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成形面的加工方法及选择

 草虫gg 2018-09-24

带有成形面的零件,机器上用得也相当多,如机床的手把、内燃机凸轮轴上的凸轮、汽轮机的叶片等,都是带成形面的零件。


       成形面的加工方法较多,一般有车削、铣削、刨削、拉削或磨削等。这些加工方法可以归纳为如下两种基本方式:


1)用成形刀具  加工即用切削刃形状与工件廓形符合的刀具,直接加工出成形面,如图1所示。


图1 用成形车刀成形面


       用成形刀具加工成形面,机床的运动和结构比较简单,操作也简便。但是刀具的制造和刃磨比较复杂(特别是成形铣刀和拉刀),成本较高。而且,这种方法的应用,受工件成形面尺寸的限制,不宜用于加工刚性差而成形面较宽的工件。


(2)利用刀具和工件作特定的相对运动加工用靠模装置车削成形面(图2),就是其中的一种。此外,还可以利用手动、液压仿形装置或数控装置等来控制刀具与工件之间特定的相对运动。


2  用靠模车成形面

1—车刀;2—工件;3—联接板;4—靠模;5—滑块


      利用刀具和工件作特定的相对运动来加工成形面,刀具比较简单,并且加工成形面的尺寸范围较大。但是,机床的运动和结构都较复杂,成本也高。


      成形面的加工方法,应根据零件的尺寸、形状及生产批量等来选择。


      小型回转体零件上形状不太复杂的成形面,在大批量生产时,常用成形车刀在自动或半自动车床上加工;批量较小时,可用成形车刀在卧式车床上加工。

      成形的直槽和螺旋槽等,一般可用成形铣刀在万能铣床上加工。


      尺寸较大的成形面,大批量主产中,多采用仿形车床或仿形铣床加工;单件小批生产时,可借助样板在卧式车床上加工,或者依据划线在铣床或刨床上加工,但这种方法加工的质量和效率较低。为了保证加工质量和提高生产效率,在单件小批生产中,可应用数控机床加工成形面。


      大批量生产中,为了加工一定的成形面,通常设计和制造专用的拉刀或专门化的机床,例如加工凸轮轴用凸轮轴车床、凸轮轴磨床等。


      对于淬硬的成形面或精度高、粗糙度值小的成形面,其精加工则要采用磨削甚至光整加工。


成形面常用的加工方法及选择见表1

表1  成形面的加工方法及选择

加工方法

加工精度

表面粗糙度

生产率

机床

适用范围

成形面的切削加工

成形刀具加工

车削

较高

较小

较高

车床

成批生产尺寸较小的回转成形面

铣削

较高

较小

较高

铣床

成批生产尺寸较小的外直线成形面

刨削

较低

较大

较高

刨床

成批生产尺寸的外直线成形面

拉削

较高

较小

拉床

大批大量生产各种小型直线成形面

成形面的切削加工

简单刀具加工

手动进给

较低

较大

较低

各种普通机床

单间小批生产各种成形面

靠模装置

较低

较大

较低

各种普通磨床

成批生产各种直线成形面

仿形装置

较高

较大

较低

仿形机床,价格较贵

单件小批量生产各种成形面

数控装置

较小

较高

数控机床,价格昂贵

单件及中、小批生产各种成形面

成形面的磨削加工

成形砂轮磨削

较高

较高

平面磨床,工具磨床,外圆磨床,附加成形砂轮修整器(通用)

成批生产加工外直线成形面和回转成形面

成形夹具磨削

较低

成形磨床、平面磨床、附加成形磨削夹具(通用)

单件小批生产外直线成形面

光学曲线磨床磨削

较低

光学曲线磨床,价格贵

单件小批生产加工外直线成形面

砂带磨削

砂带磨床

各种批量生产加工外直线成形面和回转成形面

连续轨迹数控坐标磨削

很高

很小

较高

坐标磨床,价格昂贵

单件小批生产加工内外直线成形面

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