金属加工方法

常用金属加工方法综述2010-03-22版权声明：转载时请以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明http:/ xiaoxiaotiandi.blogbus.com /logs /60931629.html组成机器的零件大小不一。金属切削加工方法也多种多样。常用的形状和结构各 不相同。有车削、钻削、镗削、刨削、拉削、铣削和磨削等。尽管它加工原理方面有许多共同 之处。切削运动形式不同，但由于所用机床和刀具不同。所以它有各自的工艺特点及应 用范围。一、车削车削的主运动为零件旋转运动。特别适用于加工回转面。刀具直线移动为进给运动。 由于车削比其他加工方法应用的普遍。车床往往占机床总数的一般的机械加工车间中。 20%50%甚至更多。根据加工的需要。如卧式车床、立式车床、转塔车床有很多类型。 车床、自动车床和数控车床等。1.1车削的工艺特点1. 易于保证零件各加工面的位置精度零件各表面具有相同的回转轴线（车床主轴的回转轴线）一次装夹中加工车削时。同一零件的外圆、内孔、端平面、沟槽等。能保证各外圆轴线之间及外圆与内孔轴线间 的同轴度要求。2. 生产率较高除了车削断续表面之外。一一般情况下车削过程是连续进行的不像铣削和刨削。发生冲击。并且当车刀几何形状、背吃刀量和进给量次走刀过程中刀齿多次切入和切出。 一定时。切削过程可采用高速切削和强切削层公称横截面积是不变的切削力变化很小。力切削。车削加工既适于单件小批量生产，生产效率高。也适宜大批量生产。3. 生产本钱较低车刀是刀具中最简单的一种。故刀具费用低，制造、刃磨和安装均较方便。车床附件 多。加之切削生产率高，装夹及调整时间较短。故车削成本较低。4. 适于车削加工的资料广泛可以车削黑色金属、有色金属及非金除难以切削的30HRC以上高硬度的淬火钢件外。属材料（有机玻璃、橡胶等）特别适合于有色金属零件的精加工。因为某些有色金属零件 资料的硬度较低。若用砂轮磨削，塑性较大。软的磨屑易堵塞砂轮，难以得到粗糙度低的外表。因此。不宜采用磨削加工，当有色金属零件外表粗糙度值要求较小时。而要用车削或铣削等方法精加工。1.2车削的应用车床上使用不同的车刀或其他刀具。如内外圆柱面、内外可以加工各种回转表面。圆锥面、螺纹、沟槽、端面和成形面等。加工精度可达IT8IT7外表粗糙度Ra值为1.6m p 0.8m p如直轴和一般盘、套类零件等。若改变零件的装置 车削常用来加工单一轴线的零件。还可以加工多轴线的零件（如曲轴、偏心轴等）或盘形凸轮。位置或将车床适当改装。二、钻削、镗削钻孔是一种最基本的孔加工方法。钻孔经常在钻床和孔是组成零件的基本外表之一。也可以在镗床和铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。车床上 进行。2.1钻孔 钻孔与车削外圆相比。钻头工作局部处在已加工表面工作条件要困难得多。钻削时。 因而引起一些特殊问题。例如钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润解围中。滑等。其特点可概括如下。1. 钻头易引偏钻头的刚性引偏是孔径扩大或孔轴线偏移和不直的现象。由于钻头横刃定心不准。 切入时钻头易偏移、弯曲。钻床上钻孔易引起孔的轴线偏移和不直和导向作用较差。.2. 排屑困难钻孔的切屑较宽。流出时与孔壁发生剧烈摩表面，孔内被迫卷成螺旋状。甚至会卡死或 折断钻头。刀具磨损快3.切削温度高。主切削刃上近钻芯处和横刃上皆有很大的负前角。切屑切削时产生的切削为半封闭切削。不易排出。使切削区温度很高。切削热不易传散。三、刨削、拉削刨削是平面加工的主要方法之一。罕见的刨床类机床有牛头刨床、龙门刨床和插床等。3.1刨削的工艺特点1. 通用性好根据切削运动和具体的加工要求。价格低，刨床的结构比车床、铣床简单。调整和操 作也较方便。所用的单刃刨刀与车刀基本相同。制造、刃磨和安装皆较方便。形状简单。2. 生产率较低刨削的主运动为往复直线运动。加之刀具切入和切出时有冲反向时受惯性力的影响。 击。一个表面往往要限制了切削速度的提高。单刃刨刀实际参加切削的切削刃长度有限。 经过多次行程才干加工进去。加工不连基本工艺时间较长。刨刀返回行程时不进行切削。 续。刨削的生产率低于铣削。但是对于狭长外表（如导轨、长槽等）增加了辅助时间。因此。加工。刨削的生产率可能高于铣削。刨削的以及在龙门刨床上进行多件或多刀加工时。精度可达IT9IT8外表粗糙度Ra值为3.2m p 1.6m p3.2刨削的应用由于刨削的特点。维修车间和模具车间应用较多。刨削主要用在单件小批量生产中。3.3拉削的工艺特点1生产率高。拉削加工的切削速度一般并不高。同时参与但由于拉刀是多齿刀具。切削的刀齿数较多。并且在拉刀的一次工作行程中能够完成同时参与切削的切削刃较长。大大缩短了基本工艺时间和辅助时间。粗加工、半精加工和精加工。2加工精度高、外表粗糙度较小。拉刀有校准部分。修光表面，其作用是校准尺寸。并可作为精切齿的后备刀齿。校准刀齿的切削量很小。仅切去零件材料的弹性恢复量。另外。