机械制造技术基础课件第一三章讲解

1、卢秉恒主编 授课老师：杨老师 电话QQ：270519538 第一节第一节 零件成型方法零件成型方法 第二节第二节 机械加工方法机械加工方法 第一节：零件成形原理第一节：零件成形原理 （1）熟悉传统加工方法的加工范围）熟悉传统加工方法的加工范围 （2）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工 工艺特点工艺特点 学习目的与要求：学习目的与要求： 第一节 零件成形方法 传统成形方法传统成形方法 特种成形方法特种成形方法 现代快速成形方法现代快速成形方法 快速成型技术快速成型技术(RAPID PROTOTYPING：简称RP): 直接根据直接

2、根据(CAD- Computer Aided Design)模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它 集成了集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果， 是现代制造技术的的重要组成部分。是现代制造技术的的重要组成部分。 与传统制造方法不同，快速成形从零件的与传统制造方法不同，快速成形从零件的CAD几何模型出发，通过几何模型出发，通过 软件分层离散和数控成形系统，用激光束或其它方法将材料堆积而形成软件分层离散和数控成形系统，用激光束或其它方法将材料堆积而形成 实体零件。实体零件。 由于它把

3、复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以 在不用模具和工具的条件下生产成几乎任意的零部件，极大地提高了生在不用模具和工具的条件下生产成几乎任意的零部件，极大地提高了生 产效率和制造柔性。产效率和制造柔性。 成形方法按制造过程中质量成形方法按制造过程中质量M的变化分类的变化分类 零件的成形方法零件的成形方法 零件的成形方法零件的成形方法 1.零件成形方法 1.11.1、m0m0材料去除工艺材料去除工艺 m0m0材料累积工艺材料累积工艺 m0， 20世纪80年代出现额快速成形技术，在成形中通过 材料获得所需形状，这种造形方法又称为

4、材料累加法。 传统成形方法 传统成形加工传统成形加工 塑性加工方法塑性加工方法加温加压成型加工加温加压成型加工机械加工方法机械加工方法 锻压、轧压、冷挤、锻压、轧压、冷挤、 热挤等加工热挤等加工 铸造、粉末冶金等铸造、粉末冶金等 切削加工：车、铣、钻、切削加工：车、铣、钻、 镗等镗等 磨削加工：磨、研磨、磨削加工：磨、研磨、 抛光等抛光等 特种成形方法 特种成形方法特种成形方法 高能加工高能加工电及化学加工电及化学加工 电火花、线切割、三束（离子、电火花、线切割、三束（离子、 电子、激光束）等加工电子、激光束）等加工 电解加工、电化学抛光等电解加工、电化学抛光等 成形方法按制造过程中质量M的变

5、化分类 按由原材料制造成按由原材料制造成 零件的过程中，质零件的过程中，质 量量M的变化分类的变化分类 M0 （质量减少（质量减少） M=0 （质量基本不变）（质量基本不变） M0 （质量增加）（质量增加） 机械加工方法机械加工方法 塑性加工及模具成塑性加工及模具成 形方法形方法 快速成型法快速成型法 （RP技术）技术） 第二节 机械加工方法 车削加工车削加工 铣削加工铣削加工 磨削加工磨削加工 钻削（扩、铰）与镗削加工钻削（扩、铰）与镗削加工 一、车削加工 特点特点 1、成形运动：工件旋转；刀具相对工件移动。、成形运动：工件旋转；刀具相对工件移动。 2、易保证各加工表面间的位置精度。、易保证

6、各加工表面间的位置精度。 3、切削过程平稳。、切削过程平稳。 4、切削效率高。、切削效率高。 5、刀具简单。、刀具简单。 加工精度加工精度 普通车削加工：精度普通车削加工：精度IT8IT7；表面粗糙度；表面粗糙度Ra6.31.6um。 精车时：精度精车时：精度IT6IT5；表面粗糙度；表面粗糙度Ra0.40.1um. 超精密车削时：表面粗糙度可达超精密车削时：表面粗糙度可达Ra0.04um. 适用范围适用范围 车削能形成工件型面：内、外圆柱面车削能形成工件型面：内、外圆柱面 内、外圆锥面内、外圆锥面 端面、沟槽端面、沟槽 特定回转曲面特定回转曲面 二、铣削加工铣削加工 升降台铣床分类升降台铣床

