第二章机械加工设备及典型刀具

1、 车车 床床 铣铣 床床 磨磨 床床 钻钻 床床 齿轮加工齿轮加工铣削过程铣削过程齿轮加工齿轮加工插齿过程插齿过程齿轮加工齿轮加工滚齿过程滚齿过程齿轮加工齿轮加工拉削过程拉削过程l按机床的加工性质与所用的刀具分按机床的加工性质与所用的刀具分12大类大类 车床车床C、钻床、钻床Z、镗床、镗床T、磨床、磨床M、齿轮加工机床、齿轮加工机床Y(牙牙)、螺纹、螺纹加工机床加工机床S(丝丝)、铣床、铣床X、刨齿床、刨齿床B、拉床、拉床L、特种加工机床、特种加工机床D(电电)、锯床、锯床G(割割)和其他机床和其他机床Q。 在每一类机床中，按工艺规范、布局形式和结构等，分为若在每一类机床中，按工艺规范、布局形

2、式和结构等，分为若干组，每一组又细分为若干系列。干组，每一组又细分为若干系列。 工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工，如卧工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工，如卧式车床、万能外圆磨床及摇臂钻床等。通用性较强，结构复杂，适式车床、万能外圆磨床及摇臂钻床等。通用性较强，结构复杂，适用单件小批生产。用单件小批生产。 工艺范围较窄，它是为加工某一类（或几类）零件或某一道工艺范围较窄，它是为加工某一类（或几类）零件或某一道工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、曲轴车床等。工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、曲轴车床等。 工艺范围最窄，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制工艺范围最窄

3、，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床，机床主造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床，机床主轴箱专用镗床。生产率高、自动化程度高，适用成批及大量生产。轴箱专用镗床。生产率高、自动化程度高，适用成批及大量生产。 l按应用范围按应用范围/ /通用性程度通用性程度l通用机床的型号编制通用机床的型号编制(GB153752008) ()O(O)()(O)/()(-)企业代号企业代号其他特性代号其他特性代号重大改进序号重大改进序号主轴数或第二参数主轴数或第二参数主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号系别代号系别代号组别代号组别代号通用特性、结构

4、特性代号通用特性、结构特性代号类别代号类别代号分类代号分类代号阿拉伯数字；O大写字母用该类机床名称汉语拼音的第一个字母表示用该类机床名称汉语拼音的第一个字母表示 M: :内、外圆磨床；内、外圆磨床；2M: :深孔或者平面类的磨床；深孔或者平面类的磨床；3M: :轴承、滚子、钢球类的磨床。轴承、滚子、钢球类的磨床。p( (机床的特性代号机床的特性代号) ) 用汉语拼音字母表示用汉语拼音字母表示 通用特性代号通用特性代号分通用特性和结构特性 用两位阿拉伯数字表示，前一位表示用两位阿拉伯数字表示，前一位表示组别组别，后一位表示，后一位表示系别系别，每类机床划分为，每类机床划分为10个组，用数字个组，

5、用数字0-9表示。每个组表示。每个组又可分为若干个系。又可分为若干个系。 、(设计顺序号和第二主参数设计顺序号和第二主参数) 反映机床加工性能的主要数据。主参数和第二主参数反映机床加工性能的主要数据。主参数和第二主参数用阿拉伯数字给出主参数的折算值（用阿拉伯数字给出主参数的折算值（1/10或或1/100） 例如： C6 落地及卧式车床C5 立式车床，其中，C51 单柱立式车床、C52 双柱立式车床机床名称主参数名称折算系数卧式车床立式车床摇臂钻床卧式镗床坐标镗床外圆磨床内圆磨床矩台平面磨床齿轮加工机床龙门铣床升降台铣床龙门刨床插床及牛头刨床拉床床身上最大回转直径最大车削直径最大钻孔直径镗轴直径

6、工作台面宽度最大磨削直径最大磨削孔径工作台面宽度最大工件直径工作台面宽度工作台面宽度最大刨削宽度最大插削及刨削长度额定拉力（吨）1101100111101101101101101101100110110011011例如：例如：CA6140CA6140型卧式车床的代号意义型卧式车床的代号意义主参数主参数直径直径:400mm系别：卧式车床系别：卧式车床组：落地及卧组：落地及卧式车床组式车床组车床车床结构特性：有结构特性：有别于别于C6140XKA5032A X 铣床（类代号） K 数控（通用特性代号） A （结构特性代号） 50 立式升降台铣床（组系代号） 32 工作台面宽度320mm（主参数）

