進階篇：3.4.1）機械加工件-不一樣製造工藝詳解和對應設備

本章目的：較爲深刻理解機械加工不一樣的工藝和其對應的設備，設計時本身能評估組合工序。

 

 接總章，按照加工方法的不一樣,機械加工可分爲車削、銑削、刨削、鑽削和磨削等。

1.車削

1.1 車削定義

車削加工就是在車牀上，利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。如圖6-1所示。

它主要用來加工各類軸類、套筒類及盤類零件上的旋轉表面和螺旋麪,其中包括內外圓柱孔、內外圓錐面、內外螺紋、成形迴轉面、端面、溝槽以及滾花等。此外,還能夠鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋等。車削加工範圍廣,適應性強,不但能夠加工鋼鑄鐵及其合金,還能夠加工銅鋁等有色金屬和某些非金屬材料;不但能夠加工單一軸線的零件,也能夠加工曲軸、偏愛輪或盤型凸輪等多軸線的零件。車削刀具簡單,其製造、刃磨和裝夾都比較方便。

1.2 車削設備：車牀

車牀是車削加工所必需的工藝裝備,它提供車削加工所需的成形運動、輔助運動和切削動力,保證加工過程當中工件、夾具與刀具的相對位置正確。車牀主要用於加工迴轉表面及端面等。車牀的主運動是由工件的旋轉運動實現的,車牀的進給運動則由刀具的直線移動完成的。
車牀按其用途和結構的不一樣可分爲普通車牀、六角車牀、立式車牀、塔式車牀、自動和半自動車牀、數控車牀等。普通車牀是車牀中應用最普遍的一種,約佔車牀總數的60%。

1.3 車削設備：車刀

車刀是用於車削加工的、具備一個切削部分的刀具。常見的車刀每每是用高速鋼或硬質合金製成，近幾年市面上陶瓷刀具和人造金剛石刀具也用的很普遍。不一樣形狀的車刀能夠知足各類加工要求，以下圖所示：

2.銑削

2.1 銑削定義

銑削的主運動是銑刀的迴轉運動,進給運動是工件的直線運動或曲線運動,如圖6-2所示。

銑削能夠用來加工平面、成形面、齒輪、溝槽(包括鍵槽、Ⅴ形槽、燕尾槽、T形槽、圓弧槽、螺旋槽等),還可用來進行孔加工,如鑽孔、擴孔等。

2.2 銑削的設備：銑牀

銑牀是用銑刀對工件進行銑削加工的機牀。銑牀除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較複雜的型面,效率較刨牀高。銑牀的主要類型有升降臺式銑牀、懸臂式銑牀、龍門銑牀、滑枕式銑牀、平面銑牀、仿形銑牀以及各種專門化銑牀等
1)臺式銑牀:用於銑削儀器、儀表等小型零件的小型銑牀。
2)懸臂式銑牀:銑頭裝在懸臂上的銑牀,牀身水平佈置,懸臂一般可沿牀身一側立柱導軌作垂直移動,銑頭沿懸臂導軌移動。
3)滑枕式銑牀:主軸裝在滑枕上的銑牀,牀身水平佈置,滑枕可沿滑鞍導軌作橫向移動,滑鞍可沿立柱導軌作垂直移動。
4)龍門式銑牀:牀身水平佈置,其兩側的立柱和鏈接梁構成銑牀的門架,銑頭裝在橫樑和立柱上,可沿其導軌移動,一般橫樑可沿立柱導軌作垂直移動,工做臺可沿牀身導軌縱向移動。龍門式銑牀用於加工大型零件。

3.刨削

3.1 刨削定義

刨削是用刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工方法,如圖6-5所示,刨削是單件小批量生產中加工平面最經常使用的方法。

刨削能夠在牛頭刨牀或龍門刨牀上進行,刨削的主運動是變速往復直線運動。由於在變速時有慣性,限制了切削速度的提升,而且在回程時不切削,因此刨削加工生產效率低,但刨削所需的機牀、刀具結構簡單,製造裝夾方便,調整容易,通用性強。所以在單件、小批生產中,特別是加工狹長平面時被普遍應用。

3.2 刨削的設備：刨牀

牛頭刨牀的最大刨削長度通常不超過1000m,所以只適於加工中、小型工件;龍門刨牀主要用來加上大型工件,或同時加工多箇中、小型工件。插牀又稱立式牛頭刨牀,主要用來加工工件的內表面,如鍵槽、花鍵槽等,也可用於加工多邊形孔,如四方孔、六方孔等,特別適於加工不通孔或有障礙臺肩的內表面。