7、分类 （按铣刀轴线与工作台面关系）（按铣刀轴线与工作台面关系） 卧式铣床卧式铣床 （铣刀轴线与工作台面平行）（铣刀轴线与工作台面平行） 立式铣床立式铣床 （铣刀轴线与台面垂直）（铣刀轴线与台面垂直） 相同相同顺铣顺铣 工作中易引起工作台和工作中易引起工作台和 工件一起向前窜动，易引起打刀。工件一起向前窜动，易引起打刀。 相反相反逆铣逆铣 避免工作台和工件向前窜动避免工作台和工件向前窜动生产中生产中 常用，但铣削力使工件又抬起的趋势，常用，但铣削力使工件又抬起的趋势， 易引起震动易引起震动不易铣薄板件不易铣薄板件 按主运动方向与进给按主运动方向与进给 方向是相同还是相反分方向是相同还是相反分 铣

8、床 特点特点 1、成形运动：铣刀回转运动；工件作直线或曲线运、成形运动：铣刀回转运动；工件作直线或曲线运 动。动。 2、切削过程不平稳。、切削过程不平稳。 3、切削效率高。、切削效率高。 加工精度加工精度 铣削加工：精度铣削加工：精度IT8IT7；表面粗糙度；表面粗糙度Ra6.31.6um。 铣削加工一般不用于精加工铣削加工一般不用于精加工. 适用范围适用范围 铣削能形成工件型面：铣削能形成工件型面： 平面、沟槽平面、沟槽 特定曲面特定曲面成形铣刀成形铣刀 复杂曲面复杂曲面数控铣床、球头铣刀数控铣床、球头铣刀 三、磨削加工 砂轮组成砂轮组成 1、砂轮、砂轮用结合剂把磨粒粘接起来，经压坯、干燥、

9、焙烧及车用结合剂把磨粒粘接起来，经压坯、干燥、焙烧及车 整而成整而成 砂轮由磨粒、气砂轮由磨粒、气 孔、结合孔、结合 剂三部分组成。剂三部分组成。 2、磨粒、磨粒刚玉类（刚玉类（Al2O3 ）、）、 碳化硅类（碳化硅类（SiC ）、超硬材料（金刚石）、超硬材料（金刚石 、立方氮化硼）、立方氮化硼） 3、结合剂、结合剂树脂基（树脂基（B）、金属基（）、金属基（M）、陶瓷基（）、陶瓷基（V） 特点特点 1、成形运动：砂轮旋转；工件旋转或移动。、成形运动：砂轮旋转；工件旋转或移动。 2、加工过程平稳。、加工过程平稳。 3、磨削效率低。、磨削效率低。 4、易加工脆、硬材料。、易加工脆、硬材料。 5、磨

10、削时产生大量热。、磨削时产生大量热。 加工精度加工精度 一般磨削加工：精度一般磨削加工：精度IT6IT4；表面粗糙度；表面粗糙度Ra1.250.01um。 精磨时：表面粗糙度精磨时：表面粗糙度Ra0.10.008um. 适用范围适用范围 平面平面平面磨床平面磨床 内外圆柱面内外圆柱面内、外圆磨床内、外圆磨床 圆锥面、异形面圆锥面、异形面 四、钻、扩、铰及镗削加工 特点特点 1、钻孔：采用钻头加工孔，通常用钻床，也可用加工中心或车床。、钻孔：采用钻头加工孔，通常用钻床，也可用加工中心或车床。 精度精度IT10；粗糙度；粗糙度Ra12.5。 2、扩孔：使用扩孔钻加工孔，通常用钻床，也可用加工中心或

11、车床。、扩孔：使用扩孔钻加工孔，通常用钻床，也可用加工中心或车床。 精度精度IT10 IT9 ；粗糙度；粗糙度Ra6.3 Ra3.2. 但，通常不能提高孔的位置度精度。但，通常不能提高孔的位置度精度。 3、铰孔：使用铰刀加工孔，可用钻床，也可用加工中心或车床。、铰孔：使用铰刀加工孔，可用钻床，也可用加工中心或车床。 精度精度IT9 IT7 ；粗糙度；粗糙度Ra1.6 Ra0.4. 但，通常不能提高孔的位置度精度。但，通常不能提高孔的位置度精度。 4、镗孔：用镗刀加工孔，可在镗床、车床或加工中心上完成。、镗孔：用镗刀加工孔，可在镗床、车床或加工中心上完成。 一般精度一般精度IT8 IT7 ；粗糙

