第五章 平面加工

1、第五章 平面加工机械制造基础第5章1 平面加工概述一、技术要求即形状和位置公差要求;表面质量(Ra值和硬度的要求等。二、平面的分类根据平面所起的作用不同,可分为1. 低精度平面用于防腐和改善外观的作用,这类平面不和任何零件配合。Ra256.3m,没有明确的精度要求。2.中等精度平面零部件的固定联接平面。精度为IT11IT8,Ra320.8m。3.精密平面导向平面和重要结合面如导轨,要求两个零件互相配合并作相对往复运动,有严格的导向精度和耐磨性能;重要结合面如减速箱的箱体和箱盖的结合面。精度为1T8IT6,Ra0.80.2m。4.超精密平精密测量仪器的工作表面如块规的表面等。精度为IT6IT5,

2、Ra0.10.06m。 一、刨削一般平面加工用得最多的是铣或刨削。1.刨削方法牛头刨床上刀具作往复直线运动,工件作间隙横向进给运动。龙门刨则工件往复直线运动,刀具作间隙进给。插削和刨削的切削方式基本相同,只是插削是在竖直方向进行切削。因此,可以认为插床是一种立式的刨床。 龙门刨床1、8一左、右侧刀架;2一横梁;3、7一立柱;4一顶梁;5,6一垂直刀架;9一工作台;10一床身 2. 特点及应用成本低,刨床结构简单,调整、操作方便;刀具制造、刃磨容易,加工费用低。适应性较好,特别适于窄长条(如T形槽、燕尾槽和导轨等表面平面的加工,这时的生产率很高。但总的生产率较低,加工精度低(IT91T8,Ra6

3、.31.6m不能加工淬硬件。由于刨削时受到较大的冲击力,所以刨刀杆横截面一般比车刀大1.251.5倍。切削量大的刨刀往往制成弯头。弯头刨刀在受到较大的切削力时,如碰到工件的硬点时,可比较容易变形,不致损坏刀尖和已加工面。而直头刨刀受力变形时易扎入工件,故多用于切削量较小的刨削工作。刨削是间歇切削而日速度较低,一般不采用冷却液。 (a直头刨刀(b弯头刨刀图8.4.4 刨刀刀杆形状 平面刨削中小型零件的平面加工,一般多在牛头刨床上进行,加工大型零件的平面或同时加工多个中型零件的平面则可在龙门刨床上进行刨削主要用于平面的粗加工和半精加工,对于窄长平面的加工,刨削效率高于铣削宽刃精刨是在普通精刨基础上

4、,用高精度龙门刨和宽刃细刨刀,以低切削速度和大进给量加工平面的一种精加工方法,用来代替手工刮研问题:牛头刨床、龙门刨床和插床的切削运动有何异同?其应用范围如何?答:机床相同之处切削运动加工方式应用范围刨床1.往复直线运动;2.可加工平面、曲面,适应性较好;动方向上进行切削,在返回时不进行切削,空行程损失大;4.在换向的瞬间,有较大的冲击惯性,因此主运动速度不能太高;所以它们的生产率比较低;5.加工精度较低。水平,单刃,外表面适用于单件小批量生产或机修车间,用来加工中、小型工件的平面或沟槽。龙门刨床水平,单刃或多刃,外表面加工大型零件的平面,尤其是窄而长的平面,也可加工沟槽或在一次装夹中同时加工

5、数个中、小型工件的平面。插床垂直,单刃,内、外表面主要用于单件、小批量生产中加工工件的内表面,如方孔、多边形孔和键槽等。刨削生产率较低这主要是因为:1主运动为往复直线运动,反向时受惯性力的影响,加之刀具切入和切出时有冲击,限制了切削速度的提高;2单刃刨刀实际参加切削的切削刃长度有限,一个表面要经多次行程才能加工出来,基本工艺时间长;3刨刀回程时不切削,增加了辅助时间。1宽刃精刨的原理宽刃刨刀在很低的切削速度(类似刮研的速度,很小的切削深度进行切削,因切削力、加工热和由此产生的变形量都很小,所以能达到较高的加工质量。宽刃精刨可代替刮研,从而提高了生产率,降低了劳动强度。 2宽刃精刨的条件:1刨床

