金属切削机床及加工介绍

1、金属切削机床及加工介绍 第一节 金属切削机床的分类及型号的编制方法 一、金属切削机床的分类 金属切削机床种类繁多。我国大致可分为通用机床、专用机床 和组合机床三大类。 此外还有如按机床特性分为普通机床、 万能机床、 自动机床、半自动机床、仿形机床和数控机床等；按机床布局分为卧 式机床、立式机床、龙门机床、马鞍机床、落地机床等；按机床重量 分为中小型机床、大型机床和重型机床等。 二、金属切削机床型号的编制方法 编制机床型号，可以给使用部门选用和管理机床提供方便。由 于本书只介绍在通用机床上的切削加工， 所以，下面仅对通用机床型 号编制作一些简单介绍。 1、机床型号及其表示方法 机床型号主要反映机

2、床的类别、主要技术规格、使用及结构特 征。按照JB1838-85金属切削机床型号编制方法的规定，机床按 其工作原理、结构特点及使用范围，共分十二类。每类又分为十组， 每个组分为十个系（系列） 。 机床型号是机床产品的代号，由汉语拼音字母及阿拉伯数字组 成。（见课本） 2、机床代号及其含义 （1 ）机床的类代号 机床的类代号，用汉语拼音的大写字母表示。需要时，每类还 可分为若干分类。分类代号在类代号之前，是型号的首位，并用阿拉 伯数字表示如“ 2M ”中的“ 2”。但第一分类不标注。 (2)机床的通 用特性和结构及其代号 通用特性 当某类型机床，除有普通形式外，还有表 31-2 所列 的通用特性

3、时，则在类代号之后加通用特性代号来区分。如 CM6132 中的“M”表示精密机床。若某类机床仅有某种通用特性，而无普通 形式，则通用特性不表示。如 C2150X 6六轴棒料自动车床，由于无 普通行型，故不必表示出“ Z (自动)”的通用特性。 结构特性 对主参数相同而结构、性能不同的机床，在型 号中加结构特性代号来区分。结构特性代号用汉语拼音字母表示。 ( 3)机床的组、系代号 机床的组、系代号用两位阿拉伯字母表示，见表 31-3 ( 4)主参数的表示方法 机床型号中的主参数用折算值表示， 当折算数值大于 1 时， 则取整数；当折算数值小于 1 时，则以主参数值表示， 并在前面家“0” 。 折

4、算值就是机床的主参数乘以折算系数。 机床型号中其他代号，详见 JB1838-85金属切削机床型号编 制方法。 3、通用机床型号示例： 第二节 车床及其加工 车削加工是利用工件的旋转和刀具的直线移动加工工件的， 在车床上可以加工各种回转表面。 由于车削加工具有高的生产率， 广 泛的工艺范围以及可得到较高的加工精度等特点， 所以车床在金属切 削机床中占的比例最大，约占机床总数的 20-35%，车床是应用最广 泛的金属切削机床之一。下面以常见的 CA6140型普通机床为例来分 析车床的组成及加工特点。 一、CA6140型普通机床 CA6140型普通机床是普通精度级机床。 （一）机床的组成 图31-2

5、是CA6140型车床外形图，其主要部件如下： （ 1 ）主轴箱 用来支承主轴并通过变换主轴箱外部手柄的 位置（变速机构），使主轴获得多种转速。装在主轴箱里的主轴是一 空心件，用来通过棒料。 主轴通过装在其端部的卡盘或其他夹具上带 动工件旋转。 （2）挂轮箱 是把主轴的转动传给进给箱，调换箱内的齿 轮并与进给箱相配合， 可获得各种不同的进给量或加工各种不同的螺 纹。 （3）进给箱（走刀箱） 主轴的转动通过进给箱内的齿轮 机构传给光杠或丝杠。 变换箱体外面的手柄位置， 可使光杠或丝杠得 到不同的转速。 （4）溜板箱通过其中的转换机构将光杠或丝杠的转动变为拖板 的移动。经拖板实现纵向或横向进给运动。

