機加工有很多種方法,其中最常見的方法還是傳統的車銑刨磨。下面簡要介紹一下這四種傳統的機加工方法。
一、車削
車削中工件旋轉,形成主切削運動。刀具沿平行旋轉軸線運動時,就形成內、外園柱面。刀具沿與軸線相交的斜線運動,就形成錐面。仿形車床或數控車床上,可以控制刀具沿著一條曲線進給,則形成一特定的旋轉曲面。采用成型車刀,橫向進給時,也可加工出旋轉曲面來。車削還可以加工螺紋面、端平面及偏心軸等。車削加工精度一般為IT8—IT7,表面粗糙度為6.3—1.6μm。精車時,可達IT6—IT5,粗糙度可達0.4—0.1μm。車削的生產率較高,切削過程比較平穩,刀具較簡單。
二、銑削
主切削運動是刀具的旋轉。臥銑時,平面的形成是由銑刀的外園面上的刃形成的。立銑時,平面是由銑刀的端面刃形成的。提高銑刀的轉速可以獲得較高的切削速度,因此生產率較高。但由于銑刀刀齒的切入、切出,形成沖擊,切削過程容易產生振動,因而限制了表面質量的提高。這種沖擊,也加劇了刀具的磨損和破損,往往導致硬質合金刀片的碎裂。在切離工件的一般時間內,可以得到一定冷卻,因此散熱條件較好。按照銑削時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,工件臺進給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在,因此切削力容易引起工件和工作臺一起向前竄動,使進給量突然增大,引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時,順銑刀齒首先接觸工件硬皮,加劇了銑刀的磨損。
2.逆銑
可以避免順銑時發生的竄動現象。逆銑時,切削厚度從零開始逐漸增大,因而刀刃開始經歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段,加速了刀具的磨損。同時,逆銑時,銑削力將工件上抬,易引起振動,這是逆銑的不利之處。銑削的加工精度一般可達IT8—IT7,表面粗糙度為6.3—1.6μm。普通銑削一般只能加工平面,用成形銑刀也可以加工出固定的曲面。數控銑床可以用軟件通過數控系統控制幾個軸按一定關系聯動,銑出復雜曲面來,這時一般采用球頭銑刀。數控銑床對加工葉輪機械的葉片、模具的模芯和型腔等形狀復雜的工件,具有特別重要的意義。
三、刨削
刨削時,刀具的往復直線運動為切削主運動。因此,刨削速度不可能太高,生產率較低。刨削比銑削平穩,其加工精度一般可達IT8—IT7,表面粗糙度為Ra6.3—1.6μm,精刨平面度可達0.02/1000,表面粗糙度為0.8—0.4μm。
四、磨削
磨削以砂輪或其它磨具對工件進行加工,其主運動是砂輪的旋轉。砂輪的磨削過程實際上是磨粒對工件表面的切削、刻削和滑擦三種作用的綜合效應。磨削中,磨粒本身也由尖銳逐漸磨鈍,使切削作用變差,切削力變大。當切削力超過粘合劑強度時,圓鈍的磨粒脫落,露出一層新的磨粒,形成砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會將砂輪阻塞。因而,磨削一定時間后,需用金剛石車刀等對砂輪進行修整。磨削時,由于刀刃很多,所以加工時平穩、精度高。磨床是精加工機床,磨削精度可達IT6—IT4,表面粗糙度Ra可達1.25—0.01μm,甚至可達0.1—0.008μm。磨削的另一特點是可以對淬硬的金屬材料進行加工。因此,往往作為最終加工工序。磨削時,產生熱量大,需有充分的切削液進行冷卻。按功能不同,磨削還可分為外園磨、內孔磨、平磨等。