平面加工的方法与方案
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附录二形位精度公差值附表2-1 直线度、平面度公差值主参数L/mm公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12公差值/μm≤10>10~16>16~25>25~40>40~63>63~100 >100~160 >160~250 >250~400 >400~630 >630~1000 >1000~1600 >1600~2500 >2500~4000 >4000~6300 >6300~10000 0.20.250.30.40.50.60.811.21.522.534560.40.50.60.811.21.522.53456810120.811.21.522.53456810121520251.21.522.5345681012152025304022.534568101215202530405060345681012152025304050608010056810121520253040506080100120150810121520253040506080100120150200250121520253040506080100120150200250300400202530405060801001201502002503004005006003040506080100120150200250300400500600800100060801001201502002503004005006008001000120015002000 附表2-2圆度、圆柱度公差值主参数L/mm公差等级0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12公差值/μm≤3>3~6 >6~10 >10~18 >18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~250 >250~315 >315~400 >400~5000.10.10.120.150.20.250.30.40.60.81.01.21.50.20.20.250.250.30.40.50.611.21.622.50.30.40.40.50.60.60.811.222.5340.50.60.60.8111.21.5234560.8111.21.51.522.53.54.56781.21.51.522.52.53457891022.52.53445681012131534456781012141618204567811131518202325276891113161922252932364010121518212530354046525763141822273339465463728189972530364352627487100115130140155 附表2-3平行度、垂直度、倾斜度公差值主参数L/mm公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12公差值/μm≤10>10~16>16~25>25~40>40~63>63~100>100~160 >160~250 >250~400 >400~630 >630~1000 >1000~1600 >1600~2500 >2500~4000 >4000~6300 >6300~10000 0.40.50.60.811.21.522.53456810120.811.21.522.53456810121520251.522.5345681012152025304050345681012152025304050608010056810121520253040506080100120150810121520253040506080100120150200250121520253040506080100120150200250300400202530405060801001201502002503004005006003040506080100120150200250300400500600800100050608010012015020025030040050060080010001200150080100120150200250300400500600800100012001500200025001201502002503004005006008001000120015002000250030004000附表2-4同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值主参数L/mm公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12公差值/μm≤1>1~3>3~6>6~10>10~18>18~30>30~50>50~120 >120~250 >250~500 >500~800 >800~1250 >1250~2000 >2000~3150 >3150~5000 >5000~8000 >8000~10000 