6、 大拖板使车刀作纵向运动； 中拖板使车刀作横向运动； 小拖板纵向车削短工件或绕中拖板转过一 定角度来加工锥体，也可以实现刀具的微调。 （5）刀架 用来装夹刀具。 （6）尾座 安装在床身右端的导轨上，其位置可根据需要左右 调节。它的作用是安装后顶尖以支承工件和安装各种刀具。 （7）床身 是车床的基础零件，用来支承和安装车床的各个部 件，以保证各部件间有准确的相对位置，并承受全部切削力。车身上 有四条精确的导轨，以引导拖板和尾座移动。 此外还有冷却润滑装置、照明装置及盛液盘等。 （二）CA6140型车床的主要技术规格 （见课本） （三）车床上的运动 在车床上加工各种回转表面，必须具备下列运动。 （

7、1）主运动 在车床上工件的旋转为主运动。 （ 2）进给运动 即刀架的纵向和横向运动以主轴转一转，刀具 相对工件移动距离来表示进给运动的大小， 进给运动的速度较低， 以 mm/r 表示。 此外，还有刀具的切入、退出及返回等辅助运。 （四）车床的传动系统 二、车床夹具简介 车床夹具是为了保证工件的位置准确，并可靠地夹紧工件 的装置。一般是随车床一起供应的。 车床夹具一般可分为通用夹具和 专用夹具两类。常用的卧式车床夹具有卡盘、花盘、顶尖、拨盘、鸡 心夹头、心轴、中心架和跟刀架等。 1、卡盘 卡盘是应用最为广泛的卧式车床夹具。它靠背面法兰盘 上的螺纹直接装在车床主轴上。用来夹持轴类、盘类、套类等件。

8、 （1）四爪卡盘 四爪卡盘上面对称分布着四个相同的卡爪，每一个卡爪均 可单独动作， 故又称为四爪单动卡盘。 用方扳手旋动某个卡爪后面的 螺杆，就可带动该卡爪单独沿径向移动。 用四爪卡盘夹持工件，当工件直径较大且必须夹持外圆时，可 将卡爪全部反装。 又因各卡爪均可单动， 所以可用于夹持形状不规则 工件及偏心工件。 四爪卡盘的加紧力较大，所以特别适合于粗加工及加工较大的 工件。利用卡爪的“单动”性质，对工件进行轴线找正，但费时，切 找正精度不易控制。 （三）三爪卡盘 三爪卡盘有三个相距 1200的卡爪， 三个卡爪始终同时张开或靠 拢。三个卡盘的加紧力较小不能夹持形状不规则零件， 但加紧迅速方 便，

9、不需找正， 具有较高的自动定心精度，特别适合于中小型工件的 半精加工与精加工。 2、花盘 适用于装夹不便于再三爪或四爪卡盘装夹的一些形状不规 则的工件。花盘直接旋装在主轴上。 3、顶尖、拨盘与鸡心夹头 （1）顶尖 顶尖分前顶尖和后顶尖两种。前顶尖装在主轴 锥孔内随工件一起转动，与中心孔无相对运动。 后顶尖装在尾座套筒内，又分死顶尖和活顶尖两种，车削 时，死顶尖与工件中心孔由于滑动摩擦而发热， 高速时会使顶尖退火。 故多用镶硬质合金的顶尖。 死顶尖优点是对中性刚性好， 适于低速加 工较高精度的工件。 顶细小工件可使用反顶尖活顶尖与工件一起转动， 减少摩擦，适于高速切削， 它克服了死顶尖的缺点，但

10、有一定装配误 差，使加工精度降低。 （2）拨盘与鸡心夹头前后顶尖均不能带动工件旋转，当 工件用两顶尖装夹时必须通过拨盘和鸡心夹头带动旋转。 拨盘靠螺纹 旋装在主轴上， 拨盘带动鸡心夹头转动， 工件和鸡心夹头由螺钉紧固 在一起。 4、心轴 心轴是加工盘套类零件常用的夹具，按其定位表面的不同，可 分为以下几种： （1）锥度心轴 不带阶台的实体心轴有1: 10001: 1500 的锥度，其特点是制造简单，加工出的零件精度较高。但在长度上无 法定位，承受切削力较小，装卸不方便。 （ 2）圆柱心轴 用螺帽及垫圈压紧工件，利用内孔与心轴 圆柱部分较小的间隙配合来定位， 加工外圆。这种心轴一次能安装多 个零

