金属切削加工上课讲义

1、金属切削加工6 6、中心架和跟刀架安装、中心架和跟刀架安装 加工细长轴（长径比L/D10）时，为了防止工件受径向切削力的作用而产生弯曲变形，常用中心架或跟刀架作为辅助支承，以增加工件刚性。1)中心架 固定在床身导轨上使用，有三个独立移动的支承爪，并可用紧固螺钉预以固定。使用时，将工件安装在前、后顶尖上，先在工件支承部位精车一段光滑表面，再将中心架固紧于导轨的适当位置，最后调整三个支承爪，使之与工件支承面接触，并调整至松紧适宜。中心架的应用有两种情况：（1）加工细长阶梯轴的各外圆，一般将中心架支承在轴的中间部位，先车右端各外圆，调头后再车另一端的外圆。（2）加工长轴或长筒的端面，以及端部的孔和螺

2、纹等，可用卡盘夹持工件左端，用中心架支承右端。6 6、中心架和跟刀架安装、中心架和跟刀架安装 2)跟刀架 固定在大拖板侧面上，随刀架纵向运动。跟刀架有两个支承爪，紧跟在车刀后面起辅助支承作用。因此，跟刀架主要用于细长光轴的加工。使用跟刀架需先在工件右端车削一段外圆，根据外圆调整两支承爪的位置和松紧，然后即可车削光轴的全长。使用中心架和跟刀架时，工件转速不宜过高，并需对支承爪加注机油滑润。注意：注意：工件长径比工件长径比L/D4 ： 采用卡盘安装；采用卡盘安装；工件长径比工件长径比L/D 4 10：采用卡盘与顶尖一起：采用卡盘与顶尖一起安装；安装；工件长径比工件长径比L/D 10：应采用中心架、

3、跟刀架：应采用中心架、跟刀架等附件安装；等附件安装；二二. .工艺特点工艺特点1.1.容易保证加工件的位置精度；容易保证加工件的位置精度； 从工件安装方法可知，回转体工件各加工面具有同一回转轴线，因此一次装夹可车削出外圆面、内孔及端面，依靠机床的精度保证回转面间的同轴度及轴线与端面间的垂直度。另外，对于以中心孔定位的轴类零件，虽经多次装夹与调头，但所加工的表面其回转轴线始终是两中心孔的连线，因而能够保证相应表面间的位置精度。 2.2.一般为连续切削，因而切削过程平稳；一般为连续切削，因而切削过程平稳； 除了车削断续表面之外，一般情况下车削过程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过程中，刀齿

4、有多次切入和切出，产生冲击。并且当刀具几何形状、切削深度ap和进给量 f 一定时，切削层的截面尺寸ac和aw是不变的。 3.3.适合有色金属的精加工；适合有色金属的精加工； 某些有色金属零件，因材料本身的硬度较低，塑性较好，用砂轮磨削时，软的磨屑易堵塞砂轮，难以得到很光洁的表面。因此，当有色金属零件表面粗糙度Ra值要求较小时，不宜采用磨削加工，而要用车削或铣削等切削加工。二二. .工艺特点工艺特点4.4.刀具结构简单；刀具结构简单； 车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较方便，这就便于根据具体加工要求，选用合理的角度。因此，车削的适应性较广，并且有利于加工质量和生产效率的提高。 三三.

5、 车削的应用车削的应用 车削加工是在车床上靠工件的旋转运动（主运动）和刀具的直线运动（进给运动）相组合，形成加工表面轨迹来加工工件的。 车削加工的范围很广，归纳起来，其加工的各类零件具有一个共同的特点带有旋转表面。它可以车外圆、车端面、切槽或切断、钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、车内孔、车螺纹、车圆锥面、车特形面、滚花、车台阶和盘绕弹簧等。 如果在车床上装上其它附件和夹具，还可进行镗削、磨削、珩磨、抛光以及加工各种复杂形状零件的外圆、内孔等。车车 削削 加加 工工 （卧（卧 车）车）3.2 铣削加工铣削加工 铣削是一种加工铣削是一种加工非旋转体表面非旋转体表面的方法。其的方法。其主运动为铣刀的高速

