常用的平面加工方法
刨削
第八章刨削8.1 概述刨削是平面加工的主要方法之一。
常见的刨床类机床有牛头刨床、龙门刨床和插床等。
刨削是单件小批量生产的平面加工最常用的加工方法，加工精度一般可达IT9~IT7级，表面粗糙值为Ra12.5~1.6μm。
刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行，刨削的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，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。
但刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，通用性强。
因此在单件、小批生产中特别是加工狭长平面时被广泛应用。
刨削运动构成:工件的往复直线运动为切削主运动，进给运动是刀具的直线间歇运动。
由于刨削的主运动中存在返回空程，而且往复运动不可能高速，所以生产率较低。
由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批生产中，在维修车间和模具车间应用较多。
刨削主要用来加工平面(包括水平向、垂直面和斜面)，也广泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T形槽等、如果进行适当的调整和增加某些附件，还可以用来加工齿条.齿轮、花键和母线为直线的成形面等。
牛头刨床的最大刨削长度一般不超过1000 mm，因此只适于加工中、小型工件、龙门刨床主要用来加上大型工件，或同时加工多个中、小型工件。
例如济南第二机床厂生产的B236龙门刨床，最大刨削长度为20m，最大刨削宽度为6.3m。
由于龙门刨床刚度较好，而且有2~4个刀架可同时工作，因此加工精度和生产率均比牛头刨床高。
插床又称立式牛头刨床，主要用来加工工件的内表面，如键槽、花键槽等，也可用于加工多边形孔，如四方孔、六方孔等。
特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。
8.2 牛头刨床金属切削加工设备，利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件)。
机床的刀架似牛头，故名。
滑枕带着刨刀，作直线住复运动的刨床，因滑枕前端的刀架形似牛头而得名。
牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。
平面抛光路径
平面抛光路径
平面抛光是一种表面加工方法，通常用于去除材料表面的瑕疵和提高表面质量。
平面抛光的路径可以分为以下几类：
1. 直线路径：直线路径是最简单的抛光路径，即沿着工件表面的直线进行抛光。
这种路径适用于表面瑕疵较少的工件，如金属板材等。
2. 圆弧路径：圆弧路径是沿着工件表面的弧形轨迹进行抛光，通常用于去除表面瑕疵和提高表面质量。
圆弧路径可以通过手动或自动控制实现，如使用数控机床或机器人进行抛光。
3. 螺旋路径：螺旋路径是沿着工件表面的螺旋轨迹进行抛光，通常用于去除表面瑕疵和提高表面质量。
螺旋路径的抛光效果较好，但需要较高的抛光技术和设备。
4. 点-线-面路径：点-线-面路径是一种组合式抛光路径，即先在工件表面上点状抛光，然后沿直线进行抛光，最后进行面形抛光。
这种路径适用于表面瑕疵较多的工件，如玻璃等。
总之，平面抛光的路径需要根据工件的材质、表面瑕疵和要求的表面质量等因素来选择，并需要进行合理的抛光参数设置和抛光技术控制，以获得高质量的表面加工效果。
平面加工方法
平面加工方法
平面加工方法
一、切削加工
1、激光切割
激光切割是指使用高能量激光束来对金属材料进行切削加工。
激光切割是加工非晶质和超导材料的一种特殊切削方法。
它具有相当高的精度、快速切削速度和不锈钢材料表面光滑等优点，成为平面加工工艺中的重要部分。
激光切割的原理是：激光以一定的功率输出，聚焦在材料的表面上，使表面温度达到8000℃以上，达到蒸发的作用，实现切削加工的目的。
2、线切割
线切割是指利用热切割来对金属进行热切削加工。
热切削技术是将等离子体辐射到金属材料表面，使其处于熔化状态，再采用特殊喷嘴加以吹气冷却而实现切削加工。
线切割的优点是加工精度高，加工速度快，微小特征尺寸也可以达到好的效果。
二、冲压加工
1、冲压成形
冲压成形是指利用机械冲击力的作用将比较软的材料，如金属、塑料等，在一定的模具中冲压成形。
主要包括拉伸、压缩、冲裁、弯曲、折叠等加工工艺。
冲压成形后形成的“坯件”，可以经过热处理或冷处理，或进行表面处理，得到所需的成品，可用来制造汽车、家用电器等的零部件。
2、冲压折弯
冲压折弯是指用冲压装置将金属材料折弯成所需的弯曲形状的加工方法。
一般是利用摆动机构或液压机构，将金属材料进行折弯加工，可以制造出不同型号的零件。
冲压折弯是一种精密加工工艺，可以制造出精密的模具件、电子元件等。
而且可以使用不同形状的冲模，制造出不同型号的零件。
10.2 箱体类零件的平面加工方法(了解
常用的平面磨削加工方案列于表10-3 中 。
四、刮削
刮削是利用刮刀刮除工件表面薄层金属的 加工方法,是光整加工的一种,属精密加工 。 它 是继精加工之后的工序,可获得很高的精度和 很精细的表面。 刮削平面可使两个平面之间 达到非常良好的接触和紧密吻合,并可获得较 高的直线度和相对位置精度,加润滑油后,可以 形成具有润滑油膜的滑动面,又可降低相对运 动表面的摩擦,增加零件接合面的刚度,可靠地 提高设备或机床的精度。
二、 铣削