11、件，但加工精度不高。 3）胀力心轴 靠弹性变形所产生的胀力加紧工件并进行车削 加工。装夹时把工件套在心轴上，拧紧螺帽，使开口套筒轴向移动， 心轴锥部使套筒外圆胀大， 就可把工件牢固撑紧。 这种心轴装卸工件 方便，能保证工件的同轴度要求，适于中小型零件的加工。 5 中心架与跟心架 在加工细长轴时，因工件的刚性较差，容易引起振动和变形， 影响加工精度。 为增加工件的刚性和防止变形， 常用跟刀架或中心架 作工件的辅助支承。 三、卧室车床应用范围及加工特点 车床的工艺范围相当广泛，在几乎不加其他装置的情况下，能 完成如图31-14所示的各种工作：用中心钻钻中心孔（a）;车外圆（b）; 车端面（c）；使

12、用麻花钻钻孔（d）；镗孔（e）；用绞刀绞孔（f）；切 槽和切断（ g） 车螺纹（ h） 用滚花刀滚花（ i ） 车锥面（ j） 车特 形面（ r ）；盘绕弹簧（ l）。 1 、车外圆 车外圆是最基本、最简单的切削方法。车外圆一般经过粗 车和精车两个步骤。 粗车的目的是使工件尽快的接近图纸上的形状和 尺寸。并留有一定的精车余量。粗车精度为IT11、IT12,粗糙度为12.5 卩m。精车则是切去少量的金属，以获得图纸上所需的形状、尺寸和 较小的表面粗糙度。精车精度为IT6IT 用扩孔钻扩孔（b）;用绞刀铰孔（c）;用锪钻（划钻）锪锥坑 （d）;锪鱼眼坑（e）;锪平面（f、g）;用丝锥攻螺纹孔（h）

13、。虽然 钻床可完成以上各种加工，但主要是用来钻孔、扩孔和铰孔。 1、钻孔加工的特点 （ 1）钻孔时麻花钻深埋孔中，处于封闭状态，排削困难，故散 热条件极差。再加上冷却润滑液很难到达切削区，使得刀具（在不加 冷却润滑液时） 吸收的热量达到总热量的一半以上， 容易引起刀具磨 损。 （2）钻头是定尺寸刀具，直径受加工孔径的限制，因而钻头的 强度和刚度较低。加之仅靠两条棱边导向，导向作用较差。因此，容 易造成加工孔的歪斜，孔径扩大及孔不圆等弊病。故钻孔精度低，粗 糙度大，其经济精度一般在IT10以下，Ra=6.4 25卩m。 （3）钻削时轴向力较大，主要是由横刃产生的。因为钻头切削 刃上各点的前角随半

14、径的减小变化很大。在横刃处前角约为负 540， 实际上是刮削，所以产生了很大的轴向力。 （4）由于上述三个特点，钻孔时只能选用较小的切削用量，所 以生产率低， 另外受钻头直径等多种因素限制， 钻孔直径一般不超过 100mm。 2、扩孔的特点 扩孔是对已钻出、铸出或锻出的孔用扩孔钻进一步加工的方法。 扩孔有以下特点： （1）因为扩孔时切削深度较小，再加上扩孔钻相当于具有34 个刃齿的麻花钻，且无横刃，其钻尖处前角较大，在切削深度较小时 仅靠钻尖处一小段主切削刃切削， 故扩孔时切削力小， 发热也就很少， 动力消耗及因热效应引起的刀具磨损均较小。 （ 2）由于有预加工的孔，故排削方便，冷却润滑条件好

15、。 （ 3）扩孔钻钻芯粗、刚性好，再加上有 3 4 个导向棱带，故 切削平稳，可纠正的孔的轴线歪斜。 （4）受扩钻孔直径的限制，扩孔一般只适用于直径100mm 以 下的孔的加工。 （5）由于以上原因，扩孔时可采用较大的切削用量，同时能得 到较高的加工精度和较小的表面粗糙度。一般扩孔经济精度为IT9 IT10级，表面粗糙度 Ra=3.26.3卩m。 3、铰孔的特点 铰孔属孔的精加工。这主要是因为绞刀的主、副偏角都很小。 切削刃又多，使残留面积极小，再加上铰削深度很小（精铰时 ap=0.050.25mm）、铰削速度很低。使切削力、切削热均很小，不产 生积屑瘤。同时，铰刀上很长的刮光刃对孔壁有修刮和