6、具有足够的刚度和精度,工作台运行平稳,没有爬行现象。2刨刀锋利且有足够的刚度(包括较大的刃倾角、较大的负前角和大的刀头楔角(前面与后面的夹角。3精刨前工件需时效处理。4工艺参数余量为0.10.6mm,第一、二次切深a p =0.080.12mm,后面为0.040.05mm。v0.2m/s。5采用切削液。二、平面铣削铣削中小型零件的平面,一般用卧式或立式铣床;铣削大型零件的平面则用龙门铣床工艺范围广、可进行多刃高速切削、生产效率高,但易产生振动、且经济性不如刨削主要用于粗加工和半精加工。一般铣削平面可达精度为IT9IT8,Ra6.3 1.6m。 按铣刀的切削方式分为: 周铣端铣端铣生产率高端铣的

7、加工质量高周铣适应性好 三、端面车削轴、盘、套类回转体零件的端面、台阶面等通常用车削加工需要在车床上加工孔和外圆的零件的端面通常也是用车削同时一次加工完成,这些端面往往要求与内、外圆面的轴线垂直中小型零件在卧式车床上进行,重型、大型零件可在立式车床上进行四、平面磨削加工平直度、平面之间相互位置精度要求较高、表面粗糙要求小的平面在铣削、刨削、车削后进行随着高效率磨削的发展,平面磨削既可作为精密加工,又可代替铣削和刨削进行粗加工有色金属、不锈钢、各种非金属的大型平面、卷带材、板材可用砂带磨削平面磨削方式分为:周磨、端磨 周磨平面是指用砂轮的圆周面来磨削平面周磨可以获得较高的精度和表面质量在周磨中,

8、磨削力易使砂轮主轴受压弯曲变形,故要求砂轮主轴应有较高的刚度,否则容易产生振纹周磨适用于在成批生产条件下加工精度要求较高的平面,能获得高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值周磨端磨是用砂轮的端面来磨削平面端磨时,磨头伸出短,刚性好,可采用较大的磨削用量,生产效率高砂轮与工件接触面积大,发热量多,散热和冷却较困难,加上砂轮端面各点的圆周线速度不同,磨损不均匀,故精度较低广泛应用于平板平面、托板的支承面、轴承和盘类零件的端面或环端面等大小机件的精密加工,以及机床导轨、工作台等大型平面以磨代刮的精加工端磨 例导轨长2m,高0.5m,中间与两端温差1时,中间因温差凸起量=(tL2/8H=1.110-5120

9、002/8500其中为线膨胀系数。 五、拉削平面 六、刮研平面 七、研磨平面选择3 平面加工方案的常用的平面加工方案 首先考虑该平面的尺寸精度、形位公差要求、表面粗糙度要求、硬度要求。然后再根据该零件的结构和大小、生产规模等在表5-l中选择加工方案。选择原则:1.非工作表面一般采用粗铣、粗刨或粗车;2.有色金属粗铣一精铣;3.平板零件采用铣(刨一磨方案。精度要求高的再经光整加工;4.盘套类、轴类零件端面加工采用粗车一半精车一磨的方案;5.箱体、支架类零件粗铣(刨一精铣(刨一磨的方案;6.各种导向平面如导轨、燕尾槽等粗刨(铣一精刨(铣一宽刃精刨(括研;大批量采用拉削。 3.牛头刨床、龙门刨床和插床的切削运动有何异同?其应用范围如何? 答:如图所示.在牛头刨床上加工时,刨刀的直线往复运动是主运动,工件在刨刀返回行程将结束时作横向进给运动。牛头刨主要用于中小零件的平面加工。 在龙门刨床上加工时,工件的直线往复运动是主运动,而刀具在工件返回行程将结束时作横向进给运动。龙门刨床主要用于大型零件的平面加工。在插床上加工时,插刀安装在垂直滑枕的刀架上,由滑枕带动作上下往复直线主运动。工件安装在工作台上.可作纵向、横向和圆周进给运动。插削主要用于单件小批生产中插削直线的内、外表面。如方孔、多边形孔及孔内涩槽等。插削孔内径槽等。 8.