0.40.40.50.60.811.21.522.53456810120.60.60.811.21.522.53456810121520111.21.522.5345681012152025301.51.522.53456810121520253040502.52.53456810121520253040506080445681012152025304050608010012066810121520253040506080100120150200101012152025304050608010012015020025030015202530405060801001201502002503004005006002540506080100120150200250300400500600800100012004060801001201502002503004005006008001000120015002000601201502002503004005006008001000120015002000250030004000附录三机械加工的经济精度附表3-1 各种加工方法可能达到的公差等级加工方法公差等级IT01012345678910111213141516研磨珩磨内外圆磨削平面磨削金刚石车削金刚石镗削拉削铰孔车削镗削铣削刨削、插削钻孔滚压、挤压冲压附表3-2外圆柱面加工的经济精度直径基本尺寸/mm车削磨削研磨用钢柱或滚柱工具滚压粗车半精车或一次加工精车一次加工粗磨精磨加工的公差等级IT和误差值/μm13~12 12 11 10 9 7 9 7 6 5 10 9 7 61~3 >3~6 >6~10 >10~18 >18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~260 >260~360 >360~500120160200240280620~340740~400870~4601000~5301150~6001350~6801550~760120160200240280340400460530600680760608010012014017020023026030034038040485870841001201401601852152502025303545506070808010012091215182125303540475462202530354550607080901001209121518212530354047546268101214172023273035404568911131518202225404858708410012014016018521525020253035455060708090100120912151821253035404754626810121417202327303540附表3-3孔加工的经济精度直径基本尺寸/mm钻及扩孔钻扩孔铰孔无钻模有钻模粗扩铸孔或冲孔后一次扩孔粗扩或钻孔后精扩半精铰精铰细铰加工的公差等级IT和误差值/μm12 11 12 11 12 12 11 10 11 10 9 8 7 61~3 >3~6 >6~10 >10~18 >18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~260 >260~360 >360~500———240280340——————6080100——————————————340460—————6080100120140——————————240280340400460—————————340400460———————120140170200230———————7084100120140—————80100120140170200280260300340——48587084100120140160185215——253035455060708090100——18222738394654637384——13161923273035404550——8911————————直径基本尺寸/mm拉孔镗孔磨孔研粗拉孔后或钻孔后精拉孔粗半精精细粗精磨加工的公差等级IT和误差值/μm9 8 7 12 11 10 9 8 7 6 9 8 7 61~3>3~6>6~10 >10~18 >18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~260 >260~360 >360~500 ———354550607080——————273339465463——————192327303540——————240280340400460530600680760———120140170200230260300340380———7084100120140160185215250———35455060708090100120———273339465463738495———192327303540455060———1113151821———————35455060708090100120———273339465463738495———192327303540455060———111315182124273035附表3-4平面加工的经济精度基本尺寸/mm (高或厚)刨削和圆柱铣刀及套式面铣刀铣削拉削磨削研磨用钢球或滚柱工具滚压粗半精车或一次加工精细粗拉铸造冲压表面精拉一次加工粗精细加工的公差等级IT和误差值/μm13 12 11 12 11 10 9 7 6 11 10 9 7 6 9 7 9 7 6 5 10 9 710~18 >18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~260 >260~360 >360~5004305206207008701000115013501550240280340400460530600680760120140170200230260300340380240280340400460530600680760120140170200230260300340380708410012014016018521525035455060708090100120182125303540475462121417202327303540—140170200230260300———84100120140160185———455060708090———212530354047———141720232730——35455060708090100120182125303540475462354550607080901001201821253035404754621214172023273035408911131518202225708410012014016018521525035455060708090100120182125303540475462注:1.表内资料适用于尺寸<1m,结构刚性好的零件加工:用光洁的表面作为定位基准和测量基准,2.套式面铣刀铣削的加工精度在相同的条件下大体上比圆柱铣刀铣削高一级。
1. 下图为车削工件端面的示意图,图上标注的进给运动是 ,主偏角是 ,刀具后角是 ,已加工表面是 。
2、图2-4-5所示为在车床上车孔示意图,试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。
答案3、图3所示为车外园示意图,试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。
答案:1——前角、2——后角、3——副偏角、4——主偏角、5——刃倾角图31-11 锥度心轴限制( )个自由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 51-12 小锥度心轴限制( )个自由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 51-13 在球体上铣平面,要求保证尺寸H(习图2-1-13),必须限制( )个自由度。
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-14 在球体上铣平面,若采用习图2-1-14所示方法定位,则实际限制( )个自由度。
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 41-15 过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔,必须限制( )个自由度。
① 2 ② 3 ③ 4 ④ 54. 分析题4-1 试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度:a )在球上打盲孔φB ,保证尺寸H ;b )在套筒零件上加工φB 孔,要求与φD 孔垂直相交,且保证尺寸L ;c )在轴上铣横槽,保证槽宽B 以及尺寸H 和L ;d )在支座零件上铣槽,保证槽宽B 和槽深H 及与4分布孔的位置度。
H习图2-1-13习图2-1-14图34-2 试分析习图2-4-2所示各定位方案中:① 各定位元件限制的自由度;② 判断有无欠定位或过定位;③ 对不合理的定位方案提出改进意见。
a )车阶梯轴小外圆及台阶端面;b )车外圆,保证外圆与内孔同轴;c )钻、铰连杆小头孔,要求保证与大头孔轴线的距离及平行度,并与毛坯外圆同轴;d )在圆盘零件上钻、铰孔,要求与外圆同轴。
4-3 在习图2-4-3所示工件上加工键槽,要求保证尺寸014.054 和对称度0.03。
现有3种定位方案,分别如图b ,c ,d 所示。
习题《机械加工》部分第一章切削加工基础知识一、单选题1、通过切削刃选定点的基面是: ( )①垂直于假定主运动方向的平面;②与切削速度相平行的平面;③与过渡表面相切的表面。
2、影响切削层公称厚度的主要因素是:( )①切削速度和进给量;②背吃刀量(切削深度)和主偏角;③进给量和主偏角.3、在基面内测量的角度有: ( )①前角和后角;②主偏角和副偏角;③刃倾角;④背前角和背后角。
4、确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是:()①切削表面、已加工表面和待加工表面;②前刀面、主后刀面和副后刀面;③基面、切削平面和正交平面(主剖面)。
5、车削加工中切削层公称宽度是指: ( )①待加工表面与已加工表面之间的距离:②作用于主切削刃截形上两个极限点间的距离(主切削刃参与切削部分的长度);③车刀车去的工件表面的轴向尺寸的长度。
6、未受约束的(空间中的)物体,具有的自由度数是:( )①1;②2;③3;④4;⑤5;⑥6.7、刀具的主偏角是: ( )①主切削刃与工件回转轴线间的夹角,在基面中测量;②切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量(主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角);③主切削刃与刀杆中轴线间的夹角,在基面中测量。
