第六章 切削工艺

1、第六章第六章 切削工艺切削工艺材料科学与工程学院材料科学与工程学院赵霞赵霞6.1 车削加工三抓卡盘安装：三抓联三抓卡盘安装：三抓联动，外圆定心，精度动，外圆定心，精度0.010.1mm，圆柱件，圆柱件四抓卡盘安装：分别调四抓卡盘安装：分别调整，加紧力大，精度整，加紧力大，精度0.003mm，矩形件，矩形件一、工件的安装一、工件的安装 花盘安装：形状复杂件花盘安装：形状复杂件（如弯管），用配种块平（如弯管），用配种块平衡衡 在两顶尖间安装：长在两顶尖间安装：长/径径410的轴类件，中心孔定的轴类件，中心孔定位，鸡心夹位，鸡心夹心轴上安装：内孔定心轴上安装：内孔定位，圆柱面心轴，可位，圆柱面心轴，

2、可胀开心轴胀开心轴举例举例二、车削工艺特点二、车削工艺特点易于保证零件各表面的位置精度：同轴易于保证零件各表面的位置精度：同轴度、垂直度、平行度；度、垂直度、平行度；切削过程平稳、生产率高、成本低：连切削过程平稳、生产率高、成本低：连续切削、冲击小；续切削、冲击小；刀具简单，制造、刃磨、装夹方便；刀具简单，制造、刃磨、装夹方便；适于有色金属的精加工：适于有色金属的精加工：IT6IT5，Ra0.10.4m；三、车削的应用三、车削的应用加工外圆、内孔、端面、锥面、螺纹、成加工外圆、内孔、端面、锥面、螺纹、成形面等（回转体成形面）形面等（回转体成形面）加工轴类、套类、盘类等单一轴线零件或加工轴类、套

3、类、盘类等单一轴线零件或某些多轴线零件某些多轴线零件单件小批单件小批卧式车床；批量复杂件卧式车床；批量复杂件转塔转塔车床；大批简单件车床；大批简单件自动车床；自动车床；一、铣削工艺特点一、铣削工艺特点 1、铣削方式灵活，适应性强。、铣削方式灵活，适应性强。 2、铣削过程不稳定，易振动：切削面积周期变化。、铣削过程不稳定，易振动：切削面积周期变化。 3、不连续多齿切削，无空行程，切削速度较大，、不连续多齿切削，无空行程，切削速度较大，效率高。效率高。 4、铣床结构复杂，、铣床结构复杂， 刀具成本高。刀具成本高。6.2 铣削加工铣削加工 铣床附件：回转工作铣床附件：回转工作台，分度台，分度 头，立

4、铣头、头，立铣头、交换齿轮交换齿轮 铣床刀具：端面铣刀、铣床刀具：端面铣刀、圆柱铣刀（加工平圆柱铣刀（加工平面），盘状铣刀，指面），盘状铣刀，指状铣刀（沟槽加工）状铣刀（沟槽加工）加工平面的铣刀加工平面的铣刀圆柱铣刀加工圆柱铣刀加工端面铣刀加工端面铣刀加工加工沟槽的铣刀角度铣刀角度铣刀键槽铣刀键槽铣刀立铣刀立铣刀三面刃铣刀三面刃铣刀其他类型的铣刀其他类型的铣刀成形铣刀及锯片铣刀成形铣刀及锯片铣刀二、铣削方式 1、周铣法：圆柱铣刀，刀轴平行加工面、周铣法：圆柱铣刀，刀轴平行加工面逆铣法逆铣法顺铣法顺铣法（1）逆铣：刀具旋转与进给方向相反）逆铣：刀具旋转与进给方向相反 切削层由薄变厚切削层由薄变厚

5、 摩擦力大，表面质摩擦力大，表面质量差量差 切削力使工件上台切削力使工件上台（2）顺铣：刀具旋转与进给方向相同）顺铣：刀具旋转与进给方向相同 切削层由厚变薄。切削层由厚变薄。 切削力将工件压向工作切削力将工件压向工作台。台。 工作台窜动，易打刀。工作台窜动，易打刀。（3）周铣法应用：多采用逆铣）周铣法应用：多采用逆铣采用逆铣可以防止工件窜动；采用逆铣可以防止工件窜动；切除氧化皮时减少刀具磨损；切除氧化皮时减少刀具磨损；2、端铣法端铣刀端面刀齿加工平面，刀、端铣法端铣刀端面刀齿加工平面，刀轴垂直加工面。轴垂直加工面。对称铣削对称铣削不对称铣削不对称铣削3、周铣法与端铣法比较、周铣法与端铣法比较