6、旋转，进给运动为工件及主运动为铣刀的高速旋转，进给运动为工件及铣刀的直线运动（纵向、横向、垂直）。铣刀的直线运动（纵向、横向、垂直）。一一. . 铣削方式铣削方式1. 周铣周铣 利用铣刀圆周齿切削。适应于卧式铣床上切利用铣刀圆周齿切削。适应于卧式铣床上切削较窄的平面、沟槽、成形面，适应性广，生产削较窄的平面、沟槽、成形面，适应性广，生产率较低，表面粗糙度比端铣大。根据铣刀旋转方率较低，表面粗糙度比端铣大。根据铣刀旋转方向和工件移动之间的关系，可分为：向和工件移动之间的关系，可分为： 铣削平面的方铣削平面的方式有式有周铣周铣和和端铣端铣两两种。种。 顺铣顺铣：铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件铣

7、刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相同。的进给方向相同。 顺铣有利于提高刀具耐用度和工件夹持的顺铣有利于提高刀具耐用度和工件夹持的稳定性，但容易引起震动，只能对表面无硬皮稳定性，但容易引起震动，只能对表面无硬皮的工件进行加工。的工件进行加工。 逆铣逆铣：铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相反。的进给方向相反。 逆铣比顺铣使用得多，特别是对表面有硬逆铣比顺铣使用得多，特别是对表面有硬皮的铸、皮的铸、锻件毛锻件毛坯的粗坯的粗铣。铣。2. 端铣端铣 利用铣刀端部齿切削。适应于切削较大的平利用铣刀端部齿切削。适应于切削较大的平面，生产率较高，表面粗糙

8、度较小。面，生产率较高，表面粗糙度较小。（1）对称铣：工件与铣刀处于对称位置。适应于对称铣：工件与铣刀处于对称位置。适应于工件宽度接近于端铣刀直径且刀齿较多的情况。工件宽度接近于端铣刀直径且刀齿较多的情况。（2）不对称铣：工件与铣刀处于不对称位置。不对称铣：工件与铣刀处于不对称位置。不对称逆铣适应于较窄的工件。不对称顺铣一般不对称逆铣适应于较窄的工件。不对称顺铣一般不用。不用。（1 1）端铣的加工质量比周铣高。）端铣的加工质量比周铣高。 端铣同周铣相比，同时工作的刀齿数多，铣削过程平稳；端铣的切削厚度虽小，但不像周铣时切削厚度最小时为零，改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具耐用度，减小

9、表面粗糙度Ra值，端铣刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度Ra值减小。 （2 2）端铣的生产率比周铣高。）端铣的生产率比周铣高。 端铣的面铣刀直接安装在铣床主轴端部，刀具系统刚性好，同时刀齿可镶硬质合金刀片，易于采用大的切削用量进行强力切削和高速切削，使生产率得到提高，而且工件已加工表面质量也得到提高。 （3 3）端铣的适应性比周铣差。）端铣的适应性比周铣差。 端铣一般只用于铣平面，而周铣可采用多种形式的铣刀加工平面、沟槽和成形面等，因此周铣的适应性强，生产中仍常用。 3. 周铣与端铣的比较周铣与端铣的比较二二. . 铣削要素铣削要素1. 铣削速度铣削速度v v：铣刀最大直径处的切削速度。

10、：铣刀最大直径处的切削速度。 v = dn2. 铣削深度：垂直于已加工表面测量的切削层尺寸。铣削深度：垂直于已加工表面测量的切削层尺寸。端铣时用端铣时用 ap 表示，周铣时用表示，周铣时用 ae 表示。表示。( (一一) )铣削用量铣削用量 每齿进给量每齿进给量：铣刀每转过一个齿，工件沿进给：铣刀每转过一个齿，工件沿进给方向移动的距离；方向移动的距离；每转进给量每转进给量：铣刀每转过一转，工件沿进给方：铣刀每转过一转，工件沿进给方向移动的距离；向移动的距离；每分钟进给量每分钟进给量：铣刀每旋转一分钟，工件沿进：铣刀每旋转一分钟，工件沿进给方向移动的距离。给方向移动的距离。3.铣削宽度：垂直于进