铣削平面一般能达到的要求为:粗铣平 面的直线度误差为 0. 15 -0. 3 mm/m,表面粗 糙度值Ra为12.5-3.2 µm;半精铣平面的直线 度误差为 0. 1 -0.2 mm/m,表面粗糙度值Ra为 3.2-0. 8 µm;精铣平面的直线度误差为 0. 04 0.08 mm/m,表面粗糙度值Ra为 0. 8 -0. 4µm。
刮削最大的特点是不需要特殊设备和复
杂的工具,却能达到很高的精度和很精小的 表面粗糙度值,且能加工很大的平面,但生产 率低,劳动强度大,对操作工人的技术要求高。 采用机动刮削的方法来代替繁重的手工操 作是必然趋势 。
1.刮削余量 刮削余量应根据被加工表面的尺寸和精
度要求来确定,见表 10-4。
2.刮削的种类
第二节 箱体类零件的平面加工方法
一 、削
刨削加工可达到的公差等级为 IT10- IT7, 表面粗糙度値 Ra为6. 3 - 1. 6 µm。
平面加工方法的选择,除了根据表面精度 和表面粗糙度要求外,还应考虑零件的结构 形状、尺寸、材料的性能和热处理要求以 及生产批量等,常见的平面刨削加工方案见 表10- 1 。
当零件的加工精度要求较高或加工表面粗 糙度值Ra 在3.2µm以下时,铣削应分粗铣和 精铣进行。当铣削余量在7 - 12 mm以上时, 采用阶梯面铣刀铣削,可一次加工全部余量 。
机械制造工程原理练习题
《机械制造工程基础》课程习题解答一、填空：1。
表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和展成法四种。
2。
从形态上看,切屑可以分为带状切屑、节状切削、粒状切削、和崩碎切削四种类型。
3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间，用T表示4.切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1）三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的摩擦阻力。
5.刀具磨损可以分为四类：硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损和化学磨损 .6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间,称为刀具寿命。
7.磨削过程中磨粒对工件的作用包括摩擦阶段、耕犁阶段和形成阶段三个阶段。
8．靠前刀面处的变形区域称为第二变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。
9。
牛头刨床的主运动是工作台带动工件的直线往复移动，进给运动是的间歇移动.11.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容.12、切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。
13、切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦,使靠近前刀面处的金属纤维化、基本上和前刀面平行，这一区域称为第二变形区。
14、在一般切削速度范围内，第一变形区的宽度仅为0。
02mm—0.2mm，切削速度越高、其宽度越小，故可近似看成一个平面，称剪切面。
15、切削过程中，阻滞在前刀面上的积屑瘤有使刀具实际前角增大的作用（参见图2—19)，使切削力减小，使加工表面粉糙度增大。
16、在无积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度hD越大，变形系数Ah越小。
17、加工塑性金属时,在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成节状切屑切屑；在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生节状切屑切屑，又称挤裂切屑；在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切材料上脱落，形成粒状切屑；切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑.18、研究表明，工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。
加工方法的选择
1.平面加工的方法
在数控铣床上，加工平面主要采用面铣刀与立铣刀。
粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11~ IT13,Ra6.3~25mm;精度的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8~IT10,Ra1.6~6.3mm。
需要注意的是：当零件表面粗糙度要求较高时，应采用顺铣。
2.平面轮廓的加工方法
平面轮廓零件的表面多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。
3.固定斜角平面的加工方法
固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面，常用的加工方法如下：
1）当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工。
如果机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的定角，用不同的刀具来加
