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金属切削的类型有哪四种(常见的金属切削工艺有哪些分类?)

时间:2024-06-26 作者: 小编 阅读量: 2 栏目名: 金属切削类电动工具

加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。学习并掌握这些规律,以提高切削加工的生产率、加工质量和降低生产成本。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。

常见的金属切削工艺有哪些分类?

金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律是一门学科。在设计机床和刀具﹑制订机器零件的切削工艺及其定额﹑合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时﹐都要利用金属切削原理的研究成果﹐使机器零件的加工达到经济﹑优质和高效率的目的。通常切削工艺可以按工艺特征、加工精度、工件表面成型等进行区分,下面就简单介绍下常见的切削工艺有哪些:
一、按工艺特征区分
切削加工的工艺特征决定于切削工具的结构以及切削工具与工件的相对运动形式。按工艺特征,切削加工一般可分为:车削、铣削、钻削、镗削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精密加工、钳工和刮削等。
二、按材料切除率和加工精度区分:
按材料的切除率和加工精度的高低进行区分,精度越高加工难度也就越大,对于切削刀具、工件材质、切削油、设备加工速度等要求也就越高。
1、粗加工:用大的切削深度,经一次或少数几次走刀从工件上切去大部分或全部加工余量,如粗车、粗刨、粗铣、钻削和锯切等,粗加工加工效率高而加工精度较低,一般用作预先加工,有时也可作最终加工。
2、半精加工:一般作为粗加工与精加工之间的中间工序,但对工件上精度和表面粗糙度要求不高的部位,也可以作为最终加工。
3、精加工:用精细切削的方式使加工表面达到较高的精度和表面质量,如精车、精刨、精铰、精磨等。精加工一般是最终加工。
4、精整加工:在精加工后进行,其目的是为了获得更小的表面粗糙度,并稍微提高精度。精整加工的加工余量小,如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等。
5、修饰加工:目的是为了减小表面粗糙度,以提高防蚀、防尘性能和改善外观,而并不要求提高精度,如抛光、砂光等。
6、超精密加工:航天、激光、电子、核能等尖端技术领域中需要某些特别精密的零件,这就需要采取特殊措施进行超精密加工,如镜面车削、镜面磨削、软磨粒机械化学抛光等。
三、按表面形成方法区分:
切削加工时,工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相对运动来获得的。按表面形成方法,切削加工可分为3类。
1、刀尖轨迹法:依靠刀尖相对于工件表面的运动轨迹来获得工件所要求的表面几何形状,如车削外圆、刨削平面、磨削外圆、用靠模车削成形面等。刀尖的运动轨迹取决于机床所提供的切削工具与工件的相对运动。
2、成形刀具法:简称成形法,用与工件的最终表面轮廓相匹配的成形刀具或成形砂轮等加工出成形面。此时机床的部分成形运动被刀刃的几何形状所代替,如成形车削、成形铣削和成形磨削等。由于成形刀具的制造比较困难,机床-夹具-工件-刀具所形成的工艺系统所能承受的切削力有限,成形法一般只用于加工短的成形面。
3、展成法:又称滚切法,加工时切削工具与工件作相对展成运动,刀具(或砂轮)和工件的瞬心线相互作纯滚动,两者之间保持确定的速比关系,所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面。齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿(不包括成形磨齿)等均属展成法加工。
随着科学技术的不断提高,大型金属加工设备、高强度复合刀具、高硬度轻量化原材料、切削油研发等工艺的日趁成熟,未来的切削技术也向着深层化、纳米精度化、流程化、智能化发展,如何应对大量新兴技术带来的切削技术革新,将成为企业下一个待以解决课题。

切削的种类有哪些

有三种主要的切削加工分类方法:
**按工艺特征区分:**
切削加工的工艺特征由切削工具的结构以及切削工具与工件的相对运动形式决定。基于这些特征,切削加工通常分为以下类型:
- 车削:用于加工轴类、盘类、套类等零件的回转表面及端面。
- 铣削:适用于平面、斜面、曲面和沟槽的加工。
- 钻削:专门用于孔的加工。
- 镗削:用于扩大已有孔或加工特定形状的孔。
- 铰削:加工内螺纹、外螺纹和螺纹孔。
- 刨削:适用于直线和斜线的平面加工。
- 插削:用于加工形状复杂的内腔。
- 拉削:适用于内孔的精密加工。
- 锯切:用于金属和非金属的切割。
- 磨削:使用磨料作为切削工具,适用于硬质材料的加工。
- 研磨和珩磨:用于获得高精度和低表面粗糙度的表面。
- 超精密加工:用于极高精度的加工,如IT4以上。
- 钳工:手工操作进行加工,如锉、刮、磨等。
**按材料切除率和加工精度区分:**
- 粗加工:快速去除大量材料,加工精度较低。
- 半精加工:作为粗加工与精加工之间的过渡阶段。
- 精加工:确保高精度和表面质量。
- 精整加工:进一步提升表面粗糙度和精度。
- 修饰加工:改善外观和防尘防蚀,不追求高精度。
- 超精密加工:应用于高精度要求的领域,如航空航天。
**按表面形成方法区分:**
- 刀尖轨迹法:通过刀尖相对于工件表面的运动轨迹形成表面。
- 成形刀具法:使用与工件轮廓相匹配的成形刀具或砂轮。
- 展成法:通过切削工具与工件的相对展成运动形成表面,如齿轮加工中的滚齿、插齿等。

数控机床是怎么分类的?