12、度；粗糙度Ra1.6 Ra0.8. 精镗精度精镗精度IT7 IT76；粗糙度；粗糙度Ra0.2 Ra0.4 同时同时,可提高孔的位置度精度。可提高孔的位置度精度。 孔的加工工艺孔的加工工艺 1、位置度精度要求不高的中小孔加工工艺、位置度精度要求不高的中小孔加工工艺 钻、铰钻、铰 钻、扩、铰钻、扩、铰 2、位置度精度要求较高的中小孔加工工艺、位置度精度要求较高的中小孔加工工艺 钻、镗钻、镗 钻、扩、镗、（铰）。钻、扩、镗、（铰）。 3、直径较大孔（、直径较大孔（D50 mm)的加工工艺的加工工艺 通常：镗通常：镗 学习目的与要求学习目的与要求 （1）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工工艺）熟悉

13、主要加工机床的类型、结构及其加工工艺 特点特点 （2）了解各种刀具的结构和用途）了解各种刀具的结构和用途 （3）了解机床的分类和型号编制方法）了解机床的分类和型号编制方法 （4）熟悉机床的传动方法和传动链）熟悉机床的传动方法和传动链 （5）了解特种加工与常规切削加工的区别）了解特种加工与常规切削加工的区别 （6）了解特种加工的原理、特点和应用范围）了解特种加工的原理、特点和应用范围 主要内容主要内容 第第1 1章章 机械加工方法与切削机床机械加工方法与切削机床 1.1 1.1 传统切削加工方法与切削机床传统切削加工方法与切削机床 1.1.1 1.1.1 车削与车床车削与车床 1.1.2 1.1

14、.2 铣削与铣床铣削与铣床 1.1.3 1.1.3 刨削与刨床刨削与刨床 1.1.4 1.1.4 钻削与钻床钻削与钻床 1.1.5 1.1.5 镗削与镗床镗削与镗床 1.1.6 1.1.6 磨削与磨床磨削与磨床 1.2 1.2 曲面加工方法与加工机床曲面加工方法与加工机床 1.2.1 1.2.1 齿面加工与加工机床齿面加工与加工机床 1.2.2 1.2.2 复杂曲面加工与加工中心复杂曲面加工与加工中心 1.3 1.3 特种加工方法与加工机床特种加工方法与加工机床 1.3.1 1.3.1 电火花加工电火花加工 1.3.2 1.3.2 电解加工电解加工 1.3.3 1.3.3 激光加工激光加工 1

15、.3.4 1.3.4 超声波加工超声波加工 1.4 1.4 金属切削机床基础金属切削机床基础 1.4.1 1.4.1 概述概述 1.4.2 1.4.2 金属切削机床的主要部件金属切削机床的主要部件 1.5 1.5 现代机床的发展现代机床的发展 1.5.1 1.5.1 数控机床数控机床 1.5.2 1.5.2 加工中心加工中心 思考与练习：思考与练习： 1-2传统切削加工方法与切削机床传统切削加工方法与切削机床 一、车削加工与车床一、车削加工与车床 1、车削加工、车削加工 运动：运动：工件旋转作主运动、车刀作进给运动工件旋转作主运动、车刀作进给运动 工艺特点工艺特点 适用范围广适用范围广 易保证

16、被加工零件各表面的位置精度易保证被加工零件各表面的位置精度 可用于有色金属零件的精加工可用于有色金属零件的精加工 切削过程比较平稳切削过程比较平稳 生产成本较低生产成本较低 加工的万能性好加工的万能性好 车床加工典型工序车床加工典型工序 外圆柱面外圆柱面 外圆锥面外圆锥面 螺纹螺纹端面端面沟槽沟槽 内圆锥面内圆锥面内圆柱面内圆柱面 旋转曲面旋转曲面 中心孔中心孔 打孔打孔 滚花滚花 2、车床的种类、车床的种类 卧式车床卧式车床 立式车床：立式车床：主要用于加工主要用于加工径向尺寸大径向尺寸大而而轴向尺寸相对较小轴向尺寸相对较小 且且形状比较复杂形状比较复杂的的大型大型或或重型重型零件。按结构形

17、式分为零件。按结构形式分为单柱单柱 式式和和双柱式双柱式 转塔车床：转塔车床：没有尾座和丝杠没有尾座和丝杠，床身尾部装有，床身尾部装有多工位刀架，多工位刀架， 一般一般不能车螺纹不能车螺纹 二、铣削加工与铣床二、铣削加工与铣床 1、铣削加工、铣削加工 运动：运动：铣刀旋转作主运动、工件作进给运动铣刀旋转作主运动、工件作进给运动 应用：应用：平面、沟槽、复杂曲面、孔平面、沟槽、复杂曲面、孔 工艺特点：工艺特点： 生产效率高生产效率高 刀齿散热条件较好刀齿散热条件较好 铣削加工应用范围广泛铣削加工应用范围广泛 铣削时容易产生振动铣削时容易产生振动 分类：分类： 平面铣削平面铣削 端铣端铣 周铣周铣

