成形表面機(jī)械加工方法的選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)◎了解成形表面的加工方法?！蚰軌蚍治觥⒅贫ǔ尚伪砻娴募庸し桨?。◎能夠正確選擇成形表面的加工方法。任務(wù)描述在機(jī)械制造過程中,常常會(huì)遇到一些零件不是由典型表面組成的,而是由成形表面構(gòu)成的,如圖2-27所示的橄欖球手柄,它由幾組圓弧曲面組成;如圖2-28所示的直齒圓柱齒輪的齒形,它由漸開線齒面組成,而且有著不同的加工精度要求。識(shí)讀上述零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度等技術(shù)要求,試確定各成形表面的機(jī)械加工方法。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇

成形表面機(jī)械加工方法的選擇任務(wù)分析成形表面大都是為實(shí)現(xiàn)某種特定功能而專門設(shè)計(jì)的。加工時(shí),應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、形狀及生產(chǎn)批量擬定加工方案,保證滿足其表面形狀的要求。首先應(yīng)考慮如何保證其形狀精度,不同的成形表面獲得其形狀精度的方法有所不同,應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。一、普通成形表面的加工方法相關(guān)知識(shí)普通成形表面的加工一般采用車削、刨削、銑削、磨削。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)1.成形刀具法(1)車削成形表面:如圖2-29a所示,加工時(shí)車刀只做橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。成形車刀切削刃較寬,切削時(shí)容易振動(dòng),應(yīng)采用較小的切削用量。(2)刨削成形表面:如圖2-29b所示,成形刨刀的結(jié)構(gòu)與成形車刀類似。(3)銑削成形表面:圖2-29c所示為采用成形銑刀銑削圓弧的示意圖。這種銑削方法一般在臥式銑床上用盤狀成形銑刀進(jìn)行。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)(4)磨削成形表面：圖2-30所示為采用成形砂輪磨削成形表面的示意圖。與金屬成形刀具相似,先修整砂輪,使其具有與工件成形表面相反的輪廓形狀,然后用砂輪磨削成形表面。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)2.手動(dòng)控制法手動(dòng)控制法是由手工操作機(jī)床,刀具相對于工件做成形運(yùn)動(dòng)而加工出成形面的一種方法。圖2-31所示為在車床上采用雙手控制法車回轉(zhuǎn)成形面。車削過程中需用樣板度量,以保證成形面的正確性,如圖2-32所示。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)3.靠模法如圖2-27所示的橄欖球手柄,如果大批量生產(chǎn)或產(chǎn)品的一致性要求較高,則可用靠模法生產(chǎn)?？磕７ㄊ堑毒哂蓚鲃?dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),跟隨靠模輪廓線移動(dòng)而加工出與該靠模輪廓線相符的成形面的一種加工方法,如圖2-33所示。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)4.數(shù)控加工法數(shù)控加工法是利用數(shù)控機(jī)床加工成形面的一種方法。加工時(shí),操作人員應(yīng)先根據(jù)圖樣要求編制加工程序,數(shù)控機(jī)床按給定程序自動(dòng)進(jìn)行加工。二、齒形的加工方法1.成形法(1)銑齒：銑齒是利用成形齒輪銑刀,在銑床上加工齒形的方法。當(dāng)齒輪模數(shù)m≤20mm時(shí),一般采用盤狀齒輪銑刀在臥式銑床上加工;當(dāng)齒輪模數(shù)m>20mm時(shí),一般采用指狀齒輪銑刀在立式銑床上加工。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)(2)銑齒的特點(diǎn)：

