機械加工的方法及適用範圍

　　在機械加工中，根據機（jī）械加工工件的材質和要求可以選（xuǎn）擇不（bú）同的加工方法（fǎ），了解常見的機械加工類型及機（jī）械加工知識，可（kě）以讓我（wǒ）們選擇更合適的機械加工方法及適用範圍，那麽機械（xiè）加工方法（fǎ）和適用範圍（wéi）應該怎麽選擇呢？

　　一（yī）、車削加工

　　利用車床加工零件的方法統稱（chēng）為車削加（jiā）工。車削加工中以工件旋轉，形成主（zhǔ）切削運動。刀具沿平行旋轉軸線運動時，就形成內、外圓柱麵。刀具沿與軸（zhóu）線相交的（de）斜線運動，就（jiù）形成錐麵。仿形車床或數控車床上，可以控製刀具沿著一條曲線進給，則（zé）形成一特定的旋轉曲麵。采用成型車刀，橫向進給（gěi）時，也可加工（gōng）出旋轉曲麵來。車削加工還可（kě）以加工螺紋麵、端平麵及偏心軸（zhóu）等。車削加工精度（dù）一般為IT11—IT6，表（biǎo）麵粗糙度為12.5—0.8μm。精車時（shí），可達（dá）IT6—IT5，粗糙（cāo）度可達0.4—0.1μm。車削加工的生產率較高，切削過程比較平穩，刀具較簡單。

　　適用範圍：鑽中心（xīn）孔、鑽孔、鉸孔、攻（gōng）螺紋、車外圓、鏜孔、車端麵（miàn）、車槽、車成形麵、車錐麵（miàn）、滾花、車螺紋

　　二、銑削加工

　　銑削加工是在（zài）銑床（chuáng）上使用旋轉多刃刀（dāo）具(銑刀)對工件進行加（jiā）工的（de）方法，主切削運動是刀具的旋轉。臥（wò）銑時，平麵的形成是由銑刀的外圓麵上的刃形成的。立銑時，平麵是由銑刀的端麵刃形成的。提高銑刀的轉速可（kě）以獲得較高的切削速度，從而可以生產率較高。但由於銑刀刀齒的切（qiē）入、切出，形成衝擊，切削過程（chéng）容易產生振動，因而限製了工件的表麵（miàn）質量，這種衝擊，也加劇了刀具的磨損和破損。銑削的加工（gōng）精度一般可達IT8—IT7，表麵粗（cū）糙度為6.3—1.6μm。 普通銑削一般隻能加工平麵，用成形銑刀也可以加工（gōng）出固（gù）定的曲麵。數（shù）控銑床可以用軟件通過數控係統控製幾個軸按一（yī）定關係聯動，銑出（chū）複雜曲麵來，這時一般采用球頭銑刀。數控銑床對加工葉輪機械的葉片、模（mó）具的模芯和型腔（qiāng）等形狀複雜（zá）的工件，具有特別重要的意義。在切離工（gōng）件的一般時間內，可以得到一定冷卻，因此散熱條件（jiàn）較好。按（àn）照銑（xǐ）削時（shí）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。

　　（1）順銑

　　銑削力的水平分力與工件的進給方向相同，工件台進給（gěi）絲（sī）杠與固定螺母之間一般有間隙存在，因此切削力容易（yì）引起工件和工作台一起向前竄（cuàn）動，使進給量（liàng）突然增大，引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表麵有硬度的工件時，順銑刀齒首先接觸工件硬皮，加劇（jù）了銑刀的磨損。 

　　（2）逆銑

　　可以（yǐ）避免順銑時發生的竄動現象。逆（nì）銑時，切削厚度從零開始逐漸增大，因而刀刃開始經曆了一段在切削硬化（huà）的已加工（gōng）表麵上擠壓滑行的階段，加速了刀具的磨損。同時，逆銑時，銑削力（lì）將工件上抬，易（yì）引起振動，這是逆銑的不利之（zhī）處。 

　　適用範圍：銑平麵、銑台階、銑溝槽、銑成形（xíng）麵、銑螺旋槽、銑齒輪、切斷

　　三、刨削加工

　　刨削加工一般指在刨床上利用刨刀相對於工件做往複（fù）直（zhí）線運動，切除多餘材（cái）料的加工方法。刨削加工時，刀具的往複直線（xiàn）運動為切削主（zhǔ）運（yùn）動。因此，刨削加工速度慢（màn），生產率較低。刨削（xuē）加工比銑削加工平（píng）穩，刨（páo）削加工屬粗加工，個別情況下可達到半精加工程度，其精度低於銑削加工，其加工精（jīng）度一般可達IT8—IT7，表麵粗糙度為（wéi）Ra6.3—1.6μm，精刨平麵度可達（dá）0.02/1000，表麵粗糙（cāo）度為0.8—0.4μm。 但對於大（dà）型（xíng）鑄件的加工具有優越性（xìng）。

