2011生产实习 讲座之1-3 平面的加工_.ppt

平面的加工 生产实习讲座之三 平面是箱体 滑轨 机架 床身 工作台及回转体等类零件的主要表面 平面的主要技术要求 几何形状精度 如平面度 直线度 各表面间的位置精度 如平行度 垂直度等 表面质量 如表面粗糙度 表面加工硬化 残余应力及金相组织等 概述 适用于回转体零件如盘套 齿轮 阶梯轴的端面加工 单件小批量生产的中小型零件在普通车床上进行 重型零件可在立式车床上进行 车削后两平面间的尺寸公差等级一般可达IT8 IT7级 表面粗糙度Ra值为6 3 1 6 m 一 车平面 刨削时的主运动为直线往复运动 进给运动是间歇的 二 刨平面 常见的刨床有 牛头刨床 shaper 龙门刨床 planer 插床 verticalshaper 牛头刨床 1工作台2导轨3滑枕4床身5变速箱6底座 牛头刨床 适于加工中 小型的零件刨刀的往复直线运动是主运动 工作台带动工件作间歇进给运动 1 床身 用于支承和连接刨床的各部件 其顶面导轨供滑枕往复运动用 侧面导轨供工作台升降用 床身的内部装有传动机构 2 滑枕 主要用来带动刨刀作直线往复运动 即主运动 其前端装有刀架 滑枕往复运动的快慢 行程的长短和位置均可根据加工位置进行调整 3 刀架 用于夹持刨刀 摇动刀架手柄时 滑板便可沿转盘上的导轨带动刨刀上下移动 松开转盘上的螺母 将转盘扳转一定角度后 可使刀架斜向进给 滑板上还装有可偏转的刀座 又称刀盒 刀箱 刀座上装有抬刀板 刨刀随刀夹安装在抬刀板上 在刨刀的返回行程时 刨刀随抬刀板绕A轴向上抬起 以减少刨刀与工件的摩擦 4 工作台 用于安装工件它可随横梁作上下调整 并可沿横梁作水平方向移动 实现间歇进给运动 5 底座 支承床身 并通过地脚螺栓与地基相连 龙门刨床 龙门刨床主要用于加工大 中型零件 或一次安装几个中 小型零件 进行多件同时刨削 工件随工作台作往复直线运动是主运动 刨刀作间歇的进给运动 插床又称立式牛头刨床 主要用来加工工件的内表面 如键槽 花键槽等 也可用于加工多边形孔 如四方孔 六方孔等 特别适于加工盲孔或有障碍台阶的内表面 插床 插键槽 1 刨刀 刨刀的形状与车刀相似 但由于刨削过程是不连续的 刨削冲击力易损坏刀具 因而刨刀截面通常要比车刀大 为了避免刨刀扎入工件 刨刀刀杆常做成弯头的 平面刨刀用来刨平面 偏刀用来刨垂直面或斜面 角度偏刀用来刨燕尾槽和角度 弯切刀用来刨T形槽及侧面槽 切刀及割槽刀用来切断工件或刨沟槽 此外 还有成型刀 用来刨特殊形状的表面 工件安装方法 在刨床上安装工件的方法有 平口钳安装压板螺栓安装专用夹具安装 平口钳安装工件 压板螺栓安装工件 刨削加工特点 1 适应性较好 费用低机床结构简单 操作方便 刨刀为单刃刀具 制造方便 容易刃磨 所以机床 刀具的费用低 刨削可以适应多种表面的加工 如平面 V形槽 燕尾槽 T形槽及成形表面等在刨床上加工床身 箱体等平面 易于保证各表面之间的位置精度 2 生产率较低刨刀回程时不切削 一般只用单刃刨刀进行加工 刨刀在切入 切出时产生较大的振动 因而限制了切削用量的提高 因此 刨削一般用在单件小批或修配生产中 在龙门刨床上采用多工件 多刨刀刨削 3 加工质量较低精刨平面的尺寸公差等级一般可达IT9 IT8级 表面粗糙度Ra值为6 3 1 6 m 刨削的直线度较高 可达0 04 0 08mm m 铣削 milling 时 铣刀的旋转运动是主运动 工件随工作台的运动是进给运动 卧式或立式升降台铣床 单件小批生产中加工中小型工件 龙门铣床 加工大型工件或同时加工多个中小型工件 生产率较高 多应用于成批大量生产 三 铣平面 X6125卧式万能升降台铣床主要由床身 