11、给方向测量的切削层尺寸。铣削宽度：垂直于进给方向测量的切削层尺寸。 端铣时用端铣时用ae表示，周铣时用表示，周铣时用ap表示。表示。4.进给量：进给量：每齿进给量每转进给量每齿进给量每转进给量/ /刀齿数刀齿数每转进给量每分钟进给量每转进给量每分钟进给量/ /铣刀转速铣刀转速1.切削厚度切削厚度ac：相邻刀齿主切削：相邻刀齿主切削刃所形成的切削表面间的垂直刃所形成的切削表面间的垂直距离。距离。( (a平均平均为平均切削厚度为平均切削厚度) )2.切削宽度切削宽度aw：铣刀主切削刃参加切削的长度。：铣刀主切削刃参加切削的长度。3.切削面积切削面积 Ac : :Ac = a平均平均 aw 三三.

12、铣削力铣削力切向力切向力Fz大致估算铣削功率大致估算铣削功率径向力径向力Fy使刀轴产生弯曲变形，影响加工精度使刀轴产生弯曲变形，影响加工精度轴向力轴向力Fx估算主轴的轴向受力大小估算主轴的轴向受力大小( (二二) )切削层参数切削层参数 四四. . 铣削的工艺特点及应用铣削的工艺特点及应用1. 铣削的工艺特点铣削的工艺特点（1）加工范围广（可铣平面、凸台、园弧面、加工范围广（可铣平面、凸台、园弧面、 沟槽、螺旋槽、齿轮等）沟槽、螺旋槽、齿轮等） ；（2）铣削没有空行程，可采用比较高的切削速铣削没有空行程，可采用比较高的切削速 度，铣刀又是多齿刀具，故生产率高；度，铣刀又是多齿刀具，故生产率高；

13、（4）铣削是断续切削，容易引起振动。铣削是断续切削，容易引起振动。（3）铣削加工精度高，精铣平面的精度为：铣削加工精度高，精铣平面的精度为： IT9IT7，Ra3.21.6m。 2. 铣削的应用铣削的应用2. 铣削的应用铣削的应用铣削加工的应用铣削加工的应用3.3 钻削和镗削加工钻削和镗削加工 钻削和镗削均主要用于钻削和镗削均主要用于加工孔加工孔。旋转体工件旋转体工件中心的孔通常在车床上加工，非旋转体工件上的中心的孔通常在车床上加工，非旋转体工件上的孔，通常在钻床和镗床上加工。孔，通常在钻床和镗床上加工。一一. . 钻削加工钻削加工1. 简介简介 钻床的主运动和进给运动都由刀具完成（钻头钻床的

14、主运动和进给运动都由刀具完成（钻头旋转为主运动，其轴向移动为进给运动）；旋转为主运动，其轴向移动为进给运动）； 钻床的主参数为最大钻孔直径；钻床的主参数为最大钻孔直径； 工件在钻床上的安装工件在钻床上的安装小批量生产：直接用压板螺栓，平口钳等；小批量生产：直接用压板螺栓，平口钳等；大批量生产：设计专用夹具（钻模）；大批量生产：设计专用夹具（钻模）；（1）钻孔钻孔2. 加工方法加工方法 钻孔是一种孔的粗加工钻孔是一种孔的粗加工方法，既适宜于单件小批量方法，既适宜于单件小批量生产，也适宜于大批量生产。生产，也适宜于大批量生产。 钻头（麻花钻）是最钻头（麻花钻）是最常用的孔加工工具，通常常用的孔加工

15、工具，通常由高速钢制成。由高速钢制成。 钻头钻头v装夹部分装夹部分：是钻头的尾部，用于：是钻头的尾部，用于与机床联接，并传递扭矩和轴向力。与机床联接，并传递扭矩和轴向力。按麻花钻直径的大小，分为直柄按麻花钻直径的大小，分为直柄（直径（直径12mm12mm12mm）两种。）两种。v颈部：颈部：是工作部分和尾部间的过渡部分，供磨削时是工作部分和尾部间的过渡部分，供磨削时砂轮退刀和打印标记用。直柄钻头没有颈部。砂轮退刀和打印标记用。直柄钻头没有颈部。v工作部分：工作部分：是钻头的主要部分，前端为切削部分，是钻头的主要部分，前端为切削部分，承担主要的切削工作；后端为导向部分，起引导钻承担主要的切削工作