　　適用範圍：刨平麵、刨垂直麵、刨台階麵、刨直角溝槽、刨（páo）斜麵、刨燕尾槽、刨丁型（xíng）槽、刨（páo）V型槽、刨曲麵（miàn）、刨孔內鍵槽、刨（páo）齒條、刨複合表（biǎo）麵

　　四、磨（mó）削加工      

　　磨（mó）削加工是利用高硬度的人造磨輪(砂輪)作為刀具，在（zài）磨床上對工（gōng）件表麵進行切削加工的方法，其主運動是砂輪的旋轉（zhuǎn）。砂輪的磨削過程實際上是磨粒對工件表麵的切（qiē）削、刻削和滑擦三種作用的綜合效（xiào）應。磨削中，磨粒本身也由尖銳逐漸磨鈍，使切削（xuē）作用變差，切（qiē）削力變大。當切削力超過粘合劑強度時，圓鈍的磨粒脫落（luò），露出一（yī）層新的磨粒，形成砂輪的“自銳性”。但切屑和（hé）碎（suì）磨粒仍會（huì）將砂（shā）輪阻塞。因而，磨削加工一定時間後，需用金剛石車刀等對砂輪進行修整。磨削加工時，由於（yú）刀刃很多，所（suǒ）以其切（qiē）削速度高（gāo）、加（jiā）工精度高。磨床是精加（jiā）工（gōng）機床，磨削加工精度可達IT6—IT4，表麵粗糙度Ra可達1.25—0.01μm，甚至可達0.1—0.008μm。磨削加工的另一特點是可以對（duì）淬硬的金屬材料（liào）進行加工，屬於精加工範圍，因此（cǐ）往往作為最終加工（gōng）工序。磨削時，產生熱量大，需有充分的切削液進行（háng）冷卻。按功能不同，磨削還可分為外園磨、內孔磨、平磨等。

　　適用（yòng）範圍（wéi）：幻外圓磨削、內圓磨削、平麵磨（mó）削、成形磨削（xuē）、鏍紋磨削、齒輪磨削

　　五、鑽削加工

　　在鑽床上加工各種內（nèi）孔的工藝稱為鑽削加工，是孔加工的最常用方法。鑽削加工的（de）精度較低，一般為IT12~IT11，表麵粗糙度一般為（wéi）為Ra5.0~6.3um，在鑽削加（jiā）工（gōng）後常常采用（yòng）擴孔和（hé）鉸孔來進行半（bàn）精加工和精加工。擴孔采用擴孔鑽，鉸孔采用鉸刀進行加工。鉸削加工（gōng）精度一般為IT9—IT6，表麵（miàn）粗糙度為Ra1.6—0.4μm。擴孔、鉸（jiǎo）孔時，鑽頭、鉸刀一般順著原底孔的軸線，無法提高孔的位置精（jīng）度。

　　適用範圍：鑽（zuàn）孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、鍶孔、刮平麵

　　六、鏜削加（jiā）工

　　鏜削加工（gōng）利用鏜床對已有孔進行擴大孔徑並提高質量的加工方法，鏜削加工是以（yǐ）鏜刀的旋轉運動為主。鏜銷加工可以較（jiào）正孔（kǒng）的位置。鏜削加工精（jīng）度較高一般為IT9—IT7，表麵粗糙度為Ra6.3—0.8mm，但是鏜銷加工的生產效率低。

　　適用範圍：加工高精度孔、多個孔精加工

　　七、齒麵加工

　　齒輪齒麵加（jiā）工方法可分為（wéi）兩大類：成形法和展成法（fǎ）。成形（xíng）法加工齒麵所使用的機床一般為普通銑床，刀具為成形銑刀，需要刀具的旋轉運動和直線移動這兩個簡單的成（chéng）形運動。展成法加工齒麵的（de）常用機床為滾齒機、插（chā）齒機等。

