《机械工程学 教学课件 ppt 作者 丁树模 第14章常用切削加工方法与设备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程学 教学课件 ppt 作者 丁树模 第14章常用切削加工方法与设备（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十四章 常用切削 加工方法与设备,第一节 车床及车削加工 一、车床的加工范围和车削加工特点 （一）车削加工的范围 车削加工的范围很广，下面将车削加工的一些主要方法作简要介绍 车外圆（见图14-1）,图14-1 车外圆,图14-2 车端面,车端面（见图14-2）,车环槽和切断（见图14-3）,图14-3 车环槽和切断 a) 车环槽 b) 切断,4钻孔、扩孔和铰孔（见图14-4）,图14-4 钻孔、扩孔和铰孔 a) 钻孔 b) 扩孔 c) 铰孔,镗孔（见图14-5）,图14-5 镗孔,车锥体 车锥体的方法有几种，这里仅介绍两种: （）采用宽刃刀（见图14-6a） （）转动小溜板（见图14-6b）
2、,图14-6 车锥体 a) 用宽刃刀车短锥 b) 转动小溜板车锥体,图14-7 车螺纹,车螺纹（见图14-7）,车特形面（见图14-8）,图14-8 用成形车刀车特形面,图14-9 CA6140型卧式车床 1主轴箱 2刀架 3尾座 4床身 5右床腿 6溜板箱 7左床腿 8进给箱,二、常用车床 （一）卧式车床 1.机床的组成（见图14-9）,2车床的主要技术规格 CA6140型卧式车床的主要技术规格可阅教材。 3. 车床的传动系统 图14-10所示为卧式车床的传动框图。 图14-11所示为CA6140型卧式车床的传动系统图。,图14-10 卧式车床传动框图,图14-11 CA6140型卧式车床的
3、传动系统,（）主运动 ）主运动传动链 车床的主运动是主轴的旋转运动，传动链两端件是电动机主轴。 主运动的传动路线表达式为 电动机 主轴,）主轴转速的级数 当M1向左压紧时，主轴正转。若M2接合，主轴获得24级正转转速；若M2打开，运动经齿轮副直接把轴的级转速传给主轴，又使主轴得到级正转转速。这样主轴一共可获得2430级正转转速。 但是，由于运动由轴传给轴的传动比分别为,其中u2与u3的数值相近，本机床由轴到轴实际上只有三种传动比，因而当M2接合时主轴实际上只获得18级正转转速，所以主轴应获得186=24级正转转速。 同样道理，当M1向右压紧时，主轴共获得12级反转转速。,3）主运动传动链的运动
4、平衡式 n n电u带u齿 式中 n主轴的转速（r/min）； n电电动机的转速（r/min）； u带带传动的传动比，u带 =D1/D2 ； u齿齿轮传动部分的总传动比， u齿,根据主运动传动链的平衡式，即可以计算出主轴的各级转速。其最低及最高的正转转速分别为 r/min 10 r/min r/min1400 r/min,（ 2）进给运动 进给运动传动链包括车螺纹，一般进给和快速移动三组传动链，而车螺纹传动链又包含车米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹四条传动路线。为简化文字叙述，对于车螺纹传动链只介绍车米制螺纹传动链。 ）车制米制螺纹的传动链 对于螺纹加工，必须严格保证以下关系：主轴带动工件
