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9 种加工操作的完整指南

Oct 23, 2024

在这个现代制造时代,精度和效率非常重要。机加工操作在材料成型和精加工以制造复杂且精确的部件方面发挥着至关重要的作用。

从汽车工业到航空航天,机械加工是现代工程的支柱。它们能够生产高精度的复杂零件。

本文将介绍将原材料转化为成品所必需的九种加工操作。

 

 

1) 车削操作

车削是一种加工过程,其中切削刀具(通常是非旋转刀头)在工件旋转时线性移动。此操作主要用于去除旋转工件外径上的材料,形成具有精确尺寸的圆柱形形状。

车削的主要功能是产生光滑、精确的表面并获得工件所需的形状和尺寸。

车床

用于车削加工的主要设备是车床。车床由几个关键部件组成,包括床身、主轴箱、尾座、拖板和主轴。

工件安装在主轴上,主轴以不同的速度旋转。切削刀具由刀架固定,可以水平和垂直移动以执行各种操作。

流程

1. 面向:此过程涉及切割工件的末端以产生垂直于其轴线的平坦表面。端面通常是车削过程中的第一步,以确保工件具有干净的方形表面。

2. 离别:又称切断,分型是通过刀具径向向内进给,将工件的一部分完全切掉的过程。此操作用于将成品零件与剩余材料分离。

3. 切槽:切槽涉及在工件表面上创建狭窄的凹进通道。它可以在工件的外径、内径或表面上进行,通常用于创建 O 形圈座或其他特定特征。

4. 螺纹加工:此工艺涉及在工件的外径或内径周围切削螺旋槽以产生螺纹。螺纹加工对于创建螺纹至关重要,可以使用单点刀具或螺纹板牙来完成。

应用领域

车削加工因其多功能性和精度而被广泛应用于各个行业。常见应用包括:

汽车行业:制造发动机部件、轴和其他圆柱形零件。

航空航天工业:生产涡轮轴、起落架零件和紧固件等关键部件。

金属加工行业:创建定制金属零件、工具和固定装置。

消费品:电器、电子产品和其他消费品的制造零件。

 

2) 铣削操作

铣削 是一种加工工艺,其中旋转切削刀具从静止工件上去除材料。它主要用于生产具有高精度和表面光洁度的平面、槽和复杂形状。

铣床

铣床有多种类型,包括:

立式铣床:主轴轴线垂直。适用于面铣、端铣和钻孔。

卧式铣床:主轴轴线水平定向,非常适合圆周铣削和重型切削任务。

数控铣床:计算机数控 (CNC) 机床提供自动化和高精度,能够执行复杂和重复的铣削操作。

流程

面铣:使用垂直于表面的切削刀具在工件上切割平坦表面。

周边铣削:沿着工件的周边进行切削,切削刀具的轴线与表面平行,通常用于创建槽和凹槽。

开槽:涉及在工件上切槽或键槽。

钻孔:使用旋转钻头在工件上打孔,通常合并到铣床中以实现多功能操作。

应用领域

铣削广泛应用于各个行业:

汽车:制造发动机零件、变速箱和定制组件。

航天:生产涡轮叶片和结构件等精密部件。

建造:机械和基础设施制造零件。

 

3) 钻井作业

钻孔 是一种使用旋转钻头在工件上钻出圆孔的加工工艺。其主要功能是产生准确、精密的圆柱孔,可用于紧固、装配等用途。

钻床

钻床或钻床是用于钻孔作业的设备。它由底座、立柱、工作台、主轴、钻头等组成。工件固定在工作台上,安装在主轴上的钻头下降到材料中以形成孔。

钻床有多种类型,包括台式、落地式和径向臂型号,每种型号都提供不同级别的功能和精度。

流程

铰孔:扩大现有孔以获得精确的直径并改善表面光洁度。

无聊的:放大和细化现有孔的直径以提高精度。

窃听:在孔内创建内螺纹以允许螺钉或螺栓插入。

锪孔:将孔的顶部扩大到特定直径,使螺栓头或紧固件与表面齐平或低于表面。

应用领域

钻孔广泛应用于各个行业:

汽车:为发动机部件、底盘部件和装配夹具创建孔。

建造:在结构部件和框架上钻孔。

航天:在飞机零件和组件上加工精确的孔。

制造业:机械和设备的一般制造和组装。

 

4) 磨削作业

磨削是一种使用砂轮去除工件表面材料的加工工艺。其主要目的是在金属零件上实现高精度和光滑的表面光洁度。

磨床

磨床有多种类型,每种类型都适合特定的任务:

平面磨床:用于生产平坦、光滑的表面。工件固定在工作台上,工作台在旋转的砂轮下前后移动。

外圆磨床:设计用于磨削圆柱表面。工件旋转,同时砂轮移动以塑造外表面或内表面。

无心磨床:用于磨削圆柱形工件的外径,无需使用中心固定零件。工件支撑在砂轮和调整轮之间。

流程

表面磨削:涉及磨削工件表面以产生光滑、平整的光洁度。通常用于精加工平坦表面。

外圆磨削:需要磨削圆柱形工件的外表面或内表面。它用于轴、轴承和其他圆形部件。

其他方法:包括成形磨削(成形复杂轮廓)和切入磨削(用于工件的深切削)。

应用领域

磨削在各个行业中都至关重要:

汽车:生产具有精确公差的发动机零件、齿轮和传动部件。

航天:制造涡轮叶片和其他需要高精度的关键部件。

制造业:精加工和成型工具、冲模和模具。

工具和模具制造:制造用于冲压和成型操作的精密工具和模具。

 