8、测量时所采用的基准是:()①设计基准;②定位基准;③测量基准;④装配基准;⑤工序基准。
9、车外圆时.能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是;()①刃倾角大于0°;②刃倾角小于0°;③前角大于0°;④前角小于0°.10、下列刀具材料中,综合性能最好,适宜制造形状复杂的刀具的材料是:( )①碳素工具钢;②合金工具钢;③高速钢;④硬质合金。
11、加工中用作定位的基准是:()①设计基准;②定位基准;③测量基准;④装配基准;⑤工序基准。
12、磨削一般采用低浓度的乳化液,这主要是因为:()①润滑作用强;②冷却、清洗作用强;③防锈作用好;④成本低。
13、工件定位时,绝对不能采用:( )①完全定位;②不完全定位;③过定位;④欠定位。
平面轮廓零件铣削的一般方法发表时间:2017-08-07T11:24:08.543Z 来源:《高等教育》2016年10月作者:刘腾飞[导读] 平面轮廓零件是数控加工的常见对象,该类零件有轮廓形状复杂,难以控制尺寸。
菏泽技师学院刘腾飞随着科学技术的发展,数控加工在机械制造中的作用越来越大,平面轮廓零件是数控加工的常见对象,该类零件有轮廓形状复杂,难以控制尺寸,不易得到理想的表面粗糙度和形状精度要求等特点,因此,对零件工艺性分析,刀具的选择,程序的编制等均有较高的要求。
下图零件为平面类零件,可以看出该零件由平面、凸台、凹槽和孔组成。
一、根据零件的外型制定加工方案粗精铣外轮廓→钻2×Φ10通孔→钻Φ30通孔→粗精铣腰形槽。
毛坯选用100mm×80mm×20mm,六面已加工的方形45#钢。
因为该零件由平面、圆弧、凸台、凹槽和孔组成,而且该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求,为了减少因多次换刀而带来的人为误差,避免多次装夹引起的定位误差,因此选择数控铣削加工中心KVC650加工。
该零件形状规则,四个侧面较光整,加工面与加工面之间的位置精度要求不高,因此采用平口钳装夹零件。
二、按照要求确定加工工艺1、加工准备。
用平口钳装夹工件,伸出钳口8mm左右,用百分表找正。
安装寻边器,设置零点偏置。
根据编程时刀具的使用情况编制刀具及切削参数表,对应刀具表依次装入刀具库,并设定各长度补偿。
2、先粗精铣外轮廓。
使用T1号刀具粗铣外轮廓,留0.3mm单边余量,粗铣时可采用增大刀补值来区分粗精加工(即刀具半径10+精加工余量+0.3)。
安装T2Φ20mm精四刃立铣刀,设定刀具参数,半精铣外轮廓,留0.10mm单边余量。
实测工件尺寸,调整刀具参数,精铣外轮廓至要求尺寸。
3、然后加工精度较高的孔。
采用中心钻先钻出两个Φ 10+0.022 0的中心孔。
调用T4号Φ9.7的钻头,钻出2×Φ10孔。
文献综述题目箱体夹具设计及工艺规程的研究学生姓名专业班级机设 0 7— 2 学号院(系)机电工程学院指导教师完成时间 2 0 1 1 年 3 月 2 日箱体夹具设计及工艺规程的研究摘要:针对汽车、拖拉机、工程机械等产品的箱体加工主要是变速器箱体的主要加工表面加工,提出了在高速加工中心上加工时工艺方案的设计和编制原则,并介绍了常用刀具、夹具的选择技巧,对一些公司、研究院及相关技术人员在这方面的研究成果也做了简要介绍,并结合现阶段的技术水平提出了加工箱体的新方案。
关键词:箱体加工;高速加工中心;工艺规程;加工中心刀具引言:随着时代的发展,我国的工业技术也在飞速发展,近年来,在箱体加工方面,我国的专家和技术人员积累了相当丰富的经验,并能结合技术发展及时采用新的技术和工艺装备,如采用柔性加工线加工箱体,大大提高了生产效率,为我国日后更好的跟上时代工业的潮流奠定了基础.1. 箱体类零件的主要加工表面1。
1 箱体类零件的特点1)箱体多为铸造件,结构复杂,壁薄且不均匀,其内部呈腔形,零件的整体刚性较差,难以装夹.2)一般都需要进行多工位孔系及平面加工,形位公差及空间位置度要求较严,要保证其位置精度要求,必须在一次装夹中完成铣面、镗孔、钻、铰孔等多工序。
3)精度要求较高,一般箱体类零件都有很高的轴承孔和表面的形位公差要求及轴承孔尺寸公差要求.4)加工内容多,通常要经过铣面、销孔钻镗加工、镗削轴承孔、深孔镗削、深槽铣削、攻螺纹等加工,需频繁更换刀具.1。
2 箱体类零件的加工表面1)平面的加工:主要是箱体上的装配基准面,其直接影响箱体加工时的定位精度,影响箱体在装配时的接触刚度和相互位置精度。
2)孔的加工:主要是轴承孔、孔内环槽及定位销孔、工艺销孔、拨叉轴孔。
定位销孔的精度与孔距精度要求较严,箱体的主要相配件在装配时,大多靠销孔与箱体定位。
轴承孔本身的尺寸精度、形状精度要求很高。
否则,将影响轴承与箱体孔的配合精度,使轴的回转精度下降。
平面加工方法和平面加工方案平面加工方法有刨、铣、拉、磨等,刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工,而磨削则用作平面的精加工。
此外还有刮研、研磨、超精加工、抛光等光整加工方法。
采用哪种加工方法较合理,需根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。