設(shè)備簡單、

生產(chǎn)效率低、

齒形精度低、

適應(yīng)性差。2.展成法展成法是利用齒輪刀具與被切齒輪之間的嚙合運(yùn)動(dòng)而切出齒輪齒形的方法。(1)滾齒1)滾齒原理。滾齒是采用齒輪滾刀滾切加工圓柱齒輪齒形,其實(shí)質(zhì)是按一對螺旋齒輪嚙合的原理來加工齒形的。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)2)滾齒加工的特點(diǎn)：加工精度高、滾刀通用性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、適用性較好。(2)插齒1)插齒。插齒是利用一對齒輪嚙合的原理來實(shí)現(xiàn)齒形加工的,如圖2-36所示。插齒刀實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)磨有前后角并具有切削刃的齒輪。2)插齒加工的特點(diǎn)：加工精度高、插齒刀通用性強(qiáng)、適用性好、生產(chǎn)效率低。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)(3)剃齒1)剃齒方法。剃齒是用剃齒刀對齒輪的齒面進(jìn)行精加工的一種方法。剃齒時(shí)刀具與工件做一種自由嚙合的展成運(yùn)動(dòng)。剃齒屬于展成法加工。剃齒是在滾齒、插齒的基礎(chǔ)上對齒面進(jìn)行微量切削的一種精加工,它適用于加工硬度35HRC以下的直齒和斜齒圓柱齒輪。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)2)剃齒的特點(diǎn)①剃齒的加工精度可達(dá)7~6級(jí),齒面的表面粗糙度可達(dá)Ra0.8~0.4μm。②剃齒主要用于提高齒形精度和降低表面粗糙度,不能修正公法線長度變動(dòng)誤差。③剃齒的生產(chǎn)效率高,適用于大批量生產(chǎn)的齒輪精加工。(4)磨齒1)磨齒方法。磨齒是用砂輪在磨齒機(jī)上加工高精度齒形的一種方法。2)磨齒的特點(diǎn)?？赡ハ鞑淮慊鸬凝X輪,又可磨削淬火的齒輪。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇相關(guān)知識(shí)三、圓柱齒輪的加工方案分析1.只需調(diào)質(zhì)處理的圓柱齒輪毛坯制造→毛坯熱處理→齒坯粗加工→調(diào)質(zhì)處理→齒坯精加工→齒面粗加工→齒面精加工(剃齒)。2.齒面須經(jīng)表面淬火的中碳結(jié)構(gòu)鋼或者合金結(jié)構(gòu)鋼圓柱齒輪毛坯制造→毛坯熱處理(正火)→齒坯粗加工→調(diào)質(zhì)處理→齒坯半精加工→齒面半精加工→齒面淬火→齒坯精加工(磨削)→齒面精加工(磨齒)。3.齒面須經(jīng)滲碳或滲氮的圓柱齒輪毛坯制造→毛坯熱處理(正火)→齒坯粗加工→調(diào)質(zhì)處理→齒坯半精加工→齒面粗加工→齒面熱處理(滲碳、滲氮和淬火)→齒坯精加工(磨削)→齒面精加工(磨齒)。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇任務(wù)實(shí)施1.橄欖球手柄的加工(1)識(shí)讀橄欖球手柄的技術(shù)要求1)尺寸精度。橄欖球手柄表面由若干個(gè)不同半徑的回轉(zhuǎn)曲面和球面組成。2)形狀精度。輪廓度包括面輪廓度和線輪廓度。橄欖球手柄的形狀精度為未注公差。3)位置精度。成形表面與其他表面間的平行度、垂直度、同軸度和對稱度。橄欖球手柄的位置精度為未注公差。4)表面質(zhì)量。成形表面一般都需要拋光加工,以降低表面粗糙度。圖2-27所示的橄欖球手柄表面粗糙度最高要求達(dá)Ra1.6μm。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇任務(wù)實(shí)施(2)橄欖球手柄的加工方法

成形表面機(jī)械加工方法的選擇任務(wù)實(shí)施2.直齒圓柱齒輪齒面的加工(1)識(shí)讀直齒圓柱齒輪的技術(shù)要求1)齒形精度。該齒輪的齒形精度為7GK,模數(shù)為2mm,齒數(shù)為29,壓力角為20°,齒形徑向圓跳動(dòng)公差為0.045mm、公法線長度為21.476mm(跨4齒測量),齒形表面的表面粗糙度為Ra0.8μm。2)尺寸精度。齒輪的外形各主要部分的尺寸為62h9、20H6、12mm、15mm、28mm。3)齒坯的位置精度。齒坯左端面與孔的垂直度、齒坯左端面與右端面的平行度以及齒坯外圓表面對孔中心線的跳動(dòng)度。4)齒形表面的表面質(zhì)量。齒形表面的表面粗糙度要達(dá)到Ra0.8μm。

成形表面機(jī)械加工方法的選擇任務(wù)實(shí)施(2)直齒圓柱齒輪加工方法1)齒坯的加工方法。以外圓柱面為粗基準(zhǔn),粗車右端面和外圓,鉆孔,鏜孔,掉頭車左端面。以外圓柱面為精基準(zhǔn),精車內(nèi)圓和右端面。以內(nèi)圓為精基準(zhǔn)精車左端面。在加工中應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成孔和基準(zhǔn)端面的精加工,以保證位置精度。2)齒形的加工方法。圖2-28a所示的圓柱齒輪的精度為7GK,齒形表面的表面粗糙度為Ra0.8μm,而滾齒和插齒加