平面加工方法和平面加工方案平面加工方法有刨、铳、拉、磨等,刨削和铳削常用作平面的粗加工和半精加工,而磨削则用作平面的精加工。
此外还有刮研、研磨、超精加工、抛光等光整加工方法。采用哪种加工方法较合理,需根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。
一、刨削刨削是单件小批量生产的平面加工最常用的加工方法,加工精度一般可达IT9IT7级,表面粗糙值为Ra
1.2
5.16卩m刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行,如图84为宽刃精刨刀,前角为15,有挤光作用;后角为5,可增加后面支承,防止振动;
刃倾角为35。加工时用煤油作切削液。
二、铳削铳削是平面加工中应用最普遍的一种方法,禾U用各种铳床、铳刀和附件,可以铳削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面,如图87所示,铳削用量四要素如下:
1、铳削速度铳刀旋转时的切削速度。=Wo/10O0式中vc铳削速度(m/min);d0铳刀直径(mm;n铳刀转速(r/min)。
2、进给量指工件相对铳刀移动的距离,分别用三种方法表示:f、fz、vf。
(1)每转进给量f指铳刀每转动一周,工件与铳刀的相对位移量,单位为mm/r;
(2)每齿进给量fz指铳刀每转过一个刀齿,工件与铳刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/z
(3)进给速度vf指单位时间内工件与铳刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/min通常情况下,铳床加工时的进给量均指进给速度vf。
三者之间的关系为:式中z铳刀齿数;n铳刀转数(r/min)。
3、铳削深度ap指平行于铳刀轴线方向测量的切削层尺寸。
4、铳削宽度ac指垂直于铳刀轴线并垂直于进给方向度量的切削层尺寸。圏88逆焼与噸铁逆铳如图88b所示,刀齿的切削厚度从最大开始,避免了挤压、滑行现象;
并且垂直分力FfN始终压向工作台,从而使切削平稳,提高铳刀耐用度和加工表面质量;但纵向分力Ff与进给运动方向相同,若铳床工作台丝杠与螺母之间有间隙,则会造成工作台窜动,使铳削进给量不匀,严重时会打刀。
因此,若铳床进给机构中没有丝杠和螺母消除间隙机构,则不能采用顺铳。
(2)端铳削方式端铳有对称端铳、不对称逆铳和不对称顺铳三种方式。对称铳削如图89b所示,铳刀偏置于工件对称面的一侧,它切入时切削厚度最小,切出时切削厚度最大。
这种加工方法,切入冲击较小,切削力变化小,切削过程平稳,适用于铳削普通碳钢和高强度低合金钢,并且加工表面粗糙度值小,刀具耐用度较高。
不对称顺铳如图89瑞诜
2.铳削用量的选择铳削用量的选择原则是:“在保证加工质量的前提下,充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。在工艺系统刚性所允许的条件下,首先应尽可能选择较大的铳削深度ap和铳削宽度ac;其次选择较大的每齿进给量fz;最后根据所选定的耐用度计算铳削速度vc。
(1)铳削深度ap和铳削宽度ac的选择对于端铳刀,选择吃刀量的原则是:当加工余量w8mm且工艺系统刚度大,机床功率足够时,留出半精铳余量0.52mm以后,应尽可能一次去除多余余量;
当余量8mni时,可分两次或多次走刀。铳削宽度和端铳刀直径应保持以下关系:d0=(l.L1.6)ac(mn)对于圆柱铳刀,铳削深度ap应小于铳刀长度,铳削宽度ac的选择原则与端铳刀铳削深度的选择原则相同。
(2)进给量的选择每齿进给量fz是衡量铳削加工效率水平的重要指标。粗铳时fz主要受切削力的限制,半精铳和精铳时,fz主要受表面粗糙度限制。
