号表示(符号规定见GB4460-84 (机械制图——机械传动示意图中的规定符号)),并尽可能地按照运动传递顺序依次排列,以展开图的形式画在机床的外形轮廓内.图8.4所示为CA6132型卧式车床的传动系统图,该图只表示传动关系,不反映各传动元件的实际尺寸和空间位置.
1.主运动分析 主运动传动链的两端是电动机与主轴,它的功用是把电动机的运动及动力传给主轴,使主轴带动工件旋转实现主运动,并满足卧式车床主轴变速和换向的要求.
主运动传动链的两端是由电动机开始,带动变速箱内的轴Ⅰ旋转,轴Ⅰ上有双联滑移齿轮19,33,可分别与轴Ⅱ上的齿轮34,22相吻合,使轴Ⅱ获得两种速度.轴Ⅱ上的齿轮34,22和28又可分别与轴Ⅲ上的三联滑移齿轮32,45和39相啮合,使轴Ⅲ得到六种(2×3)种速度.
图8.4 C6132卧式车床传动系统图
主运动经过带轮φ176mm和φ200mm传至主轴箱内.φ200mm的带轮与齿轮27由轴套连成一体,空套在轴Ⅳ上.轴套Ⅴ的两端有齿轮63和17,主轴Ⅵ上有固定齿轮58.轴套Ⅳ的运动分两条路线传至主轴Ⅵ,一是经过齿轮27/63和7/58将运动传给主轴Ⅵ,使主轴Ⅵ获得六种低速;二是通过移动轴套Ⅴ,带动内齿轮离合器Μ1向左移动,与齿轮27啮合,同时也使轴套Ⅴ上的齿轮63,17向左与齿轮27,58脱开,将运动传至主轴,从而获得六种高速.因此,主轴Ⅵ可得十二种速度.
主运动的传动路线可用传动结构式表示:
从传动路线表达方式可以看出从电动机至主轴的各种转速的传动关系.主轴的反转通过电动机的反转实现.
2.进给运动分析 卧式车床的进给运动是从主轴开始,通过反向机构,挂轮,进给箱和溜板箱的传动机构,使刀架作纵向,横向或车螺纹进给.无论是一般车削和螺纹车削都是以主轴(工件)每转一转,刀具移动的距离(mm/r)来计算的,所以在分析进给运动的传动链时,是把主轴和刀架作为传动链的两端件.
运动由主轴经过反向机构(图8.4中的55/55或55/35×35/55,该反向机构不论处于哪种啮合状态,速比均为1,只是改变运动方向)传给轴Ⅶ,再经过挂轮箱的齿轮29/58和交换齿轮a/b,c/d将运动传至进给箱.
进给箱内的传动,是由轴Ⅷ通过齿轮27/24,30/48,26/52,21/24和27/36中的任意一对齿轮将运动传至轴Ⅸ获得五种不同的转速.再通过增倍机构的齿轮26/52或39/39,以及齿轮26/52或52/26将运动传至轴Ⅹ,从而使轴Ⅹ获得二十种不同的转速.轴Ⅹ上的齿轮39又可分别与丝杠或光杠上的齿轮39相啮合,从而使丝杠或光杠转动.
丝杠转动时,合上开合螺母,则可使溜板箱作纵向移动,以车削螺纹.
光杠转动时,运动经过溜板箱内的蜗杆蜗轮2/45传至轴Ⅺ.当合上锥形离合器Μ2时,运动再经过齿轮24/60,25/25传至轴ⅩⅢ.轴ⅩⅢ顶端有小齿轮14,它与固定在床身上的齿条相啮合,小齿轮14转动时,带动溜板箱,床鞍及刀架做纵向进给运动.当合上锥形离合器Μ3时,运动由齿轮38/47,47/13传至横向丝杠,使横向丝杠转动,通过螺母带动刀架做横向进给运动.脱开离合器,纵或横向进给可以手动.
进给运动的传动路线可用下面的传动结构式来表示:
在进给运动中,进给量或螺距也可根据各条传动路线上传动件的传动比来计算.实际上在一般车削和加工各种标准螺距的螺纹时,并不需要计算,只要从进给量及螺距的指示牌中,选出挂轮箱应配换的齿轮和调整进给箱上各操纵手柄的位置即可.
8.1.3常用机床概述
8.1.3.1车床
在一般机器制造厂中,车床约占金属切削机床总台数的20%～35%.主要用于加工内外圆柱面,圆锥面,端面,成形回转表面以及内外螺纹面等.车床加工所使用的刀具主要是车刀,还可用钻头,扩孔钻,铰刀等孔加工刀具.车床的种类很多,按用途和结构的不同有卧式车床,立式车床,<a name=baidusnap0></a><B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>,自动和半自动车床以及各种专门化车床等.其中卧式车床是应用最广泛的一种.卧式车床的经济加工精度一般可达IT8左右,精车的表面粗糙度可达Ral.25～2.5.
