常见机械加工工艺.docx

常见机械加工工艺1.车削车削主要是在车床上，利用刀具对旋转的工件进行切削加工。车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车削的加工原理为：工件旋转（主运动），车刀在平面内作直线或曲线运动（进给运动），可用以加工内外圆柱面、端面、圆锥面、成型面和螺纹等。车削圆柱面时，车刀沿平行于工件旋转轴线的方向运动；车削端面或切断工件时，车刀沿垂直于工件旋转轴线的方向水平运动。若车刀的运动方向与工件的旋转轴线成一条斜角，那么可加工成圆锥面。车削操作注意事项：（1） 工作前先润滑车床，检验手柄是否到位，开慢车试运转5分钟，确认一切正常方能操作；（2） 卡盘夹头要上劳，扳手不能留在其上；（3） 工件和刀具要装夹牢固，刀杆不能伸出过长（镗孔除外），转动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘，工件或划破手；（4） 工件运转时，人不能正对着工件站立，身不靠车床，脚不踏油盘；（5） 高速切削时，为确保安全，应使用断削器和挡互屏；（6） 禁止高速反刹车，退车和停车要平稳；（7） 清除铁屑时，应使用刷子或专用钩；（8） 用锉刀打光工件，必须右手在前，左手在后；用纱布打光工件时，要用手夹等工具，以防绞伤；（9） 一切再用的工、量、刃具均需放到附近安全位置，做到整齐有序；（10） 在车头取下或测量工件时，要等车床停稳再操作；（11） 车床工作时，禁止打开或卸下防护装置；（12） 临近下班，应清扫和擦拭车床，并将尾座和溜板箱退到车床床身最右端。车削加工的主要参数是背吃刀量和进给量。背吃刀量指垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸，一般指工件上以加工表面和待加工表面间的垂直距离。进给量是指工件（或刀具）每旋转一周或往复一次，或刀具每转过一齿时，工件或工具在进给运动方向上的相对位移。在粗车时，尽量使用大的背吃刀量和进给量以提高生产率，而在精车时，则选用较小的背吃刀量和进给量，以保证工件所要求的加工精度和表面质量。2.铣削铣削和车削运动方式相反，它是利用旋转的多人刀具作旋转运动来切削工件，是高效率的加工方法。铣削时，刀具旋转（主运动），工件移动（进给运动），工件也可固定，但此时旋转的刀具还必须移动，即刀具同时完成主运动和进给运动。铣削一般在铣床或镗床上进行，适用于加工平面、沟槽、各种成型面如花键、齿轮、螺纹和模具的特殊型面等。铣削操作注意事项：（1） 铣削不规则的工件及使用虎钳、分度头或专用夹具夹持工件时，不规则工件的重心及虎钳、分度头、专用夹具等尽可能放在工作台中间部位，避免工作台受力不均，产生变形；（2） 在快速或自动进给铣削时，不准把工作台挤到两极端，以免挤坏丝杆；（3） 不准用机动对刀，对刀应手动进行；（4） 工作台换向时，必须将换向手柄停在中间位置，然后再换向，不能直接换向；（5） 铣削键槽轴类，或切割薄的工件时，严防铣坏分度头及工作台面；（6） 铣削平面时，必须使用有四个刀头以上的刀盘，选择合适的切削用量，防止机床在铣削中产生振动。铣削的特征是：铣刀各刀齿周期性地间断切削，每个刀齿在切削过程中厚度是变化的，每齿进给量表示铣刀每转过一个刀齿的时间内工件的相对位移量。3.钻削钻削是加工孔的基本方法，通常在钻床或车床上进行，也可在镗床或铣床上进行。钻削时，钻削刀具与工件作相对转动（主运动）并作轴向进给运动。由于钻削的精度较低，故钻削主要用于粗加工或精加工之前的预加工。4.磨削磨削是以较高的线速度旋转的磨料、磨具（如砂轮）对工件的表面进行加工。磨削加工在机械上属于精加工，加工量少，精度高。磨削用于加工工件的内外圆柱面、圆锥面、平面、螺纹、花键、齿轮等特殊、复杂的成型表面。由于磨粒硬度高，磨具具有自锐性，因此磨削可用于加工各种材料，包括淬硬钢、各种合金钢、硬质合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金属和非金属材料。磨削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和无心磨削。外圆磨削主要在外圆磨床上进行，用以磨削轴类工件的外圆柱，磨削时，工件低速旋转，若工件同时作纵向往复移动并在纵向移动的每次单行程或双行程后砂轮相对工件作横向进给，则称为纵向磨削法；若砂轮宽度大于被磨削的表面长度，则工件不需作纵向往复移动，称为切入磨削法。切入磨削法的效率高于纵向磨削法。内圆磨削主要在内圆磨床、万能外圆磨床或坐标磨床上进行，主要磨削工件的圆柱孔、圆锥孔和孔端面，一般采用纵向磨削法，而磨削成型内表面时可采用切入磨削法。在坐标磨床上磨削内孔时，工件固定在工作台上，砂轮除作高速旋转外，还绕所磨孔的中心线作行星运动。平面磨削主要是在平面磨床上磨削平面、沟槽等，其分为两种：用砂轮外圆表面磨削的称为周边磨削，用砂轮端面磨削的称为端面磨削。