18、 逆铣逆铣 顺铣顺铣 （1）端铣与周铣）端铣与周铣 端铣：端铣：加工质量好，加工质量好，大平面大平面铣削铣削 周铣：周铣：适应性较强，适应性较强，小平面、沟槽、成形面小平面、沟槽、成形面 加工特点比加工特点比 较：较： 端铣的生产率高于周铣端铣的生产率高于周铣 端铣的加工质量比周铣好端铣的加工质量比周铣好 周铣的适应性比端铣好周铣的适应性比端铣好 （2） 顺铣与逆铣顺铣与逆铣 顺铣：顺铣：主切削运动方向与工件进给方向相同主切削运动方向与工件进给方向相同 逆铣：逆铣：主切削运动方向与工件进给方向相反主切削运动方向与工件进给方向相反 加工特点比较加工特点比较 顺铣容易引起打刀；逆铣则可以避免打刀顺

19、铣容易引起打刀；逆铣则可以避免打刀 铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件时，采用逆铣铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件时，采用逆铣 逆铣时，切削厚度从零开始增大，加速刀具的磨损逆铣时，切削厚度从零开始增大，加速刀具的磨损 逆铣时，铣削力将工件上抬，容易引起振动逆铣时，铣削力将工件上抬，容易引起振动 2、铣床的种类、铣床的种类 升降台式铣床升降台式铣床 卧式升降台铣床：主轴水平卧式升降台铣床：主轴水平 立式升降台铣床：主轴垂直立式升降台铣床：主轴垂直 床身式铣床：床身式铣床：工作台不升降，加工中等尺寸的零件工作台不升降，加工中等尺寸的零件 龙门铣床：龙门铣床：适于采用大切削用量的切削适于采用大切削用量

20、的切削 双轴圆形工作台铣床双轴圆形工作台铣床 龙门铣床龙门铣床 三、刨削加工与刨床三、刨削加工与刨床 1、刨削加工、刨削加工 运动：运动：刀具的往复直线运动为主切削运动、工件台带刀具的往复直线运动为主切削运动、工件台带 动工件作间歇的进给运动动工件作间歇的进给运动 应用：应用：平面、直槽、母线为直线的成形面平面、直槽、母线为直线的成形面 工艺特点：工艺特点： 机床与刀具简单，通用性好机床与刀具简单，通用性好 刨削精度低刨削精度低 生产率低生产率低 加工成本低加工成本低 2、刨床的种类、刨床的种类 龙门刨床：龙门刨床：工作台带着工件作直线往复运动；大型工工作台带着工件作直线往复运动；大型工 件件

21、 牛头刨床：牛头刨床：滑枕带着刨刀作直线往复运动滑枕带着刨刀作直线往复运动 插床：插床：立式刨床。主运动为滑枕带动插刀沿垂直方向的直立式刨床。主运动为滑枕带动插刀沿垂直方向的直 线往复运动线往复运动 四、钻削加工与钻床四、钻削加工与钻床 1、钻削加工、钻削加工 运动：运动：钻头的旋转运动为主切削运动，钻头的轴向钻头的旋转运动为主切削运动，钻头的轴向 运动为进给运动运动为进给运动 应用：应用：钻、扩、铰孔；攻丝；锪孔、锪平等钻、扩、铰孔；攻丝；锪孔、锪平等 （1）钻孔）钻孔 粗加工粗加工 刀具：刀具：麻花钻麻花钻 特点：特点：容易产生容易产生“引偏引偏” 排屑困难：分屑槽排屑困难：分屑槽 切削热

22、不易传散切削热不易传散 加工精度差加工精度差 钻孔隐偏钻孔隐偏 减少隐偏措施减少隐偏措施 预钻锥形定心坑预钻锥形定心坑 钻套为钻头导向钻套为钻头导向 四差一大四差一大 导向差、刚性差、加工精度差、切削条件差导向差、刚性差、加工精度差、切削条件差 和轴向力大和轴向力大 （2） 扩孔和铰孔扩孔和铰孔 分别为分别为半精加工半精加工和和精加工精加工 扩孔钻的结构特点：扩孔钻的结构特点： 刚性较好刚性较好 导向性较好导向性较好 切削条件好切削条件好 铰孔特点：铰孔特点：P10P11 注意注意 扩孔和铰孔无法提高孔轴线的位置精度和直线扩孔和铰孔无法提高孔轴线的位置精度和直线 度；而镗孔则可以度；而镗孔则可

