切削加工是用刀具从毛坯上切腺多杂材科,从而获得图纸要求形状的加工方法。被切削的毛坯称为工件,n具是切耐用的工具。车床根据刀具的形状及刀具与工件的相对运动,可将切削加工可分为车削、刨削(龙门刨床、牛头刨床)、钻削及兢削,分别使用与之相适应的刀具和机床。
切削机床
机床是具有动力且能实现刀具与工件间相对运动的切削加工机械。切削加工h-{击应根据产品的形状进行合理选车削如图6 59(a)所示,车削是工件作主回转运
动,刀具作迸给的切削加工力法。车床车端面与车外圆都属于车削加上,只是刀具的进给方向不同。
车床姓阜削加工使用的机床,使用的刀具称为车刀。
车削有顶卡和卡盘两种装i方式。车床顶卡加工是指用主轴和尾瓤上的顶尖支撑T件进行的加工;卡盘加工是指将工件用主轴上的夹盘卡紧进行的加工。
刨削(龙门刨床、牛头刨床)如圈6. 59(b)所示,刨削是进给量一定•通过工件的直线运动和进给切削平面的加工方法。车床这称为龙r J刨削,使用的刀具称为刨川,机床称为龙门刨床。另外一种是代替工件,道具作直线运动和进给运动的牛头刨削,机床则称为牛头刨床。
钻削图6 59(c)所示的加工孔的方法称为钻削。钻削使用的刀具叫做钻头。钻床足钻削加工使用的机床。加工时t安装在钻床主轴上的钻头作回转运动的同时i作
轴向进给运动。
铣削如图6.59(d)所示,铣削是铣刀(在圆柱r分布多个切削刃的刀具)作回转运动+工件作直线进给的加工平面的方法。车床
铣削加工使用的机床称为铣床。
铣床和车床的使用范围都非常广,种类也很多,铣床主要有卧式铣床和立式铣床雕大类。
卧式铣床是主轴绕1j_亡作台平行的轴旋转,工件作上下、前后、左右三个古向进给运动的铣床。卧式铣床主要使用圆柱铣刀(圆柱四周带切削刃的铣刀)切肓Ⅱ平面或加工槽。
立式铣床的主轴垂直于工作台,主要使用端铣刀(圆柱的一个端面或柱面上有切削刃的氍刀)切削平面,有时也用立铣刀切削侧面或加工槽。
◆麒铣和逆铣
用圆柱形铣刀加工平面时t如图6 60所示,刀具的旋转方向与工件的进绐疗向辑I反,进给量逐渐增大的称为逆铣(图6 60(a))。车床刀具旋转方向与工件进 给方向相同时,进给量是由大变小的称为顺铣。
逆铣时工件必须固定好,由于工件与刀具是相对运动,所以清除进给机构 的间隙能提高加工精度。
顺铣适用于加工薄壁件或卡紧困难的工件,刀具寿命长。车床由于进给机构的 间隙是产生振动的原因,所以顺铣H应选用带有捎除间s机构的铣床。
◆刀具
刀具要根据工件的材质、加工表面cfj形状厦精度及机床的种类来选样。
用途、名称、形状车床使用的车刀形状如图6. 61(a)所示。车刀上部的使切屑流出的面与水平面的夹角叫做前角。前角越大则出屑越顺利,已加工表面的质量超高,但刀尖强度降低,车刀寿命短。如图6. 61(a)所示,车刀上与切削表面相对应的月面和切削运动方向的夹角叫做后角,是车刀切削加工时需要的角度,可避免车刀与工件干涉。 通常,刨削使用如图6 61(b)所示的弯头刨刀,可避免因刀杆变形引起的啃刀现象。钻头是钻削使用的刀具。钻头的前端有两个切削刃和两条向外排屑的槽,择。图6 59所示为常用的几种切削加工方法。外形见图6 6l(c)。
在铣床上采用不同类型的铣刀可以加工平面、淘槽及成形面等。铣平面时除了用圆柱铣刀外,还可用端铣刀(图6 6l(d))。侧面刃铣刀和立铣刀等可以铣槽和端面。为减少切削阻力,常将圆柱铣力的刀齿设计成螺旋等形状。
刀具的材料生成切屑时,因工件与刀具机械摩擦,会导致刀尖部位发热而使温度升高。所以,切削刀具材料应具有较高的耐热性、高硬度及足够的强度等。常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷以及金刚石等。
碳紊工具钢的碳含量为0 6%~l_5%,经过淬火能得到较高的表面硬度。
碳素上具钢刀具的价格低廉,但高温时硬度低,一般用于提高由钻头凿开的孔表面粗糙度的铰刀、螺纹加工攻螺纹工具、锉刀等低速切削工具。
合金工具钢是在碳京工具钢中加人钨、铬、锿等合金元素,提高刀具的耐磨性和韧性,常用于制作带锯、车刀、刨刀、钢凿、冲头以及各种】峄,热加工模具。
高速锕是含钨、铬及钒等元素较多的合金工具钢,具有较高的耐热性及耐磨性。即使刀尖温度高达600℃时,硬度也不降低,切削效果仍然良好,故通常用于高速切削。高速钢应用范围较广,主要用于车、铣、刨、钻等刀具。
超硬质合金是将碳化鸽与钴粉末经液相烧结而成的。硬质合金与高速钢相比,其高温硬度和耐磨性较高,可以比高速钢更合适用于高切削速度。但由于硬质合金是用粉末冶金成型,不适合制造复杂形状的刀具。
陶瓷刀具是在三氧化二铝粉末中加入少量镁和硅等元素,经1600℃咀上的高温烧结而成的,可适用于高速切削,但陶瓷刀具较脆、韧性差,因此不能承受断续切削时的冲击载荷。
◆钳工知识
钳工是指利用各种简单工具进行手工加工工件的方法,其中最皿型的钳工作业是锉削。锉刀根据尺寸、齿纹粗细、齿纹方向以及断面形状等不同分为许多种。锉
削时,要综合考虑工件的材质、加工面的形状及表面粗糙度等因素来合理地选择锉刀。通常,金属工件可采用钢锉加工。
锉刀的R寸锉刀尺寸用锉刀的长度表示,从iOOmm起,间隔50mm.最
长为400mm,锉刀按齿纹的粗细可分为粗锉刀、中粗锉刀、细锉刀和油光锉。
如果待加工的表面大且粗糙,为提高加工效率,应考虑选择尺寸大且齿纹粗的
锉刀加工。
链,】的齿垃方向锉刀的切削刃称为锉刀的齿。单方向的齿纹称为单纹(参见图6 63(a));图6. 63(b)所示中的两个方向交错的齿纹称为双纹。通常,单纹锉刀用于加工软金属,双纹锉刀用于加工钢类金属。
锉刀的断面形状接断面形状锉刀可分为平锉、方锉、三角锉、圆锉和半圆锉,加工时根据具体情况选择使用。进行小件或较精密加工时,可以使用锉n长度为150mm的锉刀及各种断面形状齐全的组锉。
锉削是手持锉刀(图6 62)进行平面或曲面切削的加工方法。