6、（1）端铣同时工作）端铣同时工作的的刀齿多，过程平的的刀齿多，过程平稳，质量高；稳，质量高； （2）端铣刀具系统）端铣刀具系统刚性好，可镶嵌硬质刚性好，可镶嵌硬质合金刀片；合金刀片； （3）周铣刀具形式）周铣刀具形式多，适应性强：平面、多，适应性强：平面、沟槽、齿轮、成形面；沟槽、齿轮、成形面；一、钻孔 1、钻头（麻花钻）、钻头（麻花钻） 柄柄 部：直柄（部：直柄（12mm） 工作部分：工作部分： 导向部分、切削部分导向部分、切削部分6.3 钻削和镗削加工钻削和镗削加工螺旋槽（容屑槽）螺旋槽（容屑槽）排屑排屑韧带（棱变、副后面）韧带（棱变、副后面） 导向导向切削部分切削部分 导向部分导向部分2

7、、钻孔工艺特点 （1）刀具刚性差，易引偏）刀具刚性差，易引偏 现象：孔轴线偏移现象：孔轴线偏移 或孔径变化或孔径变化 原因：原因： 钻头刚性和导向性差；钻头刚性和导向性差； 横刀刃产生很大的轴向力；横刀刃产生很大的轴向力； 两主主切削刃受力不平衡；两主主切削刃受力不平衡； 引偏解决措施：引偏解决措施：预钻定心坑；预钻定心坑； 用钻套导向；用钻套导向； 主切削刃磨对称主切削刃磨对称 （2）排屑困难：半封闭切削，容屑槽容积有限，）排屑困难：半封闭切削，容屑槽容积有限，分屑槽：宽切屑分屑槽：宽切屑窄切屑窄切屑 （3）切削热不易散失：切屑散热）切削热不易散失：切屑散热1/4，车削，车削1/2； （4）

8、加工质量差：粗加工，）加工质量差：粗加工，IT1311，Ra5012.53、钻削的应用 （1）最）最 终终 成成 形：孔要求不高，形：孔要求不高，D30mm，直接钻，直接钻出出 （2）预加工工序：钻削）预加工工序：钻削扩孔扩孔铰孔（铰孔（D50mm） 钻削钻削攻螺纹攻螺纹二、扩孔和铰孔 扩孔：使已加工孔、铸孔扩孔：使已加工孔、铸孔或锻孔直径扩大的加工过或锻孔直径扩大的加工过程。程。 铰孔：是在扩孔或半精镗铰孔：是在扩孔或半精镗基础上对孔再进行精加工。基础上对孔再进行精加工。扩孔刀扩孔刀铰刀铰刀扩、铰孔工艺特点 1、扩孔、扩孔半精加工（半精加工（IT109，Ra6.33.2）；）； 铰孔铰孔精精

9、 加加 工（工（IT97，Ra1.60.2）；）； 2、钻芯厚，钻齿多，无横刃，刚性及导向性好；、钻芯厚，钻齿多，无横刃，刚性及导向性好； 3、加工余量小（铰孔更小），容屑槽浅；、加工余量小（铰孔更小），容屑槽浅； 4、可修正圆度误差，修光孔径，、可修正圆度误差，修光孔径， 扩孔可部分中心歪扩孔可部分中心歪 斜修正。斜修正。三、镗孔 定义：用车床或镗床对已有孔进行再加工，定义：用车床或镗床对已有孔进行再加工，是加工大尺寸孔的唯一方法。是加工大尺寸孔的唯一方法。1、镗床镗孔的特点 （1）适于加工尺寸大，位置精度高的孔系）适于加工尺寸大，位置精度高的孔系 （2）加工范围广，连续尺寸，）加工范围广，

10、连续尺寸，IT9IT6 （3）有较强的误差修正能力）有较强的误差修正能力 （4）刀杆悬伸距离大时刚性差，）刀杆悬伸距离大时刚性差，2、镗床镗孔方法 （1）单刀镗刀镗孔）单刀镗刀镗孔 适应性强，灵活性大：直径、粗精适应性强，灵活性大：直径、粗精 可校正原有孔轴线歪斜和位置偏差可校正原有孔轴线歪斜和位置偏差 制造、刃磨方便，生产效率低，单刃切削制造、刃磨方便，生产效率低，单刃切削 （2）多刃镗刀镗孔）多刃镗刀镗孔 加工质量高加工质量高 生产率高生产率高 刀具成本高刀具成本高一、刨削加工一、刨削加工1、工艺特点、工艺特点 刀具简单，通用性好；刀具简单，通用性好； 生产率较低，多刃多工件和长表面生产率