主轴 横梁 纵向工作台 转台 横向工作台 升降台等部分组成 1 床身 用于支承和连接铣床各部件 其内部装有传动机构 2 主轴 主轴是空心轴 前端有7 24的精密锥孔 用于安装铣刀或刀轴 并带动铣刀或刀轴旋转 3 横梁 横梁上面可安装吊架 用来支承刀轴外伸的一端 以加强刀轴的刚度 横梁可沿床身顶部的水平导轨移动 以调整其伸出的长度 4 纵向工作台 纵向工作台可以在转台的导轨上作纵向移动 以带动安装在台面上的工件作纵向进给 5 转台 转台的惟一作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一个角度 顺时针 逆时针最大均可转过 用于铣削螺旋槽等 有无转台 是万能卧铣与普通卧铣的主要区别 6 横向工作台 横向工作台位于升降台上面的水平导轨上 可带动纵向工作台一起作横向进给 7 升降台 升降台可以使整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动 以调整工作台面到铣刀的距离 并可带动纵向工作台一起作垂直进给 数控立式升降台铣床 圆形工作台铣床 龙门铣床 铣平面 播放 铣床附件 a 机用平口钳b 回转式机用平口钳1钳体2固定钳口3 4钳口护片5活动钳口6丝杠7方榫8导轨9压板 回转工作台 又称为转盘或圆工作台 a 外形图b 分度盘分度头 主要用于平面 台阶 沟槽和各种成形面的加工 铣刀 1 带孔铣刀 多用于卧式铣床 圆柱铣刀 用其周刃铣削中小型平面 三面刃铣刀 铣削小台阶面 直槽和四方或六方螺钉小侧面 锯片铣刀 铣削窄缝或切断 盘状模数铣刀 属于成形铣刀 用于铣削齿轮的齿形槽 角度铣刀 属于成形铣刀 加工各种角度槽和斜面 半圆弧铣刀 属于成形铣刀 用于铣削内凹和外凸圆弧表面 带孔铣刀的装夹 2 带柄铣刀 多用于立式铣床 有时亦可用于卧式铣床 镶齿端铣刀 铣削较大的平面 可进行高速铣削 立铣刀 端部有三个以上的刀刃 用于铣削直槽 小平面 台阶平面和内凹平面等 键槽铣刀 端部只有两个刀刃 专门用于铣削轴上封闭式键槽 T形槽铣刀和燕尾槽铣刀 分别用于铣削T形槽和燕尾槽 带柄铣刀的装夹 端铣刀的装夹 工件安装 附件 专用夹具 组合夹具 铣削方式 铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系 同是加工平面 既可以用端铣法 也可以用周铣法 同一种铣削方法 也有不同的铣削方式 顺铣和逆铣 1 周铣法 用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面的方法 周铣法 逆铣法和顺铣法 逆铣时 刀齿的切削厚度从0至最大 当切削厚度为0时 刀齿在工件表面上挤压和摩擦 刀齿较易磨损 并影响已加工表面质量 逆铣时刀齿作用于工件上的垂直进给力FV朝上有挑起工件的趋势 这就要求工件装夹紧固 当工件表面有硬皮时 对刀齿没有直接影响 在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相反 作用于工件上的进给力Ff与其进给方向相反 使铣床工作台进给机构中的丝杠螺母始终保持良好的右侧面接触 因此进给速度比较平稳 顺铣时 刀齿的切削厚度从最大到0 容易切下切削层 刀齿磨损较少 已加工表面质量较高 顺铣法可提高刀具耐用度2 3倍 切削力的方向使工件紧压在工作台上 所以加工比较平稳 如果工件表面有硬皮 易打刀 铣刀很易磨损 在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相同 顺铣时作用于工件上的进给力Ff与其进给方向相同 