23、以 2、钻床的种类、钻床的种类 立式钻床立式钻床 摇臂钻床摇臂钻床 其他钻床（如深孔钻床）其他钻床（如深孔钻床） 五、镗削加工与镗床五、镗削加工与镗床 1、镗削加工、镗削加工 运动：运动：镗刀旋转为主切削运动，工件或镗刀直行为进镗刀旋转为主切削运动，工件或镗刀直行为进 给运动给运动 应用：应用：直径较大的已有孔和孔系；外圆和平面直径较大的已有孔和孔系；外圆和平面 工艺特点工艺特点 加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件 加工范围广泛加工范围广泛 能获得较高的精度和较低的粗糙度能获得较高的精度和较低的粗糙度 可有效地校正原孔的轴线偏斜，保证孔及孔系的位置

24、可有效地校正原孔的轴线偏斜，保证孔及孔系的位置 精度精度 生产率低生产率低 2、镗床的种类、镗床的种类 卧式镗床卧式镗床 车床镗孔车床镗孔 镗床镗孔镗床镗孔 区别区别 镗床是镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运镗床是镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运 动；车床是工件旋转作主运动，车刀作进给运动动；车床是工件旋转作主运动，车刀作进给运动 坐标镗床坐标镗床 卧式坐标镗床卧式坐标镗床 立式坐标镗床立式坐标镗床 立式单柱坐标镗床立式单柱坐标镗床 立式双柱坐标镗床立式双柱坐标镗床 六、磨削加工与磨床六、磨削加工与磨床 1、磨削加工、磨削加工 定义定义 运动：运动：砂轮的旋转为主运动砂轮的旋转为主运动

25、工艺特点工艺特点 加工精度高，表面粗糙度小加工精度高，表面粗糙度小 可加工高硬度材料可加工高硬度材料 径向分力大径向分力大 磨削温度高磨削温度高 砂轮的自锐性砂轮的自锐性 应用越来越广泛应用越来越广泛 2、磨床的种类、磨床的种类 外圆磨床外圆磨床 普通外圆磨床普通外圆磨床 无心磨床无心磨床 M1432AM1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床 特点：特点：工件置于砂轮和导论之间并工件置于砂轮和导论之间并 用托板支承定位，工件中心略高于两用托板支承定位，工件中心略高于两 轮中心的连线，在导论的摩擦力作用轮中心的连线，在导论的摩擦力作用 下旋转下旋转 分类：分类：纵磨法（贯穿磨法）和横磨纵磨法（贯

26、穿磨法）和横磨 法（切入磨法）法（切入磨法） 无心磨削示意图无心磨削示意图 无心磨削无心磨削 内圆磨床内圆磨床 平面磨床平面磨床 卧轴矩台平面磨床卧轴矩台平面磨床 立轴圆台平面磨床立轴圆台平面磨床 1-2 曲面加工方法与加工机床曲面加工方法与加工机床 一、齿面加工与加工机床一、齿面加工与加工机床 1、齿轮齿形加工方法、齿轮齿形加工方法 成形法成形法普通铣床普通铣床 展成法展成法滚齿机、插齿机等滚齿机、插齿机等 （1）铣齿）铣齿成形法成形法 成本低、加工精度低、生产率低、仅适用于单件小批生成本低、加工精度低、生产率低、仅适用于单件小批生 产产 或加工精度不高的低速齿轮，也用于齿形的粗加工或加工精

27、度不高的低速齿轮，也用于齿形的粗加工 铣齿工艺特点铣齿工艺特点 弧齿锥齿轮铣齿机弧齿锥齿轮铣齿机 （2 2） 滚齿滚齿展成法展成法 滚齿所需要的运动滚齿所需要的运动 主运动：主运动：滚刀的高速旋转滚刀的高速旋转 分齿运动（展成运动）：分齿运动（展成运动）：滚刀与被切齿轮之间的啮合滚刀与被切齿轮之间的啮合 关系运动关系运动 垂直进给运动：垂直进给运动：滚刀沿工件轴向的进给运动滚刀沿工件轴向的进给运动 滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮 运动：运动：展成运动展成运动渐开线齿形渐开线齿形 差动运动差动运动螺旋线齿长螺旋线齿长 四条传动链：四条传动链：速度传动链速度传动链 展成传动链展成

