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切削加工的分類、特點、作用和發展方向及零件的種類和組成

發布時間:2022-12-12發布人: 豫磨精飾

我們主要講的具體內容可分為兩部分:切削原理基本知識和切削加工方法綜述?;局R部分主要介紹機床切削運動、刀具角度、刀具材料、切削過程、切削變形區、切削力、切削熱、積屑瘤以及磨具特性和磨削過程的特點等,加工方法綜述部分簡介除特型表面加工以外的各種切削加工方法。

在了解切削原理基本知識時,應著重弄清楚它們對切削加工的影響,以及如何減少其不利影響。其中刀具角度是一個難點,只要求理解各個角度的實際含義、作用和大致取值范圍即可。在了解切削加工方法綜述時,要著重掌握各種切削加工方法的工藝特點和應用范圍。

本文,具有很強的實踐性利實用性,希望同學注意理論聯系實際,關心國內外工藝現狀及發展動向,不斷積累工藝理論知識和實踐經驗,以后工作從事超精拋光機行業打下堅實的工藝基礎,爭取為改變我國的工藝落后面貌,填補更多的工藝空白做出自己的貢獻。


一、切削加工的分類、特點、作用和發展方向

1、切削加工的分類

切削加工是利用切削工具從工件上切去多余材料的加工方法。通過切削加工,使工件變成符合圖樣規定的形狀、尺寸和表面粗糙度等方面要求的零件。切削加工分為機械加工和鉗工加工兩大類。

機械加工(簡稱機工)是利用機被力對各種工件進行加工的方法。它-一般是通過工人操縱機床設備進行加工的,其方法有車削、鉆削、鏜削、銑削、刨削、拉削、磨削、珩磨、超精加工和拋光等。

鉗工加工(簡稱鉗工)一般在鉗臺上以手工工具為主,對工件進行加工的各種加工方法。

鉗工的工作內容一般包括劃線、鋸削、鏨削、銼削、刮削、研磨、鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋,套螺紋、機械裝配和設備修理等。對于有些工作,機械加工和鉗工加工并沒有明顯的界限,例如鉆孔和鉸孔,攻螺紋和套螺紋,二者均可進行,隨著加工技術的發展和自動化程度的提高,目前鉗工加工的部分工作已被機械加工所替代,機械裝配也在一定范圖內不同程度地實現機械化和自動化,而且這種替代現象將會越來越多。盡管如此,鉗工加工水遠也不會被機械加工完全替代,將水遠是切削加工中不可缺少的一部分,這是因為,在某些情況下,鉗工加工不僅比機械加工靈活、經濟、方便,而且更容易保證產品的質量。


2、切削加工的特點和作用

切削加工具有如下王要特點:

(1)切削加工的精度和表血粗糙度的范圍泛,且可獲得很高的加工精度和很低的表面粗糙度。目前,切削加工的尺對公差等級為T12一T3,甚至更高;表面粗糙度R值為25一0.008m,其范圍之廣,精密程度之高,是目前其他加工方法難于達到的。

(2)切削加工零件的材料、形狀、尺寸和重量的范圍較大。切削加工多用于金屬材料的加工,如各種碳鋼、合金鋼,鑄鐵、有色金屬及其合金等,也可用于某些非金屬材料的加工,如石材、木材、架料和

橡膠等,對丁零件的形狀和尺寸一般不受限制,只要能在機床上實現裝夾,大都可進行切削加工,且可加工常見的各種型面,如外圓、內圓、錐面、平面,螺紋、齒形及空間曲面等,切削加工零件重量的范圍很大,重的可達數百噸,如葛洲壩一號船閘的閘門,高30余米,重6001:輕的只有幾克,如微型儀表零件。

(3)切削加工的生產率較高。在常規條件下,切削加工的生產率一般高于其他加工方法。只是在少數特殊場合,其生產率低于精密鑄造、精密鍛造和粉末冶金等方法,

(4)切削過程中存在切削力,刀具和工件均須具有一定的強度和剛度,且刀具材料的硬度必須大于工件材料的硬度

正是因為前三個特點和生產批量等因素的制約,在現代機械制造中,目前除少數采用精密鑄造、精密鍛造以及粉末冶金和工程塑料壓制成形等方法直接獲得零件,絕大多數機械

零件要靠切削加工成形。因此,切削加工在機械制造業中占有十分重要的地位,目前占機械制造總工作量的40%一60%左右。它與**整個工業的發展緊密相連,起著舉足輕重的作用。完全可以說,沒有切削加工,就沒有機械制造業。

正是因為上述第四個特點,限制了切削加工在細微結構和高硬高強等特殊材料加工方面的應用,從而給特種加工留下了生存和發展的空間。


3、切削加工的發展方向

隨著科學技術和現代工業日新月異的飛速發展,切削加工也正朝若高精度、高效率、自動化、柔性化和智能化方向發屐,主要體現在以下三方面:

(1)加工設備期著數控技術、精密和超精密、高速和超高速方向發展。據預測,到21世紀初,數控技術、精密拋光機和超精密加工技術將進一步普及和應用。普通加工、精密加工和超精密加工的精度可分別達到1um、0.01m和0.001um(毫微米,即納米),向原子級加工逼近。

(2)刀具材料朝超硬刀具材料方向發展。目前我國常用刀具材料是高速鋼和硬質合金,預計21世紀是超硬刀具材料的應用時代,陶瓷、聚晶金剛石(PCD)和聚晶立方氮化硼(P℃BN)等超硬材料將被普遍應用于切削刀具,使切削速度可高達每分鐘數千米。

(3)生產規棋由目前的小批量和單品種大批量向多品種變批量的方向發展,生產方式由目前的手工操作、機械化、單機自動化、剛性流水線自動化向柔性自動化和智能自動化方

向發展。

21世紀的切削加工技術必將面臨未來自動化制造環境的一系列新的桃戰,它必然要與計算機、自動化、系統論、控制論及人工智能、計算機輔助設計與制造、計算機集成制造系統等**技術及理論相融合,向著精密化、柔性化和智能化方向發展,并由此推動其他各新興學科在切削理論和技術中的應用。

 

二、零件的種類及組成

1、零件的種類

切削加工的具體對象不是機械產品本身,而是組成機械產品的各種零件。零件雖然隨其功用、形狀、尺寸和精度諸因素的不同而千變萬化,但按其結構一般可分為6類,即軸類(圖1-1)、盤套類(圖1-2)、支架箱體類(圖1-3)、六面體類(圖1-4)、機身機座類(圖1-5)和特殊類零件(圖1-6)。其中軸類零件,盤套類零件和支架箱體類零件是常見的3類零件。由于每一·類零件不僅結構類似,而且加工工藝也有許多共同之處,因此將零件分類有利于學習和掌握各類零件的加工工藝特點。

2、組成零件的表面

切削加工的對象雖然是零件,但具體切削的卻是零件上的一個個表面。組成零件常見的表面有外圓、內圓、錐面、平面螺紋、齒形、成形面以及各種溝槽等。圖1-7所示的心軸體零件就是由外圓、內圓外錐面、內錐面、外螺紋、內螺紋、直角槽、回轉槽、軸肩平面和端平面等組成。切削加工的目的之一就是要用各種切削方式在毛坯上加工工出這些表面。


我國切削加工的分類、特點、作用和發展方向(圖1)

各種拋零件展示

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