車削與銑削:定義、原理、類型及應用全解析
車削是一種金屬切削加工方法,指利用工件的旋轉運動和刀具的直線或曲線移動來改變毛坯的形狀和尺寸,將其加工成符合設計要求的零件。簡單來說,就是工件旋轉,刀具對旋轉的工件進行切削,從而加工出所需形狀。
車削加工時,工件通常安裝在車床的主軸上,由主軸帶動做高速旋轉運動。刀具則安裝在刀架上,刀架可沿工件的軸向(縱向)和徑向(橫向)移動。刀具與旋轉的工件接觸,通過切削作用去除工件上多余的材料,逐步形成所需的表面形狀和尺寸。
常見加工類型
外圓車削:用于加工工件的外圓柱表面,是車削中最常見的加工類型之一。例如,加工軸類零件的外圓,使其達到規(guī)定的直徑和表面粗糙度要求。
內孔車削:又稱鏜孔,用于加工工件的內圓柱表面。像加工套筒類零件的內孔,保證內孔的尺寸精度和形狀精度。
端面車削:加工工件的端面,使端面平整并達到一定的尺寸精度和表面質量。例如,加工齒輪毛坯的端面,為后續(xù)的齒輪加工做好準備。
螺紋車削:在工件表面加工出螺紋,包括外螺紋和內螺紋。如加工螺栓上的外螺紋和螺母上的內螺紋。
錐面車削:加工工件的錐形表面,可分為外錐面車削和內錐面車削。例如,加工錐度配合的零件,如錐度軸和錐度孔。
適用材料
車削加工適用于各種金屬材料,如鋼、鑄鐵、銅、鋁等,也可用于一些非金屬材料,如塑料、尼龍等。
優(yōu)勢
加工精度較高:通過精確控制刀具的運動和切削參數,能夠達到較高的尺寸精度和形狀精度。
表面質量較好:合理選擇切削參數和刀具,可獲得較好的表面粗糙度。
生產效率較高:對于批量生產的零件,車削加工可采用自動化設備,提高生產效率。
加工范圍廣:可加工各種回轉體零件,包括軸類、盤類、套類等。
示例
以加工一根階梯軸為例,首先將毛坯安裝在車床主軸上,啟動車床使毛坯旋轉。然后,用外圓車刀對軸的外圓進行粗車和精車,達到規(guī)定的直徑尺寸;接著,用端面車刀車削軸的端面,保證端面平整;之后,若軸上有螺紋,再用螺紋車刀車削出外螺紋;最后,若軸上有錐度部分,用錐面車刀車削出錐度表面。通過這一系列的車削加工,將毛坯加工成符合設計要求的階梯軸。
銑削是一種利用旋轉的多刃刀具(銑刀)對工件進行切削加工的方法。銑削時,銑刀做高速旋轉運動,工件可做直線或曲線進給運動,通過銑刀的多個切削刃同時切削工件,去除多余材料,從而加工出各種形狀的表面。
銑削加工中,銑刀安裝在銑床的主軸上,由主軸帶動做高速旋轉。工件安裝在銑床的工作臺上,工作臺可沿X、Y、Z三個方向移動,使工件相對于銑刀做進給運動。銑刀的多個切削刃依次切入和切出工件,將工件上的材料切削下來,形成所需的表面形狀。
常見加工類型
平面銑削:用于加工工件的平面,如零件的頂面、底面等。例如,加工機床的工作臺平面,保證其平整度。
溝槽銑削:在工件上加工出各種溝槽,包括直槽、斜槽、T形槽等。像加工鍵槽,用于安裝鍵來傳遞扭矩。
輪廓銑削:加工工件的外形輪廓,可加工出各種復雜的形狀。例如,加工模具的型腔輪廓。
齒輪銑削:用銑刀在工件上加工出齒輪的齒形。不過,目前齒輪加工更多采用滾齒、插齒等專用方法,但在一些小批量生產或特殊情況下,銑削齒輪仍有一定的應用。
螺旋面銑削:加工螺旋槽、螺旋齒輪等螺旋面零件。例如,加工螺旋輸送機的螺旋葉片。
適用材料
銑削加工同樣適用于各種金屬材料和非金屬材料,如鋼、鑄鐵、鋁合金、塑料、木材等。
優(yōu)勢
加工效率高:銑刀有多個切削刃,同時參與切削,切削速度快,材料去除率高。
可加工復雜形狀:通過調整工件的進給路線和銑刀的形狀,能夠加工出各種復雜的表面形狀。
加工精度較好:現(xiàn)代銑床具有較高的精度和穩(wěn)定性,配合合適的刀具和切削參數,可獲得較好的加工精度。
適應性強:可加工不同尺寸、形狀和材料的工件,應用范圍廣泛。
示例
以加工一個帶有平面、溝槽和輪廓的零件為例,首先將工件安裝在銑床工作臺上,啟動銑床使銑刀旋轉。然后,用端面銑刀對工件進行平面銑削,加工出零件的頂面;接著,換用立銑刀進行溝槽銑削,加工出零件上的直槽;之后,根據零件的輪廓形狀,編寫數控程序或手動操作工作臺,使工件按照規(guī)定的路徑進給,用球頭銑刀等刀具進行輪廓銑削,加工出零件的外形輪廓。通過這一系列的銑削加工,將毛坯加工成符合設計要求的零件。
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