机械加工重点.docx
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机械加工重点
Companynumber:
【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
机械加工重点
形状公差:
位置精度:
数字越大,表面越粗糙。
切削运动:
刀具和工件的相对运动。
切削运动分为主运动和进给运动。
主运动:
提供切削可能性的运动。
主运动只有一个;
进给运动:
提供连续切削可能性的运动。
进给运动可以有多个。
切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。
背吃刀量:
已加工表面和待加工表面之间的垂直距离,用ap表示。
(v:
切削速度;d:
工件直径;n:
工件转速;dmax:
待加工表面直径;dmin:
已加工表面直径;αp:
背吃刀量)
切削用量的合理选择问题:
(1)粗加工按ap-f-v的顺序选择
粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多余金属,只留后续工序的加工余量,所以应根据毛坯尺寸首先选择αp;粗加工不必考虑表面粗糙度,在αp确定后,选取大的f,减少走刀时间;αp和f确定后,在机床功率和刀具耐用度允许的前提下选择v
(2)精加工按v-f-αp的顺序选择
精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表面粗糙度。
因此首先应选择尽可能高的v,然后选择达到表面粗糙度要求的f,最后再根据精加工余量决定αp。
为了研究刀具的几何角度,建立三个辅助平面:
基面:
通过主切削刃上的某一点,与该点切削速度方向垂直的面;切削平面:
通过主切削刃上的某一点,与该点加工表面相切的面;正交平面:
通过主切削刃上。
一般加工韧性材料,应取较大的前角;加工脆性材料,应取较小的前角;前角的取值范围常在-5°~+25°之间。
车刀的几何角度:
前角γ。
:
在正交平面中,前刀面与基面之间的夹角;
后角α。
:
在正交平面中,主后刀面与切削平面之间的夹角;
主偏角Kr:
在基面上,主切削刃的投影与进给方向的夹角;
副偏角Kr’:
在基面上,副切削刃的投影与进给反方向的夹角;
刃倾角λs:
在切削平面中,主切削刃与基面之间的夹角。
当刀尖在主切削刃上最高点时,λs为正值,反之为负值。
刀具角度的合理选择问题:
原则:
粗加工时,为了提高切削效率,切削力会较大,因此强度要高;精加工时,切削力较小,为了保证零件质量因此刀具较锋利。
粗加工:
前角、后角均小,强度高;
精加工:
前角、后角均大,刀具锋利;
主偏角:
车台阶轴取90度;既车外圆又车端面,取45度;
副偏角:
为降低表面粗糙度,取小值;一般为5-15度;
刃倾角:
粗加工常取负值,精加工取正值。
金属的切屑类型:
常见的切屑有如下三种:
a.带状切屑:
用大前角刀具、高切削速度、小进给量加工塑性材料时出现。
形成带状切屑时,切削力平稳,表面光洁,但切屑连续不断,不安全或容易刮伤已加工表面。
b.节状切屑:
用低切削速度,大进给量加工中等硬度的钢材时出现。
形成这种切屑时,金属经弹性变形、塑性变形、挤裂和切离阶段,是典型的切削过程,但切削力波动大,工件表面粗糙。
c.崩碎切屑:
加工铸铁、黄铜等脆性材料时出现,形成这种切屑时,切削热和切削力均集中在刀刃和刀尖,刀具容易磨损。
积屑瘤的影响:
1、保护切削刃,粗加工时,希望产生积屑瘤
2、本身不断形成和脱落,会引起振动,影响工件表面粗糙度,精加工不希望产生积屑瘤。
切削力:
1、切向力(切削力)Fz:
总切削力在主运动方向上的正投影,其大小约占总切削力的95~99%,是三个分力中最大的。
消耗功率最多的分力,它是机床动力、重要零件的强度和刚度设计和校核的主要依据;
2、轴向力(进给力)Fx:
总切削力在进给方向上的正投影,其大小约占总切削力的1~5%,它是设计和验算机床进给机构必须的参数;
3、径向力(背向力)Fy:
总切削力在垂直工作平面上的分力,它作用在工件刚性较差的方向,容易使工件变形,同时引起振动,影响加工精度。
所以加工刚性较差的工件(如细长轴)时,应该力求减少切削力。
皮带传动:
如果考虑皮带与皮带轮之间的滑动,其传动比为:
i=(d1/d2)ε=(n2/n1)ε
式中:
d1-主动皮带轮的直径;d2-被动皮带轮的直径;n1-主动皮带轮的转速;n2-被动皮带轮的转速;ε-滑动系数,约为。
传动比i=(z1/z2)=(n2/n1)。
涡轮、蜗杆传动的优点是:
可获得较大的降速比,传动平稳、噪音小,结构紧凑。
其缺点是传动效率低,并需要良好的润滑条件。
齿轮齿条传动机构可将旋转运动转变为直线运动(当齿轮为主动轮时),也可将直线运动转变为旋转运动(当齿条为主动件时),在实际运用中,以前者居多。
齿轮齿条传动的效率很高,但制造精度不高时,传动的平稳性和准确性较差。
丝杆、螺母传动的优点是工作平稳,无噪音,其缺点是传动效率较低。
如果工件的转速加快,进给量是否会变化
答:
所谓进给量,是指主轴转一圈(一个工作循环)、刀架沿进给方向移动的距离,只要进给箱的挂轮手柄没有调整,主轴到进给箱的传动比没有变化,进给量就不会发生变化。
问题:
今欲在铣床上加工一个12等分的零件,分度手柄应转多少圈,用分度盘的哪个孔圈,扇形夹应张开多少个孔距(已知:
分度盘孔圈孔数有:
24、25、28、30、37)
解:
因为主轴上固定有齿数为40的蜗轮,它与单头蜗杆相啮合。
当分度手柄转一圈的同时,主轴(工件)转动了1/40转
即
设工件等分数为Z,则每次分度时,工件应转过1/Z,因此手柄转数
根据题中已知条件,可选孔圈数24、扇形夹张开孔距为8孔,可选孔圈数30,扇形夹张开孔距为10孔。
车削的工艺特点:
1.粗加工:
经济精度可达到IT10,表面粗糙度在之间;
精加工:
经济精度可达IT7左右,表面粗糙度之间;
2.易于保证相互位置精度要求。
一次装夹可加工几个不同的表面,避免安装误差;
3.刀具简单,制造、刃磨和安装方便,容易选用合理的几何形状和角度,有利于提高生产率;
4.应用范围广泛,几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体表面及端面,均可以用车削方法达到要求;
5.可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加工(有色金属的高精度零件不适合采用磨削。
铣削的工艺特点:
1.铣削加工的精度可达IT10-IT7,表面粗糙度可达左右;
2.生产效率高,铣刀是多刀齿刀具,铣削时有几个刀齿同时参加切削,主运动是刀具的旋转,所以铣削的生产效率比刨削高;
3.容易产生振动,铣刀的刀齿切入和切出时产生振动,加工过程中切削面积和切削力变化较大;
4.刀齿的散热条件较好,在刀具旋转过程的不切削时间内,刀具可以得到一定的冷却;
5.与刨床相比,铣床价格高,适用于批量生产。
牛头刨床的摆杆机构的特点:
返回行程比工作行程时间快。
刨削加工的工艺特点:
1.加工精度通常为:
精刨:
IT7-IT10,粗糙度Ra为之间;2.通用性好,刨床简单、价格低、调整和操作简便,刨刀形状简单,制造、刃磨方便;
3.生产率一般比较低,主运动为往复直线运动,返回行程不参加切削;
4.适用于单件小批生产。
镗孔加工的工艺特点:
1.镗床主要用于加工大型工件或形状复杂工件上的孔和孔系。
例如变速箱、发动机缸体等;
2.镗孔尺寸公差等级可达IT8~IT7,表面粗糙度值一般为~;
3.镗孔可以校正孔原有的轴线偏差或位置偏差。
钻削的工艺特点:
1.钻削属于低精度(IT11-IT13)和高表面粗糙度的加工方法;
2.容易产生“引偏”,是加工过程中由于钻头弯曲产生孔径扩大、孔不圆等缺陷。
原因是刀具呈细长状,刚性较差;
3.排屑困难,钻孔在半封闭的状态下进行,切下来的切屑沿刀具两侧的螺旋槽上升,容易与已经加工出的表面发生摩擦和挤压,刮伤已加工表面,降低表面质量;
4.切削热不容易传散,切削液难以传到切削区。
限制切削速度的提高。
磨削的工艺特点:
1.磨削的精度高,IT6-IT5,粗糙度低,,砂轮表面有极多的切削刃同时参加切削;
2.可以加工一些难以加工的材料。
如淬火钢、高速钢以及毛坯的清理;
3.切削速度高(30m/s以上)切削温度高(1000℃以上)。
使用冷却液;
4.砂轮有自锐作用,这是其它刀具所不具备的。
即磨粒不断脱落,新的磨粒又是锋利的;
5.磨削力的径向分力较大,因此,在达到尺寸以后,还要进行多次无进给磨削。
齿轮加工概述:
齿轮应用广泛。
常见的有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗杆蜗轮等。
其中以渐开线圆柱齿轮应用最广。
圆柱齿轮中,齿向平行于轴线的称直齿轮;齿向呈螺旋线形状的称斜齿轮。
其齿廓曲线通常采用渐开线。
为了保证齿轮的传动质量,对齿轮加工提出下列要求:
(1)传动运动的准确性为保证齿轮传动速比的准确性,应要求齿轮一转内转角误差不超过允许值。
为此,在齿轮加工中,分齿应均匀;
(2)传动的平稳性所谓传动平稳,是指振动和噪音小,冲击要小。
因此,应限制局部齿形的制造误差,以限制瞬时速比的变动量;
(3)载荷分布的均匀性为避免造成齿面应力集中,局部磨损,影响使用寿命;
(4)齿侧间隙指齿轮副在工作状态下,非工作齿面间应有一定的间隙,以补偿齿轮的加工和安装误差,补偿热变形,保证齿轮能自由回转和贮存润滑油。
齿侧间隙是由工作条件确定的。
制造时,通过控制齿轮齿厚来获得。
为了适应机械产品不同的需要,我国将渐开线圆柱齿轮分为12个精度等级(GBl0095一88),精度由高至低依次为1-12级。
在一般机械中,以7、8级的齿轮应用最广。
齿轮加工分齿坯加工和齿面加工两个阶段,而齿面加工是整个齿轮加工的关键。
下面着重介绍渐开线齿面的切削加工。
齿面加工按其加工原理分为成形法和展成法两类。
若刀刃形状与被切齿轮齿槽的形状相符,齿面由成形刀具直接切出时,称成形法,例如铣齿等。
若齿面是根据齿轮的啮合原理来形成的,称展成法,例如滚齿、插齿等。
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- 机械 加工 重点