5) 锯切操作

锯切是一种使用带齿刀片将材料切割成所需形状和尺寸的加工工艺。其主要用途是对金属、塑料、木材和其他材料进行直线或角度切割,提供一种有效的方法来分割原材料以进行进一步加工。

锯类型

带锯:具有连续环形刀片,非常适合在大型或不规则形状的工件上进行精确、直线或曲线切割。

圆锯:利用带齿的旋转盘,用于快速进行直线切割。它们通常用于切割板材和面板。

往复锯:采用刀片的前后运动,适用于切割管道、棒材以及精度不太重要的拆除工作。

流程

直切:最常见的锯切方法,涉及沿直线切割。

斜切:允许以特定角度进行切割,通常用于框架和金属加工。

轮廓切割:与带锯一起使用以创建复杂的形状和曲线。

横切和翻录:横切是沿着木纹进行切割,而撕裂则沿着木纹进行切割。

应用领域

锯切广泛应用于多个行业:

建造:将木材、金属螺柱和管道切割成建筑结构的尺寸。

金工:分割金属棒材、板材和管道以进行制造和机加工。

制造业:准备塑料板、金属板和木材等原材料以进行进一步加工。

 

6) 拉削操作

拉削是一种使用称为拉刀的齿状工具去除材料的加工工艺。拉刀被拉或推穿过工件,切削掉材料以产生精确的形状和尺寸。其主要功能是一次性创建复杂的轮廓和高精度的内部或外部特征。

拉床

拉床有两种主要类型:

卧式拉床:这些机器使用水平运动来拉动或推动拉刀穿过工件。它们通常用于较长的工件和内拉削操作。

立式拉床:这些机器以垂直运动方式运行,非常适合较短的工件和表面拉削。它们占用的占地面积较少,通常用于大批量生产。

流程

内拉削:这涉及切割工件内的内部形状,例如键槽、花键和孔。将拉刀推入或拉过预钻孔以获得所需的形状。

表面拉削:此工艺从工件表面去除材料,形成槽、平面或复杂轮廓等特征。拉刀以直线运动穿过工件表面。

应用领域

拉削由于能够产生精确且可重复的特征而广泛应用于各个行业:

汽车:制造变速箱和其他部件的齿轮、花键和键槽。

航天:生产高精度涡轮盘、发动机部件和结构件。

制造业:在机械零件、工具和紧固件中创建复杂的轮廓。

 

7) 刨削和整形操作

刨削和整形是使用单点切削刀具产生平坦表面的加工工艺。这两种方法都用于去除材料,但它们的操作和应用有所不同。

使用机器

刨床:刨床是大型机器,工件在固定切削刀具下来回移动。它们通常用于更长和更大的工件。

塑造者:成型机是较小的机器,其中切削刀具在固定工件上来回移动。它们适用于较短和较小的工件。

流程

刨削:工件在固定切削刀具下方水平移动。它非常适合在大表面上进行长而直的切割。

成型:切削刀具水平移动穿过固定工件。整形用于较短、更复杂的切割。

应用领域

刨削和整形通常应用于:

金工:在大型部件中生产平面、凹槽和键槽。

制造业:为机械和设备制造精密零件。

工具和模具制造:在工具和模具中形成精确的表面和形状。

 

8) 放电加工(EDM)

放电加工 (EDM) 是一种非传统加工工艺,利用放电(火花)从工件上去除材料。它特别适合加工传统方法难以加工的硬质材料和复杂形状。

电火花加工机

线切割:使用细的带电金属丝切割工件,非常适合生产复杂的形状和精细的细节。

电火花成型机:使用浸入介电液中的预成型电极来腐蚀材料,非常适合创建复杂的空腔和轮廓。

流程

电火花加工的工作原理是在电极和工件之间产生一系列电火花,从而腐蚀材料。该过程由 CNC 系统控制以确保精度。应用包括制造航空航天、医疗和汽车行业的模具和复杂零件。

优点和局限性

优点:精度高,能够加工硬质材料,并且能够在无物理接触的情况下生产复杂形状。

局限性:材料去除率慢,能耗高,电极磨损。

 

9) 激光切割操作

激光切割是一种精密加工工艺,使用高功率激光束来切割、熔化或汽化材料。它以其准确性和以最少的材料浪费生产复杂设计的能力而闻名。

激光切割机

二氧化碳激光器:非常适合切割、雕刻和钻孔非金属材料,如木材、塑料和玻璃。

光纤激光器:高效且有效地切割金属,包括钢、铝和黄铜。

Nd
激光器:用于金属和非金属应用,提供高能量密度。

流程

激光切割涉及将聚焦激光束对准材料,材料吸收能量并熔化或蒸发。该工艺可实现干净、精确的切割,且切口宽度较窄。优点包括高精度、最小变形以及切割复杂形状的能力。

应用领域

激光切割广泛应用于各行业:

汽车:制造复杂的零件和车身部件。

航天:生产飞机和航天器的精密部件。

电子产品:切割小型、精密的设备零件。

制造业:为机械和设备创建详细的零件。

 

这是一个包裹!

总之,机械加工操作在现代制造中非常重要,可以为各个行业提供精度和效率。从车削和铣削到 EDM 和激光切割等先进技术,这些工艺能够制造出复杂的高质量部件。了解这些操作对于推动创新和满足当今工程挑战的需求至关重要。

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