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機械加工方法

一:車削

車削中工件旋轉(zhuǎn),形成主切削運動。刀具沿平行旋轉(zhuǎn)軸線運動時,就形成內(nèi)、外園柱面。刀具沿與軸線相交的斜線運動, 就形成錐面。仿形車床或數(shù)控車床上, 可以控制刀具沿著一條曲線進給,則形成一特定的旋轉(zhuǎn)曲面。采用成型車刀,橫向進給時,也可加工出旋轉(zhuǎn)曲面來。車削還可以加工螺紋面、端平面及偏心軸等。車削加工精度一般為IT8 —IT7 ,表面粗糙度為6.3 —1.6 μm。精車時,可達IT6 —IT5 ,粗糙度可達0.4 —0.1 μm。車削的生產(chǎn)率較高,切削過程比較平穩(wěn),刀具較簡單。

二:銑削

主切削運動是刀具的旋轉(zhuǎn)。臥銑時, 平面的形成是由銑刀的外園面上的刃形成的。立銑時, 平面是由銑刀的端面刃形成的。提高銑刀的轉(zhuǎn)速可以獲得較高的切削速度, 因此生產(chǎn)率較高。但由于銑刀刀齒的切入、切出,形成沖擊,切削過程容易產(chǎn)生振動, 因而限制了表面質(zhì)量的提高。這種沖擊, 也加劇了刀具的磨損和破損, 往往導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀片的碎裂。在切離工件的一般時間內(nèi),可以得到一定冷卻, 因此散熱條件較好。按照銑削時主運動速度方向與工件進給方向的相同或相反,又分為順銑和逆銑。

順銑

銑削力的水平分力與工件的進給方向相同,工件臺進給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在,因此切削力容易引起工件和工作臺一起向前竄動, 使進給量突然增大, 引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時,順銑刀齒首先接觸工件硬皮,加劇了銑刀的磨損。

逆銑

可以避免順銑時發(fā)生的竄動現(xiàn)象。逆銑時,切削厚度從零開始逐漸增大, 因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段, 加速了刀具的磨損。同時,逆銑時, 銑削力將工件上抬,易引起振動,這是逆銑的不利之處。
銑削的加工精度一般可達IT8 —IT7 ,表面粗糙度為6.3 —1.6 μm。普通銑削一般只能加工平面, 用成形銑刀也可以加工出固定的曲面。數(shù)控銑床可以用軟件通過數(shù)控系統(tǒng)控制幾個軸按一定關(guān)系聯(lián)動, 銑出復(fù)雜曲面來, 這時一般采用球頭銑刀。數(shù)控銑床對加工葉輪機械的葉片、模具的模芯和型腔等形狀復(fù)雜的工件,具有特別重要的意義。

三:刨削

刨削時,刀具的往復(fù)直線運動為切削主運動。因此,刨削速度不可能太高,生產(chǎn)率較低。刨削比銑削平穩(wěn), 其加工精度一般可達IT8 —IT7 ,表面粗糙度為Ra6.3—1.6 μm,精刨平面度可達0.02/1000 ,表面粗糙度為0.8 —0.4 μm。

四:磨削

磨削以砂輪或其它磨具對工件進行加工, 其主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)。砂輪的磨削過程實際上是磨粒對工件表面的切削、刻削和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)。磨削中,磨粒本身也由尖銳逐漸磨鈍,使切削作用變差, 切削力變大。當(dāng)切削力超過粘合劑強度時, 圓鈍的磨粒脫落, 露出一層新的磨粒,形成砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會將砂輪阻塞。因而,磨削一定時間后,需用金剛石車刀等對砂輪進行修整。磨削時,由于刀刃很多,所以加工時平穩(wěn)、精度高。磨床是精加工機床, 磨削精度可達IT6 —IT4 ,表面粗糙度Ra可達1.25 —0.01 μm,甚至可達0.1 —0.008 μm。磨削的另一特點是可以對淬硬的金屬材料進行加工。因此,往往作為最終加工工序。磨削時,產(chǎn)生熱量大,需有充分的切削液進行冷卻。按功能不同,磨削還可分為外園磨、內(nèi)孔磨、平磨等。

五:鉆削與鏜削

在鉆床上, 用鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆削孔, 是孔加工的最常用方法。鉆削的加工精度較低, 一般只能達到IT10 ,表面粗糙度一般為12.5 —6.3 μm在鉆削后常常采用擴孔和鉸孔來進行半精加工和精加工。擴孔采用擴孔鉆,鉸孔采用鉸刀進行加工。鉸削加工精度一般為IT9 —IT6 ,表面粗糙度為Ra1.6—0.4 μm。擴孔、鉸孔時,鉆頭、鉸刀一般順著原底孔的軸線,無法提高孔的位置精度。鏜孔可以較正孔的位置。鏜孔可在鏜床上或車床上進行。在鏜床上鏜孔時, 鏜刀基本與車刀相同,不同之處是工件不動,鏜刀在旋轉(zhuǎn)。鏜孔加工精度一般為IT9 —IT7 ,表面粗糙度為Ra6.3—0.8mm。。鉆削加工鏜床加工車床加工

六:齒面加工

齒輪齒面加工方法可分為兩大類: 成形法和展成法。成形法加工齒面所使用的機床一般為普通銑床,刀具為成形銑刀, 需要兩個簡單成形運動: 刀具的旋轉(zhuǎn)運動和直線移動。展成法加工齒面的常用機床有滾齒機、插齒機等。

七:復(fù)雜曲面加工

三維曲面的切削加工, 主要采用仿形銑和數(shù)控銑的方法或特種加工方法(見本節(jié)八) 。仿形銑必須有原型作為靠模。加工中球頭仿形頭, 一直以一定壓力接觸原型曲面。仿形頭的運動變換為電感量, 加工放大控制銑床三個軸的運動, 形成刀頭沿曲面運動的軌跡。銑刀多采用與仿形頭等半徑的球頭銑刀。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)為曲面加工提供了更有效的方法。在數(shù)控銑床或加工中心上加工時,是通過球頭銑刀逐點按坐標值加工而成。采用加工中心加工復(fù)雜曲面的優(yōu)點是:
加工中心上有刀庫, 配備幾十把刀具。曲面的粗、精加工, 可用不同刀具對凹曲面的不同曲率半徑,也可選用適當(dāng)?shù)牡毒?。同時,可在一次安裝中加工各種輔助表面,如孔、螺紋、槽等。這樣充分保證了各表面的相對位置精度。

八: 特種加工

特種加工方法是指區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法,利用化學(xué)、物理( 電、聲、光、熱、磁) 或電化學(xué)方法對工件材料進行加工的一系列加工方法的總稱。這些加工方法包括:化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機械加工(ECMM) 、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM) 、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復(fù)合加工等。
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