16、；后端为导向部分，起引导钻头的作用，也是切削部分的后备部分。头的作用，也是切削部分的后备部分。标准麻花钻由标准麻花钻由3 3个部分组成：个部分组成：钻头的工作部分钻头的工作部分 有两条对称的螺旋槽，有两条对称的螺旋槽，是容屑和排屑的通道。是容屑和排屑的通道。 麻花钻的两个主切削刃由钻芯连接，麻花钻的两个主切削刃由钻芯连接，为了增加钻头的强度和刚度，钻芯制成为了增加钻头的强度和刚度，钻芯制成正锥体（锥度为正锥体（锥度为（1.42）/100）。）。 导向部分磨有两条棱边，为了减少与加工孔壁导向部分磨有两条棱边，为了减少与加工孔壁的摩擦，棱边直径磨有的摩擦，棱边直径磨有(0.03(0.030.12)

17、0.12)100100的倒锥量的倒锥量( (即直径由切削部分顶端向尾部逐渐减小即直径由切削部分顶端向尾部逐渐减小) )，从而形，从而形成了副偏角成了副偏角 r r。两后刀面在钻心处的交线。两后刀面在钻心处的交线。前刀面前刀面螺旋槽的螺旋面。螺旋槽的螺旋面。主后刀面主后刀面与工件过渡表面与工件过渡表面( (孔底孔底) )相对的端部两曲面。相对的端部两曲面。与工件已加工表面与工件已加工表面( (孔壁孔壁) )相对的两条相对的两条棱边棱边。副后刀面副后刀面主切削刃主切削刃螺旋槽与主后刀面的两条交线螺旋槽与主后刀面的两条交线副切削刃副切削刃棱边与螺旋槽的两条交线棱边与螺旋槽的两条交线横刃横刃 螺旋角螺

18、旋角：钻头棱刃螺旋展开的直线与钻头轴：钻头棱刃螺旋展开的直线与钻头轴线间的夹角。一般为线间的夹角。一般为1830,直径小取大值。直径小取大值。 副偏角副偏角r：钻头直径磨成倒锥形成。：钻头直径磨成倒锥形成。麻花钻的角度麻花钻的角度结构角度结构角度 顶角（也称锋角）顶角（也称锋角）22：两主切削刃在中剖面投影之间的夹角。：两主切削刃在中剖面投影之间的夹角。标准麻花钻为标准麻花钻为116116120 120 。( (中剖面：通过麻花钻轴线，中剖面：通过麻花钻轴线，并与两主切削刃相平行的轴向剖面并与两主切削刃相平行的轴向剖面.).) 横刃斜角横刃斜角：横刃与主切削刃在端平面上投影之间的夹角。：横刃与

19、主切削刃在端平面上投影之间的夹角。一般磨成一般磨成45455555。刃磨角度刃磨角度钻孔的工艺特点钻孔的工艺特点 钻头易偏斜；钻头易偏斜； 孔径扩大（扩大量甚至孔径扩大（扩大量甚至达孔径的达孔径的510）；）； 孔壁质量差。孔壁质量差。 原因原因 刚性差，刚性差，易产生弯曲变形易产生弯曲变形； 只有两条棱边导向，若只有两条棱边导向，若两主刀刃磨得不对称两主刀刃磨得不对称则则更容易偏斜或使孔径扩大；更容易偏斜或使孔径扩大；排屑较困难，排屑较困难，切屑刮伤孔壁，且切屑刮伤孔壁，且切削热不易传切削热不易传散。散。 措施措施尽量将两主切削刃磨得对称一致，使得轴向尽量将两主切削刃磨得对称一致，使得轴向切