　　適用範圍：齒輪等

　　八、複雜曲麵加工

　　三維曲麵的切削加工，主要采用仿形銑和數控銑的方（fāng）法或特種加（jiā）工方法。仿形銑必須有原型（xíng）作為靠模。加工中球頭仿形頭，一直以一定（dìng）壓力接觸原型曲麵。仿形（xíng）頭的運動（dòng）變換為電感量，加工放大控製（zhì）銑（xǐ）床三個軸的運動（dòng），形成刀頭沿曲（qǔ）麵運動的軌跡（jì）。銑刀多采用與仿形頭等半徑的球頭銑刀（dāo）。數控技術的出現為曲（qǔ）麵加工提供了更有（yǒu）效（xiào）的方法。在數控銑床（chuáng）或加工中心上加工時，是通過球頭銑刀逐點按（àn）坐標值（zhí）加工而成。采用加工中心加工複雜曲麵的優點是：加工中心上（shàng）有刀庫，配備幾十把（bǎ）刀具。曲麵的（de）粗、精加工，可用不同刀具對凹曲麵的不同曲（qǔ）率半徑（jìng），也可選用適當的刀（dāo）具。同時，可在一次安裝（zhuāng）中加工各種輔助（zhù）表麵（miàn），如孔、螺（luó）紋、槽等。這樣充分（fèn）保證了各表麵的（de）相對（duì）位置精度。 

　　適用範圍：複雜曲麵的零部件

　　九、電火花加（jiā）工

　　電火花加工是利用工具電極和工件電（diàn）極間瞬時火花放電所產生的（de）高溫熔蝕工件表麵材料來實現加工的。電（diàn）火花加工機床一般由脈衝（chōng）電源、自動進給機構、機床本（běn）體及工作液（yè）循環過濾係統等部分（fèn）組成。工件固（gù）定在（zài）機床工作台上。脈衝電源提供加工所需的能量，其兩極（jí）分別接在工（gōng）具電（diàn）極與工件（jiàn）上。當工具（jù）電極（jí）與工件在進給機（jī）構的驅動下在工作液中相互靠近時，極間（jiān）電壓擊穿間隙（xì）而產生火花放電，釋放大量的熱。工件表層吸收熱量（liàng）後達到很高（gāo）的（de）溫度（dù）(10000℃以（yǐ）上)，其局部材料因熔化甚至（zhì）氣化而被蝕除下來，形成（chéng）一個（gè）微小的凹坑。工作液循環過（guò）濾係統強迫清潔的（de）工（gōng）作液以一定（dìng）的壓（yā）力通過工具（jù）電極（jí）與工件之間的間隙，及（jí）時排（pái）除電蝕產（chǎn）物，並（bìng）將電蝕（shí）產物從工作液中過濾出去。多次放電的結果，工件（jiàn）表麵產生大（dà）量凹坑。工具電極（jí）在進給機構的驅動下不斷下（xià）降，其輪廓形狀便被“複印”到工件上(工具電極材料盡（jìn）管也會被蝕除

　　適用範圍

　　①加工硬、脆、韌、軟（ruǎn）和高熔點的導電材料；

　　②加工半導體材料及非導（dǎo）電（diàn）材料；

　　③加（jiā）工各種型（xíng）孔、曲線孔和微小孔；

　　④加工各種立體曲麵型腔，如鍛模、壓鑄模、塑料（liào）模的模膛；

　　⑤用來進行（háng）切斷、切割以及進行表麵強化、刻寫、打印（yìn）銘牌和標記等。  

　　十（shí）、電解加工

　　電解加（jiā）工是利用金（jīn）屬在電（diàn）解液中產生陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一（yī）種方法。工件接直流電源正極，工具接負極，兩極之間保（bǎo）持狹小間隙(0.1mm～0.8mm)。具有一定壓力（lì）(0.5MPa～2.5MPa)的電解液從兩極間的間隙中高速15m/s～60m/s)流過。當工具陰極向工件不斷進給時，在麵對（duì）陰極的工件表（biǎo）麵上，金屬材料按陰（yīn）極型麵的（de）形（xíng）狀不斷溶解，電（diàn）解產物被高速電解液帶走，於是工具型麵的形狀就相應地“複印”在工件上。  

　　適用範圍：加（jiā）工型孔、型腔、複雜型（xíng）麵、小直（zhí）徑（jìng）深孔、膛線以及進行去毛刺、刻印等。

　　十一、激光加工

　　對工件的激光加工（gōng）由激光加（jiā）工機完成。激（jī）光加工機通（tōng）常由激光器、電源、光學係統和機械（xiè）係統等組成。激光器(常用的有固體（tǐ）激光器和氣體激光器)把電能轉變為光能，產生（shēng）所需的激光束，經光學係統（tǒng）聚焦後，照射在工件上進行加工。工件固定在三坐標精密工作台上，由數控係統控（kòng）製和驅動（dòng），完成（chéng）加工（gōng）所需的進給運動。 

　　適用範圍：金剛石拉絲模、鍾表寶（bǎo）石軸承、發散式氣冷衝片的多孔蒙皮、發動機噴油咀（jǔ）、航空發動機葉（yè）片等的小孔加工以及多種金屬材料和非金屬材料的切（qiē）割加（jiā）工。