1、金属工艺学 华中农业大学工学院金属工艺学金属工艺学 多媒体课件多媒体课件 华中农业大学华中农业大学金属工艺学金属工艺学课程组课程组金属工艺学 华中农业大学工学院成形成形面的面的种类种类回转成形面回转成形面直线成形面直线成形面立体成形面立体成形面成形面的成形面的技术要求技术要求a.尺寸精度尺寸精度b.形状精度形状精度c.位置精度位置精度d.表面质量表面质量金属工艺学 华中农业大学工学院加工方法加工方法加工加工精度精度表面表面粗糙度粗糙度生产生产率率机床机床适用范围适用范围成成形形面面的的切切削削加加工工成成形形刀刀具具加加工工车削车削较高较高较小较小较高较高车床车床成批成批,小尺寸回转面小尺寸回
2、转面铣削铣削较高较高较小较小较高较高铣床铣床成批成批,外直线成形面外直线成形面刨削刨削较低较低较大较大较高较高刨床刨床成批成批,外直线成形面外直线成形面拉削拉削较高较高较小较小高高拉床拉床成批成批,大量生产各种小大量生产各种小型直线成形面型直线成形面简简单单刀刀具具加加工工手动进给手动进给较低较低较大较大低低普通机床普通机床小批小批,各种成形面各种成形面靠模装置靠模装置较低较低较大较大较低较低普通机床普通机床成批成批,各种直线成形面各种直线成形面仿形装置仿形装置较高较高较大较大较低较低仿形机床仿形机床小批小批,各种成形面各种成形面数控装置数控装置高高较小较小较高较高数控机床数控机床中小批中小批
3、,各种成形面各种成形面5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工学院加工方法加工方法加工加工精度精度表面表面粗糙度粗糙度生产生产率率机床机床适用范围适用范围成成形形面面的的磨磨削削加加工工成形砂轮成形砂轮磨削磨削较高较高较小较小较高较高平面磨平面磨,工具磨工具磨,外圆磨外圆磨成批加工回转成形面成批加工回转成形面,外直线成形面外直线成形面成形夹具成形夹具磨削磨削高高小小较高较高成形磨成形磨床床,平面平面磨床磨床单件单件,小批生产各种外直小批生产各种外直线成形面线成形面砂带磨削砂带磨削高高小小较低较低砂带磨砂带磨床床加工各种批量外直线成加工各种批量外直线
4、成形面和回转成形面形面和回转成形面连续轨迹连续轨迹数控坐标数控坐标磨削磨削很高很高很小很小较高较高坐标磨坐标磨床床单件小批加工各种内外单件小批加工各种内外直线成形面直线成形面.(主要是模具主要是模具型腔型腔)5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.1.1 5.3.1.1 用成形刀具加工用成形刀具加工车削成形面车削成形面铣削成形面铣削成形面刨削成形面刨削成形面拉削成形面拉削成形面磨削成形面磨削成形面工艺特点工艺特点:a.加工精度主要取决于刀具精度加工精度主要取决于刀具精度b.易于保证同一批零件形状及尺寸的易于保证同一批零件形状及尺寸的一致
5、性和互换性一致性和互换性c.生产率高生产率高d.刀具重磨次数多刀具重磨次数多,使用寿命长使用寿命长e.刀具设计制造复杂刀具设计制造复杂,成本高成本高5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.1.2 5.3.1.2 用简单刀具加工用简单刀具加工(1)用靠模装置加工成形面用靠模装置加工成形面a.生产效率高生产效率高b.加工精度由靠模决定加工精度由靠模决定c.靠模形状复杂靠模形状复杂,成本高成本高e.靠模易摩损靠模易摩损d.适合成批生产中应用适合成批生产中应用5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工