20、削力的大小和方向相同，径向切削力互相切削力的大小和方向相同，径向切削力互相抵消；抵消； 预钻锥形定心坑；预钻锥形定心坑； 用钻套为钻头导向；用钻套为钻头导向； 采用切削液帮助散热采用切削液帮助散热。（2） 扩孔扩孔 扩孔是用扩孔钻对扩孔是用扩孔钻对已钻出、锻出或铸出的已钻出、锻出或铸出的孔进行半精加工。孔进行半精加工。1. 1. 刚性较好刚性较好 由于扩孔的吃刀量由于扩孔的吃刀量apap小，切屑少，容屑槽可做小，切屑少，容屑槽可做得浅而窄，使钻芯比较粗大，增加了工作部件的刚性。得浅而窄，使钻芯比较粗大，增加了工作部件的刚性。 2. 2. 导向性较好导向性较好 由于容屑槽浅而窄，可在刀体上做出由

21、于容屑槽浅而窄，可在刀体上做出3 34 4个刀齿，个刀齿，这样一方面可提高生产率，同时也增加了刀齿的棱边这样一方面可提高生产率，同时也增加了刀齿的棱边数，从而增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削数，从而增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削比较平稳。比较平稳。 3. 3. 切削条件较好切削条件较好 扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，避免扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，避免了横刃和由横刃引起的不良影响。轴向力较小，可采了横刃和由横刃引起的不良影响。轴向力较小，可采用较大的进给量，生产率较高。此外，切屑少，排屑用较大的进给量，生产率较高。此外，切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加工表面。顺利，不

22、易刮伤已加工表面。 （3）铰孔铰孔 铰孔是孔的精加工方法。可用手铰或在铰孔是孔的精加工方法。可用手铰或在钻、车、镗床上进行机铰。手铰的质量较高。钻、车、镗床上进行机铰。手铰的质量较高。 铰刀由工作部分、颈部、柄部组成。工作部铰刀由工作部分、颈部、柄部组成。工作部分包括切削部分和修光部分。切削部分为锥形，分包括切削部分和修光部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作。修光部分有窄的棱边和倒锥，担负主要切削工作。修光部分有窄的棱边和倒锥，以减小与孔壁的摩擦和减小孔径扩张，同时校正以减小与孔壁的摩擦和减小孔径扩张，同时校正孔径、修光孔壁和导向。手用铰刀修光部分较长，孔径、修光孔壁和导向。手用铰刀修光部分

23、较长，以增强导向作用。以增强导向作用。 特点特点 铰孔的质量取决于铰刀，与机床关系不大；铰孔的质量取决于铰刀，与机床关系不大； 机铰时铰刀与机床主轴采用浮动连接，并用钻机铰时铰刀与机床主轴采用浮动连接，并用钻套来引导铰刀；套来引导铰刀； 铰孔是以工件原有孔为导向，不能纠正原有孔铰孔是以工件原有孔为导向，不能纠正原有孔轴线的偏斜。轴线的偏斜。 铰孔精度较高，但适用性不如镗孔；铰孔精度较高，但适用性不如镗孔；非标尺寸的孔以及浅孔、盲孔、阶梯孔等均不非标尺寸的孔以及浅孔、盲孔、阶梯孔等均不适于铰削；适于铰削；二二. . 镗削加工镗削加工 镗削常用来加工大、中型非回转体上较大镗削常用来加工大、中型非回

24、转体上较大的孔与孔系，用于孔的半精加工和精加工，不的孔与孔系，用于孔的半精加工和精加工，不但能保证孔本身的精度，而且能保证孔的位置但能保证孔本身的精度，而且能保证孔的位置精度及孔与孔之间的尺寸精度。精度及孔与孔之间的尺寸精度。1. 镗削的加工方式镗削的加工方式（a）工工件作旋转件作旋转运动（主运动（主运动），运动），刀具作直刀具作直线运动线运动（进给运（进给运动）；动）；（b）工件不动，刀具作旋转工件不动，刀具作旋转运动（主运动）和直线运动运动（主运动）和直线运动（进给运动）；（进给运动）；（c）刀刀具作旋具作旋转运动转运动（主运（主运动），动），工件作工件作直线运直线运动（进动（进给运给运动