按加工工艺方法可分为:

1.金属切削类数控机床

与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。

在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心,它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的,工件一次装夹后,可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工,特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差,减少了机床的台数和占地面积,缩短了辅助时间,大大提高了生产效率和加工质量。

2.特种加工类数控机床

除了切削加工数控机床以外,数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。

3.板材加工类数控机床

常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。

什么是金属切削工艺

金属切削理论是在生产实践与切削实验中,总结出的关于金属切削过程中基本物理现象变化规律的理论。这些基本物理现象包括:切削变形、切削力、切削温度和刀具磨损等。学习并掌握这些规律,以提高切削加工的生产率、加工质量和降低生产成本。 一、切削变形 金属切削过程,从实质讲,就是产生切屑和形成已加工表面的过程。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。切削变形就是从这两个方面讨论切削过程。因而学习切削变形是学习其它物理现象的基础。 一、切削方式 切削时,当工件材料一定,所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性,在很大程度上决定于切削方式。切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定,可分为:直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。 二、切削变形概述 (一)切屑的基本形态: 金属切削时,由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同,会出现各种不同形态的切屑。但从变形观点出发,可归纳为四种基本形态 (如图3—2)。 1.带状切屑 切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。 2.挤裂状切屑 切屑背面呈锯齿形、内表面有时有裂纹。 3.单元状切屑 切削塑性很大的材料,如铅、退火铝、纯铜时,切屑容易在前刀面上形成粘结不易流出,产生很大变形,使材料达到断裂极限,形成很大的变形单元,而成为此类切屑。 4.崩碎状切屑 切削脆性材料,如铸铁、黄铜等时,形成片状或粒状切屑。 切削时,在产生带状切屑的过程中,切削力变化较小,切削过程稳定,已加工表面质量好。但切屑成为很长的带状,影响机床正常工作和工人安全,因而要采取断屑措施;在产生挤裂状和单元状切屑的过程中,切削力有较大的波动,尤其是单元状切屑,在其形成过程中可能产生振动影响加工质量;在切削铸铁时,由于所形成的崩碎状切屑是经石墨边界处崩裂的,因而已加工表面的粗糙度值变大。(二)积屑瘤 在某一定切削速度范围内,切削钢、 4~6黄铜、铝合金等材料时,切削刃附近的前刀面上会出现一块堆积物,代替切削刃工作,把这个堆积物称为积屑瘤。由于积屑瘤会改变刀具工作时的实际前角,当其变化与脱落时,又会影响已加工表面粗糙度、刀具磨损等。因而积屑瘤也常作为切削时一个重要物理现象进行研究。根据实验,积屑瘤具有以下特点:化学性质与工件材料相同;硬度增加约为母体材料的2~4倍;与前刀面粘结牢固;消失或脱落具有一定的临界切削温度;不稳定,成长、脱落反复进行。 1.积屑瘤的产生与成长 由电子扫描得出的积屑瘤产生与成长模型。当切屑经前刀面流出时,第Ⅱ变形区滞流层中的一部分金属,在适当的温度与压力条件下与母体分离,牢固地粘结在前刀面上,成为形成积屑瘤的核。粘结是金属原子问在其作用力的范围内,相互吸引而结合的状态,其条件大体为:两金属的可溶性;结合是金属结合以及必要的温度和充分的接触时间等。温度对粘结起着决定性的作用。因为组织,由于加工硬化其硬度与切屑相比增加很多。由此可见,形成粘结和加工硬化是积屑瘤成长的必要条件。 2.积屑瘤的脱落与消失 当切削温度升高到某一临界值时,积屑瘤就消失,这个值约为.500~600℃与金属材料的再结晶温度560℃相当。这时,由于温度高,金属的延展性增加,加工硬化消失,堆积物变软被切屑带走,积屑瘤就脱落或消失。因而引起积屑瘤脱落和消失的主要原因也是切削温度。 在实际切削过程中,由于各种因素的影响,会导致切削温度的不断变化,因而即使在相同切削条件下,积屑瘤也处于不稳定状态,时而成长,时而脱落的反复变化。

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