16、挤光的作用。 故可以得到很高的尺寸精度和很小的表面粗糙度， 使机铰的经济精度 达IT7IT8级，粗糙度为Ra=0.8-3.2卩m。手铰更高，分别为IT6 IT7级和Ra=0.40.8卩m ,但它不能校正孔的轴线，而且一般只能加 工直径 80mm 以下的孔。 三、镗床 镗床主要是用镗刀进行镗孔，由于镗床的主轴、工作台等部件 刚度好，精度较高，所以在镗床上可加工出尺寸、形状和位置精度均 较高的孔，尤其适合加工箱体类结构复杂、外形尺寸较大的工件。 镗床主要有下列几类：卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床、立式 镗床、深孔镗床、落地镗床等。 1 、卧式镗床 在卧式镗床上进行镗孔、车端面和凸缘、钻孔、铣平面、车

17、内 螺纹等加工，如图 31-29 所示。这种机床通用性好、应用广泛，所以 习惯上又称万能镗床。 卧式镗床的外型如图 19-30 所示。加工时，刀具安装在主轴 3 或平旋盘 4上。主轴箱 1 可获得各级转速和进给量， 同时还可沿立柱 2 的导轨上下移动。工件安装在工作台 5 上，同工作台一起随下滑座 7 或上滑座 5 作纵向或横向移动。可用工作台绕上滑座的导轨调整角 度以加工互相成一定角度的孔或平面。 当镗刀杆伸出较长时， 可用后 立柱 10上的支承 9 来支承镗杆，以提高镗杆的刚度。当刀具装在平 旋盘 4 的径向刀架上时，刀具可以作径向进给以车削端面。 2、落地镗床 在加工某些庞大而笨重的工件

18、时，我们希望工件在加工过程中 固定不动，运动由机床部件来实现。因此，在卧式镗床的基础上，又 产生了落式镗床。 落式镗床没有工作台， 工件直接固定在地面的平板 上。镗轴的位置， 是由立柱沿床身导轨作横向移动及主轴箱沿立柱导 轨作上下移动，来进行调整的。落地镗床较大，它的镗轴直径往往在 125mm 上。落地镗床是用于加工大型零件的重型机床，因此它具有 下列主要特点： （1）万能性大。大型工件装夹及找正困难而且费时，因此希望 尽可能在一次安装中将全部表面加工出来， 所以落地镗床的万能性较 大，机床可以进行镗、铣、钻等各种工作 。 （2）由于机床庞大，为使操纵方便起见，通常是用悬挂式操纵 板或操纵台集

19、中操纵； （3）为了观察部件位移方便，落地镗床大多备有移动部件（立 柱、主轴箱及镗轴）位移的数码显示装置，以节省观察及测量位移的 时间和减轻工人劳动强度。 第四节 铣床及其加工 一、铣床的功能与分类 铣床是用铣刀进行切削加工的机床。铣床的主运动是铣刀的旋 转运动，铣床的主参数是工作台的宽度。和刨床相比，它的切削速度 高，而且是多刃连续切削， 所以生产率较高。目前铣床在很多场合上 取代了刨床工作。 （一）卧式铣床 卧式铣床的主轴与工作台平行。为扩大机床的应用范围，有的 卧式铣床的工作台可以在水平面内旋转一定角度， 故称为万能卧式铣 床。 在生产中应用最广泛的是 X62W 卧式升降台铣床。加工时，

20、工 件安装在工作台上，铣刀装在铣刀心轴上， 在机床主轴的带动下旋转。 工件随工作台作纵向进给运动； 滑座沿升降台上部的导轨移动， 实现 横向进给运动。 升降台可沿车身导轨升降， 以便调整工件与刀具的相 对位置。横梁的前端可安装吊架，用来支承铣刀心轴的外伸端，以提 高心轴刚性。横梁可沿床身顶部水平导轨移动，调整其伸出长度。进 给变速箱可变换工作台、滑座和升降台的进给速度。 （二）立式铣床 立式升降台铣床与卧式铣床的主要区别是：立式铣床的主轴与 工作台垂直。如图 31-33 所示。有些立式铣床为了加工需要，可以把 立铣头旋转一定的角度，其他部分与卧式升降台相同。 卧式及立式铣床都是通用机床，常适用