11、较低，多刃多工件和长表面加工效率高；加工效率高； 加工精度中等：加工精度中等：IT8IT7，Ra 6.31.6；播放录像6.4 刨削和拉削加工刨削和拉削加工2、应用加工水平面、垂直面和斜面加工水平面、垂直面和斜面各种槽、直槽、燕尾槽、各种槽、直槽、燕尾槽、T形槽形槽成形面：齿轮、齿条、花键成形面：齿轮、齿条、花键（插）（插）中小件用扭头刨床，大件或多工件用龙门刨床中小件用扭头刨床，大件或多工件用龙门刨床二、拉削加工多齿拉刀逐步从工件上切下很薄的金属屑多齿拉刀逐步从工件上切下很薄的金属屑播放录像拉削工艺特点 1、生产率高。、生产率高。 2、加工精度高，表面粗槽度小。、加工精度高，表面粗槽度小。

12、3、结构和操作简单、结构和操作简单 4、拉刀有切削部分和校准部分，结构复杂造价高、拉刀有切削部分和校准部分，结构复杂造价高 5、加工范围广（圆孔、方孔、多边形孔等）、加工范围广（圆孔、方孔、多边形孔等）一、砂轮特性一、砂轮特性 1、磨、磨 料：刚玉、碳化硅、金刚石、料：刚玉、碳化硅、金刚石、CBN 2、结合剂：陶瓷、树脂、橡胶、结合剂：陶瓷、树脂、橡胶 3、组、组 织：磨粒结合剂气孔织：磨粒结合剂气孔 4、硬、硬 度：磨粒脱落的难易程度度：磨粒脱落的难易程度6.5 磨削加工磨削加工二、磨削的工艺特点 1、精度高，表面质量好：、精度高，表面质量好：IT8IT5，Ra0.80.2 2、砂轮具有自锐

13、作用、砂轮具有自锐作用 磨粒切削磨粒切削磨粒变钝磨粒变钝磨粒脱落磨粒脱落新磨粒露出新磨粒露出 3、径向分力大、径向分力大 Fy(1.51.3)Fz 原因：切深小，而砂轮与工件接触面积大原因：切深小，而砂轮与工件接触面积大 4、适合加工硬材料，不宜软材料（如有色金属）、适合加工硬材料，不宜软材料（如有色金属） 5、磨削温度高，易烧伤表面、磨削温度高，易烧伤表面三、磨削应用 1、外圆磨削、外圆磨削 （1）外圆磨床：综磨法、横磨法、深磨法、）外圆磨床：综磨法、横磨法、深磨法、综合磨法综合磨法（2）无心外圆磨床贯穿磨法（综磨法）贯穿磨法（综磨法） 细长光轴细长光轴切入磨法（横磨法）切入磨法（横磨法）

14、阶梯轴，成形面阶梯轴，成形面2、孔的磨削 （1）加工范围：通孔、）加工范围：通孔、盲孔、阶梯孔等；盲孔、阶梯孔等； （2）加工特点：表面）加工特点：表面粗糙度大，生产效率粗糙度大，生产效率低；低；3、平面磨削 （1）周磨：切削条件好，）周磨：切削条件好，精度高精度高 IT76，Ra0.80.2 （2）端磨：切削条件差，）端磨：切削条件差，效率高效率高 零件结构工艺性零件结构工艺性（1）钻孔应有足够的加工空间 例例: 箱体底板小孔距箱壁应有合适的距离尺寸，以便箱体底板小孔距箱壁应有合适的距离尺寸，以便钻孔时钻孔时 有钻夹头或钻床主轴所占的空间。有钻夹头或钻床主轴所占的空间。 （2）钻头切入切出面应与孔轴线垂直）钻头切入切出面应与孔轴线垂直 例例:钻头的切入和切出面如果是斜面或阶梯面，则会钻头的切入和切出面如果是斜面或阶梯面，则会使钻头两边受力不平衡而很难定心，钻出的孔会偏斜，使钻头两边受力不平衡而很难定心，钻出的孔会偏斜，钻头也易折断。钻头也易折断。例例1: 螺纹尾部有凸起台肩的应