第6章常用切削加工方法2章节

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1、第6章 常用切削加工方法,第4节 锥面的加工 锥面配合紧密,拆卸方便,多次拆装仍能保持精确的对中性。因此,锥面广泛用于定位准确、配合紧密、又经常拆卸的配合件上。锥面的常用加工方法有车削、磨削和铰削等。 一. 锥面的车削 (一) 小刀架转位法 可加工任意圆锥角的锥面,但锥面的长度,受到小刀架行程的限制,又需手动进给,劳动强度大,Ra12.53.2m,主要用于单件小批生产中车削精度较低,长度较短的锥面。,(二) 靠模法 在车床床身后面,加一靠模装置,将横溜板上的横向丝杠与螺母分开,当纵溜板作自动或手动进给时,横刀架与滑块一起沿靠模板方向移动即可车出锥面。靠模法可加工长度较大,圆锥半角 12的内外锥

2、面,Ra6.31.6m,适用于成批和大量生产。,(三) 偏移尾座法 工件安装在车床的前后顶尖之间,将尾架体相对底板在横向,相前或相后偏移一定的距离S,使工件的回转轴线与车床主轴的轴线之间的夹角等于要加工的圆锥半角,当刀架自动或手动纵向进给时,即可车出所需要的锥面。 尾架的偏移量应附和以下关系:,偏移尾架法只适用于在双顶尖装夹,加工较长工件上,圆锥半角小于8的外锥面,Ra6.31.6m,多用于单件或成批生产。 (四) 宽刀法 宽刀法车锥面,刀刃必须平直,于工件轴线的夹角等于圆锥斜角。,工件与刀具的刚性要好,表面粗糙度值取决于刀具的刃磨质量,一般Ra6.33.2m，适用于成批生产中加工长度较短的内

3、外锥面。,三.锥面磨削 1. 概述 锥面精度要求高或淬火的锥面,车削,镗削以后还应进行磨削。 可在内圆,万能外圆磨床上磨削,磨削方式及工艺特点和磨内外圆磨削类似。 尺寸公差等级IT8IT6,表面粗糙度Ra0.80.2m; 对内锥面Ra值稍高,为Ra0.80.4 m。,2.磨削方法 1）扳转上工作台:磨床的上工作台相对下工作台可扳转7,因此可磨削圆锥半角小于7的内外锥面。 磨削内锥面时,由于采用头架卡盘装夹,一般能加工锥面的长度较短。在磨床上磨削锥面的方法如图所示：,2）扳转工作头架 磨床的工作头架可以逆时针扳转90因此,可以磨削的圆锥半角不受限制。,四. 锥面的铰削 1、1:10锥度铰刀,用于

4、联轴器上锥孔的铰削； 2、莫氏锥度铰刀, 0#6#,常用于莫氏锥度锥孔的铰削; 3、公制锥度铰刀:用于1:20，公制锥度锥孔的铰削； 4、1:50锥度铰刀:用于铰削1:50锥度的定位锥孔的铰削；,1:10,莫氏,公制三种,由于锥度较大,一般用二至三把铰刀, 分粗(半精)精多次铰出,铰前还应钻出阶梯孔。 1:50锥孔,由于锥度较小,加工余量小,可用一把铰刀进行铰削。,第5节 螺纹的加工 一、 概述 螺纹在联接、紧固、传动和调节等方面应用广泛。按牙型的不同,可分为:三角螺纹(普通螺纹,英制螺纹),梯形螺纹,方牙螺纹和模数螺纹。加工方法很多,常用的有:车削、攻丝、套扣、铣削、滚丝、搓丝和磨削。,二、

5、 螺纹车削 1、 加工精度 螺纹车削,是螺纹最常用的加工方法。各种牙型的螺纹均可车削。达到的尺寸精度94级,Ra3.20.8m。 2.车削螺纹的基本要求 1)正确刃磨和安装车刀 螺纹车刀两侧刃夹角必须等于牙型角;,车刀前角必须等于零。由切削性能不好,先用0=515粗车,再用0=0的车刀进行精车; 车刀安装时,刀尖必须与螺纹轴线等高，即可获得正确牙型。 对于大升角,大螺距螺纹的车削注意事项。 大升角螺纹,由于升角较大，需修整两侧刃的后角。,以方牙螺纹为例，若车刀两侧刃后角相等，均为35则车削右旋螺纹时左侧刃的实际后角变小，右侧刃的实际后角变大，从而使车刀左侧后刀面与牙槽摩擦加大，影响表面粗糙度。