21、于单件及成批生产中。 二、铣床附件 为了扩大铣床的加工范围， 铣床一般均配有附件。常用附件有 以下几种： （一）平口钳 铣削加工常用平中钳夹紧工作。它具有结构简 单、夹紧可靠和使用方便等特点，广泛用于装夹矩形工件。生产中常 用的是可调整的回转式平中钳。 （二）回转工作台 回转工作台主要用来加工带有内外圆弧面 工件及对工件分度。分为手动进给和机动进给两种。 图 3134 所示为机动回转工作台。 传动轴可与铣床的传动装置 相联结，以实现机动进给。 扳动手柄可以接通或断开机动进给。调整 挡块 2的位置，可以使转盘 1自动停止在预定位置上。 若将手轮 5上， 可进行手动进给。 （三）、分度头 分度头是

22、铣床上最常用的标准附件，常用分度 头的格规有FW250、FW320、FW1O0 FW500等多种。规格代号中的 F表示分度头，W表示万能，数字表示分度头能加工最大直径。 1、分度头的结构 如图 3135 所示。工作时， 将分度头固定在铣床的纵向工作 台上并利用纵向工作台中间一条 T形槽（该槽精度最高）和一长导向 键保证分度头主轴与纵向工作台的方向一致。 主轴前端有莫氏锥孔以 便插入顶尖 1 支承工件。主轴外部有螺纹为了旋装卡盘以装夹工件 球形扬头可带支主轴在 -5度至 95 度范围内任意回转。分度盘上有多 圈数目不同的准确等分的孔， 摇动分度手柄， 通过分度头内部的蜗秆 和齿轮机构带动主轴旋转

23、， 并利用与分度手轮一同旋转的定位销将分 度手柄固定在分度盘的某一孔的位置上。 定位销每次在同一孔圈上转 过相同的孔数，则主轴转过相同角度，从而实现对工件进行分度。扇 形板的作用是保证分度手柄每次转过相同孔数。 2、分度头的功用 （1）把工件安装成需要的角度 松开球形杨头的紧固螺钉，可 调整主轴的角度。如铣斜面时及铣圆锥齿轮时即需如此。 （2）分度 利用分度头可进行等分与不等分分度， 以加工键槽、 齿轮轮齿等。 （3）铣螺旋槽时连续转动工件 将纵向工作台进给丝杠的转动， 利用挂轮传给分度头主轴即可实现。 3、分度方法 （1）简单分度法 直接利用分度盘上的孔圈不需利用分度盘 的附加转动即能进行分

24、度的方法。 分度盘的正反面都有几圈精确等分的定位孔。 分度头手柄转数与主轴转数之比叫分度头定数。 FW250 的分度 定数为 40，即分度手柄转一圈， 主轴转过 1/40 圈。若要进行 Z 等分， 即欲使主轴转过 1/Z 圈，则分度头手柄所转的圈数应为 N=40/Z 圈 显然，若 Z=2、4、5、 8、10、20、40，手柄转过的圈数均为整 数，利用任意一孔圈均可简单分度。否则按下述办法进行： N 为真分数Z=65 时N=40/65=8/13=24/39 圈 N 为假分数Z=27 时N=40/27=1X( 26/54 )圈 24/39 圈，即手柄在孔数为 39的孔圈中转过 24各孔距。 1 X

25、(26/54)圈，即手柄转过1圈后还在孔数为54的孔圈中转 过 26 各孔距。 (2)其它分度法 除简单分度法外，较常用的还有差动分度 法、近似分度法、复式分度法等。 三、铣削的应用范围及加工特点； (一)在铣床上的加工范围相当广泛，如图 31 -36所示。 1 、铣水平面、斜平面、垂直平面(可在各式铣床上进行) (1) 在卧式铣床上用圆柱铣刀铣水平面，如图 a 所示。 (2) 在立式或龙门铣床上用端铣刀铣水平面，如图 b 所示。 (3) 在卧式铣床上用角铣刀铣斜面(图g,相当于铣V形槽的一 个斜面，并可用单角铣刀) 。 ( 4)在卧式铣床上将工件倾斜安装，用圆柱铣刀铣斜面，如图 c 所示。