1. CA6140型卧式车床
CA6140型卧式车床,其结构具有典型的卧式车床布局,它的通用性程度较高,加工范围较广,适合于中,小型的各种轴类和盘套类零件的加工;能车削内外圆柱面,圆锥面,各种环槽,成形面及端面;能车削常用的米制,英制,模数制及径节制4种标准螺纹,也可以车削加大螺距螺纹,非标准螺距及较精密的螺纹;还可以进行钻孔,扩孔,铰孔,滚花和抛光等工作.
2. 立式车床
立式车床适于加工直径大而高度小于直径的大型工件,按其结构形式可分为单柱式和双柱式两种.立式车床的主参数用最大车削直径的1/100表示.例如,C5112A型单柱立式车床的最大车削直径为1200mm.
由于立式车床的工作台处于水平位置,因此,对笨重工件的装卸和找正都比较方便,工件和工作台的重量比较均匀地分布在导轨面和推力轴承上,有利于保持机床的工作精度和提高生产率.
3. <B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>
与卧式车床相比,<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>在结构上的明显特点是没有尾座和丝杠.卧式车床的尾座由<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>的转塔刀架所代替.
在<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>上,根据工件的加工工艺情况,预先将所用的全部刀具安装在机床上,并调整好;每组刀具的行程终点位置由可调整的挡块来加以控制.加工时用这些刀具轮流进行切削.机床调整好后,加工每个工件时不必再反复地装卸刀具及测量工件尺寸,因此,在成批加工复杂工件时,<B style=\'color:black;background-color:#ffff66\'>转塔车床</B>的生产率比卧式车床高.
8.1.3.2钻床
钻床主要用于在实心材料上加工孔,也可以进行扩孔,铰孔,攻螺纹,倒角,锪孔,锪平面等.
1.台式钻床
台式钻床简称台钻,最大钻孔直径一般在16mm,最小可以加工十分之几mm的孔.台钻小巧,灵活,使用方便,适用于加工单件小批量的小型零件上的各种小孔.
2.立式钻床
图8.5为立式钻床的外形图.加工时工件直接或通过夹具安装在工作台上,主轴的旋转运动由电动机经变速箱传动.加工时主轴既作旋转的主运动,又作轴向的进给运动. 工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置,以适应在不同高度的工件上进行钻削加工.其不适于加工大型零件,生产率也不高,常用于单件,小批生产加工中小型工件.
3.摇臂钻床
摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降,主轴箱又可在摇臂上作水平移动的钻床.图8.6为摇臂钻床外形图.主轴很容易地被调整到所需的加工位置上,这就为在单件,小批生产中,加工大而重的工件上的孔带来了很大的方便.
1—变速箱 2—进给箱3—主轴 1—底座 2—立柱3—摇臂4一丝杆
4—工作台5—底座6—立柱 5,6一电动机7—主轴箱8—主轴
图8.5 立式钻床 图8.6 摇臂钻床
8.1.3.3镗床
镗床通常用于加工精度较高的孔,特别适用于孔的中心距和相互位置精度,孔的中心至基准面的尺寸和相互位置精度都有严格要求的孔系加工,如各种变速箱的轴承孔.
1.卧式铣镗床
卧式铣镗床应用得较为普遍,其工艺范围非常广泛,除用作镗孔外,还可铣端面,车凸缘的外圆,车沟槽,车螺纹,钻孔,扩孔和铰孔等.
图8.7所示为卧式铣镗床,它的主要组成部件有床身,前立柱,主轴箱,工作台和带后支撑架的后立柱等.卧式铣镗床主要有下列工作运动:镗轴4和平旋盘5的旋转主运动,镗轴4的轴向进给运动,平旋盘刀具溜板6的径向进给运动,主轴箱8的垂直进给运动,工作台3的纵向和横向进给运动.机床的辅助运动有:主轴箱9,工作台3等在进给运动方向上的快速调位移动,后立柱2的纵向调位移动,后支承架1的垂直调位移动,以及工作台3的转位运动.
在卧式铣镗床上镗孔,其坐标位置由垂直移动主轴箱和横向移动工作台来确定.机床上具有测量主轴箱(主轴)和工作台(工件)位移量的坐标测量装置,以实现刀具与工件的精确定位.
1一支承架 2一后立柱 3一工作台 4一9轴 5一平旋盘 6一溜板 7一前立柱
8一主轴箱 9一后尾筒 10一床身 11一下滑座 12一上滑座
图8.7卧式铣镗床
2.坐标镗床
坐标镗床的特点是,除了机床主要零,部件的制造精度和装配精度很高,并具有良好的刚性和抗振性外,还具有精密测量装置,以提高刀具,工件移动时的坐标位置精度,所以,坐标镗床主要于用镗削精密孔.这些孔,除了本身的精度要求很高外,孔的中心距,孔至某一基面的距离或几个孔相互间的位置精度要求都非常精确,例如钻模,镗模和检具上的精密孔.近年来,坐标镗床也在生产车间中,用作加工中小批量的精密孔系的零件.
坐标镗床的工艺范围很广,除镗孔外,它还可进行钻孔,扩孔,铰孔,精铣平面,切槽,精密刻度,样板的精密划线,孔距及直线尺寸的精密测量等工作,因此,坐标镗床是一种用途比较广泛的精密机床.