表80.150.050.100.200.1546HRC0.100.060.050.200.050.150.300.20注:表中小值用于精铳,大值用于粗铳
(3)铳削速度vc的确定铳削速度的确定可查铳削用量手册,如机械加工工艺手册第I卷等铳刀的选择
(1)铳刀直径的选择铳刀直径通常据铳削用量选择,一些常用铳刀的选择方法见表82圆柱、端铳刀直径的选择(参考)mm名称高速钢圆柱铳刀硬质合金端铳刀铳削深度ap581XXXX7810铳削宽度acXXXXXXX002XXXX0350铳刀直径d08080XXX6020XXXX5032040XXXX0500表810a所示,砂轮的工作面是圆周表面,磨削时砂轮与工件接触面积小,发热小、散热快、排屑与冷却条件好,因此可获得较高的加工精度和表面质量,通常适用于加工精度要求较高的零件。
但由于平磨采用间断的横向进给,因而生产率较低。(a)平磨
2、端磨如图811a所示。针对这种情况,可以减小电磁工作台的吸力,吸力大小只需使工件在磨削时不打滑即可,以减小工件的变形。
还可在工件与电磁工作台之间垫入一块很薄的纸或橡皮(0.5mm以下),工件在电磁工作台上吸紧时变形就能减小,因而可得到平面度较高的平面,如图811用能雄工柞白装夹薄件的情况1HTihh1
(2)工件磨削受热产生挠曲。磨削热使工件局部温度升高,上层热下层冷,工件就会突起,如两端被夹住不能自由伸展,工件势必产生翘曲。
针对这种情况,可用开槽砂轮进行磨削。由于工件和砂轮间断接触,改善了散热条件,而且工件受热时间缩短,温度升高缓慢。
磨削过程中采用充足的冷却液也能收到较好的效果。
四、平面的光整加工对于尺寸精度和表面粗糙度要求很高的零件,一般都要进行光整加工。平面的光整加工方法很多,一般有研磨、刮研、超精加工、抛光。
下面介绍研磨和刮研。
(一)研磨研磨加工是应用较广的一种光整加工。加工后精度可达IT5级,表面粗糙度可达Rs0.10.006卩m既可加工金属材料,也可以加工非金属材料。
研磨加工时,在研具和工件表面间存在分散的细粒度砂粒(磨料和研磨剂)在两者之间施加一定的压力,并使其产生复杂的相对运动,这样经过砂粒的磨削和研磨剂的化学、物理作用,在工件表面上去掉极薄的一层,获得很高的精度和较小的表面粗糙度。
研磨的方法按研磨剂的使用条件分以下三类:1干研磨研磨时只需在研具表面涂以少量的润滑附加剂。如图812b所示。此时砂粒以滚动磨削为主,生产率高,表面粗糙度R0D.O40.02卩m,一般作粗加工用,但加工表面一般无光泽。
于式研磨与逛式研磨
3.软磨粒研磨在研磨过程中,用氧化铬作磨料的研磨剂涂在研具的工作表面,由于磨料比研具和工件软,因此研磨过程中磨料悬浮于工件与研具之间,主要利用研磨剂与工件表面的化学作用,产生很软的一层氧化膜,凸点处的薄膜很容易被磨料磨去。
此种方法能得到极细的表面粗糙度(RR.020.01卩m)。
(二)刮研刮研平面用于未淬火的工件,它可使两个平面之间达到紧密接触,能获得较高的形状和位置精度,加工精度可达IT7级以上,表面粗糙度值RQ80.1卩m。
舌厢后的平面能形成具有润滑油膜的滑动面,因此能减少相对运动表面间的磨损和增强零件接合面间的接触刚度。刮研表面质量是用单位面积上接触点的数目来评定的,粗刮为12点/cm2,半精刮为23点/cm2,精刮为34点/cm2。
刮研劳动强度大,生产率低;但刮研所需设备简单,生产准备时间短,刮研力小,发热小,变形小,加工精度和表面质量高。此法常用于单件小批生产及维修工作中。
五、平面加工方案及其选择表3J03280.21
3.6310t.6MffIT60.819M宜采用/)方案9rn0.208求离的那厦平會或不停*10MlIT690.2MftBm-VfBITS以上0.006*0(或R005)面
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