26、( 5)在立铣或龙门铣上将主轴回转一角度，用端铣刀铣斜面， 如图 d 所示。 ( 6)在立铣或龙门铣上将工件倾斜安装，用端铣刀铣斜面，如 图 e 所示。 7）在卧铣或龙门铣上用端铣刀铣垂直面，如图 f 所示 2、在卧式铣床上用角铣刀铣 V 形槽，如图 g 所示。 3、铣沟槽 （1）在立式或龙门铣床上用立铣刀铣削（图 h） （2）用槽铣刀在卧式铣床上铣削（图 n,铣键槽） 4、 在卧式或龙门铣床上用三面刃盘铣刀铣台阶，如图i 所示。 5、 在卧式铣床上用三面刃组合铣刀铣两侧面，如图j 所示。 6、在卧式铣床上用片铣刀切断，如图 k 所示。 7、在卧式铣床上用成形铣刀铣特形面，如图 l 所示。 8

27、、 在立式铣床上使用分度头用立铣刀铣凸轮，如图m 所示。 9、 在卧式铣床上使用分度头用槽铣刀铣花键槽，如图n 所示， 铣单键槽时则不用分度头。 10、在卧式铣床上用与螺旋槽法截面廓形相适应的成形盘铣刀 铣螺旋面，如图 0 所示。 11、先在卧式铣床上用三面刃盘铣刀或先在立铣上用立铣刀铣 出T形槽的垂直槽，然后用T形槽铣刀在立铣床上铣出T形槽的水平 槽，如图 p 12、先在立式铣床上用立铣刀铣出矩形直槽，然后用立式燕尾 槽铣刀铣出燕尾面，如图 q 所示。 此外，在铣床上还可以加工圆锥齿轮。 （二）铣削加工的特点 1、铣削加工的优点： 铣刀是多刃刀具，一般来说同一时刻只有几个刀齿参与工作， 其它

28、刀齿均处于非工作状态。这样每一刀齿均有较充分的冷却时间， 因而提高铣刀耐用度。 因铣刀是多刃刀具，铣削工作量由多个刀齿平均负担，所以可 采用大的进给量。 主运动是旋转运动，无惯性限制所以可采用高速切削。 由于上述原因，使铣削生产率、铣刀耐用度均比刨削高，加工 精度比刨削约高难度12级，粗糙度与刨削大致相同。 2、铣削加工的缺点： 铣刀每一刀齿均是周期性地参加切削，故每一刀齿在切入与切 离时会造成冲击现象，这是影响铣刀耐用度、切削速度的提高，使加 工精度和粗糙度不高。 铣削时，切削厚度和切削面积是变量， 因此切削力周期性变化， 容易引起振动。 铣削经济精度为IT9IT10,表面粗糙度为1.63.

29、2卩m。 第五节 刨削、插削、拉削及其加工 一、刨削 刨床主要用于各种平面、沟槽和成形表面的加工。刨床主运动 是刀具或工作台的直线往复运动， 换向时惯性力较大。 这限制了主运 动速度的提高 （单位 m/min ）。因空行程不进行切削， 故生产率较低。 在大批量生产中， 逐渐被铣削和拉削代替。 但因结构简单、调整方便。 在单件生产和维修中仍采用刨削。 1、牛头刨床 牛头刨床在单件小批生产及修配加工中应用较为广泛。它的主 参数是指最大刨削长度。 刨削时，工件装夹在工作台上。工作台沿床身垂直导轨作上下 移动，沿横梁导轨作水平移动，调整工作相对于刀具的位置。刨刀装 夹于刀架上，靠滑枕沿床身水平导轨作水