5、转一周，刀架移动一个导程（单线螺纹的导程等于螺距）。在车制单线螺纹时，要求主轴转一周，刀架应移动一个螺距P。 从传动系统图14-11中可以看出，其传动路线表达式为,主轴 , M5合上丝杠（P = 12mm，单线）开合螺母 溜板、刀架,运动由主轴传给刀架，中间经过定比机构 、左右螺纹变向 机构 或 、挂轮机构 、移换机构 、基本组 、移换机构 、 增倍机构 或 或 ，再经丝杠、开合螺母传给刀架， 完成车制米制螺纹运动的传递。,基本组获得如下8种传动比：,（不用）,（不用）,实际应用的是6种： 这一组传动比是螺距值变 化的基础。,增倍机构的传动比分别为,将车米制螺纹的传动路线表达式加以整理，可列出
6、其运动平衡式,式中 P工工件的螺距（mm）； P机床丝杠螺距，为12mm。 将上式化简后可得P工= 7 u基u倍mm,P工=,式中 u基基本组的传动比； u倍增倍机构的传动比。,选用不同的u基和u倍，可以获得不同的螺距值。如 当 时， mm 当 时， mm 当 时， mm,（）一般进给传动链 一般进给运动是由光杠经溜板箱传给刀架的。下面介绍一般进给运动的传动链。 进给运动的传动路线表达式为,主轴 进给箱 M5打开 光杠（ ） ,当进给箱中按车制米制螺纹的传动路线传动时，其纵向进给运动平衡式为,f纵 =,式中 m = 2.5mm，z = 12。 将上式化简得 f纵 = 0.71u基u倍mm/r,
7、横向进给运动平衡式为,f横 =,式中 P = 5mm。 将上式化简得 f横 = 0.354u基u倍mm/r,选用不同的u基和u倍，就可以获得不同的纵向进给量和横向进给量。如当u基= 28 / 28 =1，u倍 = (18 / 45)(15 / 48) = 1/8时，则,f纵 = 0.7111/8mm/r = 0.089mm/r f横 = 0.35411/8mm/r = 0.044mm/r,）快速移动传动链 刀架除作纵向及横向进给运动外，还可以作快速移动，刀架的快速移动是通过操纵快速电动机来实现的。,刀架快速移动传动路线表达式为,快速电动机 , 齿轮 齿条刀架纵向快进 齿轮 齿条刀架纵向快退 丝
8、杠（P = 5mm）螺母刀架横向快进 丝杠（P = 5mm）螺母刀架横向快退,mm,mm,刀架快速移动平衡式为,式中，m =2.5mm；z =12；P =5mm；n快电=2800r/min。,所以刀架纵向、横向快速移动速度为,mm/min =4757mm/min 0.08m/s,mm/min =2364mm/min 0.04m/s,(二) 立式车床 图14-12是立式车床的外观图，通过外观图可以了解立式车床的基本结构和工作原理。 立式车床可以加工大型圆盘类零件，一般用于单件、小批量生产的工厂及维修车间。,图14-12 立式车床 1底座 2工作台 3垂直刀架 4横梁 5立柱 6侧刀架,（三）回轮
9、、转塔车床 回轮、转塔车床是指回轮式和转塔式两种结构型式的车床，它们的共同特征是各有一个可安装多把刀具的多工位刀架。图14-13为转塔车床的外观图，图14-14所示是回轮车床的局部外观结构。图14-15所示为转塔车床可以加工的典型零件。,图14-13 转塔车床 床身 溜板箱 进给箱 主轴箱 前刀架 转塔刀架,图14-14 回轮车床（局部）,图14-15 转塔车床上加工的典型零件,半自动转塔车床用插销板和行程开关作为发布指令器官。指令由电路、油路和一些机构传递给被控制的工作部件，控制它们的速度、方向和行程长度，使机床完成规定加工程序的工作循环。 这种机床主要用于形状较复杂的盘套类零件的粗加工和半