28、传动链 轴向进给传动链轴向进给传动链 差动传动链差动传动链 滚齿加工特点滚齿加工特点 齿形精度和机床分度精度较铣齿高齿形精度和机床分度精度较铣齿高 可滚削出同模数而不同齿数的齿轮，提高了精度，降可滚削出同模数而不同齿数的齿轮，提高了精度，降 了成本了成本 加工范围广加工范围广 连续切削，精度和生产效率高连续切削，精度和生产效率高 不能滚削内齿轮和相距太近的多联齿轮不能滚削内齿轮和相距太近的多联齿轮 适宜于单件小批或成批大量生产适宜于单件小批或成批大量生产 Y3150E型滚齿机型滚齿机 （3）插齿）插齿展成法展成法 插齿所需要的运动插齿所需要的运动 主运动主运动：插齿刀的上下往复直线运动：插齿刀

29、的上下往复直线运动 分齿运动分齿运动(展成运动展成运动)：插齿刀和工件之间的啮合关系运动：插齿刀和工件之间的啮合关系运动 圆周进给运动圆周进给运动 径向进给运动径向进给运动 让刀运动让刀运动 插齿加工特点：插齿加工特点： 节省刀具，降低成本节省刀具，降低成本 与滚齿的加工精度基本相同与滚齿的加工精度基本相同 加工出的工件的齿形精度比加工出的工件的齿形精度比 滚齿高，分齿精度略低于滚齿滚齿高，分齿精度略低于滚齿 生产效率较滚齿低生产效率较滚齿低 加工范围较广泛加工范围较广泛 适宜于单件小批或成批大量适宜于单件小批或成批大量 生产生产 （4）剃齿）剃齿展成法展成法 插齿加工特点：插齿加工特点： 齿

30、形精加工齿形精加工 精度可达精度可达7 76 6级级 主要用来提高齿形精度和齿主要用来提高齿形精度和齿 向精度，减小表面粗糙度值向精度，减小表面粗糙度值 机床结构简单，生产效率高机床结构简单，生产效率高 用于加工插齿或滚齿后未经用于加工插齿或滚齿后未经 淬火的直齿和螺旋齿圆柱齿轮淬火的直齿和螺旋齿圆柱齿轮 多用于大批大量生产的齿形多用于大批大量生产的齿形 精加工精加工 （5）珩齿）珩齿展成法展成法 珩齿加工特点：珩齿加工特点： 一种齿形光整加工过方法，属于展成法加工一种齿形光整加工过方法，属于展成法加工 具有磨齿、剃齿、和抛光等精加工的综合作用具有磨齿、剃齿、和抛光等精加工的综合作用 对齿形精

31、度改善不大对齿形精度改善不大 用于加工经过淬火的齿轮用于加工经过淬火的齿轮 （6 6）磨齿）磨齿 成形法磨齿成形法磨齿 展成法磨齿展成法磨齿 锥形砂轮磨齿锥形砂轮磨齿双碟形砂轮磨齿双碟形砂轮磨齿 （7 7）研齿）研齿展成法展成法 2、齿形加工方法选择、齿形加工方法选择 加工方案精度等级齿面表面粗糙度Ra/m适用范围 成形法铣齿9级以下6.33.2 单件小批生产中加工直齿和螺旋齿轮 及齿条 展 成 法 插齿871.6 各种批量生产中加工内外圆柱齿轮、 双联齿轮、扇形齿轮、短齿条等，但 插削斜齿只适用于大批量生产 滚齿873.21.6 各种批量生产中加工直齿、斜齿外啮 合圆柱齿轮和蜗轮 剃齿760

32、.80.4 大批量生产中滚齿或插齿后未经淬火 的齿轮精加工 珩齿761.60.4 大批量生产中高频淬火后齿形精加工 磨齿630.80.2 单件小批生产中淬硬或不淬硬齿形的 精加工 研齿0.40.2 淬硬齿轮的齿形精加工，可有效的减 小齿面的Ra值 二、复杂曲面加工与加工中心二、复杂曲面加工与加工中心 特种加工方法与加工机床特种加工方法与加工机床 种类：种类：化学、电化学、电化学机械加工，电火花加工，化学、电化学、电化学机械加工，电火花加工， 超声波加工、激光束加工，离子束加工、电子束加工，磨超声波加工、激光束加工，离子束加工、电子束加工，磨 料流加工，磨料喷射加工，液体喷射加工及各类复合加工料

