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按材料切除率和加工精度,切削加工可分為粗加工、半精加工、精加工、精整加工、修飾加工、超精密加工等。

   粗加工是用大的切削深度,經一次或少數幾次走刀,從工件上切去大部分或全部加工餘量的加工方法,如粗車、粗刨、粗銑、鑽削和鋸切等,粗加工效率高但精度 較低,一般用作預先加工;半精加工一般作為粗加工與精加工之間的中間工序;精加工是用精細切削的方式,使加工表面達到較高的精度和表面品質,如精車、精 刨、精鉸、精磨等,精加工一般是最終加工。

  精整加工是在精加工後進行,其目的是為了獲得更小的表面粗糙度,並稍微提高精度。精整加工 的加工餘量小,如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等;修飾加工的目的是為了減小表面粗糙度,以提高防蝕、防塵性能和改善外觀,而並不要求提高精度,如拋 光、砂光等;超精密加工主要用於航太、鐳射、電子、核能等需要某些特別精密零件的加工,其精度高達IT4以上,如鏡面車削、鏡面磨削、軟磨粒機械化學拋光 等。

  切削加工時,工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相對運動來獲得的。按表面形成方法,切削加工可分為刀尖軌跡法、成形刀具法、展成法三類。

  刀尖軌跡法是依靠刀尖相對於工件表面的運動軌跡,來獲得工件所要求的表面幾何形狀,如車削外圓、刨削平面、磨削外圓、用靠模車削成形面等,刀尖的運動軌跡取決於機床所提供的切削工具與工件的相對運動;

  成形刀具法簡稱成形法,是用與工件的最終表面輪廓相匹配的成形刀具,或成形砂輪等加工出成形面,如成形車削、成形銑削和成形磨削等,由於成形刀具的製造比較困難,因此一般只用於加工短的成形面;

展 成法又稱滾切法,是加工時切削工具與工件作相對展成運動,刀具和工件的瞬心線相互作純滾動,兩者之間保持確定的速比關係,所獲得加工表面就是刀刃在這種運 動中的包絡面,齒輪加工中的滾齒、插齒、剃齒、珩齒和磨齒等均屬展成法加工。有些切削加工兼有刀尖軌跡法和成形刀具法的特點,如螺紋車削。

   切削加工品質主要是指工件的加工精度和表面品質(包括表面粗糙度、殘餘應力和表面硬化)。隨著技術的進步,切削加工的品質不斷提高。18世紀後期,切削 加工精度以毫米計;20世紀初,切削加工的精度最高已達0.01毫米;至50年代,切削加工精度已達微米級;70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。

  影響切削加工品質的主要因素有機床、刀具、夾具、工件毛坯、工藝方法和加工環境等方面。要提高切削加工品質,必須對上述各方面採取適當措施,如減小機床工作誤差、正確選用切削工具、提高毛坯品質、合理安排工藝、改善環境條件等。


  按材料切除率和加工精度,切削加工可分為粗加工、半精加工、精加工、精整加工、修飾加工、超精密加工等。

   粗加工是用大的切削深度,經一次或少數幾次走刀,從工件上切去大部分或全部加工餘量的加工方法,如粗車、粗刨、粗銑、鑽削和鋸切等,粗加工效率高但精度 較低,一般用作預先加工;半精加工一般作為粗加工與精加工之間的中間工序;精加工是用精細切削的方式,使加工表面達到較高的精度和表面品質,如精車、精 刨、精鉸、精磨等,精加工一般是最終加工。

  精整加工是在精加工後進行,其目的是為了獲得更小的表面粗糙度,並稍微提高精度。精整加工 的加工餘量小,如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等;修飾加工的目的是為了減小表面粗糙度,以提高防蝕、防塵性能和改善外觀,而並不要求提高精度,如拋 光、砂光等;超精密加工主要用於航太、鐳射、電子、核能等需要某些特別精密零件的加工,其精度高達IT4以上,如鏡面車削、鏡面磨削、軟磨粒機械化學拋光 等。

  切削加工時,工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相對運動來獲得的。按表面形成方法,切削加工可分為刀尖軌跡法、成形刀具法、展成法三類。

刀尖軌跡法是依靠刀尖相對於工件表面的運動軌跡,來獲得工件所要求的表面幾何形狀,如車削外圓、刨削平面、磨削外圓、用靠模車削成形面等,刀尖的運動軌跡取決於機床所提供的切削工具與工件的相對運動;