此时如果铣床工作台下面的传动丝杠与螺母之间的间隙较大 则力Ff有可能使工作台连同丝杠一起沿进给方向移动 导致丝杠与螺母之间的间隙转移到另一侧面上去 引起进给速度时快时慢 影响工件表面粗糙度 有时甚至会因进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿 b 顺铣 有水平切削力 c 顺铣 无水平切削力 2 端面铣削法 端铣法 刀齿切入工件与切出工件的切削厚度相同 刀齿切入时的切削厚度小于或大于切出时的切削厚度 1 端铣的加工质量比周铣好 周铣时 同时参加工作的刀齿一般只有1 2个 而端铣时同时参加工作的刀齿多 切削力变化小 因此 端铣的切削过程比周铣时平稳 端铣刀的刀齿切入和切出工件时 虽然切削厚度较小 但不像周铣时切削厚度变为零 从而改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况 提高了刀具耐用度 并可减小表面粗糙度 端铣时还可以利用修光刀齿修光已加工表面 因此 端铣可达到较小的表面粗糙度 2 端铣的生产率比周铣高 端铣刀一般直接安装在铣床的主轴端部 悬伸长度较小 刀具系统的刚性好 而圆柱铣刀安装在细长的刀轴上 刀具系统的刚性远不如端铣刀 端铣刀可以方便地镶装硬质合金刀片 而圆柱铣刀多采用高速钢制造 端铣时可以采用高速铣削 大大地提高了生产率 同时还可以提高已加工表面的质量 3 周铣的适应性好于端铣 周铣便于使用各种结构形式的铣刀铣削斜面 成形表面 台阶面 各种沟槽和切断等 1 生产率高 2 铣刀刀齿散热条件好 3 铣削过程不平稳 4 铣刀的结构较复杂 成本高 所以一般适用于成批 大量生产 铣平面的尺寸公差等级一般可达IT9 7级 表面粗糙度Ra值为6 3 1 6 m 直线度可达0 12 0 08mm m 四 拉平面 拉削 broaching 是优质高效的先进加工方法 多用于大批大量生产加工要求较高且面积不太大的平面 当拉削面积较大时 为减小拉削力 也可采用渐进式拉刀进行加工 渐进式拉刀拉削平面1 拉刀2 工件3 切屑 磨平面 在平面磨床上对平面进行精加工的方法 常用的平面磨床有卧轴 立轴矩台磨床和卧轴 立轴圆台平面磨床 主运动都是砂轮的高速旋转 进给运动是砂轮 工作台的移动 五 磨平面 卧轴矩台平面磨床 1床身2床鞍3砂轮4磨头5立柱 平面磨削 周磨和端磨 周磨 利用砂轮的圆周面进行磨削 工件与砂轮的接触面积小 发热少 排屑与冷却情况好 加工精度高 但生产率低 在单件小批生产中应用较广 端磨 利用砂轮的端面进行磨削 砂轮轴立式安装 刚性好 可采用较大的切削用量 而且砂轮与工件的接触面积大 故生产率高 但精度较周磨差 磨削热较大 切削液进入磨削区较困难 易使工件受热变形 且砂轮磨损不均匀 影响加工精度 平面磨削常作为刨削或铣削后的精加工 特别是用于磨削淬硬工件 以及具有平行表面的零件 如滚动轴承环 活塞环等 经磨削两平面间的尺寸公差等级可达IT6 IT5级 表面粗糙度Ra值为0 8 0 2 m 研磨一般在磨削之后进行 研磨平面的研具 带槽的平板 用于粗研 光滑的平板 用于精研 六 研磨 研磨时 在平板上涂以适当的研磨剂 工件沿平板的全部表面以8字形或直线相结合的运动轨迹进行研磨 目的是使磨料不断在新的方向起研磨作用 研磨小而硬的工件或粗研时 用较大的压力 低的速度 反之 则用较大的压力 较快的速度 研磨后两平面之间的尺寸公差等级可达IT5 3 表面粗糙度Ra值为0 1 0 008 m 研磨还可以提高平面的形状精度 对于小型平面研磨还可减小平行度误差 平面研磨主要用来加工小型精密平板 平尺 块规以及其它精密零件