工。
4.变斜角面的加工方法
1）对曲面变化较小的变斜角面，可用四坐标系联动的数控铣床，并且采用立铣刀（但当零件斜角过大而超过机床主轴摆角范围时，可采用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工。
2）对曲面变化较大的变斜角面，用四坐标系联动加工则难以满足加工要求；所以最好用X.Y.Z.A.B.(或者C)的五坐标系联动数控机床以圆弧方式插补摆角加工。
3）当采用三坐标系数控铣床两坐标联动，可利用球头铣刀或者鼓形铣刀以直线或者圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后所留下的残余面积就交给钳工了。
5.曲面轮廓的加工方法
立体曲面的加工应根据曲面形状.刀具形状及精度要求，采用不同的铣削加工方法，如两轴半.三轴.四轴及五轴等坐标联动加工。
1）。
铣削方式
三、圆台铣床
四、龙门铣床
大型高效能铣床
主要加工各类大
型工件上的平面 和沟槽，借助于
附件还可完成斜
面、内孔等加工， 且龙门铣床可用 多把铣刀同时加 工几个表面——生
产率较高。
其它通用机床
五、万能 工具铣床
其它通用机床
常用铣床
铣床的主要类型有：卧式升降式铣床、万能 卧式升降式铣床、立式升降式铣床、龙门 铣床、工具铣床及各种专门化铣床。
一、卧式升降台铣床
卧铣 特点：主轴位置水平。 组成：1-床身 2一悬梁、3一主轴 4一铣刀心轴、 5-工作台、6一床鞍、 7一升降台、8一底座 应用：铣削平面、沟槽 和多齿零件等。铣Βιβλιοθήκη 方式一、周铣法 二、端铣法
一、周铣法——用圆柱铣刀加工平面的方法
1、逆铣
特点： max，避免冲击 切削厚度和切削力都是从0 滑行一段距离，刀齿后刀面在工件表面的冷硬 层挤压、滑行，磨损严重
刀具寿命大大下降 工件表面质量下降
垂向切削分力F 使工上抬 cn 影响工件的夹持稳定性 使工件产生周期性震动 影响加工表面的粗糙度
万能升降台铣床
结构与卧式升降台铣床基本相同
但在工作台5和床鞍6之间增加了 一层转盘 转盘相对于床鞍在水平面内可调 整角度（士45°范围内），以便 加工螺旋槽时工作台作斜向进给。
其它通用机床
其它通用机床
其它通用机床
二、立式升降 台铣床
加工平面、斜面、 沟槽、台阶、齿 轮、凸轮等。
其它通用机床
逆铣
2、顺削
特点：
刀齿切削厚度从最大开始， 从而避免了挤压、滑行 垂向铣削分离F cn始终压向 工件 不会上抬工件
4.工艺路线的拟定
学习模块2:模具加工工艺规程的制订
1.4工艺路线的拟定
6.加工顺序的安排 （2）最终热处理 最终热处理的目的是提高零件的力学性能 （如强度、硬度、耐磨性等），模具零件的最终 热处理主要有淬火与回火、渗碳淬火、渗氮处理、 硬质化合物涂覆等，最终热处理一般应安排在精 加工阶段前后进行。 1）对于中碳钢零件，一般通过淬火提高其硬 度。 2）对于低碳钢零件，可通过渗碳淬火来提高 其表面硬度和耐磨性，并使其芯部仍保持较高的 强度、韧性和塑性。 4）硬质化合物涂覆技术应用到模具制造中， 成为提高模具寿命的有效方法之一。
学习模块2:模具加工工艺规程的制订
1.4工艺路线的拟定
2. 典型表面加工方 法及加工方案
(1)平面加工 平面的加工方法常用动有：刨、铣、磨 和拉削。有些工件的端面也用车的方法。刨削、铣削 和车削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削和拉 削则用作平面的精加工。 (2)外圆面加工 外圆面的加工方法常用的有车削和磨 削。 对于精度要求高的如精密的主要外圆面还需要光 整加工。 (3)内孔加工 内孔的加工：D＜20mm的孔一般采用钻、 扩、铰，D＞20mm的孔采用镗削加工，有些盘类的孔采 用拉削加工。精度要求高的孔有时采用磨削加工。 (4) 轴线平行孔的位置精度 (5)复杂表面的加工方法：数控机床、电火花加工、成型 磨削加工以及坐标镗、坐标磨等方法来实现模具复杂表面 的加工。
学习模块2:模具加工工艺规程的制订
1.4工艺路线的拟定
5.工序划分的原则
划 分 工 序 的 原 则
(1)工序集中：如果在每道工序中安排的 加工内容多，则一个零件的加工可集中在少 数几道工序内完成，称为工序集中。 (2)工序分散：如每道工序所安排的加工 内容少，一个零件的加工分散在很多道工序 内完成，称为工序分散。
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常用的平面加工方法
平面加工是机械加工中最基础的一种加工方法。
其目的是将工件表面加工成平整的平面或特定形状的平面，以满足工件的尺寸、形状和表面粗糙度的要求。
常用的平面加工方法有以下几种：
1. 铣削：铣削是最常用的平面加工方法之一。
通过铣削刀具在工件表面上来回移动，使工件表面逐渐被削平或加工成特定的形状。
2. 磨削：磨削是利用磨粒和磨削刀具对工件表面进行加工的方法，可以获得较高的表面精度和光洁度。
3. 切割：切割是通过切割刀具对工件表面进行加工的方法，常见的切割方式有剪切、切割、冲孔等。
4. 抛光：抛光是通过磨粒和磨削刀具对工件表面进行切削，以获得高光洁度和表面质量的方法。
5. 喷砂：喷砂是利用高速喷射砂粒对工件表面进行加工的方法，可以获得一定的表面粗糙度和均匀的表面效果。
以上是常用的平面加工方法，不同的加工方法适用于不同的工件材料和加工要求。
在实际加工过程中，需要根据工件的特点和要求来选择合适的加工方法，并加以优化和改进，以提高加工效率和加工质量。
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