一、刨削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,如图8-3所示。
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。
当前,普遍采用宽刃刀精刨代替刮研,能取得良好的效果。
采用宽刃刀精刨,切削速度较低(2~5m/min),加工余量小(预刨余量0.08~0.l2mm,终刨余量0.03~0.05mm),工件发热变形小,可获得较小的表面粗糙度值(Ra0.8~0.25μm)和较高的加工精度(直线度为0.02/1000),且生产率也较高。
图8-4为宽刃精刨刀,前角为-10?~-15?,有挤光作用;后角为5?,可增加后面支承,防止振动;刃倾角为3?~5?。
加工时用煤油作切削液。
二、铣削铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法,利用各种铣床、铣刀和附件,可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面,如图8-5所示。
一般经粗铣、精铣后,尺寸精度可达lT9~1T7,表面粗糙度可达Ra12.5~0.63μm。
铣削的主运动是铣刀的旋转运动,进给运动是工件的直线运动。
图8-6为圆柱铣刀和面铣刀的切削运动。
(一)铣削的工艺特征及应用范围铣刀由多个刀齿组成,各刀齿依次切削,没有空行程,而且铣刀高速回转,因此与刨削相比,铣削生产率高于刨削,在中批以上生产中多用铣削加工平面。
当加工尺寸较大的平面时,可在龙门铣床上,用几把铣刀同时加工各有关平面,这样,既可保证平面之间的相互位置精度,也可获得较高的生产率。
铣削工艺特点:1.生产效率高但不稳定由于铣削属于多刃切削,且可选用较大的切削速度,所以铣削效率较高。
但由于各种原因易导致刀齿负荷不均匀,磨损不一致,从而引起机床的振动,造成切削不稳,直接影响工件的表面粗糙度。
2.断续切削铣刀刀齿切入或切出时产生冲击,一方面使刀具的寿命下降,另一方面引起周期性的冲击和振动。
但由于刀齿间断切削,工作时间短,在空气中冷却时间长,故散热条件好,有利于提高铣刀的耐用度。
3.半封闭切削由于铣刀是多齿刀具,刀齿之间的空间有限,若切屑不能顺利排出或有足够的容屑槽,则会影响铣削质最或造成铣刀的破损,所以选择铣刀时要把容屑槽当作一个重要因素考虑。
(二)铣削用量四要素如图8-7所示,铣削用量四要素如下:l、铣削速度铣刀旋转时的切削速度。
式中vc——铣削速度 (m/min);d0——铣刀直径 (mm);n——铣刀转速 (r/min)。
2、进给量指工件相对铣刀移动的距离,分别用三种方法表示:f、fz、vf。
(1) 每转进给量f 指铣刀每转动一周,工件与铣刀的相对位移量,单位为mm/r;(2) 每齿进给量fz指铣刀每转过一个刀齿,工件与铣刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/z;(3) 进给速度vf指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/min。
通常情况下,铣床加工时的进给量均指进给速度vf。
三者之间的关系为:式中z——铣刀齿数;n——铣刀转数 (r/min)。
3、铣削深度ap指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。
4、铣削宽度ac指垂直于铣刀轴线并垂直于进给方向度量的切削层尺寸。
(三)铣削方式及其合理选用1.铣削方式的选用铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动关系。
(1) 周铣法(圆周铣削方式)周铣法铣削工件时有两种方式,即逆铣与顺铣。
铣削时若铣刀旋转切入工件的切削速度方向与工件的进给方向相反称为逆铣,反之则称为顺铣。
①逆铣如图8-8a所示,切削厚度从零开始逐渐增大,当实际前角出现负值时,刀齿在加工表面上挤压、滑行,不能切除切屑,既增大了后刀面的磨损,又使工件表面产生较严重的冷硬层。
当下一个刀齿切入时,又在冷硬层表面上挤压、滑行,更加剧了铣刀的磨损,同时工件加工后的表面粗糙度值也较大。
逆铣时,铣刀作用于工件上的纵向分力Ff,总是与工作台的进给方向相反,使得工作台丝杠与螺母之间没有间隙,始终保持良好的接触,从而使进给运动平稳;但是,垂直分力FfN的方向和大小是变化的,并且当切削齿切离工件时,FfN向上,有挑起工件的趋势,引起工作台的振动,影响工件表面的粗糙度。
②顺铣如图8-8b所示,刀齿的切削厚度从最大开始,避免了挤压、滑行现象;并且垂直分力FfN始终压向工作台,从而使切削平稳,提高铣刀耐用度和加工表面质量;但纵向分力Ff与进给运动方向相同,若铣床工作台丝杠与螺母之间有间隙,则会造成工作台窜动,使铣削进给量不匀,严重时会打刀。
因此,若铣床进给机构中没有丝杠和螺母消除间隙机构,则不能采用顺铣。
(2)端铣削方式端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种方式。
①对称铣削如图8-9a所示,铣刀轴线始终位于工件的对称面内,它切入、切出时切削厚度相同,有较大的平均切削厚度。
一般端铣多用此种铣削方式,尤其适用于铣削淬硬钢。
②不对称逆铣如图8-9b所示,铣刀偏置于工件对称面的一侧,它切入时切削厚度最小,切出时切削厚度最大。