拉削的切削速度较低。即拉刀的直线运动。3拉床结构和操作比较简单。拉削只有一个主运动。4拉刀成本高。由于拉刀的结构和形状复杂。故制造成精度和表面质量要求较高。本很高。但拉削时切削速度较低。刃磨一次可以加工数以千计的零件，刀具磨损较慢。加所以拉刀的寿命长。之一把拉刀又可以重磨多次。拉削不能纠正孔的位置误差。5与铰孔相似。6不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有障碍的外表面。3.4拉削的应用虽然内拉刀属定尺寸刀具。但不同的每把内拉刀只能拉削一种尺寸和形状的内表面。内拉刀可以加工各种形状的通孔。例如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔和内齿轮等。还可以例如键槽、T形槽、燕尾槽和涡轮盘上的榫槽等。外拉削可以加工平面、加工多种形状的沟槽。成形面、外齿轮和叶片的榫头等。四、铣削铣削是平面的主要加工方法之一。铣削时。零件随工作台的运铣刀的旋转是主运动。常用的升降台卧式铣床和立式铣床。铣削大型零件的动是进给运动。铣床的种类很多。 平面则用龙门铣床。多用于批量生产。生产率较高。4.1铣削的工艺特点1. 生产率较高铣刀是典型的多齿刀具。并且参与刀削的切削刃较铣削时有几个刀齿同时参加工作。长。且无刨削那样的空回行程，切削速度也较高。故生产率较高。但加工狭长平面或长 直刨削比铣削生产率高。槽时。2. 振动容易发生并将引起同时工作刀齿数的增减。切削过程中铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击。每个刀齿的切削层厚度hi随刀齿位置的不同而变化。引起切削层横截面积变化。因此。 铣削过程中铣削力是变化的切削过程不平稳。这就限制容易发生振动。铣削加工质量和生产率的进一步提高。3. 刀齿散热条件较好铣刀刀齿在切离零件的一段时间内。散热条件较好。但是切可以得到一定的冷却。甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。入和切出时热和力的冲击将加速刀具的磨损。五、磨削磨削是用磨具以较高的线速度对零件表面进行加工的方法。通常把使用磨具进行加工 称为磨床。常用的磨具有固结磨具（如砂轮、油石等）和涂附磨具（如砂带、砂布等） 本节主要讨论用砂轮在磨床上加工零件的特点及其应用。磨床按加工用途的不同可分为夕卜圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。5.1砂轮的特征要素砂轮是由一定比例的硬度很高的粒状磨料和结合剂压制烧结而成的多孔物体。磨削时与砂轮的选择合理与否至关重要。砂轮的性能主要取能否取得较高的加工质量和生产率。决于砂轮的磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素。这些称为砂轮的特征要素。5.2磨削工艺的特点1. 精度高、外表粗糙度小磨削时。并且刃口圆弧半径 佗较小。例如粒度为46号的白砂轮外表有极多的切削刃。r沪0.006mm 0.012mm 而一般车刀和铣刀的r沪0.012 mm 0.032mm 磨粒刚玉磨粒。上较锋利的切削刃。切削厚度可以小到数微米，能够切下一层极薄的金属。这是精密加工必需具备的条件之一。一般切削刀具的刃口圆弧半径虽也可以磨得小些。不能但不耐用。 或难以进行经济的稳定的精密加工。磨削所用的磨床。刚度及稳定性较好，比一般切削加工机床精度高。并且具有微量进从而保证了精密加工的实现。给机构（表3-5可以进行微量切削。2. 砂轮有自锐作用磨削过程中。如果磨砂轮的自锐作用是其他切削刀具所没有的一般刀具的切削刃。钝损坏。必需换刀或重磨。而砂轮由于本身的自锐性，则切削不能继续进行。使得磨粒能够以较锋利的刃口对零件进行切削。实际生产中。有时就利用这一原理进行强力连续磨 削。以提高磨削加工的生产效率。3. 背向磨削力Fy较大4. 磨削温度高加上磨粒多磨削时的切削速度为一般切削加工的1020倍。这样高的切削速度下。为负前角切削。磨削时滑擦、刻划和切削3个阶段所消耗的能量绝大挤压和摩擦较严 重。局部转化为热量。又因为砂轮本身的传热性很差。大量的磨削热在短时间内传散不出去。磨削区形成瞬时高温。并且大部分磨削热将传入零件。有时高达800 °C1000 °C。常见金属材料主要有黑色金属铁及其合金，以及有色金属及其合金。有色金属又叫非铁材料。铁的合金主要为钢和铸铁。工业用钢分结构钢，零件钢，工具钢和特殊性能钢。常用铸铁分 灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁和蠕墨铸铁。常用有色金属：铝及铝合金，钛及钛合金，铜及铜合金和轴承合金（锡基，铅基，铝基轴承 合金）。常用成型方法冷加工：车，铳，刨，磨，钻，拉（机加工）；冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压。 热加工：铸造，热扎，锻造，热处理，焊接，热切割，热喷涂。PS:我今年考研考金属材料加工，还有问题可以留言。