25、）；动）；2. 2. 常用镗刀的类型、结构和特点常用镗刀的类型、结构和特点 单刃镗刀镗孔单刃镗刀镗孔：镗刀头垂直或倾斜安装在：镗刀头垂直或倾斜安装在镗刀杆上，用于镗通孔和盲孔。镗刀杆上，用于镗通孔和盲孔。单刃镗刀镗孔单刃镗刀镗孔特点（与钻特点（与钻扩扩铰相比）：铰相比）：工艺适应性广工艺适应性广 可调节刀头的悬伸长度来适应不同孔径的需要可调节刀头的悬伸长度来适应不同孔径的需要; ;粗加工、精加粗加工、精加工、半精加工均。工、半精加工均。可校正原有孔轴线歪斜可校正原有孔轴线歪斜 镗床本身精度较高，镗杆直线性好，靠多次进给即可校正孔镗床本身精度较高，镗杆直线性好，靠多次进给即可校正孔的轴线歪斜的轴

26、线歪斜, ,校正预制孔的形状偏差和位置偏差。校正预制孔的形状偏差和位置偏差。成本低成本低制造、刃磨简单方便、费用较低。制造、刃磨简单方便、费用较低。 生产率低生产率低 镗杆受孔径（尤其是小孔径）的限制，一般刚性较差。为了镗杆受孔径（尤其是小孔径）的限制，一般刚性较差。为了减少镗孔时引起镗杆振动，只能采用较小的切削用量；只一个切减少镗孔时引起镗杆振动，只能采用较小的切削用量；只一个切削刃参与切削；需花时间调节镗刀头的伸出长度来控制孔径尺寸削刃参与切削；需花时间调节镗刀头的伸出长度来控制孔径尺寸精度。精度。多用于单件小批量生产。多用于单件小批量生产。 浮动镗刀镗孔浮动镗刀镗孔u多刃镗刀：多刃镗刀：

27、在刀体上安装两个以上的镗刀片。在刀体上安装两个以上的镗刀片。u浮动镗刀：浮动镗刀：刀片不固定在镗刀杆上，而是插在刀片不固定在镗刀杆上，而是插在杆的方槽中沿径向自由滑移。杆的方槽中沿径向自由滑移。可调节浮动镗刀可调节浮动镗刀 浮动镗刀镗孔浮动镗刀镗孔浮动镗刀镗孔的工艺特点特点：浮动镗刀镗孔的工艺特点特点： 加工质量好。加工质量好。 镗刀的浮动可自动补偿因刀具安装误差或镗杆偏摆所产生镗刀的浮动可自动补偿因刀具安装误差或镗杆偏摆所产生的不良影响，加工精度较高；较宽的修光刀，可修光孔壁，减的不良影响，加工精度较高；较宽的修光刀，可修光孔壁，减小表面粗糙度。小表面粗糙度。 生产效率高。生产效率高。 有两

28、个主切削刃参加切削，且操作简单，故生产率较高。有两个主切削刃参加切削，且操作简单，故生产率较高。 成本较高成本较高。 刀具成本较单刃镗刀高。刀具成本较单刃镗刀高。 不能补偿形状误差和位置误差。不能补偿形状误差和位置误差。 镗床镗孔除适宜加工孔内环槽、大直径外，特别适于箱体类零件的孔系（指若干个彼此有平行度或垂直度要求的孔）加工。原因是镗床的主轴箱和尾座均能上、下移动，工作台能横向移动和转动，因此，放在工作台上的工件能在一次装夹中，把若干个孔依次加工出来，避免了因工件多次装夹产生的安装误差。 此外，装上不同的刀具，在卧式镗床上还可以完成钻孔、车端面、铣端面、车螺纹等多项工作.3. 镗削加工的应用

29、镗削加工的应用卧式镗床的主要工作 刨床的主运动和进给运动都是直线运动，因此刨床的主运动和进给运动都是直线运动，因此, ,刨削加工的直线度精度较好；刨削加工的直线度精度较好； 刨床通用性好，可方便地更换刨刀；刨床通用性好，可方便地更换刨刀； 刨削不是连续加工，有空行程，且主运动速度刨削不是连续加工，有空行程，且主运动速度低，故生产率低。低，故生产率低。3.4 刨削、插削和拉削加工刨削、插削和拉削加工一一. .刨削加工刨削加工 利用刨刀在刨床上进行切削加工，主要用来利用刨刀在刨床上进行切削加工，主要用来加工各种平面（平行面、垂直面、斜面），各种加工各种平面（平行面、垂直面、斜面），各种截面形状的直