8.1.3.4铣床
铣床是用铣刀进行铣削加工的机床.通常铣削的主运动是铣刀的旋转,工件或铣刀的移动为进给运动,这有利于采用高速切削,其生产率比刨床高.铣床适应的工艺范围较广,可加工各种平面,台阶,沟槽,螺旋面等.
铣床的主要类型有升降台式铣床,龙门铣床,工具铣床,仿形铣床以及近年来发展起来的数控铣床等.
1.升降台式铣床
升降台式铣床按主轴在铣床上布置方式的不同,可分为卧式和立式两种类型.
卧式升降台铣床又称卧铣,是一种主轴水平布置的升降台铣床,在卧式升降台铣床上还可安装有主轴驱动的立铣头附件.
图8.8所示为万能升降台铣床.它与卧式升降台铣床的区别在于它在工作台与床鞍之间增装了一层转盘,转盘相对于床鞍可在水平面内扳转一定的角度(±45\'范围),以便加工螺旋槽等表面.
立式升降台铣床又称立铣,是一种主轴为垂直布置的升降台铣床,如图8.9所示.
1—立铣头 2—主轴 3—工作台4—床鞍 5—升降台
图8.9 立式升降台铣床
2.龙门铣床
龙门铣床主要用来加工大型工件上的平面和沟槽,是一种大型高效通用铣床.机床主体结构呈龙门式框架,龙门铣床刚度高,可多刀同时加工多个工件或多个表面,生产率高,适用于成批大量生产.
8.1.3.5加工中心
加工中心是备有刀库,并能自动更换刀具,对工件进行多工序加工的数字控制机床,图8.10所示立式加工中心是一台具有自动换刀装置的小型数控立式钻铣床,采用了计算机控制的数控系统.
工件经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速,进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工.加工中心由于工序的集中和自动换刀,减少了工件的装夹,测量和机床调整等时间,使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15%～20%),同时也减少了工序之间的工件周转,搬运和存放时间,缩短了生产准备周期,确保工件的加工质量,提高生产率.
1一直流伺服电动机 2一换刀机械手 3一数控柜 4一盘式刀库 5一主轴箱;
6一操作面板 7一驱动电源柜 8一工作台 9一滑座 10一床身
图8.10立式加工中心
8.1.3.6磨床
磨床是用磨料磨具(如砂轮,砂带,油石,研磨料)为工具进行切削加工的机床.它们是由于精加工和硬表面加工的需要而发展起来的,目前也有少数应用于粗加工的高效磨床.
为了适应磨削各种加工表面,工件形状及生产批量的要求,磨床的种类很多,其中主要类型有:外圆磨床,内圆磨床,平面磨床,工具磨床,刀具刃磨磨床,各种专门化磨床(如曲轴磨床,凸轮轴磨床,花键轴磨床,活塞环磨床,齿轮磨床,螺纹磨床等),研磨床,其它磨床(如珩磨机,抛光机,超精加工机床,砂轮机等).
1.Ml432A型万能外圆磨床
Ml432A型万能外圆磨床(图8.11)主要用于磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔,也能磨削阶梯轴的轴肩和端平面.其主参数以工件最大磨削直径的1/10表示.这种磨床属于普通精度级,通用性较大,而且自动化程度不高,磨削效率较低,所以适用于工具车间,机修车间和单件,小批量生产的车间.
1一床身2一头架3一工作台4一内圆磨装置5一砂轮架6一尾座A一脚踏操纵板
图8.11 Ml432A万能外圆磨床
2.无心外圆磨床
无心磨床通常指无心外圆磨床.无心外圆磨床示意图如图8.12所示.
无心磨削的特点是:工件2不用顶尖支承或卡盘夹持,置于磨削砂轮1和导轮3之间并用托板4支承定位,工件中心略高于两轮中心的连线,并在导轮摩擦力作用下带动旋转.导轮为刚玉砂轮,它以树脂或橡胶为结合剂,与工件间有较大的摩擦系数,线速度在10～50m/min左右,工件的线速度基本上等于导轮的线速度.磨削砂轮1采用一般的外圆磨砂轮,通常不变速,线速度很高,一般为35m/s左右,所以在磨削砂轮与工件之间有很大的相对速度,这就是磨削工件的切削速度.为了避免磨削出棱圆形工件,工件中心必须高于磨削砂轮和导轮的连心线,这样,就可使工件在多次转动中逐步被磨圆.
4.内圆磨床
内圆磨床主要用于磨削圆柱孔和圆锥孔,它的类型有普通内圆磨床,无心内圆磨床和行星式内圆磨床.下面介绍普通内圆磨床(见图8.13).床头箱3固定在工作台2上,由工作台2带动床头箱3沿床身1的导轨作纵向往复运动,其行程长度,由调节工作台前侧面的挡块来控制.工作台往复运动一次,砂轮架4横向进给一次.床头箱3可相对于工作台2的导轨,偏转一个角度,用以磨削锥孔.
