金屬切削機(jī)床加工的方法綜述

許應(yīng)朝

摘 要：文章分別討論了金屬切削機(jī)床加工的相關(guān)方法。

關(guān)鍵詞：金屬切削機(jī)床；加工；方法

1 引言

金屬切削機(jī)床是采用切削加工、特種加工等方法將金屬毛坯（或半成品）的多余金屬去除，制成機(jī)械零件的一種機(jī)器。又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”，簡(jiǎn)稱為機(jī)床。

2 金屬切削加工的方法

2.1 車削加工

車削加工是指在車床上，工件旋轉(zhuǎn)，車刀在平面內(nèi)相對(duì)于工件做直線或曲線移動(dòng)的切削形式。車削加工的特點(diǎn)是工作范圍廣，生產(chǎn)率高，加工成本低，加工精度范圍大，高速精細(xì)加工是加工有色金屬高精度回轉(zhuǎn)表面的主要方法，數(shù)控車床可加工出位置、形狀精度要求很高的零件。

2.1.1 外圓車削

外圓車削可分為粗車、半精車、精車。粗車是應(yīng)在充分發(fā)揮道具和機(jī)床的性能條件下，背吃刀量盡可能取得大一些，盡可能在一次工作形成中車完粗加工余量。在精加工時(shí)，用試切法控制尺寸，切削時(shí)，緊靠刻度盤定切削時(shí)的背吃刀量，難以保證精度，在單件小批生產(chǎn)中，試切法是獲得尺寸進(jìn)度的常用方法。精車時(shí)，可采用硬質(zhì)合金刀具高速精車，或者用高速鋼寬刃刀具低速精車。粗車后需經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火的工件，應(yīng)考慮熱處理變形對(duì)工件的影響，留出1.5～2.5mm余量。需磨削加工的工件，可不必精車，半精車時(shí)留出磨削余量即可，單件小批生產(chǎn)中對(duì)只需精車的工件，如果粗糙度達(dá)不到要求，可適當(dāng)用砂布或銼刀拋光。

2.1.2 圓錐面車削

（1）小滑板轉(zhuǎn)位法。當(dāng)內(nèi)外錐面的圓錐角度為α?xí)r，將小刀架轉(zhuǎn)位α/2就可以加工?？梢约庸ゅF角為任意大小的內(nèi)外圓錐面，但所加工圓錐面的長(zhǎng)度受小滑板行程長(zhǎng)度的限制，只能加工短錐面，且多為手動(dòng)進(jìn)給，故車削時(shí)進(jìn)給量不均勻，表面質(zhì)量較差。（2）尾座偏移法。自動(dòng)進(jìn)給車削較長(zhǎng)的圓錐面，但尾座可偏移距離較小，中心孔頂尖配合不良，特別是當(dāng)半圓錐角大于6°后誤差較大，尾座偏移量較大，使中心孔與頂尖的配合變壞，裝夾不可靠。所以一般用于車削小錐度的長(zhǎng)錐面，且精確調(diào)整尾座偏移量較費(fèi)時(shí)，也不能加工錐孔。（3）靠模法?？磕０迨擒嚧布庸A錐面的附件，在自動(dòng)進(jìn)給條件下車削錐體，能保證一批工件獲得穩(wěn)定一致的合格錐度。

2.2 銑削加工

銑削加工時(shí)，銑刀的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，銑刀或工件沿坐標(biāo)方向的直線運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。不同坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)的配合聯(lián)動(dòng)和不同形狀刀具相配合，可以實(shí)現(xiàn)不同類型表面的加工。銑削加工可以對(duì)工件進(jìn)行粗加工和半精加工，其加工精度可到IT7～I(xiàn)T9，精銑表面粗糙度Ra值可達(dá)3.2～1.6μm，高精度銑削的加工精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.2μm。

銑平面，用圓柱銑刀銑平面→臥式銑床銑平面；用端銑刀銑平面→鑲有硬質(zhì)合金刀頭的端銑刀→立式銑床或臥式銑床上進(jìn)行。銑斜面，可分為傾斜工件銑斜面和傾斜銑刀銑斜面兩種。其中，傾斜工件銑斜面方法有按劃線銑斜面，用臺(tái)虎鉗裝夾銑斜面，傾斜墊鐵銑斜面，用分度頭裝夾銑斜面。傾斜銑刀銑斜面方法有用面銑刀銑斜面，用立銑刀的圓柱面刀刃銑斜面，用角度銑刀銑斜面。銑溝槽，鍵槽銑刀銑鍵槽→縱向進(jìn)程終了時(shí)→垂直進(jìn)給→反方向走刀→反復(fù)直至完成加工；立銑刀銑鍵槽→銑刀斷面齒垂直進(jìn)給切削很難→先在封閉式鍵槽的一端圓弧處用相同半徑的鉆頭鉆一個(gè)孔→立銑刀加工。