10、精加工，适用于成批和大量生产。,（ 四 ） 多刀半自动车床 图14-16是一种液压半自动转塔车床的外观图。,图14-16 半自动转塔车床 1床身 2主轴箱 3前刀架 4后刀架 5转塔刀架 6液压装置 7电气装置,第二节 铣床及铣削加工 一、铣床的加工范围和铣削加工特点 （一） 铣床的加工范围 铣水平面（见图14-17）,图14-17 铣水平面 a) 用圆柱形铣刀铣削 b) 用端铣刀铣削,图14-18 铣垂直面 a) 用端铣刀铣削 b) 用立铣刀铣削,2铣垂直面（见图14-18）,铣斜面（见图14-19）,图14-19 铣斜面 a) 用角度铣刀铣削 b) 铣头转角铣削,铣直槽（见图14-20）,
11、图14-20 铣直槽 a) 用盘形铣刀铣削 b) 用立铣刀铣削,铣形槽（见图14-21）,图14-21 铣T形槽 a) 先铣直槽 b) 后铣T形槽,铣特形面（见图14-22）,图14-22 铣特形面,（二） 铣削加工的特点 ）铣削加工主要用于各种平面及沟槽的加工。 ）在铣削加工过程中，铣刀的旋转为主运动，装在工作台上的工件相对刀具的运动为进给运动。 ）铣削使用多刃刀具，每个刀齿周期性地参加切削，所以刀刃散热条件好，生产效率较高。 ）铣削时，刀齿交替切削，产生冲击，且切削厚度是变化的，因而铣削力也是不断变化的，使铣刀磨损加剧，降低了耐用度。 ）一般情况下，铣削主要用于粗加工和半精加工。,与逆铣相
12、比，顺铣的优点是：消耗功率小，刀刃磨损小，工作比较平稳，加工表面粗糙度较低；但其主要缺点是：因铣刀作用在工件上的力与进给方向相同，在铣削量较大的情况下，机床进给丝杠和螺母之间的间隙会引起工件连同工作台一起沿进给方向窜动，使铣刀受到冲击，甚至会损坏铣刀。,（三） 顺铣和逆铣 在铣床上铣削平时，由于铣刀旋转方向与工件进给方向有相同和相反的两种情况，铣削可分为顺铣和逆铣两种，如图14-23所示。,图14-23 顺铣和逆铣 a) 顺铣 b) 逆铣,图14-24 卧式铣床 1底座 2床身 3悬梁 4主轴 5刀杆支架 6工作台 7回转盘 8床鞍 9升降台,二、常用铣床 （一）卧式铣床 卧式铣床的组成如图1
13、4-24所示。,14-25 立式铣床,（二）立式铣床 立式铣床如图14-25所示。 立式铣床的主运动是立式主轴的旋转运动，进给运动和快速移动同于卧式铣床。 立式铣床一般除了可以加工在卧式铣床上所能加工的零件外，由于立式铣床装卸刀具比较方便，操作时易于观察，还能装上较大的刀盘进行高速铣削，所以立式铣床的用途也很广泛。,（三） 圆工作台铣床 圆台铣床如图14-26所示。 圆台铣床的生产效率很高，适用于大批大量生产中铣削中小型零件的平面。,图14-26 圆工作台铣床 底座 滑座 圆工作台 支柱 主轴箱,图14-27 龙门铣床,（四）龙门铣床 龙门铣床如图14-27所示。 龙门铣床主要用于大型零件的加
14、工，或中、小型零件的成批加工。,图1428 钻头钻削时的情况,第三节 钻床及钻削加工 在钻床上进行钻削加工时，钻头钻削的情况如图14-28所示。,一、钻床的加工范围和钻削加工特点 钻削加工的范围较广，在钻床上采用不同的刀具，可以完成打中心孔、钻孔、铰孔、攻螺纹、锪钻埋头孔、修刮端面和镗孔等工作（见图14-29）。,图1429 钻床上常用的加工方法 a）钻孔 b）扩孔 c）铰孔 d）攻螺纹 e）锪钻柱形埋头孔 f）锪钻锥形埋头孔,钻削加工有以下特点： ）钻削主要用于孔加工。 ）钻削时主运动是钻床主轴的旋转运动，进给运动是主轴的轴向移动。 ）钻削是一种半封闭式切削，切屑变形大，排屑困难，而且难于冷却润滑，故钻削温度较高。 ）钻削力较大，钻头容易磨损。,图14-30 台式钻床 1底座 2工作台 3主轴 4主轴架 5立柱,二、常用钻床 台式钻床 台式钻床如图14-30所示。 台式钻床小巧灵活，适用于各种小型零件的孔加工。由于进给运动靠手动实现，工人劳动强度较大，主要用于单件、小批