1一床身 2一砂轮修整器 3一砂轮架 4一导轮修整器
5一转动体 6一座 7一徽量进给手轮 8一底座 1一床身 2一工作台 3一床头箱
9一拖板10一手柄11一托架 4一砂轮架 5一横拖板
图8.12 无心外圆磨床 图8.13 普通内圆磨床
内圆磨削时因直径受工件孔径的限制,只能采用较小直径的砂轮,目前,中国一般内圆磨头的转速在10000 - 20000r/min之间,所以砂轮的线速度较低.另外,因为砂轮轴细而长,刚性差,砂轮与工件内孔接触面积大,因此,内圆磨削的生产效率较低,大多用于单件小批生产.
5.平面磨床
平面磨削一般有两种形式:一种是用砂轮的周边进行磨削,简称周磨;另一种是用砂轮的端面进行磨削,简称端磨.端磨时因为砂轮与工件的接触面积大,即同时参加切削的磨粒数多,因此它的生产效率较周边磨削高,但端磨时砂轮与工件的接触面积大,磨削热量高,冷却和排屑困难,磨粒磨损不均匀,而周磨不存在端磨时的不利因素,所以磨削质量较高,适合于精磨.
根据磨削方式和机床布局的不同,平面磨床主要有卧轴矩台平面磨床,卧轴圆台平面磨床,立轴圆台平面磨床和立轴矩台平面磨床四种类型.
图8.14是使用较为普遍的卧轴矩台平面磨床,卧轴矩台平面磨床一般由床身10,工作台8,砂轮架2及机械,液压传动机构等部分组成.在工作台8上装置着电磁吸盘,用来装夹工件,工作台8可沿床身10的顶面导轨做纵向往复运动,砂轮架2沿横拖板3的导轨做周期性的横向进给运动,横拖板3(带着砂轮架2)可沿立柱6的导轨做垂直进给运动.
8.2 主要切削加工方法
机器零件的大小不一,形状和结构各异,加工方法也多种多样,其中常用的有车削,钻削,镗削,刨削,拉削,铣削和磨削等.
8.2.1车削加工
在零件的组成表面中,回转面用得最多,特别是轴套类零件表面的加工,主要在车床上进行加工,车削加工工艺特点:
(1)车削生产率高
车刀结构简单,制造,刃磨,安装方便,车削工作一般是连续进行的,当刀具几何形状和背吃刀量αp,进给量f一定时,车削切削层的截面积是不变的,因此切削过程较平稳,从而提高了加工质量和生产率.
(2)易于保证轴,盘,套等类零件各表面的位置精度
在一次装夹中车出短轴或套类零件的各加工面,然后切断;利用中心孔将轴类工件装夹在车床前后顶尖间,装夹调头车削外圆和台肩,多次装夹保证工件旋转轴线不变;将盘套类零件的孔精加工后,安装在心轴上,车削各外圆和端面,保证与孔的位置精度要求工件在卡盘,花盘或花盘—弯板上一次装夹中所加工的外圆,端面和孔,均是围绕同一旋转轴线进行的,可较好地保证各面之间的位置精度.
(3)适用于有色金属零件的精加工
当有色金属零件要求较高的加工质量时,若用磨削,则由于有色金属硬度偏低而造成砂轮表面空隙堵塞,使加工困难,故常用车,铣,刨,镗等方法进行有色金属零件的精加工.
(4)加工的材料范围广泛
硬度在30HRC以下的钢料,铸铁,有色金属及某些非金属(如尼龙),可方便地用普通硬质合金或高速钢车刀进行车削.淬火钢以及硬度在50HRC以上的材料属难加工材料,需用新型硬质合金,立方氮化硼,陶瓷或金刚石车刀车削.
图8.15 车削加工应用
如图8.15所示在车床上使用不同的车刀或其他刀具,可以加工各种回转表面,如内外圆柱面,内外圆锥圆,螺纹,沟槽,端面和成形面等.加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值为1.6~0.8.
8.2.2钻,扩,铰,镗削加工
孔是组成零件的基本表面之一,孔加工经常在钻床和车床上进行,也可以在镗床或铣床上进行.其加工方法主要是:
1. 钻削加工 常用的钻床有台式钻床,立式钻床和摇臂钻床.钻削时,钻头工作部分处在已加工表面的包围中,容易产生例如钻头的刚度和强度,容屑和排屑,导向和冷却润滑等问题.主要特点为容易产生引偏,排屑困难和切削热不易传散.常用的刀具是标准麻花钻,它用于在实体材料上加工低精度的孔,有时也用于扩孔.如图8.16所示麻花钻的结构各组成部分名称及功能如下:
(1)装夹部分 装夹部分用于与机床的连接并传递动力,包括钻柄与颈部.
(2)工作部分 工作部分用于导向,排屑,也是切削部分的后备部分.
(3)切削部分 切削部分是指钻头前端有切削刃的部分.切削部分由两个前刀面,后刀面,副后刀面组成.
