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切削加工的分类、特点、作用和发展方向及零件的种类和组成

发布时间:2022-12-12发布人: 豫磨精饰

我们主要讲的具体内容可分为两部分:切削原理基本知识和切削加工方法综述。基本知识部分主要介绍机床切削运动、刀具角度、刀具材料、切削过程、切削变形区、切削力、切削热、积屑瘤以及磨具特性和磨削过程的特点等,加工方法综述部分简介除特型表面加工以外的各种切削加工方法。

在了解切削原理基本知识时,应着重弄清楚它们对切削加工的影响,以及如何减少其不利影响。其中刀具角度是一个难点,只要求理解各个角度的实际含义、作用和大致取值范围即可。在了解切削加工方法综述时,要着重掌握各种切削加工方法的工艺特点和应用范围。

本文,具有很强的实践性利实用性,希望同学注意理论联系实际,关心国内外工艺现状及发展动向,不断积累工艺理论知识和实践经验,以后工作从事超精抛光机行业打下坚实的工艺基础,争取为改变我国的工艺落后面貌,填补更多的工艺空白做出自己的贡献。


一、切削加工的分类、特点、作用和发展方向

1、切削加工的分类

切削加工是利用切削工具从工件上切去多余材料的加工方法。通过切削加工,使工件变成符合图样规定的形状、尺寸和表面粗糙度等方面要求的零件。切削加工分为机械加工和钳工加工两大类。

机械加工(简称机工)是利用机被力对各种工件进行加工的方法。它-一般是通过工人操纵机床设备进行加工的,其方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削、磨削、珩磨、超精加工和抛光等。

钳工加工(简称钳工)一般在钳台上以手工工具为主,对工件进行加工的各种加工方法。

钳工的工作内容一般包括划线、锯削、錾削、锉削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹,套螺纹、机械装配和设备修理等。对于有些工作,机械加工和钳工加工并没有明显的界限,例如钻孔和铰孔,攻螺纹和套螺纹,二者均可进行,随着加工技术的发展和自动化程度的提高,目前钳工加工的部分工作已被机械加工所替代,机械装配也在一定范图内不同程度地实现机械化和自动化,而且这种替代现象将会越来越多。尽管如此,钳工加工水远也不会被机械加工完全替代,将水远是切削加工中不可缺少的一部分,这是因为,在某些情况下,钳工加工不仅比机械加工灵活、经济、方便,而且更容易保证产品的质量。


2、切削加工的特点和作用

切削加工具有如下王要特点:

(1)切削加工的精度和表血粗糙度的范围泛,且可获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度。目前,切削加工的尺对公差等级为T12一T3,甚至更高;表面粗糙度R值为25一0.008m,其范围之广,精密程度之高,是目前其他加工方法难于达到的。

(2)切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较大。切削加工多用于金属材料的加工,如各种碳钢、合金钢,铸铁、有色金属及其合金等,也可用于某些非金属材料的加工,如石材、木材、架料和

橡胶等,对丁零件的形状和尺寸一般不受限制,只要能在机床上实现装夹,大都可进行切削加工,且可加工常见的各种型面,如外圆、内圆、锥面、平面,螺纹、齿形及空间曲面等,切削加工零件重量的范围很大,重的可达数百吨,如葛洲坝一号船闸的闸门,高30余米,重6001:轻的只有几克,如微型仪表零件。

(3)切削加工的生产率较高。在常规条件下,切削加工的生产率一般高于其他加工方法。只是在少数特殊场合,其生产率低于精密铸造、精密锻造和粉末冶金等方法,

(4)切削过程中存在切削力,刀具和工件均须具有一定的强度和刚度,且刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度

正是因为前三个特点和生产批量等因素的制约,在现代机械制造中,目前除少数采用精密铸造、精密锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获得零件,绝大多数机械

零件要靠切削加工成形。因此,切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位,目前占机械制造总工作量的40%一60%左右。它与国家整个工业的发展紧密相连,起着举足轻重的作用。完全可以说,没有切削加工,就没有机械制造业。

正是因为上述第四个特点,限制了切削加工在细微结构和高硬高强等特殊材料加工方面的应用,从而给特种加工留下了生存和发展的空间。


3、切削加工的发展方向

随着科学技术和现代工业日新月异的飞速发展,切削加工也正朝若高精度、高效率、自动化、柔性化和智能化方向发屐,主要体现在以下三方面:

(1)加工设备期着数控技术、精密和超精密、高速和超高速方向发展。据预测,到21世纪初,数控技术、精密抛光机和超精密加工技术将进一步普及和应用。普通加工、精密加工和超精密加工的精度可分别达到1um、0.01m和0.001um(毫微米,即纳米),向原子级加工逼近。

(2)刀具材料朝超硬刀具材料方向发展。目前我国常用刀具材料是高速钢和硬质合金,预计21世纪是超硬刀具材料的应用时代,陶瓷、聚晶金刚石(PCD)和聚晶立方氮化硼(P℃BN)等超硬材料将被普遍应用于切削刀具,使切削速度可高达每分钟数千米。

(3)生产规棋由目前的小批量和单品种大批量向多品种变批量的方向发展,生产方式由目前的手工操作、机械化、单机自动化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方

向发展。

21世纪的切削加工技术必将面临未来自动化制造环境的一系列新的桃战,它必然要与计算机、自动化、系统论、控制论及人工智能、计算机辅助设计与制造、计算机集成制造系统等高新技术及理论相融合,向着精密化、柔性化和智能化方向发展,并由此推动其他各新兴学科在切削理论和技术中的应用。

 

二、零件的种类及组成

1、零件的种类

切削加工的具体对象不是机械产品本身,而是组成机械产品的各种零件。零件虽然随其功用、形状、尺寸和精度诸因素的不同而千变万化,但按其结构一般可分为6类,即轴类(图1-1)、盘套类(图1-2)、支架箱体类(图1-3)、六面体类(图1-4)、机身机座类(图1-5)和特殊类零件(图1-6)。其中轴类零件,盘套类零件和支架箱体类零件是常见的3类零件。由于每一·类零件不仅结构类似,而且加工工艺也有许多共同之处,因此将零件分类有利于学习和掌握各类零件的加工工艺特点。

2、组成零件的表面

切削加工的对象虽然是零件,但具体切削的却是零件上的一个个表面。组成零件常见的表面有外圆、内圆、锥面、平面螺纹、齿形、成形面以及各种沟槽等。图1-7所示的心轴体零件就是由外圆、内圆外锥面、内锥面、外螺纹、内螺纹、直角槽、回转槽、轴肩平面和端平面等组成。切削加工的目的之一就是要用各种切削方式在毛坯上加工工出这些表面。


我国切削加工的分类、特点、作用和发展方向(图1)

各种抛零件展示

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