无心磨削是在无心磨床上进行，用以磨削工件外圆，磨削时，工件不用顶尖定心和支承，而是放在砂轮与导轮之间，由其下方的托板支承，并由导轮带动旋转。当导轮轴线与砂轮轴线调整成斜交16时，工件能边旋转边自动沿轴向作进给运动，称为贯穿磨削，其只适用于磨削外圆柱面。磨削速度高，温度也高，磨削加工可获得较高的精度和很小的表面粗糙度，其不但可以加工软材料，如未淬火钢、铸铁和有色金属，还可加工淬火钢及其他道具不能加工的硬质材料，如瓷件、硬质合金等。磨削时的切削深度很小，在一次行程中所能切除的金属层很薄，当磨削加工时，从砂轮上飞出大量细的磨削，从工件上飞出大量金属削，易对人造成伤害。磨削加工注意事项：（1） 开车前对机床全面检查，包括对操作机构、电气设备和磁力吸盘等。检查后进行润滑，而后试车，确保正常方可使用；（2） 装工件要卡正、卡紧，开始时，应用手调方式，使砂轮慢慢靠近工件，开始进给量要小，不能用力过猛，防止砂轮碰撞。（3） 更换砂轮时，必先进行外观检查，看是否有外伤，再用木锤或木棒敲击，要求声音清脆无裂纹。安装砂轮必须按规定的方法或要求进行，静平衡调试后安装，试车，一切正常后才能使用；（4） 操作人员工作时，应戴好防护眼镜，修整砂轮要平衡进行，防止撞击，测量工件，擦拭机床都要在停机后进行，用磁力吸盘时，应将盘面、工件擦净、靠紧、吸牢，必要时可加挡铁，防止工件移位或飞出；（5） 操作人员停止工作后，应立即关车，禁止砂轮在无人使用、无人管理的状态下运转；（6） 作业完毕后，应及时清除各部位磨屑，将机件各处（特别是滑动部位）擦拭干净后上油，并在必要部位上防锈。5.刨削刨削是刨刀与工件作相对直线往复运动的切削加工，是加工平面的主要方法之一，适用于单小批量生产平面、垂直面和斜面。刨削可在牛头刨床或龙门刨床上进行，其主运动是变速往复直线运动，因为在变速时有惯性。限制了切削速度的提高，并在回程时不切削，故而效率低，不适合大批量生产。刨削也可广泛应用于加工直槽、燕尾槽、T形槽、齿条、齿轮、花键、和母线为直线的成型面等。其特点是通用性好、效率低、精度不高。6.镗削镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径车削工艺，其镗刀旋转作主运动，镗刀或工件作进给运动。镗削一般在镗床、加工中心或组合机床上进行，主要用于加工箱体支架和机座等工件上的圆柱孔、螺纹孔孔内沟槽或端面，当采用特殊附件时，也可加工内外球面、锥孔等。镗削时，工件安装在机床工作台或机床夹具上，镗刀装夹在镗杆上（也可与镗杆制成整体），由主轴驱动旋转。镗削的应用范围一般从半粗加工到精加工，其镗刀类型分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗刀，一般采用的是单刃镗刀。7.拉削拉削是使用拉床（拉刀）加工工件内外表面的一种切削工艺，是拉刀在拉力作用下作轴向运动，加工工件的内、外表面。拉削与其他切削作业不同，主要考虑的是刀具的磨损及刀具的使用寿命，在拉削作用下，数个齿同时啮合，而且切削宽度经常很大，移除切削比较困难，故常需要低粘度油。拉削分为内拉削和外拉削。内拉削用来加工各种形状的通孔或孔内通槽，如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔、键槽孔、内齿轮等，拉削前要有已加工孔，让拉刀能够插入，一般情况下，拉削的孔直径范围为8125毫米，深度不能超过孔径范围的5倍。外拉削用以加工非封闭性表面，如平面、成型面、沟槽、榫槽、叶片榫头和外齿轮等，特别适合于在大量生产中加工比较大的平面和复合型面，如汽缸体、轴承座、连杆等。拉削具有效率高、精度高、范围广、结构操作简便等优点，同时也有期刀具结构复杂，成本高的缺点。拉削时，从工件上切除加工余量的顺序和方式有成形式、渐成式、轮切式和综合轮切式等。成形式加工精度高，表面粗糙度较小，但效率较低，拉刀长度较长，主要用于加工中小尺寸的圆孔和精度要求高的成形面。渐成式适用于粗拉削复杂的加工表面，如方孔、多边形孔和花键孔等,这种方式采用的拉刀制造较易,但加工表面质量较差。轮切式切削效率高，可减小拉刀长度，但加工表面质量差，主要用于加工尺寸较大、加工余量较多、精度要求较低的圆孔。综合轮切式是用轮切法进行粗拉削,用成形法进行精拉削,兼有两者的优点，广泛用于圆孔拉削。 拉削注意事项：（1） 拉削普通结构钢和铸铁时，一般粗拉速度为 3 7米/分，精拉速度小于3米/分。对于高温合金或钛合金等难加工金属材料, 只有采用硬质合金或新型高速钢拉刀,在刚度好的高速拉床上，用1630米/分或更高的速度拉削, 才能得到比较满意的结果。（2） 拉削一般采用润滑性能较好的切削液，例如切削油和极压乳化液等。在高速拉削时，切削温度高，常选用冷却性能好的化学切削液和乳化液。