30、平往复运动，形成主运动。 进给运动是在空行程中通过棘轮机构间歇转动带动工作台沿横梁水 平导轨移动来实现。 摇动刀架上方的手柄可调节吃刀深度， 或实现刨 侧面时的手动垂直（或斜向）进给。主运动速度，进给运动速度，主 运动的行程长短以及主运动的起、 终点位置， 均可利用相应的手柄来 调节。 在空行程时，为防止刀具与工件之间摩擦，将被刨刀抬起，工 作行程时，再靠自重或利用电磁装置将刨刀复位。 牛头刨床的刀架可绕水平轴转过一定角度实现刨斜面。 2、龙门刨床 工件装夹在工作台上，工作台沿床身导轨作直线往复运动（主 运动）。侧刀架可沿立柱导轨上下移动（垂直进给）以加工垂直面， 上刀架可沿横梁导轨作水平移动

31、（水平进给）以加工水平面，同时横 梁又可带动全部上刀架沿立柱导轨上下移动以调节刨刀高度。另外， 所有刀架均可转过一个角度以刨削斜面，其简图如 31-39 所示。其主 参数是指最大刨削宽度。 龙门刨床主要用来加工大平面，尤其是长而窄的平面，也可用 来加工沟槽或同时加工几个中、 小型零件的平面。 由于巨型工件装夹 较费时，所以大型龙门刨床往往还有铣头和磨头等附件， 以便使工件 在一次安装中完成刨、 铣及磨等工作。 这种机床又称为龙门刨铣床或 龙门刨铣磨床。 这种机床的工作台既可作快速的主运动， 又可作慢速 的进给运动。 二、刨削的应用范围及加工特点： 刨削主要完成水平面、垂直面、斜面、直槽、燕尾槽

32、、 T 形槽及 成形面的加工，如图 31-40 所示。刨削加工有如下特点： 1、在牛头刨床上刨削时，滑枕处于悬臂状态，悬臂越长则刚性 越差，再加冲击引起的振动，使刨削精度降低。牛头刨床刨削的经济 精度为IT10IT11级，表面粗糙度为R= 1.63.2卩m。只能满足一般 使用要求，龙门刨削则不存在上述不利因素。 2、刨削的主运动为往复直线运动，受惯性限制，使刨削速度很 难提高，再加上空程时不切削，所以刨削生产率较低，一般只适用于 单件小批生产及修配。 但加工型平面，尤其是大型狭长平面，龙门刨削现在仍是生产 中使用的主要方法之一 （另一种大型平面的加工方法是在龙门铣床上 铣削，具有很高的生产率）

33、 三、插床 插床的外形如图 31-41。滑枕可沿立柱的导轨作上下往复运动， 使刀具实现主运动。 工件安装在圆工作台上， 圆工作台可带动工件回 转，作间歇的圆周进给。 上滑座和下滑座可分别带动工件作纵向和横 向进给。插床的生产率较低，通常只用于单件、小批生产中插削槽、 平面及成型表面等。插麻的主参数是指最大插削长度，单位mm。 四、拉床 拉床是指用拉刀进行加工的机床。拉床用于加工通孔、平面及 成形表面。图 19-42 是适于拉削的一些典型表面。 拉削时拉刀使被加工表面在一次走刀中成形，所以拉闲的运动 比较简单，它只有主运动，没有进给运动。切削时，拉刀作低速平稳 的直线运动， 同时拉刀承受的切削力

34、也很大， 所以拉床的主运动通常 是由液压驱动的。 拉刀或固定拉刀的滑座往往是由油缸的活塞杆带动 的。拉床主参数指额定拉力。 拉削属封闭切削，排屑、冷却润滑困难。由于拉刀同时工作的 齿较多，所以切削力大。但拉削速度较低（为38m/min ）。采用液 压传动，工作平稳，薄的切削层，高精度的拉刀，可获得较高的精度 （IT6IT8）和较小的粗糙度（0.11.6卩m）。拉削时，每一刀齿只 工作一次，拉刀的耐用度和使用寿命很高。拉刀所有刀齿通过后，即 完成全部粗、精加工；所以生产率高。 第六节 磨床及其加工 一、磨床 磨床用砂轮作切削工具，对工件表面进行切削加工的精密加工 的机床。 磨削时，以砂轮的高速旋