图8.16 麻花钻的结构
麻花钻在制造中控制的尺寸与角度叫做麻花钻的结构参数,它们都是确定麻花钻几何形状的独立参数.包括以下几项:
(1)直径 直径指在切削部分测量的两刃带间距离.
(2)直径倒锥 远离切削部分的直径逐渐减小,形成倒锥,以减小刃带与孔壁的摩擦,相当于副偏角.
(3)钻心直径 钻心直径指与两刃沟底相切圆的直径.
(4)螺旋角螺旋角指钻头刃带棱边螺旋线展开成的直线与钻头轴线的夹角.
在各类机器零件上经常需要进行钻孔,因此钻削的应用还是很广泛的.但由于钻削的精度较低,表面较粗糙,一般加工精度在IT10以下,表面粗糙度Ra值大于12.5μm,生产效率也比较低.因此,钻孔主要用于粗加工,例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔,油孔和螺纹底孔等.但精度和粗糙度要求较高的孔,也要以钻孔作为预加工工序.单件,小批生产中,中小型工件上的小孔(一般D<13mm)常用台式钻床加工,中小型工件上直径较大的孔(一般D<50mm)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;回转体工件上的孔多在车床上加工.
2. 扩孔和铰孔
扩孔是用于扩大孔径,提高孔质量的一种孔加工方法.它可用于孔的最终加工或铰孔,磨孔前的预加工.扩孔的加工精度为IT10~IT9,表面粗糙度为Ra值为6.3~3.2.如图8.17所示,扩孔钻与麻花钻相似,但齿数较多,一般有3~4齿,因而导向性好.
图8.17 扩孔钻
铰孔用于中小直径孔的半精加工和精加工.铰刀加工时加工余量小,刀具齿数多,刚性和导向性好,铰孔的加工精度可达IT7~IT6级,甚至IT5级.表面粗糙度可达,所以得到广泛应用.铰刀的结构如图8.18所示,铰刀由工作部分,颈部和柄部组成.工作部分有切削部分和校准部分,校准部分有圆柱部分和倒锥部分.铰刀的主要结构参数有直径,齿数,主偏角,背前角,后角和槽形角.
图8.18 铰刀的结构
3.攻丝和套扣
攻丝也称攻螺纹,是用丝锥在光孔内加工出内螺纹的方法.丝锥的结构如图8.19所示,它是一段开了槽的外螺纹,由切削部分,校准部分和柄部组成.在钻床上攻丝时,柄部传递机床的扭矩,切削完毕钻床主轴需立即反转,用以退出丝锥.
用板牙在圆杆表面上切出完整的螺纹,称为套扣.板牙的结构如图8.20所示,可任选一面套扣.
图8.21是钻床上加工的几种典型工艺.
图 8.19 丝锥 图 8.20板牙
图8.21 钻床加工的几种典型工艺
3. 镗削加工
利用钻,扩,铰及车床上镗等方法加工孔只能保证孔本身的形状尺寸精度.而对于一些复杂工件(如箱体,支架等)上有若干同轴度,平行度及垂直度等位置精度要求的孔(称为孔系),上述加工方法难以完成,必须在镗床上加工.镗床可保证孔系的形状,尺寸和位置精度.
镗削加工所用刀具为镗刀,镗刀分单刃镗刀和双刃镗刀两种结构形式.
(1)单刃镗刀
如图8.22所示单刃镗刀具有结构简单,制造方便,通用性好等优点.
图8.22单刃镗刀
(2)双刃镗刀
双刃镗刀有两个切削刃参加切削,背向力互相抵消,不易引起振动.常用的有固定式镗刀块,滑槽式双刃镗刀和浮动铰刀(浮动镗刀)等.
在镗床上除可进行一般孔的钻,扩,铰,镗外,还可以车端面,车外圆,车螺纹,车沟槽,铣平面等(图8.23).对于较大的复杂箱体类零件,镗床能在一次装夹中完成各种孔和箱体表面的加工,并能较好地保证其尺寸精度和形状位置精度,这是其他机床难以胜任的.
1-工件;2-镗刀;3-主轴;4-工作台;5-镗杆支承;6-镗杆;7-转盘;8-端面车刀
图8.23 卧式镗床工作
8.2.3刨,拉削加工
1. 刨削加工 刨削是平面加工的主要方法之一,常见的刨床有牛头刨床,龙门刨床和插床等.刨削工艺特点主要体现在:通用性好,生产率不高,因此刨削主要用在单件,小批生产中,在维修车间和模具车间应用较多.刨削主要用来加工平面(包括水平面,垂直面和斜面),也广泛地用于加工直槽,如直角槽,燕尾槽和T形槽等.如果进行适当的调整和增加某些附件,还可以用来加工齿条,齿轮,花键和母线为直线的成形面等.刨削的加工范围如图8.24所示.
图8.24 刨削加工范围
刨削加工经济精度IT9~IT8,最高IT6.表面粗糙度Ra值为6.3~1.6,最高可达0.8.