7、A 第一次重大改进（重大改进序号） MGB1432 M 磨床（类代号） G 高精度（通用特性代号） B 半自动（通用特性代号） 14 万能外圆磨床（组系代号） 32 最大磨削外径320mm（主参数）C21506 C 车床（类代号） 21 多轴棒料自动车床（组系代号） 50 最大棒料直径500mm（主参数） 6 轴数为6（第二主参数） l专用机床：专用机床：设计顺序号设计顺序号设计单位设计单位代号代号B1015第第15种专用机种专用机床（铣床）床（铣床）北京第一北京第一机床厂机床厂l空行程运动空行程运动：进给前后的快速运动和各种调位运动。包括进：进给前后的快速运动和各种调位运动。包括进刀、退刀、

8、回程、转位和调位等。刀、退刀、回程、转位和调位等。l切入运动切入运动：用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。：用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。l分度运动分度运动：加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使：加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成形运动得以周期地继续进行的运动。表面成形运动得以周期地继续进行的运动。l操纵及控制运动操纵及控制运动：操纵离合器、改变速度、进给量等：操纵离合器、改变速度、进给量等1、机床的运动分类机床的运动分类表面成形运动与表面成形运动与 分析路线分析路线：根据机床上加工的各种表面和使用刀具类型，分：根据机床上加工的各种表面和使用刀具类型，分析得到这些表面

9、的方法和所需的运动。在此基础上，分析为了实析得到这些表面的方法和所需的运动。在此基础上，分析为了实现这些运动机床所必需具备的传动联系，实现这些传动的机构以现这些运动机床所必需具备的传动联系，实现这些传动的机构以及机床运动的调整方法。及机床运动的调整方法。 1、机床的传动联系、机床的传动联系为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备3个基本部个基本部分。分。p 执行件执行件 执行件是执行件是执行机床运动的部件执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，如主轴、刀架、工作台等，其任务是装夹刀具和工件，直接带动他们完成一定形式的运动，并保其任务是

10、装夹刀具和工件，直接带动他们完成一定形式的运动，并保证其运动轨迹的准确性。证其运动轨迹的准确性。p 运动源运动源 运动源是运动源是提供动力的装置提供动力的装置。 1、机床的传动联系、机床的传动联系为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备3个基本部个基本部分。分。p传动装置传动装置 把动力源的运动和动力传递给执行机构把动力源的运动和动力传递给执行机构，或，或将运动由一个将运动由一个执行机构传递到另一个执行机构，以保持二个运动之间的准确关系执行机构传递到另一个执行机构，以保持二个运动之间的准确关系。传动装置还可以传动装置还可以变换运动的方向、

11、速度及运动的类别变换运动的方向、速度及运动的类别，如将旋转运动，如将旋转运动变为直线运动。传动装置通常按其所采用的传动介质不同，可分为变为直线运动。传动装置通常按其所采用的传动介质不同，可分为和和等形式。等形式。 为了在机床上得到需要的运动，通常为了在机床上得到需要的运动，通常用一系列的传动件把用一系列的传动件把执行件和动力源（例如把主轴和电动机）执行件和动力源（例如把主轴和电动机），或者，或者把执行件和把执行件和执行件（例如把主轴和刀架）连接起来执行件（例如把主轴和刀架）连接起来，以构成传动联系。，以构成传动联系。，称为，称为。2、机床的传动链机床的传动链 它使执行件获得一定的速度和运动方向

12、，它使执行件获得一定的速度和运动方向，其传动比的变化，只影其传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状和精度。响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状和精度。因此，因此，外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副。外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副。2、机床的传动链机床的传动链 它决定着加工表面的形状和精度，对执行机构之间的相对运动有它决定着加工表面的形状和精度，对执行机构之间的相对运动有严格要求。因此，内联系传动链的传动比必须准确严格要求。因此，内联系传动链的传动比必须准确，不应有摩，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副（如皮带传动和链传动）。擦

13、传动或瞬时传动比变化的传动副（如皮带传动和链传动）。2、机床的传动链机床的传动链 在考虑传动路线时，可先撇开具体机构，将上述各种机构分在考虑传动路线时，可先撇开具体机构，将上述各种机构分为定比传动机构和换置机构。为定比传动机构和换置机构。 ( () )：如定比齿轮副、蜗：如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等，称为定比传动机构；杆蜗轮副、丝杠螺母副等，称为定比传动机构； ( (可可）：如挂）：如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。3、传动原理图传动原理图 3、传动原理图传动原理图传动原理图：传动原理图：常用一些简明的常用一些简明的符

14、号把传动原理和传动路线表示出来符号把传动原理和传动路线表示出来3、传动原理图传动原理图卧式车床传动原理图卧式车床传动原理图 在车削螺纹时，卧式车床在车削螺纹时，卧式车床有有两条两条主要传动链。主要传动链。 外联系传动链：外联系传动链：即从即从l2iv34，为，为主运动传动链。它把电动机的主运动传动链。它把电动机的动力和运动传递给主轴。传动动力和运动传递给主轴。传动链中链中iv为主轴变速及换向的换为主轴变速及换向的换置机构。置机构。3、传动原理图传动原理图 在车削螺纹时，卧式车床在车削螺纹时，卧式车床有有两条两条主要传动链。主要传动链。 内联系传动链：内联系传动链：45if67丝杠丝杠，得，得到