33、流加工，磨料喷射加工，液体喷射加工及各类复合加工 特点特点 可加工超硬脆材料和精密微细零件可加工超硬脆材料和精密微细零件 靠电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料靠电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料 可获得很低的表面粗糙度，残余应力、冷作硬化、热可获得很低的表面粗糙度，残余应力、冷作硬化、热 影响度远小于一般金属切削加工影响度远小于一般金属切削加工 加工范围广、适应性强加工范围广、适应性强 各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用 特种加工特种加工 1、电火花加工、电火花加工 加工原理加工原理 工艺特点工艺特点 适应性强，可加

34、工任何导电的硬脆、软韧及难切削适应性强，可加工任何导电的硬脆、软韧及难切削 加工材料加工材料 “无切削力无切削力”，方便地加工难加工的小孔、窄槽、，方便地加工难加工的小孔、窄槽、 薄壁件和各种特殊及复杂形状截面的型孔、型腔等薄壁件和各种特殊及复杂形状截面的型孔、型腔等 工件表面硬度高，表面润滑性和耐磨性较好，特别工件表面硬度高，表面润滑性和耐磨性较好，特别 适用于模具制造适用于模具制造 一般加工速度较慢一般加工速度较慢 电火花加工原理示意图电火花加工原理示意图 切割各宗高硬度的导电材料切割各宗高硬度的导电材料 切割形状很复杂的模具切割形状很复杂的模具 几乎没有切削力，切割极薄或易变形的工件几乎

35、没有切削力，切割极薄或易变形的工件 金属丝电极，故不需制造成型电极金属丝电极，故不需制造成型电极 电火花线切割加工电火花线切割加工 2、点解加工、点解加工 加工原理加工原理 工艺特点工艺特点 工作电压小，电流大工作电压小，电流大 应用范围广应用范围广 生产率较高生产率较高 工具电极可长期使用工具电极可长期使用 适于加工易变形或薄壁件适于加工易变形或薄壁件 加工精度难以控制加工精度难以控制 附属设备多，造价高附属设备多，造价高 电解液腐蚀机床，污染环境电解液腐蚀机床，污染环境 3、激光加工、激光加工 加工原理加工原理 工艺特点工艺特点 无加工工具，不存在工具磨损、断屑、排屑问题无加工工具，不存在

36、工具磨损、断屑、排屑问题 几乎可加工任何难加工的金属和非金属，加工异形孔几乎可加工任何难加工的金属和非金属，加工异形孔 非接触加工，工件无受力变形非接触加工，工件无受力变形 效率高，工件受力热变形小，切割边缘质量好效率高，工件受力热变形小，切割边缘质量好 激光束传递方便激光束传递方便 易于控制易于控制 4、超声波加工、超声波加工 加工原理加工原理 工艺特点工艺特点 各种脆硬材料，特别是电火花和点解加工难以加工的各种脆硬材料，特别是电火花和点解加工难以加工的 不导电材料和半导体材料，导电的硬质合金、淬火钢不导电材料和半导体材料，导电的硬质合金、淬火钢 各种型孔、型腔及复杂成型表面各种型孔、型腔及

37、复杂成型表面 加工质量好，无残余应力、组织改变及烧伤等现象加工质量好，无残余应力、组织改变及烧伤等现象 刀具硬度可低于被加工材料的，易加工复杂形状工件刀具硬度可低于被加工材料的，易加工复杂形状工件 机床结构简单，操作维修方便机床结构简单，操作维修方便 应用应用 型孔型腔加工型孔型腔加工 超声波切割超声波切割 超声波清洗超声波清洗 超声波复合加工超声波复合加工 超声波加工示意图超声波加工示意图 1-4 金属切削机床基础金属切削机床基础 一、概述一、概述 1、机床的基本组成、机床的基本组成 动力源动力源 传动系统传动系统 基础件基础件 工作部件工作部件 控制系统控制系统 冷却系统冷却系统 润滑系统

38、润滑系统 其他装置其他装置 2、机床的运动、机床的运动 表面成形运动（工作运动）、辅助运动表面成形运动（工作运动）、辅助运动 3、机床技术性能指标、机床技术性能指标 工艺范围工艺范围 技术规格技术规格 加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度 生产率生产率 自动化程度自动化程度 机床的效率和精度保持性机床的效率和精度保持性 其他其他 机床的主要技术参数：尺寸参数、运动参数和动力参数机床的主要技术参数：尺寸参数、运动参数和动力参数 4、机床精度与刚度、机床精度与刚度 （1）机床精度：）机床精度：几何精度、运动精度、传动精度、定位几何精度、运动精度、传动精度、定位 精度、工作精度和精度保持性精度、