2. 拉削加工 拉刀是高效的多齿工具.拉削时,利用拉刀上相邻刀齿尺寸的变化来切除加工余量.拉削后可达到公差等级IT9~IT7,表面粗糙度Ra值为3.2~0.5.拉刀的主要特点是:能加工各种形状贯通的内,外表面(图8.25),拉削精度高,生产率高 ,拉刀使用寿命长,但制造较复杂,拉刀主要用于大量,成批的零件加工.
图8.25适于拉削的典型表面
8.2.4铣削加工
在铣床上用铣刀加工工件的方法称为铣削,它是平面加工的主要方法之一.铣削时,铣刀旋转作主运动,工件作直线进给运动.
1.铣刀
铣刀由刀齿和刀体两部分组成.刀齿分布在刀体圆周面上的铣刀称圆柱铣刀,它又分为直齿和螺旋齿两种(图8.26).由于直齿圆柱铣刀切削不平稳,现一般用螺旋齿圆柱铣刀.端铣刀是用端面和圆周面上的刀刃进行切削的,它又分为整体式端铣刀和镶齿式端铣刀两种(图8.27).镶齿式端铣刀刀盘上装有硬质合金刀片,加工平面时可进行高速切削,生产上广泛应用.
(a)直齿圆柱铣刀 (b)螺旋齿圆柱铣刀 (a)整体式端铣刀 (b)镶齿式端铣刀
图8.26 圆柱铣刀 图8.27 端铣刀
铣刀的每个刀齿相当于一把车刀,其切削部分几何角度及其作用与车刀相同.
2.铣削的工艺特点
铣削的工艺特点主要体现在生产率较高,多个切削齿容易产生振动,刀齿散热条件较好,是一种被广泛应用的切削加工方法.如图8.28所示,它用于加工平面,台阶面,沟槽,成形表面以及切断等,加工范围十分广泛.
图8.28 铣削加工应用
由于铣刀是多齿刀具,铣削时同时有几个刀齿进行切削,主运动是连续的旋转运动,切削速度较高,铣削生产率较高,是平面的主要加工方法.特别在成批大量生产中,一般平面都采用端铣铣削.
铣削的经济加工精度一般可达IT9～IT8级,表面粗糙度Ra值为6.3～1.6.用高速精细铣削,加工精度可达IT6级,表面粗糙度Ra值达0.8.
8.2.5磨削加工
磨削是精加工工序,余量一般为0.1～0.3mm,加工精度高(一般可达IT5～6),表面粗糙度小(Ra0.8～0.2).磨削中砂轮担任主要的切削工作,所以可加工特硬材料及淬火工件,但磨削速度高,切削热很大,为避免工件烧伤,退火,磨削时需要充分的冷却.磨削适于加工各种表面,包括外圆,内孔,平面,花键,螺纹和齿形磨削(图8.29).
(a)花键磨削 (b)螺纹磨削 (c)齿形磨削
图8.29 磨削加工
1.平面磨削
磨削平面是在平面磨床上进行的.磨削时,砂轮的高速旋转是主切削运动,机床的其他运动分别为纵向,横向(圆周)和垂直进给运动,工件一般用磁力工作台直接安装.
磨平面可分为周磨和端磨两种(图8.30).
周磨法是用砂轮的圆周面磨削平面.砂轮与工件接触面积小,工件发热量少,砂轮磨损均匀,所以加工质量较高,但生产率相对较低,适用于精磨.
端磨法是用砂轮的端面磨削平面.砂轮与工件的接触面积相对较大,冷却液又不易浇注到磨削区内,故工件的发热量大,且砂轮端面各点的线速度不同,造成磨损不均匀,所以加工质量较周磨为低,但生产率高,故适用于粗磨.
2.外圆磨削
外圆磨削可以在普通外圆磨床,万能外圆磨床以及无心外圆磨床上进行.
在外圆磨床上可以磨削工件的外圆柱面及外圆锥面,在万能外圆磨床上不仅能磨削内,外圆柱面及外圆锥面,而且能磨削内锥面及平面.在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨外圆时,通常用顶尖装夹工件.图8.31为外圆磨削示意图,工作时砂轮的高速旋转运动为主切削运动,工件作圆周,纵向进给运动,同时砂轮作横向进给运动.
在无心外圆磨床上磨削外圆的工艺方法称无心外圆磨(图8.32).磨削时,工件不用顶尖支承,而置于磨轮和导轮之间的托板上,磨轮与导轮同向旋转以带动工件旋转并磨削工件外圆.导轮轴线倾斜所产生的轴向分力使工件产生自动的轴向位移.无心外圆磨自动化程度高,生产率高,适于磨削大批量的细长轴及无中心孔的轴,套,销等零件.
图8.32 无心磨削示意图
3.内圆磨削
磨内圆可在普通内圆磨床,万能外圆磨床上完成.如图8.33所示,由于砂轮及砂轮杆的结构受到工件孔径的限制,其刚度一般较差,且磨削条件也较外圆差,故其生产率相对较低,加工质量也不如外圆磨削.万能外圆磨床兼有普通外圆磨床和普通内圆磨床的功能,故尤其适于磨削内外圆同轴度要求很高的工件.