这种加工方法,切入冲击较小,切削力变化小,切削过程平稳,适用于铣削普通碳钢和高强度低合金钢,并且加工表面粗糙度值小,刀具耐用度较高。
③不对称顺铣如图8-9c所示,铣刀偏置于工件对称面的一侧,它切出时切削厚度最小,这种铣削方法适用于加工不锈钢等中等强度和高塑性的材料。
2.铣削用量的选择铣削用量的选择原则是:“在保证加工质量的前提下,充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。
在工艺系统刚性所允许的条件下,首先应尽可能选择较大的铣削深度ap和铣削宽度ac;其次选择较大的每齿进给量fz;最后根据所选定的耐用度计算铣削速度vc 。
(1)铣削深度ap和铣削宽度ac的选择对于端铣刀,选择吃刀量的原则是:当加工余量≤8mm,且工艺系统刚度大,机床功率足够时,留出半精铣余量0.5~2mm以后,应尽可能一次去除多余余量;当余量>8mm时,可分两次或多次走刀。
铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系:d0=(l.l~1.6) ac(mm)对于圆柱铣刀,铣削深度ap应小于铣刀长度,铣削宽度ac的选择原则与端铣刀铣削深度的选择原则相同。
(2)进给量的选择每齿进给量fz是衡量铣削加工效率水平的重要指标。
粗铣时fz主要受切削力的限制,半精铣和精铣时,fz主要受表面粗糙度限制。
表8-1 每齿进给量fz的推荐值mm/z注:表中小值用于精铣,大值用于粗铣(3)铣削速度vc的确定铣削速度的确定可查铣削用量手册,如《机械加工工艺手册》第l卷等铣刀的选择(1) 铣刀直径的选择铣刀直径通常据铣削用量选择,一些常用铣刀的选择方法见表8-2。
表8-2 圆柱、端铣刀直径的选择(参考)mm表8-3盘形、锯片铣刀直径的选择mm注:如ap、ac不能同时与表中数值统一,而ap (圆柱铣刀)或ac (端铣刀)选择铣刀又较大时,主要应根据ap (圆柱铣刀)或ac (端铣刀)选择铣刀直径。
三、磨削平面磨削与其它表面磨削一样,具有切削速度高、进给量小、尺寸精度易于控制及能获得较小的表面粗糙度值等特点,加工精度一般可达IT7~IT5级,表面粗糙度值可达Ra1.6~0.2μm。
平面磨削的加工质量比刨和铣都高,而且还可以加工淬硬零件,因而多用于零件的半精加工和精加工。
生产批量较大时,箱体的平面常用磨削来精加工。
在工艺系统刚度较大的平面磨削时,可采用强力磨削,不仅能对高硬度材料和淬火表面进行精加工,而且还能对带硬皮、余量较均匀的毛坯平面进行粗加工。
同时平面磨削可在电磁工作平台上同时安装多个零件,进行连续加工,因此,在精加工中对需保持一定尺寸精度和相互位置精度的中小型零件的表面来说,不仅加工质量高,而且能获得较高的生产率。
平面磨削方式有平磨和端磨两种。
1、平磨如图8-10a所示,砂轮的工作面是圆周表面,磨削时砂轮与工件接触面积小,发热小、散热快、排屑与冷却条件好,因此可获得较高的加工精度和表面质量,通常适用于加工精度要求较高的零件。
但由于平磨采用间断的横向进给,因而生产率较低。
2、端磨如图8-10b所示,砂轮工作面是端面。
磨削时磨头轴伸出长度短,刚性好,磨头又主要承受轴向力,弯曲变形小,因此可采用较大的磨削用量。
砂轮与工件接触面积大,同时参加磨削的磨粒多,故生产率高,但散热和冷却条件差,且砂轮端面沿径向各点圆周速度不等而产生磨损不均匀,故磨削精度较低。
一般适用于大批生产中精度要求不太高的零件表面加工,或直接对毛坯进行粗磨。
为减小砂轮与工件接触面积,将砂轮端面修成内锥面形,或使磨头倾斜一微小的角度,这样可改善散热条件,提高加工效率,磨出的平面中间略成凹形,但由于倾斜角度很小,下凹量极微。
磨削薄片工件时,由于工件刚度较差,工件翘曲变形较为特出。
变形的主要原因有两个:(1) 工件在磨削前已有挠曲度(淬火变形)。
当工件在电磁工作台上被吸紧时,在磁力作用下被吸平,但磨削完毕松开后,又恢复原形,如图8-11a所示。
针对这种情况,可以减小电磁工作台的吸力,吸力大小只需使工件在磨削时不打滑即可,以减小工件的变形。
还可在工件与电磁工作台之间垫入一块很薄的纸或橡皮(0.5mm以下),工件在电磁工作台上吸紧时变形就能减小,因而可得到平面度较高的平面,如图8-11b(2) 工件磨削受热产生挠曲。
磨削热使工件局部温度升高,上层热下层冷,工件就会突起,如两端被夹住不能自由伸展,工件势必产生翘曲。
针对这种情况,可用开槽砂轮进行磨削。
由于工件和砂轮间断接触,改善了散热条件,而且工件受热时间缩短,温度升高缓慢。
磨削过程中采用充足的冷却液也能收到较好的效果。
四、平面的光整加工对于尺寸精度和表面粗糙度要求很高的零件,一般都要进行光整加工。
平面的光整加工方法很多,一般有研磨、刮研、超精加工、抛光。
下面介绍研磨和刮研。
(一)研磨研磨加工是应用较广的一种光整加工。
加工后精度可达IT5级,表面粗糙度可达Ra0.1~0.006μm。
既可加工金属材料,也可以加工非金属材料。
研磨加工时,在研具和工件表面间存在分散的细粒度砂粒(磨料和研磨剂)在两者之间施加一定的压力,并使其产生复杂的相对运动,这样经过砂粒的磨削和研磨剂的化学、物理作用,在工件表面上去掉极薄的一层,获得很高的精度和较小的表面粗糙度。
研磨的方法按研磨剂的使用条件分以下三类:1.干研磨研磨时只需在研具表面涂以少量的润滑附加剂。