6、学院 (2)按运动轨迹法加工成形面按运动轨迹法加工成形面外球面的铣削外球面的铣削内球面的铣削内球面的铣削外球面的车削外球面的车削内球面的车削内球面的车削外球面的磨削外球面的磨削内球面的磨削内球面的磨削铣削铣削车削车削磨削磨削铣削头结构简铣削头结构简单，操作方便单，操作方便生产率高，刀生产率高，刀尖易损尖易损生产率高，表面粗糙度小（生产率高，表面粗糙度小（Ra 1.6um)加工精度，生产率较高，适加工精度，生产率较高，适合于大批量生产合于大批量生产球面直径不宜过小球面直径不宜过小加工精度高，表面粗糙度小，生产率加工精度高，表面粗糙度小，生产率低，适合小批生产低，适合小批生产精度高粗糙度小，球磨机
7、上磨直径精度高粗糙度小，球磨机上磨直径大，深度小的零件大，深度小的零件5.3.1.2 5.3.1.2 用简单刀具加工用简单刀具加工5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工学院外球面的铣削外球面的铣削内球面的铣削内球面的铣削外球面的车削外球面的车削内球面的车削内球面的车削5.3.1.2 5.3.1.2 用简单刀具加工用简单刀具加工5.3.1 5.3.1 成形面加工方法分析成形面加工方法分析金属工艺学 华中农业大学工学院 螺纹的加工方法很多，主要有车、铣、攻丝，套丝、磨螺纹的加工方法很多，主要有车、铣、攻丝，套丝、磨削、滚压等。它们各有不同的特点，必须
8、根据零件的形削、滚压等。它们各有不同的特点，必须根据零件的形状，尺寸、产量及技术要求等因素来选择。状，尺寸、产量及技术要求等因素来选择。5.3.2.1 车螺纹车螺纹 车削螺纹是用螺纹车刀加工螺纹车削螺纹是用螺纹车刀加工螺纹的传统加工方法。这种方法所用的的传统加工方法。这种方法所用的刀具、设备的通用性大，可加工各刀具、设备的通用性大，可加工各种形状、尺寸及不同精度的内、外种形状、尺寸及不同精度的内、外螺纹，特别适用于加工大尺寸的螺螺纹，特别适用于加工大尺寸的螺纹。适用于单件小批生产。纹。适用于单件小批生产。金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.2.2 铣螺纹铣螺纹1 盘状铣刀铣螺纹 2梳状铣刀铣
9、螺纹铣螺纹是在专门的螺纹铣床上用螺纹铣刀加工螺纹的方法。由于铣刀铣螺纹是在专门的螺纹铣床上用螺纹铣刀加工螺纹的方法。由于铣刀齿多、转速快、切削量大，故比车螺纹生产率高。螺纹铣削的加工精齿多、转速快、切削量大，故比车螺纹生产率高。螺纹铣削的加工精度可达度可达7级，级，Ra可达可达1.6um。金属工艺学 华中农业大学工学院 图图丝锥结构图丝锥结构图 图图板牙结构板牙结构用丝锥加工内螺纹称为攻丝，从外用丝锥加工内螺纹称为攻丝，从外形看丝锥似纵向开有沟槽（形成切形看丝锥似纵向开有沟槽（形成切削刃和容屑槽）、头部带有锥度削刃和容屑槽）、头部带有锥度（切削部分）的螺杆。攻丝前需按（切削部分）的螺杆。攻丝前
10、需按要求尺寸加工出螺纹底孔。要求尺寸加工出螺纹底孔。板牙是加工或校正外螺纹用的刃具，板牙是加工或校正外螺纹用的刃具，板牙外形像钻有三孔（形成切削刃和板牙外形像钻有三孔（形成切削刃和容屑槽）的螺母，且孔的端部具有容屑槽）的螺母，且孔的端部具有 30o60o锥角，以起到切削前引导定锥角，以起到切削前引导定位作用。用板牙加工螺纹又称套扣。位作用。用板牙加工螺纹又称套扣。金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.2.4 滚压螺纹滚压螺纹螺纹的滚压加工是在室温条件下，利用金属的塑性变形的螺纹的滚压加工是在室温条件下，利用金属的塑性变形的一种无屑加工方法。一种无屑加工方法。搓板滚压螺纹搓板滚压螺纹 滚丝轮滚压
