《机械制造工程》 第十章 去除成形的基础知识

发布日期:[13-09-13 07:49:23] 浏览人次:[]

第三篇 零件去除成形

在制造系统中,去除成形子系统的主要功能是从坯料上去除多余的材料,从而获得具有规定要求的几何形状、尺寸、精度和表面质量的零件。

随着科学技术的发展,现代化机器和技术装置的精度和性能指标要求越来越高,这对组成机器或装置的大部分零件的加工质量提出了更高的要求。采用液态成形、固态成形、连接成形等方法很难直接满足零件的加工要求,大多数零件需要通过去除成形方法(车、铣、刨、镗、磨、特种加工等方法)来达到零件的最后要求。比如机械装备中常用的传动轴,其外圆表面一般需要经过车削、磨削加工才能达到技术要求。而惯性仪表中有些零件的制造精度都要求达到小于微米级;人造卫星的仪表轴承是真空无润滑的轴承,其孔和轴的表面粗糙度达到1nm,其圆度和圆柱度要求均以nm为单位;这些要求只能通过超精密加工才能保证。因此,去除成形在整个机械制造系统中占有重要的地位。

去除成形子系统主要由机床——工件——传递介质(刀具、磨具等)——夹具——量具等部分组成,工艺系统的结构及各部分的功能如图Ⅲ-1所示。

图Ⅲ-1 工艺系统结构与功能简图

在去除成形子系统中,输入加工对象(毛坯或半成品),经过去除加工,最后输出成品(合格零件)。除材料流以外,还有能量流的介入,即机床的能量转换,提供必要的动力与运动;在加工过程中又有大量信息传递,如图纸(或CAD数据模型)、加工工艺过程信息(或CAPP)、计划与调度管理信息,切削参数控制信息(或CAM)等。

由于零件的生产类型、材料、形状、尺寸和技术要求的不同,需要采用不同的去除成形方法,以获得优质、高效、低消耗、低成本的效果。

目前,去除成形加工方法包括传统的切削加工和特种加工。其中切削加工历史较久,工艺成熟,应用极为广泛。尽管切削加工有许多不足之处,但大多数零件的加工还需要由切削加工完成,因此,本篇着重介绍有关切削加工方面的知识。

第十章 去除成形的基础知识

现代机械制造过程中,获得零件工作表面的主要方法是去除成形加工。去除成形加工包括了切削加工和特种加工,其中切削加工方法主要是指在金属切削机床上,使用金属切削刀具,切除工件的余量使已加工表面达到规定精度要求的方法。切削加工方法还包括磨削、珩磨、研磨等。

第一节 切削运动与切削要素

在金属切削机床所提供的各种运动中,有切削运动和辅助运动,其中辅助运动是指进刀、退刀等运动。

在切削加工时,工件上产生三个不断变化着的表面,如图10-1所示。

⑴ 待加工表面——工件上有待切除的表面。

⑵ 已加工表面——工件上经刀具切削后所形成的表面。

⑶ 过渡表面——工件上切削刃正在切削着的表面,它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面(也称加工表面)。

一、切削运动

切削运动是机床为实现加工所需的刀具与工件之间的相对运动,按切削加工时工件与刀具的相对运动所起的作用来分,切削运动可分为主运动与进给运动。

10-1车削过程中的运动

Ⅰ-主运动 Ⅱ—进给运动

1—已加工表面 2—过渡表面 3—待加工表面

图10-2 常用切削加工的运动

1.主运动

主运动是指“由机床或人力提供的主要运动,它促使刀具和工件之间产生相对运动,从而使刀具前面接近工件”(摘自国家标准《金属切削基本术语》GB/T12204—1990)。就是说,主运动使刀具从工件上切除金属材料层使之变为切屑,所以主运动在切削加工中消耗的功最多。主运动可以由金属切削机床提供,也可以由人力提供(钳工作业);主运动一般采用直线运动和旋转运动这两种简单的运动形式。

2.进给运动

进给运动是指“由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生附加的相对运动,加上主运动,即可不断地或连续地切除切屑,并得出具有所需几何特性的已加工表面

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文章作者:王金凤 | 文章来源:郑州航空工业管理学院 | 责任编辑:admin | 发送至邮箱: | 加入收藏:
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