平面及复杂曲面加工

§4.3平面、齿轮及复杂曲面加工一、平面加工的技术要求1.粗糙度

2.平面的形状精度

t一、平面加工的技术要求1.粗糙度2.平面的形状精度3.平面的位置精度

tBtAAB二、平面加工方法的选择（重点）选择平面加工方法的依据：1）表面粗糙度；2）表面的形状、位置精度3）工件材料的切削加工性能；4）工件的形状结构特点；5）工厂现有设备情况。二、平面加工方法的选择（重点）车平面；铣平面；刨平面；拉平面；磨平面；刮研平面；研磨平面。

常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法平面的加工方法及顺序三、平面铣削

（一）铣床圆台铣床龙门铣床（二）铣刀1）加工平面的铣刀

圆柱铣刀加工面铣刀加工2）加工沟槽的铣刀加工沟槽的铣刀角度铣刀键槽铣刀立铣刀三面刃铣刀3）其他类型的铣刀

成形铣刀及锯片铣刀（三）铣削用量1）背吃刀量asp

图5-8铣削用量要素2）侧吃刀量ase

图5-8铣削用量要素3）铣削速度VC

（m/min）

(5-1)式中，do

——

铣刀直径，单位：mm；

no

——

铣刀转速，单位：r/min。4）进给运动速度与进给量

a.每齿进给量fZ图5-8铣削用量要素4）进给运动速度与进给量

a.每齿进给量fZ

（mm/z）b.每转进给量f（mm/r）c.进给运动速度（mm/min）Vf=n

f

=n0

z

fz

铣削用量要素（四）铣削方式

1）周铣法（用分布在铣刀圆柱面上的刀齿进行铣削的方法。用圆柱铣刀加工平面）

a.逆铣b.顺铣(1)从切屑截面形状分析逆铣时，刀齿的切削厚度由零逐渐增加，刀齿切入工件时切削厚度为零，由于切削刃钝圆半径的影响，刀齿在巳加工表面上滑移一段距离后才能真正切入工件，因而刀齿磨损快。加工表面质量较差。顺铣时则无此现象。但顺铣不宜铣带硬皮的工件。(2)从工件装夹可靠性分析逆铣时，刀齿对工件的垂直作用力Fv向上，容易使工件的装夹松动：顺铣时，刀齿对工件的垂直作用力向下，使工件压紧在工作台上，加工比较平稳。(3)从工作台丝杠、螺母间隙分析逆铣时，工件承受的水平铣削力与进给速度vf的方向相反，铣床工作台丝杠始终与螺母接触。顺铣时，工件承受的水平铣削力与进给速度相同，由于丝杠螺母间有间隙，铣刀会带动工件和工作台窜动，使铣削进给量不均匀，容易打刀。2）端铣法（分布在铣刀端面上的刀齿进行铣削。用面铣刀加工平面）

a.对称铣削b.不对称铣端铣时，铣刀刀齿切入切出工件阶段会受到很大的冲击。在刀齿切入阶段，刀齿完全切入工件的过渡时间越短，刀齿受到的冲击越大。刀齿完全切入工件时间的长短与刀具的切入角β有关，切入角越小，刀齿全部切入工件的过渡时间越短，刀齿受到的冲击就越大，β趋于0时是最不利的情况。从减小刀齿切人工件时受到的冲击考虑，不对称铣比对称铣较为有利.（五）铣削特点

1）断续切削，冲击、振动大；2）多刃切削；

铣平面的生产效率一般都比刨平面高。其加工质量与刨平面相当,经粗铣一精铣后，尺寸精度可达IT9-IT7级，表面粗糙度Ra可达6.3一1.6um。由于铣平面的生产率高，在大批大量生产中铣平面已逐渐取代了刨平面。在成批生产中，中小件加工大多采用铣削，大件加工则铣刨兼用，一般都是粗铣、精刨。在单件小批生产中，特别是在一些重型机器制造厂中，刨平面仍被广泛采用。因为刨平面不能获得足够的切削速度，有色金属材料的平面加工几乎全部都用铣削。

四、齿轮加工加工方法：切削加工无屑加工成形法展成法铣齿拉齿磨齿滚齿插齿剃齿珩齿磨齿轧齿（热轧齿）冷挤齿（精轧齿）精密锻造齿轮根据齿形形成的原理，齿轮加工方法可分为成形法和展成法两类。

（1）成形法：成形法是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿。

（2）展成法展成法是应用一对齿轮相啮合的原理进行加工的，其中一个齿轮是被加工工件，另一个工件做成刀具，是他的轮齿形成切削刃。用展成法加工出来的齿形轮廓就是刀具连续运动轨迹形成的包络线。切削齿轮，其刀具的切削刃相当于齿条或齿轮的齿廓，与被加工齿轮的齿数无关，只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的齿轮，其加工精度和生产率都比成形法高，因而应用也最广泛。采用展成原理加工齿轮的机床有滚齿机、插齿机、磨齿机、剃齿机和珩齿机等。

（一）滚齿1.滚齿机加工直齿和斜齿的圆柱齿轮；加工蜗轮、短花键轴、棘轮、盘形凸轮等。当然各自应配用相应的滚刀。2.滚齿的原理

在滚齿机上加工圆柱齿轮时，工件和滚刀相当于一对相互啮合的螺旋齿轮，这时滚刀是一只表面开有刃口的螺旋齿轮，但它的齿数极少（1～4齿）螺旋角β很大。3.直齿圆柱齿轮的滚削滚削齿形表面的运动形成母线－－－n1+n21/k1/z工

1k/z工形成导线－－－f3(沿工件轴向即齿向）（二）插齿插齿机用于加工内啮合和外啮合的直齿、斜齿圆柱齿轮，尤其适用于加工内齿轮和多联齿轮中的小齿轮，装上附件后还可以加工齿条，但插齿机不能加工蜗轮。插齿原理及插齿时所需要的成形运动如下：

缺点：不能加工蜗轮；加工斜齿轮时需采用专用的斜齿插齿刀和螺旋导向导轨，不及滚齿机方便。（三）磨齿

磨齿机多用于对淬硬齿轮齿面的精加工，也可直接在齿坯上磨出齿廓表面。磨齿加工能修整齿轮预加工的各项误差，其加工精度一般可达6级以上。按齿廓的形成方法，磨齿机通常分为成形砂轮法磨齿和展成法磨齿两大类。

（四）剃齿

剃齿机是利用剃齿刀对未淬火的直齿或斜齿圆柱齿轮进行剃削加工的机床。剃齿刀1带动工件2旋转，工件装在两顶尖之间的心轴上，工作台3和4作慢速往复运动，工作台每往返一次行程，升降台5便作一次垂直进给运动。利用操纵箱，工作台到达行程终点并开始返回行程时，剃齿刀带动工件亦反转。机床具有两个工作台3和4，这样的结构便于修