30、线形沟槽（矩形槽、截面形状的直线形沟槽（矩形槽、T 形槽、形槽、V V形形槽、燕尾槽），以及直母线成形面等。槽、燕尾槽），以及直母线成形面等。刨削加工的特点刨削加工的特点二二. .插削加工插削加工 原理原理 插床在结构及工作原理上与牛头刨床类似插床在结构及工作原理上与牛头刨床类似, ,插削过程也相同于刨削。只是插削是在垂直方插削过程也相同于刨削。只是插削是在垂直方向上进行切削，向下为工作行程，向上为空行向上进行切削，向下为工作行程，向上为空行程。但程。但插削精度比刨削稍差。插削精度比刨削稍差。 用途用途 插削主要用于单件小批量生产中，可加工插削主要用于单件小批量生产中，可加工工件的内表面，如：

31、孔内方槽、方孔、花键槽工件的内表面，如：孔内方槽、方孔、花键槽等，也可加工工件的外表面，如直母线成形面等，也可加工工件的外表面，如直母线成形面等。等。特点：特点： 拉床只有主运动（拉刀的直线运动），其进给拉床只有主运动（拉刀的直线运动），其进给运动靠拉刀的结构保证（后一个刀齿比前一个运动靠拉刀的结构保证（后一个刀齿比前一个刀齿高一个齿升量），故拉床结构简单。刀齿高一个齿升量），故拉床结构简单。 拉刀一次走刀即可完成粗加工、半精加工、精拉刀一次走刀即可完成粗加工、半精加工、精加工，工艺时间短，生产率高。加工，工艺时间短，生产率高。 加工精度高，表面粗糙度好。加工精度高，表面粗糙度好。拉刀的使用寿

32、命长，但结构复杂。拉刀的使用寿命长，但结构复杂。三三. .拉削加工拉削加工 拉削加工是在拉床上利用多齿的拉刀，逐齿拉削加工是在拉床上利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，得到所需工件依次从工件上切下很薄的金属层，得到所需工件的一种大批量生产的加工方法。主要用来加工各的一种大批量生产的加工方法。主要用来加工各种形状的通孔、通槽、平面及成形表面等。种形状的通孔、通槽、平面及成形表面等。 刨削是在刨床上用刨刀对工件进行水平方向加刨削是在刨床上用刨刀对工件进行水平方向加工的工艺方法；插削是在插床上用插刀对工件进行工的工艺方法；插削是在插床上用插刀对工件进行垂直方向加工的工艺方法；拉削是在拉

33、床上用拉刀垂直方向加工的工艺方法；拉削是在拉床上用拉刀对工件内、外表面进行加工的工艺方法。拉削相当对工件内、外表面进行加工的工艺方法。拉削相当于多把刨刀的多刃刨削。这三种机械加工工艺方法于多把刨刀的多刃刨削。这三种机械加工工艺方法切削性质十分相近。切削性质十分相近。 四四. .刨削、插削和拉削零件的结构工艺性刨削、插削和拉削零件的结构工艺性有足够的刚度以减少切削时的变形；有足够的刚度以减少切削时的变形；便于装夹；便于装夹；零件加工面应尽可能布置在同一平面上；零件加工面应尽可能布置在同一平面上；尽量减少加工面积；尽量减少加工面积；在刨削平面的前端应留有刨刀越程槽。在刨削平面的前端应留有刨刀越程槽

34、。刨削、插削和拉削零件的结构工艺性刨削、插削和拉削零件的结构工艺性 磨料：磨料：是砂轮的主要组成部分是砂轮的主要组成部分, ,直接担负切削直接担负切削工作。应具有高硬度、高耐热性和一定的韧性，工作。应具有高硬度、高耐热性和一定的韧性，并且碎裂后棱角必须锋利。并且碎裂后棱角必须锋利。 粒度：粒度：指磨料颗粒的大小，分成磨粒和微粉两指磨料颗粒的大小，分成磨粒和微粉两组。磨粒用筛选法分类，粒度号以磨粒所能通组。磨粒用筛选法分类，粒度号以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数表示。微粉过的筛网上每英寸长度内的孔眼数表示。微粉（40m）用显微测量法分类，粒度号表示用显微测量法分类，粒度号表示磨粒的尺寸