如果采用内冷却拉刀将切削液高压喷注到拉刀的每个容屑槽中，则对提高表面质量、降低刀具磨损和提高生产效率都具有较好的效果。8.锯切锯切是用边缘具有许多锯齿的刀具(锯条、圆锯片、锯带)或薄片砂轮等将工件或材料切出狭槽或进行分割的切削加工。锯切可按所用刀具形式分为弓锯切、圆锯切、带锯切和砂轮锯切等。弓锯切是将锯条张紧在弓形的锯架上，并作直线往复运动，对工件进行切割,一般在弓锯床上利用动力锯切,也可用手工锯切。由于弓锯切在回程时不进行切削，故效率较低。圆锯切是在圆锯床上由主轴带动圆锯片旋转对工件进行连续切割，效率较高。带锯切是在带锯床上利用两个轮子把长而薄的环形锯带张紧，并驱动锯带作连续运动对工件进行切割。宽带锯切的效率高，切口窄,有取代弓锯切的趋势;窄带锯切适于切割扁平工件的外部曲线轮廓或成形的通孔。砂轮锯切是用高速旋转的薄片砂轮切割工件，适于切割难加工金属材料。各种锯切方法的精度都不高，除窄带锯切外，一般用于在备料车间切断各种棒料、管料等型材。锯切设备一般采用硬质合金圆锯片作为锯切刀具，大大提高了锯片的耐磨性，设备采用气压传动实现对型材的夹紧和工进，采用电动机与锯片同轴或带增速的高速切割，使得切割面光滑，切削质量高。9.铸造9.1 压力铸造压力铸造（简称压铸）是熔融金属在高压下高速充满型腔，并在压力下凝固成型而获得铸件的铸造方法。其显著特点是高压和高速、精度高、产品质量好（强度、硬度、表面光洁度好）、效率高、经济效果优良（大批量生产）。在压铸生产中，压铸机、压铸合金、压铸模具是其三大要素，压铸工艺是将三大要素有权地组合并加以运用的过程。压铸也存在某些缺点，主要在于：液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，铸件易产生气孔，不能进行热处理；对内凹复杂的铸件加工较困难，高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低；不宜小批量生产，其主要原因是压铸型制造成本高，压铸机生产效率高，小批量生产不经济。压铸注意事项：（1） 压铸机的选择。在组织多品种，小批量生产时，一般要选用液压系统简单，适应性强，能快速进行调整的压铸机，在组织少品种大量生产时，要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机；对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸机。铸件外形寸尺，重量、壁厚等参数对选用压铸机有重要影响。铸件重量（包括浇注系统和溢流槽）不应超过压铸机压定的额定容量，但也不能过小，以免造成压铸机功串的浪费。一般压铸机的额定容量可查说明书。压铸机都有一定的最大和最小型距离，所以压型厚度和铸件高度要有一定限度，如果压铸型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。（2） 压力和速度的选择。压射比压的选择，应根据不同合金和铸件结构特性确定。对充填速度的选择，一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压压力；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比压和高的充填速度。（3） 浇注温度的选择。浇注温度过高，收缩大，使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型；浇注温度过低，易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸型温度及充填速度同时考虑。（4） 压铸型的温度。铸压型在使用前要预热到一定温度，一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。在连续生产中，压铸型温度往往升高，尤其是压铸高熔点合金，升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外，铸件冷却缓慢，使晶粒粗大。因此在压铸型温度过高时，应采用冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。（5） 充填时间。自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件，充填时间要相对长 些，对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系，必须正确确定。（6） 持压和开型时间。从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时，继续在压射冲头作用下的持续时间，称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材