图8.33
8.3 典型表面加工方法
组成零件的各种典型表面,如外圆面,孔,平面,成形面,螺纹表面和齿轮齿面等,不仅具有一定的形状和尺寸,同时还要求达到一定的技术要求,如尺寸精度,形位精度和表面质量等.
8.3.1外圆表面加工方法
外圆表面是轴类,盘套类零件的主要表面或辅助表面,常用的加工方法有车削和磨削,若加工精度要求更高和表面粗糙度Ra值要求更小时,则可采用光整加工等方法.
外圆表面常用的加工方案如表8.1所示.
表8.1 外圆表面加工方案
加工方案
尺寸公差
等级
表面粗糙度
Ra值/
适用范围
粗车
粗车一半精车
精车一半精车一精车
IT13～IT11
IT10～IT9
IT8～IT7
25～12.5
6.3～3.2
1.6～0.8
除淬火钢件外的各种金属和部分非金属材料的工件
粗车一半精车一磨削
粗车一半精车一粗磨一精磨
IT8～IT7
IT6～IT5
0.8～0.4
0.4～0.2
可用于淬火和不淬火钢件,铸铁件,不宜加工有色金属件
选择外圆表面的加工方法,应根据表面的精度和表面粗糙度Ra值,工件材料和热处理要求以及批量大小,有的还需考虑零件结构形状及该表面处于零件的部位.
(1)粗车:主要作为外圆表面的预加工.
(2)粗车—半精车:用于各类零件上不重要的配合表面或非配合表面,也可作为磨削前的预加工.
(3)粗车—半精车—车:主要用于以下情况:① 加工有色金属件;② 加工盘套类零件的外圆.单件小批生产盘套类零件,往往在车床上一次装夹中精车外圆,端面和精镗孔,以保证它们之间的位置精度;③ 加工短轴销的外圆;④ 加工外圆磨床上难以装夹和磨削零件的外圆.
(4)精车—半精车—磨削:主要用于加工精度较高以及需要淬火的轴类和盘套类零件的外圆,磨削是否分粗磨和精磨,则取决于精度和表面粗糙度的要求.
(5)精车—半精车—粗磨—精磨:主要用于加工更高精度的轴类和套类零件的外圆以及作为精密加工前的预加工.
8.3.2内圆表面加工方法
内圆表面即孔,是盘套,支架和箱体等类零件的重要表面之一.孔的加工方法很多,常用的加工方法有钻孔,扩孔,铰孔,镗孔,拉孔,磨孔以及光整加工的研磨孔和珩磨孔等.
孔加工方法的选择除根据工件材料,生产批量,孔的精度,表面粗糙度以及热处理要求外,还应根据孔径大小和长径比来选择孔的加工方案.孔的加工方案见表8.2.
钢件如需调质处理,对钻,铰孔方案应安排在钻削之后;对镗削或镗,磨方案应安排在钻削或粗镗之后.淬火只能安排在磨削之前.
表8.2 内圆表面加工方案
孔加工方法
加 工 方 案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 应 范 围
钻削类
钻
IT13～IT11
25～12.5
用于任何批量生产小工件:实体部位的孔加工
铰削类
钻 — 铰
IT8～IT7
3.2～1.6
￠10以下
用于成批生产以及单件小批生产中的小孔和细长孔.可加工不淬火的钢件,铸铁件和有色金属件
钻— 扩— 铰
IT8～IT7
1.6～0.8
￠10～￠100
钻—扩—粗铰—精铰
IT7～IT6
0.8～0.4
粗镗—半精镗—饺
IT8～IT7
1.6～0.8
用于中批生产,￠30-￠100铸,锻孔的加工
拉削类
钻—拉或粗镗—拉
118～IT7
1.6～0.4
用于:大批大量生产,工件材料同铰削类
镗 类
(钻)—粗镗—半精镗
ITI8～119
6.3～3.2
多用于单件小批生产中加—j除淬火钢外的各种钢件.铸铁件
(钻)—粗镗—半精镗—精镗
IT8～IT7
1.6～0.8
和有色金属件.大批大量生产,需利用镗模
粗镗—半精镗—浮动镗
IT8～IT7
1.6～0.8
用于中批,大批生产
磨削类
(钻)—粗镗—半精镗—磨
IT8～IT7
1.6～0.8
用于淬火钢,不淬火钢及铸铁件的孔加工,但不宜加工韧性
(钻)—粗镗—半精镗—粗磨—精磨
IT7～IT6
0.8～0.4
大,硬度低的有色金属件
⑴ 非结合面.这种平面不与任何零件表面相配合,一般无加工精度要求,只有当表面为了防腐和美观时才进行加工,属低精度平面.
⑵ 结合面和重要结合面.这种平面多数用于零部件的固定连接面,如车床主轴箱,进给箱与床身的连接平面,属中等精度平面.
⑶ 导向平面.如机床的导轨面等,这种平面的精度和表面质量要求高.
⑷ 精密测量工具的工作面等.
平面的加工方法主要有车削,铣削,刨削,磨削,研磨和刮削等.平面加工方法的选择,见表8.3.