6、为此，一般将车刀左侧刃的后角加大为（35）+，而车刀右侧刃的后角减小为12。,这样，切削时，两侧刃的实际后角和均较合适。如图3-8所示。,2)为获得准确的螺距,必须保证工件每转一转,车刀准确地移动一个螺距。 3)为获得合格的螺纹中径必须准确控制多次走刀切削的总切深量，一般常采用螺纹规进行检查控制。 3、车削左、右旋螺纹 对于左旋螺纹的车削如图3-11所示，车削,左旋螺纹的主要区别是车刀纵向移动的方向相反。因此，在车床主轴至丝杠的传动系统中应有一个反向机构，使丝杠得以换向，即可车削左旋螺纹。,4、车削多线螺纹 1）旋转工件法 使用多线螺纹分线拨盘，例如车削三线螺纹，先将卡箍尾部放在槽1中，车完第

7、一条螺旋槽后，再将卡箍尾部依次放在槽3和槽5中工件依次旋转120，从而车出三线螺纹。,2）移动小刀架法 车削多线螺纹时，车完一条螺旋槽后将小刀架轴向移动一个螺距值，即可车削另一条螺旋槽。,三. 攻丝和套扣 攻丝就是用丝锥加工内螺纹;套扣就是用板牙加工外螺纹。攻丝与套扣工具如下图所示。 攻丝与套扣以攻丝应用最广,轴、盘、套、支架、箱体零件上的小螺孔常采用丝锥加工螺纹，单件小批生产采用手工攻丝;大批大量生产则采用在机床上攻丝。,四、铣削螺纹 大直径的梯形螺纹和模数螺纹,一般采用铣削加工，与车削相比,生产率高,但表面粗糙度大.Ra6.33.2m。 1. 单件小批生产 在普通铣床上,用盘铣 刀铣削螺纹

8、。,2. 大批大量生产在专用螺纹铣床上加工，其加工精度高于在普通铣床上铣削略高。 3. 另外,还可以改装的车床上采用旋风法铣削内外螺纹(铣内螺纹常用一个刀头;而铣外螺纹则用13个刀头)。,工件装在车床卡盘与顶尖之间,作缓慢转动(425r/min)带有14个刀头的旋风刀盘安装在车床的横溜板上,由专用电动机带动作高速回转,(10001600r/min)工件回转一周,刀盘纵向移动一个导程。 一般,一次走刀完成加工,生产率比盘铣刀铣削螺纹高38倍。,五. 滚压螺纹 是一种无切屑加工，坯件在滚压工具的压力作用下产生塑性变形而形成螺纹，由于材料的纤维组织没被切断,因而强度,硬度都得到相应的提高。 滚压螺纹

9、生产率高,适用于大批大量生产。 1. 滚丝 滚丝方法如图所示:,滚丝的工件直径可由0.3-120mm,精度可达3级,Ra0.80.2m,生产率较搓丝为低。 2.搓丝 搓丝方法如图所示:搓丝的最大直径为25mm,精度可达5级,Ra1.60.8m,生产率较滚丝为高。,六.螺纹磨削 精密螺纹,如螺纹量规、丝锥、精密丝杠及滚刀等,车削、铣削后,尚需在专用磨床上进行磨削，以单线螺纹磨床磨削较为普遍。 单线螺纹磨床磨削方法如下图所示。工件安装在螺纹磨床的前后顶尖之间,工件每转一周,同时移动一个导程;,砂轮高速回转并在每次磨削行程之前,作横向进给,经多次行程完成加工。加工精度可达3级,但是生产率较低。,六、

10、螺纹加工方法选择 车削螺纹 86级,Ra3.20.8m 适用于单件小批量生产,加工轴、盘、套类零件上的内外螺纹及传动丝杠和蜗杆等。 攻丝套扣 86级, Ra6.31.6 m。 攻丝适用于各种批量生产中,加工各类零件上的螺孔,M16以下常用手动,M16以上采用机床攻丝；,套扣:常用板牙手工加工M16以下的外螺纹。 铣削螺纹 96级,Ra6.33.2 m。 适用于在大批大量生产中,传动丝杠,蜗杆的粗,半精加工,也可加工普通螺纹。 搓丝:75级, Ra1.60.8 m。 滚丝:53级, Ra0.80.2 m。,适用于在大批大量生产中,滚压塑性材料的外螺蚊，亦可滚压传动丝扛。 磨削螺纹 43级, Ra

11、0.80.1m。 适用于各种批量生产中,加工高精度,淬火或不淬火的外螺纹及直径大于30mm的內螺纹。,第6节 齿形加工 一. 齿形加工方法分类 1. 按加工原理不同进行分类 1）成形法 用与被加工齿轮齿间形状完全相同的成形刀具,直接切出渐开线齿形的方法。如铣齿,成形法磨齿等。 2）展成法 用齿轮刀具与被加工齿轮作啮合传动的过程中包络出渐开线齿形的方法。如插齿,滚齿等。,2. 按加工精度不同进行分类 齿形加工方法: 在齿坯上形成渐开线齿形的加工方法，如铣齿,插齿和滚齿。 齿形精加工方法: 在形成的齿形的基础上,作进一步的加工,以提高齿面的精度,降低表面粗糙度的加工方法。如剃齿,珩齿和磨齿等。,二

