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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