金工实习切削加工.ppt
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金工实习切削加工.ppt
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切削加工是利用切削工具将坯料或工件上多余的材料切除,以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。
切削加工分为钳工和机械加工两部分。
钳工是通过工人手持工具对工件进行切削加工、划线以及机器的装配和修理。
机械加工是通过工人操纵机床对工件进行切削加工。
机械加工机械加工1-1金属切削机床金属切削机床各种切削加工的切削运动各种切削加工的切削运动车外圆车外圆钻中心孔钻中心孔镗镗孔孔车端面车端面切切槽槽车锥面车锥面车螺纹车螺纹
(二)切削加工过程中的工件表面
(二)切削加工过程中的工件表面工件上待切除的表面。
工件上经刀具切削后产生的新表面。
工件上切削刃正在切削的表面。
它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。
(三)切削用量的概念通常,切削加工中的切削用量是指切削速度v、进给量f和切削深度ap这三个要素,用它们来衡量切削运动的大小和刀具切入工件的程度。
(1)切削速度:
是单位时间内工件与刀具沿主运动方向相对移动的距离。
外圆车削的切削速度为vc=dn/1000(四)机床分类和编号金属切削机床是机械加工中的主要设备。
机床种类繁多,为了便于设计、制造、使用和管理,必须进行分类,并赋予各自的型号。
机床的型号用来简明地表示机床的类型、主要规格、性能和结构特征,从而可以对这种机床有一个基本概念。
机床型号的编制方法:
1.2普通机床普通机床以C6132车床为例,介绍机床的基础知识。
一、机床的基本组成部分:
一、机床的基本组成部分:
(1)主传动部件:
)主传动部件:
用来实现机床主运动的部件。
变速箱:
电动机的传动从变速箱输入,并通过滑动齿轮进行变速,以六种转速输出。
主轴箱:
变速箱的运动通过皮带传动输入主轴箱,通过主轴箱的进一步变速,可使主轴获得12级转速。
主轴:
是车床的主要部件。
(2)进进给给传传动动部部件件:
用来实现机床的进给运动,调整刀具与工件的相互位置,实现退刀和快速运动。
进给箱:
主轴的传动通过换向齿轮和配换齿轮输入进给箱,通过滑动齿轮和倍增机构进行变速,以20种进给速度输出到光杠或丝杠。
光杠:
将进给箱的运动传给溜板箱,实现自动走刀。
丝杠:
通过开合螺母带动溜板箱,使主轴的转动与溜板箱的移动有严格的比例关系,实现螺纹车削。
溜板箱:
车床进给运动的操纵箱,它将光杠和丝杠的转动传给刀架,实现刀具的纵向、横向进给和螺纹车削。
(3)安安装装刀刀具具的的装装置置:
用来夹持刀具并实现所需的进给运动。
大刀架:
又称大拖板,与溜板箱连接,实现沿机床导轨的纵向移动。
横刀架:
又称中拖板,它沿大刀架上的导轨作垂直于机床导轨的横向移动。
转盘:
与横刀架用螺栓紧固,松开螺母,便可在水平面上扳转任意角度。
小刀架:
沿转盘上的导轨作短距离的移动,当转盘扳转到某一角度后,小刀架即可带动车刀作相对与主轴的斜向移动,用以加工锥面。
方刀架:
用来夹持刀具,可以同时安装四把车刀。
(4)安安装装工工件件的的装装置置:
用来安装夹具或直接安装工件。
主轴:
可以安装卡盘、顶尖等夹具,也可以安装工件。
尾架:
安装在机床导轨上,可以沿机床导轨移动,也可以用压板螺栓固定在任意位置上。
(5)支支承承件件:
用来支承和连接机床各零件,并与地基连接,如床身、床脚。
(6)动力源:
)动力源:
为机床运动提供动力,一般为电动机。
二、机床的传动系统二、机床的传动系统机床的传动有机械、液压、电动、电气等多种形式,其中最常见的是机械传动和液压传动。
C6132车床的传动是典型的机械传动。
为了便于分析,用机构运动简图符号将复杂的传动结构画成传动系统图。
各传动元件按照运动传递的先后顺序,以展开图形式画出来,示意地表示机床运动和传动情况,图中,罗马数字代表传动轴的编号,阿拉伯数字表示齿轮齿数和皮带轮的直径。
1、传动系统的组成C6132车床的传动方式有五种:
齿轮传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条传动、丝杆螺母传动。
(1)齿轮传动齿轮传动有三种:
固定齿轮、滑移齿轮和交换齿轮,后两种用来改变部件的运动速度。
齿轮传动的传动比为。
(2)皮带传动:
皮带传动分平皮带和三角皮带二种,在C6132车床上使用的是三角皮带传动,皮带轮的传动比,同样是被动轮的转速与主动轮的转速之比,又可换为主动轮直径与被动轮直径之比。
皮带轮传动的优点是传动平稳,结构平稳,结构简单,制造方便,适用于二轴间距较长时用。
当加工时,切削用量过大超负荷时,皮带打滑,不至于造成机器损坏,能起到保护作用,缺点是由于皮带滑动不能保证正确的传动比。
(3)蜗轮蜗杆传动:
假设蜗杆为主动件,蜗轮为被动件,蜗杆上螺旋线的头数(K)相当于齿轮的齿数,蜗轮的齿数为Z,二者传动时,单头蜗杆(K1)每转一转,则蜗轮被转一个齿;蜗杆为双头时,蜗杆转一转,则蜗轮被转二个齿。
