平面及復(fù)雜曲面加工

一、銑削

主切削運動是刀具的旋轉(zhuǎn)。臥銑時，平面的形成是由銑刀的外園面上的刃形成的。立銑時，平面是由銑刀的端面刃形成的。提高銑刀的轉(zhuǎn)速可以獲得較高的切削速度，因此生產(chǎn)率較高。但由于銑刀刀齒的切入、切出，形成沖擊，切削過程容易產(chǎn)生振動，因而限制了表面質(zhì)量的提高。這種沖擊，也加劇了刀具的磨損和破損，往往導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀片的碎裂。在切離工件的一般時間內(nèi)，可以得到一定冷卻，因此散熱條件較好。按照銑削時主運動速度方向與工件進給方向的相同或相反，又分為順銑和逆銑。

順銑 銑削力的水平分力與工件的進給方向相同，工件臺進給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在，因此切削力容易引起工件和工作臺一起向前竄動，使進給量突然增大，引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時，順銑刀齒首先接觸工件硬皮，加劇了銑刀的磨損。
逆銑 可以避免順銑時發(fā)生的竄動現(xiàn)象。逆銑時，切削厚度從零開始逐漸增大，因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段，加速了刀具的磨損。同時，逆銑時，銑削力將工件上抬，易引起振動，這是逆銑的不利之處。

銑削的加工精度一般可達IT8—IT7，表面粗糙度為6.3—1.6μm。

普通銑削一般只能加工平面，用成形銑刀也可以加工出固定的曲面。數(shù)控銑床可以用軟件通過數(shù)控系統(tǒng)控制幾個軸按一定關(guān)系聯(lián)動，銑出復(fù)雜曲面來，這時一般采用球頭銑刀。數(shù)控銑床對加工葉輪機械的葉片、模具的模芯和型腔等形狀復(fù)雜的工件，具有特別重要的意義。

二、銑床
銑床就是用銑刀進行切削加工的機床.

⑴應(yīng)用:加工表面(水平平面,垂直面等),溝槽(鍵槽,T型槽,燕尾槽等).多齒零件的齒槽(齒輪,鏈輪,棘輪,花鍵軸等),螺紋形表面(螺紋和螺旋槽)及各種曲面.

⑵銑削特點: ①每個刀齒不均勻,不連續(xù)切削,切入與切離時均會硬氣沖突與振動;
②銑削時切削層參數(shù)及切削力是變化的,也易引起振動,影響加工質(zhì)量;
③同時參加切削的刀齒較多,生產(chǎn)率較高.

⑶銑削方法: ①端銑:常用加工平面
②周銑:
a.逆銑:銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相反,特點:提高刀具耐用度,工件Ra保證工件夾持穩(wěn)固,易打刀.
b.順銑:銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相同.特點:加速刀具后刀面磨損,破壞工件表面Ra,使工件夾持不穩(wěn).

⑷銑床分類:銑床可分為:臥式升降臺銑床;立式升降臺銑床;龍門銑床;工具銑床;各種專門化銑床.

三、銑刀

銑刀是一種多刃回轉(zhuǎn)刀具.銑削時同時參加切削的切削刃較長,且無空行程,Vc也較高,所以生產(chǎn)率較高.

三維曲面的切削加工，主要采用仿形銑和數(shù)控銑的方法或特種加工方法。仿形銑必須有原型作為靠模。加工中球頭仿形頭，一直以一定壓力接觸原型曲面。仿形頭的運動變換為電感量，加工放大控制銑床三個軸的運動，形成刀頭沿曲面運動的軌跡。銑刀多采用與仿形頭等半徑的球頭銑刀。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)為曲面加工提供了更有效的方法。在數(shù)控銑床或加工中心上加工時，是通過球頭銑刀逐點按坐標(biāo)值加工而成。采用加工中心加工復(fù)雜曲面的優(yōu)點是：加工中心上有刀庫，配備幾十把刀具。曲面的粗、精加工，可用不同刀具對凹曲面的不同曲率半徑，也可選用適當(dāng)?shù)牡毒?。同時，可在一次安裝中加工各種輔助表面，如孔、螺紋、槽等。這樣充分保證了各表面的相對位置精度。