35、。磨粒的尺寸。3.5 磨削加工磨削加工一、砂轮一、砂轮 砂轮是由磨料颗粒用粘接剂粘接、压型、烧砂轮是由磨料颗粒用粘接剂粘接、压型、烧结而成，其特性主要由磨料、粒度、结合剂、结而成，其特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定硬度、组织、形状和尺寸等因素决定. . 粘接剂：粘接剂：将磨料粘结成具有一定形状和足够强将磨料粘结成具有一定形状和足够强度的砂轮。砂轮的强度、抗冲击能力、耐热、度的砂轮。砂轮的强度、抗冲击能力、耐热、耐蚀能力，主要取决于结合剂的性能。耐蚀能力，主要取决于结合剂的性能。 硬度：硬度：砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的难易程

36、度。一般磨削硬材料选用软砂轮，磨削难易程度。一般磨削硬材料选用软砂轮，磨削软材料选用硬砂轮。有色金属一般不易磨削。软材料选用硬砂轮。有色金属一般不易磨削。 组织：组织：砂轮的紧密程度。组织号用磨料所占体砂轮的紧密程度。组织号用磨料所占体积百分比表示，共分积百分比表示，共分13号。号。04号属紧密，号属紧密，58属中等，属中等，912号属疏松。号属疏松。 形状和尺寸：形状和尺寸：根据机床类型和磨削加工的需要，根据机床类型和磨削加工的需要，将砂轮制成各种标准的形状和尺寸。将砂轮制成各种标准的形状和尺寸。二、磨削过程二、磨削过程 阶段阶段：磨粒从工件磨粒从工件表面滑擦而过，只有表面滑擦而过，只有弹性

37、变形而无塑性变弹性变形而无塑性变形。形。 阶段阶段：磨粒切入工磨粒切入工件表面，刻划出沟痕件表面，刻划出沟痕并形成隆起。并形成隆起。 阶段阶段：切削厚度增加到某一临界值，切下切切削厚度增加到某一临界值，切下切屑。屑。（1）磨削加工的精度高，表面粗糙度好。磨削加工的精度高，表面粗糙度好。 砂轮表面有很多微小切削刃，且刃口极锋利，故砂轮表面有很多微小切削刃，且刃口极锋利，故可切削很薄的金属层；可切削很薄的金属层； 磨削的切削速度高（磨削的切削速度高（v30m/s）; ; 磨床的精度高，刚性好；磨床的精度高，刚性好；（2）砂轮有自锐性，可连续强力切削。砂轮有自锐性，可连续强力切削。（3）径向切削力大

38、（磨削细长轴类零件时，应径向切削力大（磨削细长轴类零件时，应防止因工件变形而影响精度）。防止因工件变形而影响精度）。（4）磨削温度高，工件易烧伤（磨削热多，且磨削温度高，工件易烧伤（磨削热多，且80%90%传入工件，而砂轮的导热性差传入工件，而砂轮的导热性差）。）。（5）不宜加工较软材料的工件。不宜加工较软材料的工件。三、磨削的工艺特点三、磨削的工艺特点常用的磨削方法：常用的磨削方法： 外圆磨削外圆磨削 平面磨削平面磨削 内圆磨削内圆磨削 成型磨削成型磨削 无心外圆磨削无心外圆磨削四、磨削方法与磨削加工的应用四、磨削方法与磨削加工的应用纵磨法：纵磨法：磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵磨

39、外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向进给。（磨削力小，散热条件好，运用广泛）进给。（磨削力小，散热条件好，运用广泛）横磨法：横磨法：磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的速度连续或断续地沿工件径向作横向进给。速度连续或断续地沿工件径向作横向进给。（砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完（砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，磨削热集中。）成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，磨削热集中。） 主运动主运动砂轮旋转砂轮旋转 进给运动进给运动工件旋转、移动工件旋转、移动 吃刀运动吃刀运动砂轮、工件的相对径向移动砂轮、工件的相对径向移动工艺范围工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面 主运动主运动砂轮旋转砂