所以蜗轮蜗杆的传动比是。
因为Z比K大得多,这时传动副的传动可以得到较大的降速比。
蜗轮蜗杆传动的优点是结构紧凑,传动平稳,噪声小,缺点是效率低。
2、机床的传动分析由机床传动系统图,可以写出主运动链和进给运动链,然后进行传动分析。
(1)主运动链
(2)进给运动链1-2切削刀具切削刀具2.1刀具材料的性能刀具材料的性能在切削过程中,车刀的切削部分由于受力,受热和摩擦的作用而发生磨损,而且在切削过程中,车刀要承受很大的切削力和切削热,以及振动,冲击等,所以对刀具切削部分有很高的要求:
(1)高的硬度和耐磨性(又称冷硬性):
即车刀在常温下的硬度。
车刀材料的硬度应高于工件材料的几倍。
(2)高的红硬性(又称热硬性):
指车刀材料在高温下仍能保持其硬度、强度、韧性和耐磨性的能力。
(3)高的抗粘结性:
指刀具材料表面微粒不被切屑粘走的能力。
(4)坚韧性:
指车刀能承受振动和冲击的性能。
刀具材料中使用最广的是高速钢和硬质合金。
2.2刀具角度刀具角度刀具的种类和形状各异,但都有两个基本组成部分,即切削部分和夹持部分。
夹持部分是用来将刀具正确地夹持在机床的工作位置上。
切削部分是直接参加切削的部分。
刀具的结构形式一般有以下四种,(a)整体式(b)焊接式(c)机夹重磨式(d)机夹可转位式刀头刀头刀体刀体1、车刀切削部分的组成车刀的切削部分又称刀头,一般由“三面二刃一尖”组成。
刀尖刀尖主切削刃主切削刃副后刀面副后刀面前刀面前刀面副切削刃副切削刃主后刀面主后刀面前刀面前刀面主后刀面主后刀面副后刀面副后刀面参考平面及刀具角度车刀主要角度的标注3、车刀的刃磨方法车刀一般用手工在砂轮机上刃磨,磨高速钢车刀以及硬质合金车刀的刀体部分用白色的氧化铝砂轮,磨硬质合刀片用绿色的碳化硅砂轮。
一般车刀刃磨的顺序和步骤如下:
磨主后刀面:
目的是磨出车刀刀头的主偏角和主后角。
磨副后刀面:
目的是磨出车刀的副偏角和副后角。
磨前刀面:
目的是磨出车刀的前角和刃倾角。
磨刀尖圆弧:
在主切削刃和副切削刃之间磨刀尖圆弧,以提高刀尖强度和改善散热条件。
车刀用钝后重磨时往往根据车刀磨损情况,磨削有关的刀面即可。
1-4零件技术要求和测量零件技术要求和测量任何一台机器都是由许多零件装配而成的,每个零件又都是由各种表面(如平面、圆柱面、沟槽等)所组成。
为了保证机器的性能和使用寿命,设计时应根据零件的不同作用,对制造质量提出要求。
这些要求统称为零件的技术要求,它包括:
表面粗糙度、尺寸精度、形状精度、位置精度以及零件的材料,热处理和表面处理(如电镀、发黑)等。
尺寸精度、形状精度和位置精度统称为加工精度。
加工精度及表面粗糙度是由切削加工保证的,设计时必须定的恰当、合理,否则,将会不必要地增加加工的复杂程度和加工的费用。
为了确保加工后的零件符合技术要求,必须要用测量工具(量具)进行测量。
4.1尺寸精度尺寸精度1)基本概念尺寸精度是指尺寸准确的程度。
尺寸精度是由尺寸公差(简称公差)控制的,公差越小,精度越高;反之精度越低。
(1)术语和定义极限尺寸、尺寸偏差(简称偏差)、公差、公差带例如:
外圆基本尺寸=80上偏差0.03下偏差0.06最大极限尺寸=800.03=79.97(mm)最小极限尺寸=800.06=79.94(mm)则尺寸公差=最大极限尺寸一最小极限尺寸=79.97一79.94=0.03(mm)或尺寸公差=|上偏差一下偏差|=|0.03一(0.06)|=0.03(mm)2)测量工具
(1)游标卡尺游标卡尺是一种常用的较为精密的量具,它可直接量出工件的内径、外径、宽度和深度等。
按读数的准确度,游标卡尺有0.lmm,0.05mm和0.02mm三种。
(2)百分尺百分尺的构造原理:
利用螺旋运动原理,把螺旋运动变成测杆的直线运动来进行测量。
工作原理:
固定套筒上直线距离每格为0.5。
当微分筒转一周时,测微螺杆就移动0.5,微分筒圆周斜面上共刻了50格,所以当微分筒转一格时,测微螺杆移动0.5/500.01,因而,常用百分尺的测量精度为0.01。
(3)量块量块是没有刻度的平面平行端面量具。
量块是机械制造业中长度尺寸的标准,它可以对量具和量仪进行检验校正,等等。
量块是用不易变形的耐磨材料制成的长方形六面体。
它有两个工作面和四个非工作面,工作面是一对相互平行而且平面度误差和表面粗糙度极小的平面,工作面又称测量面。
量块一般做成一套。
我国生产的成套量块有38块、46块、83块等几种规格。
每块量块只有一个确定的工作尺寸。
为了满足一定范围内的不同尺寸的需要,可以将量块组合使用。
现以83块一套的量块为例,列出量块的标称尺寸。
尺寸范围()间隔小计(块)1.011.490.01491.51.90.152.09.50.516101001010110.511.00514.2形状精度和位置精度形状精度和位置精度1)形状精度:
零件的形状精度是指同一表面的实际形状相对于理想形状的准确程度。
它由形状公差来控制。
包括直线度、平面度、圆度、圆柱度等。
2)位置精度:
位置精度是指零件上被测要素相对于基准之间的位置准确度。
它由位置公差来控制。
包括平行度、垂直度、同轴度、圆跳动等。
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- 金工 实习 切削 加工