39、工作精度和精度保持性 （2）机床刚度：）机床刚度：静刚度和动刚度静刚度和动刚度 5、机床的分类及型号编制、机床的分类及型号编制 （1）分类）分类 （2）型号编制）型号编制 通用机床型号表示方法通用机床型号表示方法 机床的类别和组别划分机床的类别和组别划分 机床的特性代号机床的特性代号 机床主参数和第二主参数机床主参数和第二主参数 机床的重大改进顺序号机床的重大改进顺序号 同一型号机床的变型代号同一型号机床的变型代号 二、金属切削机床的主要部件二、金属切削机床的主要部件 1、主轴部件、主轴部件 （1 1）基本要求）基本要求 旋转精度、静刚度、抗振性、热变形旋转精度、静刚度、抗振性、热变形 （2

40、2）传动方式）传动方式 齿轮传动、带传动、电动机直接驱动齿轮传动、带传动、电动机直接驱动 （3 3）主轴部件结构）主轴部件结构 主轴的支承形式：主轴的支承形式：两支承方式、三支承方式两支承方式、三支承方式 构造构造 材料和热处理材料和热处理 普通机床：中碳钢普通机床：中碳钢调质处理调质处理+ +局部高频淬火局部高频淬火 精密机床等：合金钢精密机床等：合金钢 车床主轴简图车床主轴简图 主轴轴承：主轴轴承：滚动轴承、液体动压轴承、液体静压轴承、滚动轴承、液体动压轴承、液体静压轴承、 空气静压轴承、自调磁浮轴承等空气静压轴承、自调磁浮轴承等 2、机床的传动系统、机床的传动系统 （1 1）主传动系统）

41、主传动系统 按电动机类型：按电动机类型：交流电动机驱动和直流电动机驱动交流电动机驱动和直流电动机驱动 按传动装置：按传动装置：机械传动装置、液压传动装置、电气传机械传动装置、液压传动装置、电气传 动装置及它们的组合动装置及它们的组合 按变速连续性：按变速连续性：分级变速传动和无级变速传动分级变速传动和无级变速传动 （2 2）进给传动系统）进给传动系统 机械进给传动机械进给传动 液压进给传动液压进给传动 电伺服进给传动电伺服进给传动 控制类型控制类型 开环系统开环系统 闭环系统闭环系统 半闭环系统半闭环系统 电气伺服系统电气伺服系统 驱动部件驱动部件 步进电动机步进电动机( (脉冲电动机脉冲电动

42、机) ) 直流伺服电动机：直流伺服电动机：小惯量直流电动机和大惯量直流电小惯量直流电动机和大惯量直流电 动机动机 交流伺服电动机交流伺服电动机 直线伺服电动机：直线伺服电动机：同步式和感应式同步式和感应式 机械传动部件：机械传动部件：主要指齿轮主要指齿轮( (或同步齿轮或同步齿轮) )和丝杠螺母和丝杠螺母 传动副传动副 滚珠丝杠滚珠丝杠 作用：作用：旋转运动旋转运动直线运动直线运动 支承方式：支承方式：角接触球轴承或双向推力圆柱滚角接触球轴承或双向推力圆柱滚 子轴承与滚针轴承的组合轴承子轴承与滚针轴承的组合轴承 3、机床基础件：、机床基础件：床身、立柱、横梁、底座等大件床身、立柱、横梁、底座等

43、大件 （1 1）基本要求）基本要求 具有足够的刚度和较高的刚度具有足够的刚度和较高的刚度- -质量比质量比 较好的动态特性；各阶频率不共振；不因薄壁振动较好的动态特性；各阶频率不共振；不因薄壁振动 产生噪声产生噪声 热稳定性好热稳定性好 排泄通畅，吊运安全，良好的结构工艺性排泄通畅，吊运安全，良好的结构工艺性 （2 2）结构）结构 箱形类箱形类 板块类板块类 梁支类梁支类 a）车床类床身 b）镗床、龙门刨床类床身 c）大型和重型机床类床身 （3 3）材料）材料 铸铁：灰铸铁，铸铁：灰铸铁，HT200HT200，HT150HT150，HT100HT100 钢板焊接结构钢板焊接结构 预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土