  成形刀具法簡稱成形法,是用與工件的最終表面輪廓相匹配的成形刀具,或成形砂輪等加工出成形面,如成形車削、成形銑削和成形磨削等,由於成形刀具的製造比較困難,因此一般只用於加工短的成形面;

   展成法又稱滾切法,是加工時切削工具與工件作相對展成運動,刀具和工件的瞬心線相互作純滾動,兩者之間保持確定的速比關係,所獲得加工表面就是刀刃在這 種運動中的包絡面,齒輪加工中的滾齒、插齒、剃齒、珩齒和磨齒等均屬展成法加工。有些切削加工兼有刀尖軌跡法和成形刀具法的特點,如螺紋車削。

   切削加工品質主要是指工件的加工精度和表面品質(包括表面粗糙度、殘餘應力和表面硬化)。隨著技術的進步,切削加工的品質不斷提高。18世紀後期,切削 加工精度以毫米計;20世紀初,切削加工的精度最高已達0.01毫米;至50年代,切削加工精度已達微米級;70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。

  影響切削加工品質的主要因素有機床、刀具、夾具、工件毛坯、工藝方法和加工環境等方面。要提高切削加工品質,必須對上述各方面採取適當措施,如減小機床工作誤差、正確選用切削工具、提高毛坯品質、合理安排工藝、改善環境條件等。


  提高切削用量以提高材料切除率,是提高切削加工效率的基本途徑。常用的高效切削加工方法有高速切削、強力切削、等離子弧加熱切削和振動切削等。

  磨削速度在45米/秒以上的切削稱為高速磨削。採用高速切削(或磨削)既可提高效率,又可減小表面粗糙度。高速切削(或磨削)要求機床具有高轉速、高剛度、大功率和抗振性好的工藝系統;要求刀具有合理的幾何參數和方便的緊固方式,還需考慮安全可靠的斷屑方法。

   強力切削指大進給或大切深的切削加工,一般用於車削和磨削。強力車削的主要特點是車刀除主切削刃外,還有一個平行於工件已加工表面的副切削刃同時參與切 削,故可把進給量比一般車削提高幾倍甚至十幾倍。與高速切削比較,強力切削的切削溫度較低,刀具壽命較長,切削效率較高;缺點是加工表面較粗糙。強力切削 時,徑向切削力很大故不適於加工細長工件。

  振動切削是沿刀具進給方向,附加低頻或高頻振動的切削加工,可以提高切削效率。低頻振動切 削具有很好的斷屑效果,可不用斷屑裝置,使刀刃強度增加,切削時的總功率消耗比帶有斷屑裝置的普通切削降低40%左右。高頻振動切削也稱超聲波振動切削, 有助於減小刀具與工件之間的摩擦,降低切削溫度,減小刀具的粘著磨損,從而提高切削效率和加工表面品質,刀具壽命約可提高40%。

  對木材、塑膠、橡膠、玻璃、大理石、花崗石等非金屬材料的切削加工,雖與金屬材料的切削類似,但所用刀具、設備和切削用量等各有特點。

  木材製品的切削加工主要在各種木工機床上進行,其方法主要有:鋸切、刨切、車削、銑削、鑽削和砂光等。

  塑膠的剛度比金屬差,易彎曲變形,尤其是熱塑性塑膠導熱性差,易升溫軟化。故切削塑膠時,宜用高速鋼或硬質合金刀具,選用小的進給量和高的切削速度,並用壓縮空氣冷卻。若刀具鋒利,角度合適,可產生帶狀切屑,易於帶走熱量。

  玻璃(包括鍺、矽等半導體材料)的硬度高而脆性大。對玻璃的切削加工常用切割、鑽孔、研磨和拋光等方法。對厚度在三毫米以下的玻璃板,最簡單的切割方法是用金剛石或其他堅硬物質,在玻璃表面手工刻劃,利用刻痕處的應力集中,即可用手折斷。

   對大理石、花崗石和混凝土等堅硬材料的加工,主要用切割、車削、鑽孔、刨削、研磨和拋光等方法。切割時可用圓鋸片加磨料和水;外圓和端面可採用負前角的 硬質合金車刀,以10~30米/分的切削速度車削;鑽孔可用硬質合金鑽頭;大的石料平面可用硬質合金刨刀或滾切刨刀刨削;精密平滑的表面,可用三塊互為基 準對研的方法,或磨削和拋光的方法獲得。
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