常用的平面加工方法

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
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。

《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。

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）。

第二节常用的平面加工刀具及方法平面加工方法主要有车削、铣削、刨削、拉削和磨削等。

一、平面的铣削加工铣削是平面加工的主要方法之一。

此外，铣削还适于加工台阶面、沟槽、各种形状复杂的成形表面（如齿轮、螺纹等），还用于回转体表面、内孔和切断加工。

（一）铣削方式用圆柱铣刀加工平面的方法叫周铣法；用面铣刀加工平面的方法叫端铣法。

周铣法有逆铣和顺铣两种铣削方式，铣刀主运动方向与进给运动方向之间的夹角为锐角时称为逆铣，为钝角时称为顺铣 , 如图 6 －17 所示。

端铣根据铣刀和工件相对位置不同，可分为对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣三种不同的铣削方式。

ａ）逆铣ｂ）顺铣图 6 － 17 逆铣与顺铣逆铣动态演示顺铣动态演示（二）铣刀的类型及用途铣刀是刀齿分布在旋转表面上或端面上的多齿刀具。

1 ．加工平面的铣刀主要有圆柱铣刀和面铣刀两种。

图 6 － 18 所示为圆柱铣刀加工平面，圆柱铣刀大多用在卧式铣床上。

加工时，铣刀轴线平行于被加工面。

铣刀上的内孔即是制造时也是使用时的定位孔。

铣刀内孔上的键槽用于传递切削力矩，其尺寸已经标准化。

选择铣刀直径时，应在保证铣刀杆有足够强度和刚度、刀齿有足够容屑空间的条件下，尽可能选用小直径铣刀，以减小铣削力矩，减少切削时间，提高生产率。

图 6 － 19 为面铣刀加工平面的情况。

面铣刀刀齿分布在圆柱面和一个端面上，有粗齿、细齿和密齿三种。

面铣刀大多用在立式铣床上，也可用在卧式铣床和万能铣床上，加工时，铣力轴线垂直于被加工面，铣刀杆是悬臂的。

图 6-18 圆柱铣刀加工图 6-19 面铣刀加工2 ．加工沟槽的铣刀最常用的有三面刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀及角度铣刀等四种，如图 6 － 20a 表示三面刃铣刀加工沟槽的情况。

铣刀外形是一个圆盘，在圆周及两个端面上均有刀刃，从而改善了侧面的切削条件，提高了加工质量。

三面刃铣刀有直齿、错齿和镶齿三种结构形式。

同圆柱铣刀一样，定位面是内孔，孔中的键槽用于传递力矩。