2.3 鉆削加工

鉆削加工的工藝特點(diǎn)是鉆頭在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削加工的，金屬切除量較大，排屑困難；摩擦嚴(yán)重，產(chǎn)生熱量多，散熱困難，切削溫度高；鉆頭不宜磨成對(duì)稱的切削刀刃，加工的孔徑常會(huì)擴(kuò)大；擠壓嚴(yán)重，切削力大，容易產(chǎn)生孔壁的冷作硬化，鉆頭細(xì)而懸伸長(zhǎng)，剛性差，加工時(shí)容易發(fā)生引偏。

在鉆孔開始時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試鉆，然后檢查孔的中心是否正確，若有偏斜應(yīng)及時(shí)糾正。鉆通孔時(shí)，在孔將鉆透時(shí)，要減小進(jìn)給量，以提高鉆孔質(zhì)量并防止小直徑鉆頭折斷，鉆不通孔時(shí)應(yīng)注意掌握鉆孔深度，常用的控制方法是調(diào)整鉆床上的深度標(biāo)尺或做標(biāo)記。當(dāng)孔的深度超過(guò)孔徑三倍時(shí)，鉆孔時(shí)要經(jīng)常退出鉆頭及時(shí)排屑和冷卻，否則容易造成切屑堵塞或使鉆頭過(guò)度磨損甚至折斷，影響孔的加工質(zhì)量。在硬材料鉆孔時(shí)，鉆孔速度不能過(guò)高，手動(dòng)進(jìn)給量要均勻，特別是孔將要鉆通時(shí)，應(yīng)注意適當(dāng)降低速度和減小進(jìn)給量。當(dāng)鉆孔直徑較大時(shí)，應(yīng)分兩次鉆削，第一次用0.6～0.8倍孔徑的鉆頭先鉆，然后再鉆到所要求的直徑，有利于鉆頭的軸向抗力，也利于提高鉆削質(zhì)量。

2.4 鏜削加工

鏜削加工是利用鏜刀對(duì)已有孔進(jìn)行加工的一種方法。鏜削加工靈活性大，適應(yīng)性強(qiáng)。在鏜床上除可加工孔和孔系外，還可加工外圓、端面等，加工尺寸可大可小，對(duì)于不同的生產(chǎn)類型和精度要求都適用。鏜削加工操作技術(shù)要求高，要保證工件的尺寸精度和表面粗糙度，除取決于所用的設(shè)備外，更與工人的技術(shù)水平有關(guān)，同時(shí)機(jī)床、刀具調(diào)整時(shí)間也較多，鏜削是參加工作的切削刃少，鏜削的生產(chǎn)效率較低。

2.4.1鏜同軸孔系加工方法

（1）導(dǎo)向法，利用導(dǎo)向套導(dǎo)向加工同軸孔，用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套作支承導(dǎo)向，用已加工孔作支承導(dǎo)向。（2）找正法，在工件一次裝夾鏜出一端孔后，將鏜床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)180°，再對(duì)箱體另一端同軸線的孔進(jìn)行找正加工。（3）鏜模法，批量生產(chǎn)中用鏜模保證同周度，工作裝夾在鏜模上，鏜桿支承在前后鏜套的導(dǎo)向孔中，由鏜套引導(dǎo)鏜桿在工件的正確位置上鏜孔。

2.4.2 鏜平行孔系加工方法

（1）坐標(biāo)法，將被加工孔系間的孔距尺寸換算成兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)尺寸，然后按此坐標(biāo)尺寸精確的調(diào)整機(jī)床主軸和工件在水平與垂直方向的相對(duì)位置，通過(guò)控制機(jī)床的坐標(biāo)位移尺寸和公差來(lái)保證孔距尺寸精度。（2）找正法，在通用機(jī)床上鏜孔時(shí)，借助一些輔助裝置去找正每一個(gè)被加工孔的正確位置?？梢苑譃閯澗€找正法和量塊心軸找正法。劃線找正法是在加工前按圖樣要求在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，加工時(shí)按劃線一一找正刀具與工件的相互位置進(jìn)行加工，同時(shí)結(jié)合試刀法進(jìn)行，用于孔距精度要求不高，生產(chǎn)批量較小的孔系加工。量塊心軸找正法是將精密心軸分別插入鏜床主軸孔和已加工孔中，然后組合一定尺寸量塊來(lái)找正主軸的位置，找正時(shí)，在量塊與心軸間要用塞尺測(cè)定間隙，以免量塊與心軸直接接觸而產(chǎn)生變形，用于單件小批生產(chǎn)。

2.4.3 鏜垂直孔系加工方法

鏜垂直孔系加工方法主要主要是找正法，鏜垂直孔時(shí)，當(dāng)一個(gè)方向的孔加工完畢后，將工作臺(tái)調(diào)轉(zhuǎn)90°，在鏜與其垂直方向上的孔，孔系的垂直度精度靠鏜床工作臺(tái)90°對(duì)準(zhǔn)裝置來(lái)保證。

3 結(jié)束語(yǔ)

金屬切削機(jī)床加工的方法有很多，認(rèn)真掌握好各種金屬切削機(jī)床加工的方法，選擇正確的加工方法，高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)。