4.磨削

4.1 磨削定義

磨削是指用磨料、磨具切除工件上多餘材料的加工方法,如圖6-3所示,磨削加工是應用較爲普遍的切削加工方法之一。

磨削加工分爲外圓磨削、內圓磨削、平面磨削、無意磨削等。（這是依據設備分的）

4.2 磨削的設備：磨牀

1)外圓磨削:外圓磨削主要在外圓磨牀上進行,用以磨削軸類工件的外圓柱、外圓錐和軸肩端面。

2)內圓磨削:內圓磨削主要在內圓磨牀、萬能外圓磨牀和座標磨牀上進行,用以磨削工件的圓柱孔、圓錐孔和孔端面。內圓磨削時,因爲砂輪直徑小,磨削速度經常低於30m/s。

3)平面磨削:平面磨削主要在平面磨牀上進行,用以磨削平面、溝槽等。平面磨削有兩種:用砂輪外圓表面磨削的稱爲周邊磨削,通常在臥軸平面磨牀上進行,如用成形砂輪也可加工各類成形面;用砂輪端面磨削的稱爲端面磨削,通常在立軸平面磨牀上進行。

4)無意磨削:無意磨削通常在無意磨牀上進行，用以磨削工件外圓。磨削時，工件不用頂尖定心和支承，而是放在砂輪與導輪之間，由其下方的託板支承，並由導輪帶動旋轉。

5.鑽削

5.1 鑽削定義

鑽削是利用孔加工刀具在鑽牀上進行各類類型的孔加工的切削方法,如圖6-4所示。

鑽削的工藝特色:鑽孔時鑽頭爲定尺寸刀具,受孔徑的限制,強度與剛度較差又因爲鑽頭橫刃的影響,加工過程當中不容易準肯定心,易引偏,孔徑容易擴大;鑽頭的切削部分始終處於半封閉狀態,刀具吸熱較多,冷卻潤滑和排屑困難,加工質量差,屬於粗加工。擴孔的工做條件比鑽孔好,加工質量較高,屬於半精加工。鑽削既能夠是工件上精度要求較高的孔的預加工,也能夠是要求不高的孔的終加工。

//孔的精加工就須要鉸孔、鏜孔或拉孔等機械加工工藝。

鑽牀上主要用鑽頭、擴孔鑽或鉸刀等加工外形較複雜、沒有對稱迴轉軸線的工件上的孔,如箱體、機架等零件上的各類孔。在鑽牀上加工時,工件不動,刀具旋轉作主運動,並沿軸向移動完成進給運動。鑽牀主要用於加工尺寸較小,精度要求不過高的孔,也可完成擴孔、鉸孔及攻螺紋等工做。

5.2 鑽削的設備：鑽牀

鑽牀的主要類型有立式鑽車、臺式鑽牀、搖臂鑽牀、深孔鑽牀及其餘鑽牀。立式鑽牀適用於在單件、小批量生產中加工中、小型工件。臺式鑽牀結構簡單、小巧靈活、使用方便,適用於加工小孔,可是自動化程度低,一般是手動進給,工人勞動強度大,在大批量生產中通常不用這種機牀。搖臂鑽牀主要用於加工大而重的工件,適用於單件和中、小批量生產。深孔鑽牀主要用於加工深孔,如炮筒、槍管液壓缸和機牀主軸等零件的深孔。

6.加工中心

6.1 加工中心定義

加工中心是從數控銑牀發展而來的。與數控銑牀的最大區別在於加工中心具備自動交換加工刀具的能力，經過在刀庫上安裝不一樣用途的刀具，可在一次裝夾中經過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實現多種加工功能。

加工中心把車削、銑削、鏜削、鑽削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，使其具備多種工藝手段。

//加工中心能夠說是機械加工工藝設備的終極，但不是說什麼樣的加工中心都複合上面的能力的，好比須要車削能力的加工能力，工做臺就要有夾持旋轉的能力。加工中心也是一個生產能力的表明。

6.2 加工中心分類

加工中心按照主軸加工時的空間位置分類有：臥式和立式加工中心。
按工藝用途分類有：鏜銑加工中心，複合加工中心。
按功能特殊分類有：單工做臺、雙工做臺和多工做臺加工中心。單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心等。