械加工工艺基础 第三章.pptVIP

第三章 主要切削加工方法 3.1 车削 3.2 铣削 3.3 刨削、插削和拉削 3.4 镗削 3.5 钻、扩、铰、锪 3.6 磨削 3.7 精密加工 3.8 超精密加工和微细加工 3.1 车削 3.1.1 车削成形原理及应用  工件旋转做主运动，刀具作进给运动的切削加工方法称为车削。其成形原理也可以看作是以刀具进给运动的轨迹作为母线，绕车床的回转轴线旋转而形成的曲面。 这一形成过程可以在AutoCAD、AutoCAD是美国AutoDesk公司开发的一种著名的计算机制图软件。在该软件中可以使用Revolve命令由一条母线和一根轴线生成回转体表面。 车削加工可以加工多种外表面、内表面、端面、螺纹及成形面，如图3-1所示。 图3-1 车削加工表面类型 3.1 车削 3.1.2 车刀 车刀按用途划分可以包括外圆车刀（图3-2）、端面车刀（图3-3）、内孔车刀（图3-4）及切断刀（图3-5）。 1 高速钢车刀 高速钢车刀整体由高速钢制造，由工人在使用中根据具体需要磨出所需的形状。这种刀具使用灵活，但是由于高速钢本身的切削性能有限，在大批量生产中应用很少。 2 焊接式车刀 焊接式车刀（图3-6）是将一定形状的硬质合金刀片，用黄铜、紫铜或其他焊料经钎焊固定在刀杆上。这种车刀的优点是结构简单、制造方便，可以根据需要进行刃磨，硬质合金利用比较充分。 图3-2 外圆车刀 图3-3 端面车刀 图3-4 内孔车刀 图3-5 切断刀 图3-6 焊接式车刀 3.1 车削 3 机夹重磨车刀 机夹重磨式车刀（图3-7）是用机械夹固的办法将刀片固定在刀杆上。这种刀具的优点是刀杆可以重复使用，刀片不经高温焊接，不会产生焊接裂纹； 缺点是刀片用钝后仍然需要刃磨，因此刃磨水平会影响刀具的使用性能。常用的夹紧形式有上压式和侧压式。 4 机夹不重磨车刀 机夹不重磨车刀（图3-8）把可转位刀片用机械夹固的方法装夹在特制的刀杆上，在使用过程中，当切削刃磨钝后，通过刀片的转位即可用新的切削刃继续切削。只有当刀片上所有可用切削刃都磨钝后，才需要换新刀片。  图3-7 上压式和侧压式机夹车刀 图3-8 机夹不重磨刀 3.1 车削 3.1.3 车床 一、 普通车床 图3-9所示为普通车床CA6140外观。 普通车床的传动系统由主运动传动链、螺纹传动链、纵向进给传动链、横向进给传动链组成。 主运动传动链的两端是主电机与主轴。主轴需要有多种不同的转速，以满足不同工件及不同工序的加工要求。 二、 CA6140车床的传动系统 CA6140型普通车床的传动系统如图3-10所示，其性能优越、结构先进、操作方便，除了能够车削普通内外表面及端面外，还可以加工常用的公制、英制、模数制（蜗杆）和径节制（英制蜗杆）四种标准螺纹，加大螺距螺纹、非标准螺纹及精度较高的螺纹。 图3-9 普通车床CA6140外观 图3-10 CA6140车床的传动系统 3.1 车削 三、 其他类型的车床 1 六角车床 为了适应批量生产的要求，在普通车床的基础上又发展起来了六角车床。它适于加工形状比较复杂的工件。 图3-11（a）所示为转塔式六角车床。 2 立式车床 立式车床结构上的主要特点是主轴垂直布置，并有一个直径很大的圆形工件台，供安装工件使用。目前常用的立式车床有单柱立式车床和双柱立式车床两类。 前者加工直径较小（D≤1600mm），后者加工直径较大（D2000mm）。单柱立式车床外形如图3-11（b）所示。 图3-11 转塔式六角车床和单柱立式车床 3.1 车削 3.1.4 车削技术的发展 一、 高速车削 车削时的切削温度并非总是随着切削速度的提高而升高。在切削速度提高到某个特定水平Vcr时，切削温度会有一个峰值Tcr。 当切削速度VVcr时，切削温度反而会随着切削速度的提高而下降，如图3-12所示。根据高速切削实验研究可以得到如下结论： (1) 以73 000 m/min的超高速加工高强度材料是可行的。 (2) 超高速加工可减小工件的表面粗糙度，提高尺寸精度。 (3) 高速加工的材料切除率可达常规切削的240倍，但生产率的提高一般不超过10倍。 图3-12 切削温度-速度实验曲线图 3.1 车削 (4) 加工淬火材料时，切削速度为36 500 m/min时刀具的磨损量最少，并比低速切削（12m/min）时的磨损量少。 (5) 加工退火材料时，切削速度对刀具的磨损几乎没有影响。 (6) 高速切削力大于常规切削力，但在实际应用中是可以控制的； 二、 加热车削 加热车削一般采用激光加热或者等离子电弧加热作为辅助，再进