四、磨床
磨床是用磨料磨具(砂輪,砂帶,油石和研磨料)為工具進行切削加工的機床.廣泛用于零件的精加工,尤其是淬硬鋼件,高硬度特殊材料及非金屬材料(如陶瓷)的精加工。
磨床種類很多,其主要類型有:外圓磨床,內(nèi)圓磨床,平面磨床,工具磨床，刀具和刃具磨床及各種專門化磨床.此外還有珩磨機,研磨機和超精加工機床等。
⑴外圓磨床:主要用于磨削內(nèi),外圓柱和圓錐表面,也能磨階梯軸的軸肩和端面,可獲得IT6-IT7及精度Ra在1.25--0.08μm之間. 主參數(shù):最大磨削直徑
⑵無心外圓磨床:工件放在砂輪和導(dǎo)軌之間,由托板支撐進行磨削。
無心外圓磨床與外圓磨床相比,具有以下優(yōu)點:
①生產(chǎn)率高(無須打中心空,且裝夾省時),所以多用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)
②磨削表面尺寸精度,幾何形狀精度較高,Ra小
③能配上自動上料機構(gòu),實現(xiàn)自動化生產(chǎn)
⑶內(nèi)圓磨床:用于磨圓柱孔和圓錐孔,其主參數(shù)是最打磨削內(nèi)孔直徑
⑷平面磨床:分為臥軸矩臺式磨床(生產(chǎn)率低些,但加工精度較高,Ra較小,屬于周邊磨削),立軸矩臺式磨床,立軸圓臺式磨床(生產(chǎn)率高,但加工精度較低,Ra較大,屬于端面磨削),臥軸圓臺式磨床。
五、砂輪
砂輪的特性主要由磨料,粒度,結(jié)合劑,硬度,組織幾形狀尺寸等因素決定。

六、齒輪加工機床
在金屬切削機床中,用來加工齒輪輪齒的機床稱為齒輪加工機床。
齒輪加工機床分為:
⑴圓柱齒輪加工機床主要由滾齒機、插齒機等。
⑵圓錐齒輪加工機床有加工直齒錐齒齒輪的刨齒機、銑齒機、拉齒機和加工弧齒錐齒齒輪的銑齒機。
⑶用來精加工齒輪齒面的機床有珩齒機、剃齒機和磨齒機等。
七、齒輪加工方法
齒輪齒面加工方法可分為兩大類：成形法和展成法。成形法加工齒面所使用的機床一般為普通銑床，刀具為成形銑刀，需要兩個簡單成形運動：刀具的旋轉(zhuǎn)運動和直線移動。展成法加工齒面的常用機床有滾齒機、插齒機等。
（一）成形法:是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒.
①盤狀齒輪銑刀:為鏟齒成形銑刀,其加工精度,生產(chǎn)率都較低,但結(jié)構(gòu)簡單,成本低.刀具是旋轉(zhuǎn)運動;銑刀眼齒輪坯的軸向移動。
②指狀齒輪銑刀:加工模數(shù)較大齒輪.(m=10-100mm),如:直齒,斜圓柱齒,人字齒。

（二）范成法(包絡(luò)法或展成法):是利用齒輪的嚙合原理進行切削的,只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪,其加工精度和生產(chǎn)率比成形法高,因而應(yīng)用也最廣泛.采用范成法的加工齒輪的機床有滾齒機,插齒機,磨齒機,剃齒機和珩齒機等.
（三）齒輪精加工方法:剃齒,珩齒,磨齒,研齒。
（四）齒輪粗加工方法:銑齒,滾齒,插齒 。