平面加工方法的选择,应根据平面的精度,表面粗糙度要求以及零件的结构和尺寸,材料性能,热处理要求,生产批量等.
⑴ 结合面,一般粗铣,粗刨或粗车.
⑵ 结合面和重要结合面,粗铣—精铣或粗刨—精刨即可,精度要求较高的,需磨削或刮削.盘类零件的结合面,如种法兰的端面,一般采用粗车--半精车—精车.
⑶ 精度较高的板块状零件,如定位用的平行垫铁等,常用粗铣(刨)--精铣--(刨)磨削的方案.量块等高精度的零件尚需研磨.
⑷ 韧性较大的有色金属件,一般用粗铣—精铣或粗刨—精刨方案.
表8.3 平面加工方案
加 工 方 案
直线度/
mm·m-1
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
粗车—精车
0.04～0.08
3.2～1.6
一般用于车削工件的端面
粗铣(或粗刨)
IT13～IT11
25～12.5
不淬火钢,铸铁和有色金属件的平面.刨削多用于单件小批生产.拉削用于大批大批生产
粗铣—精铣
0.08～0.12
IT10～IT7
6.3～1.6
粗刨—精刨
0.04～0.12
IT10～IT7
6.3～1.6
粗铣(刨)—拉
0.04～0.1
3.2～0.4
粗铣(刨)—精铣(刨)—磨
0.01～0.02
IT6～IT5
0.8～0.2
淬火及不淬火钢,铸铁的中小型零件的平面
8.3.3螺纹加工方法
根据螺纹的种类和精度要求,常用的螺纹加工方法有攻螺纹,套螺纹,车螺纹,铣螺纹和磨螺纹等.此外也可采用滚压方法加工螺纹.
螺纹加工方法的选择,主要取决于螺纹种类,公差等级,生产批量,螺纹件的结构特点等,见表8.4.
表8.4螺纹加工方法
加 工 方 案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
车削加工
IT9～IT4
3.2～0..8
适用于单件小批生产中.加工轴,盘,套类零件与轴线同心的内外螺纹以及传动丝杠和蜗杆等.
攻螺纹
IT8～IT6
6.3～1.6
适用于各种批量生产中,加工各类零件上的螺孔.直径小于M16的常用手动.大于M16或大批大量生产用机动.
铣削螺纹
IT9～IT6
6.3～3.2
适用于大批大量生产中.传动丝杠和蜗杆的粗加工和半精加工,也可加工普通螺纹.
滚压螺纹
搓丝
IT7～IT5
1.6～0.8
适用于大批大量生产中,滚压塑性材料的外螺纹.亦可滚压传动丝杠.
滚丝
IT5～IT4
0.8～0.2
磨削螺纹
IT4～IT3
0.8～0.1
适用于各种批量的高精度,淬硬或不淬硬的外螺纹及直径大于30mm的内螺纹.
8.3.4 齿形加工方法
齿轮的种类很多,最常用的是直齿和螺旋齿圆柱齿轮,而常用的齿形曲线是渐开线,渐开线齿轮的加工分为成形法和展成法(又称为范成法或包络法)两大类.成形法是用与被切齿轮的齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形的方法.展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮保持啮合运动关系而切出齿形的方法.
齿形加工方法的选择应考虑齿轮精度等级,结构,形状,热处理和生产批量等因素.常用的圆柱齿轮齿形加工方案见表8.5.
表8.5 齿形加工方法
加工方案
尺寸公差
等级
表面粗糙度Ra/
适 用 范 围
成形法铣齿
IT9以下
6.3～3.2
适用于单件小批生产中.加工直齿和螺旋齿轮及齿条
展成法
滚齿
IT8～IT7
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
插齿
IT8～IT7
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.但插削斜齿轮只适用于大批量生产.
剃齿
IT7～IT6
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
IT7～IT6
1.6～0.4
大批量生产中高频淬火后齿轮的精加工.
磨齿
IT6～IT3
0.8～0.2
单件小批量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,可有效地减小齿面的Ra值.
,高硬度,高脆性,耐高温材料和工业陶瓷,磁性材料等)以及精密,微细,形状复杂零件的加工.在航空航天,电子,轻工等工业部门以及电机,电器,仪表,透平机械,汽车和拖拉机等行业中,已成为不可缺少的加工方法
(a)周磨 (b) 端磨
图8.30 磨平面
图8.31 磨外圆
图8.2传动链原理图常用的一些示意符号
图8.3 卧式车床车螺纹时的传动
1—床身 2—悬臂 3—铣刀心轴 4—挂架
5—工作台6—床鞍7—升降台 8—底座
图4-18 卧式升降台铣床
1-上滑座 2-回转工作台2-主轴 4-立柱
5-主轴箱 6—床身 7-下滑座
图4-21卧式坐标镗床
图8.8 万能升降台铣床
1—纵向移动手轮 2—主电动机 3—砂轮架 4—横
向移动手轮5—砂轮修正器6—立柱 7—行程挡块
8—工作台9—垂直进给手轮 10—床身
图8.14 卧轴矩台平面磨床