11、螺纹滚丝轮滚压螺纹金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.3.1 概述概述 齿轮齿形的加工，按齿形的形成原理可分为两种类型：齿轮齿形的加工，按齿形的形成原理可分为两种类型：一种为仿形法。采用与被切齿轮齿槽形状完全相同的成形刀具，直接切出一种为仿形法。采用与被切齿轮齿槽形状完全相同的成形刀具，直接切出齿形的加工方法叫做仿形法（或成形法）。最常用的是铣齿法。齿形的加工方法叫做仿形法（或成形法）。最常用的是铣齿法。另一种为展成法（或创成法）。它是利用一对渐开线齿轮，或齿轮齿条相另一种为展成法（或创成法）。它是利用一对渐开线齿轮，或齿轮齿条相互啮合运动的原理来加工齿形的。展成法加工有滚齿和插齿两种互啮合
12、运动的原理来加工齿形的。展成法加工有滚齿和插齿两种。5.3.3.2 滚齿法和插齿法滚齿法和插齿法5.3.3.2.1 滚齿的加工原理滚齿的加工原理 齿轮滚刀可以看成是由很多排齿条装成的。这些齿条的齿形，由于是在螺齿轮滚刀可以看成是由很多排齿条装成的。这些齿条的齿形，由于是在螺旋表面上，所以各排之间彼此错开一个距离。这样，滚刀旋转相当于齿条在旋表面上，所以各排之间彼此错开一个距离。这样，滚刀旋转相当于齿条在移动。像齿条与齿轮啮合一样，这个移动着的齿条，其模数、齿形角等都与移动。像齿条与齿轮啮合一样，这个移动着的齿条，其模数、齿形角等都与被加工的齿轮相同。因此能与正在旋转的被加工齿轮相啮合而将齿轮加
13、工出被加工的齿轮相同。因此能与正在旋转的被加工齿轮相啮合而将齿轮加工出来。来。金属工艺学 华中农业大学工学院滚切原理 金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.3.2.2插齿的加工原理插齿的加工原理插齿过程相当于一对圆柱齿轮作啮合运动，其中一个齿轮是工件；另插齿过程相当于一对圆柱齿轮作啮合运动，其中一个齿轮是工件；另一个齿轮是在每一个齿上磨出前角和后角，这个具有刀刃的齿轮叫插一个齿轮是在每一个齿上磨出前角和后角，这个具有刀刃的齿轮叫插齿刀。切削时插齿刀作上下往复运动，从工件上切除切屑。齿刀。切削时插齿刀作上下往复运动，从工件上切除切屑。插齿加工原理 金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.3.2.3
14、 剃齿原理剃齿原理 剃齿是精加工未淬火齿轮的一种方法。经剃齿加工的齿轮，精度可达到剃齿是精加工未淬火齿轮的一种方法。经剃齿加工的齿轮，精度可达到67级，齿面粗糙度值级，齿面粗糙度值Ra可达可达0.80.2m。剃齿时，剃刀与工件是一对无侧。剃齿时，剃刀与工件是一对无侧隙的螺旋齿轮啮合，盘形剃齿刀可看成是一个高精度的螺旋齿轮，在齿面上隙的螺旋齿轮啮合，盘形剃齿刀可看成是一个高精度的螺旋齿轮，在齿面上沿渐开线方向上做出许多槽，以形成切削刃，沿渐开线方向上做出许多槽，以形成切削刃，(a)剃齿刀剃齿刀 (b)剃齿原理剃齿原理金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.3.2.4 齿轮磨削原理齿轮磨削原理磨齿是
15、齿形加工中精度最高的一种方法。适用于淬硬齿轮的精加工，其精度可达46级，表面粗糙度值Ra可达0.80.2m。磨齿按加工原理分为仿形法和展成法两类，前者精度较差，应用较少。1 成形砂轮磨削2 利用两个碟形砂轮按展成法磨削3 利用双锥面砂轮按展成法磨削磨齿时，砂轮一面旋转，一面沿齿面快速往复运动。金属工艺学 华中农业大学工学院5.3.3.2.5 研齿研齿 研齿在研齿机上进行，其加工原理如图所示。研齿在研齿机上进行，其加工原理如图所示。被研齿轮安装在被研齿轮安装在3个研轮中间，并相互啮合，在啮合的齿面加人研磨个研轮中间，并相互啮合，在啮合的齿面加人研磨剂，电机驱动被研齿轮，带动三个略带负载（或轻微制动状态）的研轮，剂，电机驱动被研齿轮，带动三个略带负载（或轻微制动状态）的研轮，作无间隙的自由啮合运动。作无间隙的自由啮合运动。