35、转做主运动，工件低速旋转作圆周进 给，同时作轴向进给，每次行程完后，砂轮作横向切深移动。 磨床的种类很多目前生产中应用较多的有外圆磨床、内圆磨床、 平面磨床和工具磨床等。 1、外圆磨床 它由床身、头架、工作台、砂轮架、内磨置、床 身垫板、滑鞍、尾架、横向进给装置、液压传动系统装置和冷却装置 等组成。床身用来安装各种部件， 其内部装置有液压传动装置和其它 装置，床身上有两条相互垂直的导轨：纵向导轨和横向导轨。纵导轨 安装工作台， 磨床工作台的纵向往复运动，是由机床的液压传动装置来实现 的。液压传动具有较大范围内无级调速、 机床运转平稳、无冲击振动、 操作简单方便。 2、平面磨床 根据砂轮磨削方式

36、的不同，分为用砂轮圆周面进行磨削的及砂 轮端面进行磨削的两类平面磨床。 根据工作台形状不同， 平面磨床又 可分为矩形工作台和圆形工作台两类。 普通平面磨床的主要类型有卧 轴矩台式、卧轴圆台式、主轴矩台式和立轴圆台式 4 种。它是由床身、 工作台、砂轮架、立柱、液压传动系统等部件组成。在磨削时，工件 安装在工作台上， 工作台在床身水平纵向导轨上， 由液压传动作纵向 直线往复运动， 也可用手轮移动进行高速调整。 工作台上装有电磁吸 盘或其它夹具以装夹工件。砂轮架沿滑座的燕 尾导轨作横向间歇进给运动，滑座和砂轮架一起可沿立柱的导 轨作垂直间歇切入进给运动。 二、砂轮 砂轮是磨削加工的重要工具，它是由

37、磨料和结合剂焙烧而成的 多孔物体。砂轮的特性取决于磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形 状尺寸及制造工艺的不同。 砂轮对磨削加工的精度、 表面粗糙和生产 率有着重要影响。 与其它切削刀具相比较，砂轮有一种特殊性能 -自锐性（又叫自 砺性）。它是指被磨钝了的磨料颗粒在切削力的作用下自行从砂轮上 脱落或自行破碎， 从而露出新的锐粒刃口的性能。 砂轮因为具有自锐 性，才能保证在磨削过程中始终锐利， 才能保证磨削的生产率和质量， 才能保证磨削过程顺利进行。 1、磨料 磨料是制造砂轮的主要原料，直接担负着磨削工作，是砂轮上 的“刀头”。因此，磨料必须锋利，并具有高的硬度及良好的耐热性 能和一定的韧性。 按

38、 GB2476-8（3 磨料代号） 的规定，磨料分两大类： 刚玉类和碳化物类， 见表 31-6。与碳化物类相比， 刚玉类磨料硬度稍 低，韧性好（即磨粒不易破碎）与结合剂结合能力较强，所以用这种 磨料制成的砂轮易被磨钝且自锐性差， 不宜磨削硬质合多类高硬度材 料以及铸铁、黄铜、铝等高脆性或提高韧性材料。宜于磨削各种钢料 及高速钢。而碳化物类磨料用来磨削特硬材料以及高脆性或极高韧性 的材料比较合适。 2、粒度 粒度指磨炎颗粒的大小。其大小决定了工件的表面粗糙度和生 产率。GB2744-83（磨料料及其组成）规定磨料凿度按颗粒大小分41 个号： 4#、5#、6#、7#、8#.、180#、220#、2

39、40#、W63、W50.、 W1.0、W0.5。 4#至 240#磨料粒度组成用筛分法测定，粒度号数越大，表示磨 粒尺寸越小；W63至W0.5叫微粉，W后的数字表示微粉尺寸（卩m）, 用显微镜分析法测定。 3、结合剂 结合剂的作用是将磨料颗粒结合成具有一定形状的砂轮。根据 GB2484-84 （磨具代号）规定，结合剂有陶瓷结合剂（ V）树脂结合 剂（B）、橡胶结合剂（R）、菱苦土结合剂（Mg）四种。其中陶瓷结 合剂具有很多优点，如耐热、耐水、耐油，耐普通酸碱等，故应用较 多。其主要缺点是性较脆，经不起冲击等。 4、硬度 磨具的硬度是指在外力作用下，磨粒脱落的难易程度。磨粒不 易脱落的硬度高，反之，硬度就低。磨具硬度对磨削性能影响很大， 太软，磨粒尚未变钝便脱落， 使磨具形