12、. 齿形加工方法 (一) 铣齿 1. 概述 在普通铣床上加工齿形,属于成形法,加工精度可达9级,表面粗糙度Ra6.33.2m。 2. 铣齿方法 在普通铣床上加工齿形的方法如图所示:,3. 铣齿要求 1) 铣齿刀的模数,压力角必需与被加工齿轮的模数,压力角一致。 2) 模数m8,用指状铣刀加工。,3) 铣刀分号 由于相同模数而齿数不同的齿轮,其分度圆,基圆直径均不相同,因而其齿形也不相同。 若每一模数的每一齿数的齿轮都制备一把铣刀,既不经济也不便于管理，因此,同一模数的齿轮铣刀,一般只制作8把,分为8个刀号,分别用以铣削一定齿数范围内的齿轮。,刀号 1 2 3 4 5 6 7 8 齿数: 12-

13、13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134, 135 4. 铣齿加工范围 1) 铣直齿圆柱齿轮 2) 铣螺旋齿圆柱齿轮 为使铣刀的回转平面与螺旋槽的切线方向一致,须将工作台由原来的位置板转角(齿轮的螺旋角)。,当齿轮的螺旋槽为右旋时,工作台逆时针板转;当齿轮的螺旋槽为左旋时,工作台顺时针板转。为铣出螺旋槽,工件沿轴向移动一个导程的同时,必须绕自身轴线旋转一周，其传动关系如图所示:,3) 铣齿条,5. 铣齿的工艺特点 1）加工成本低 采用普通铣床，铣刀和其它盘铣刀结构类似，机床、刀具成本低，因此，加工成本低；,2）加工精度低 使用普通分度头，分度精度低，同一分

14、组内只有齿数最少的获得准确齿形，其它只能获得近似的齿形，因此，铣齿的加工精度低； 3) 生产效率低 铣床铣齿每铣一个齿槽都需重复进刀、铣削、退刀、分度过程，不能连续铣削，因此，生产效率低。,(二) 插齿 1、插齿在插齿机上进行,插齿属于展成法,加工精度为87级,Ra1.6m。 2、插齿刀 插齿刀实际上是一个精度很高的圆柱齿轮,周面呈圆锥形,以形成轮齿刀刃的后角;端面呈凹锥形,以形成前角；齿顶高比标准圆柱齿轮大0.25mm,以保证插削的圆柱齿轮在啮合时有齿侧间隙。,3. 插齿运动 1) 主运动 插齿刀的上下往复运动，向 下为切削行程,向上为空回程。 2) 分齿运动 插齿刀与被加工齿轮被强制的按照

15、传动速比保持啮合关系的运动。,3) 圆周进给运动 为分齿运动过程中,插齿刀每上下往复一次，其分度圆周转过的弧长。 4) 径向进给运动 指插削开始阶段,插齿刀每上下往复一次,径向移动的距离，以逐渐插至全齿深。 5) 让刀运动 为避免插齿刀回程时,擦伤已加工表面,应使工作台沿径向让开一段距离,当插削行程开始时,工作台再恢复原位，这种工作台短距离的往复移动称为让刀运动。 4. 齿坯的安装 安装方式如图所示: 1)内孔定心,端面定位 2)外圆定心,端面定位,5. 插齿工作范围 1)插直齿轮 2) 插螺旋齿轮 插齿刀作上下往复插削运动时需要一个附加的转动，依靠增加螺旋导轨来实现，刀-工之间螺旋角相等，但

16、方向相反。,3) 插削齿条 需安装专用夹具,在插削时,带动齿条作直线移动。如图所示: 插齿举例,(三) 滚齿 1. 滚齿在滚齿机上进行,滚齿属于展成法,加工精度为:87级表面粗糙Ra3.21.6m。,2. 滚齿刀 1) 外形呈蜗杆状，实际上是一个齿数很少的螺旋齿轮,多为单线右旋。 2) 刀齿的形成 在滚刀的圆柱面上开若干条沟槽,以形成刀齿并容纳切屑。当滚刀的螺旋升角5时,沿螺旋齿面法向开槽,当滚刀的螺旋升角5时,沿轴向开槽。,3) 刀齿角度 顶刃前角=0,顶刃后角=1012,并经成形刀具铲背,以便刃磨前刀面时,齿形不变。,3. 滚齿运动 1) 主运动 滚刀的高速回转运动。 2) 分齿运动 滚刀与被加工齿坯被强制的按照传动速比保持啮合关系的运动。 3) 垂直进给运动 工作台每转一周,滚刀沿被切齿轮轴向的向下,移动，为使滚刀在整个齿宽上切出渐