15、刀具和工件间的复合成形运到刀具和工件间的复合成形运动动螺旋运动。调整螺旋运动。调整if即可即可得到不同的螺纹导程。得到不同的螺纹导程。3、传动原理图传动原理图3、传动原理图传动原理图 在车削圆柱面时，在车削圆柱面时，卧式车床主轴的旋转和卧式车床主轴的旋转和刀具的移动是两个独立刀具的移动是两个独立的运动，车床应有两条的运动，车床应有两条外联系传动链。外联系传动链。l电动机电动机l2iv34主轴主轴l电动机电动机l2iv345if67丝杠丝杠刀具。刀具。其中其中l2iv34为公共为公共段。段。（一）车床的用途（一）车床的用途在金属切削加工中，由于大多数机械零件都具有回转表面，车床的通用性又较广，因

16、此在一般机械制造厂中，车床的应用极为广泛，在金属机床中所占的比例最大，约占机床总量的2035%。在所有车床中，卧式车床的应用最为广泛，占车床类机床的60%。（二）卧式车床的工艺范围（二）卧式车床的工艺范围主要用于加工各种主要用于加工各种，和和零件上的各种回转表面。零件上的各种回转表面。p主运动是由工件的旋转运动实现的；主运动是由工件的旋转运动实现的；p进给运动则由刀具的直线移动完成的。进给运动则由刀具的直线移动完成的。lp为了将毛坯加工到所需要的尺寸，车床还应有切入运动。为了将毛坯加工到所需要的尺寸，车床还应有切入运动。p有的还有刀架纵、横向的机动快移。有的还有刀架纵、横向的机动快移。p重型车

17、床还有尾架的机动快移等。重型车床还有尾架的机动快移等。（三）车床的运动（三）车床的运动按用途和结构分为：按用途和结构分为：卧式车床及落地车床，立式车床，转塔车床，仪表车卧式车床及落地车床，立式车床，转塔车床，仪表车床，单轴自动和半自动车床，多轴自动和半自动车床，彷形床，单轴自动和半自动车床，多轴自动和半自动车床，彷形车床及多刀车床，专门化车床。车床及多刀车床，专门化车床。（四）车床的分类（四）车床的分类挂轮变速机构挂轮变速机构丝杠丝杠光杠光杠（一）（一）CA6140型车床的总布局型车床的总布局（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统车床必须具备下列车床必须具备下列：工件工件的旋转运

18、动的旋转运动 主运动；主运动；刀具刀具的直线移动的直线移动 进给运动；进给运动；为实现这些运动，机床的传动系统需要具备以下为实现这些运动，机床的传动系统需要具备以下： a) 实现主运动的实现主运动的主传动链主传动链；b) 实现纵向进给运动的实现纵向进给运动的纵向进给传动链纵向进给传动链；c) 实现横向进给运动的实现横向进给运动的横向进给传动链横向进给传动链。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统是。图中将每条传动链中的具体传动机构用简单的规定符号代表，并等。传动链的传动机构，按照运动传递或联系顺序依次排列，以展开图形式画展开图形式画在能反映主要部件相互位置的机床外形轮廓中 。 （

19、二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统l传动系统图传动系统图p画在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置的平面上，画在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置的平面上，并尽可能绘制在机床外形的轮廓线内。并尽可能绘制在机床外形的轮廓线内。p在传动系统图中，各传动元件是按照运动传递的先后顺序，在传动系统图中，各传动元件是按照运动传递的先后顺序，以展开图的形式画出来的。以展开图的形式画出来的。p该图只表示传动关系，不代表各传动元件的实际尺寸和空间该图只表示传动关系，不代表各传动元件的实际尺寸和空间位置。位置。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统反转反转M1 双向多片式摩擦离

20、合器M2-5齿式离合器M6-7双向离合器M8超越离合器抓两端、连中间抓两端、连中间首件：首件：电机电机 末件：末件：主轴主轴（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统运动从轴运动从轴II传往主轴的路线：传往主轴的路线：a.高速路线高速路线主轴主轴VI上的滑上的滑移齿轮移齿轮50向左移，使之与轴向左移，使之与轴III上右端的齿轮上右端的齿轮63啮合，运动传啮合，运动传至主轴得高转速。至主轴得高转速。b.低速路线低速路线主轴主轴VI上的滑上的滑移齿轮移齿轮50向右移，使之与向右移，使之与啮合，轴啮合，轴III的运动经的运动经齿轮副传至轴齿轮副传至轴IV，又经齿轮副，又经齿轮副传至轴传至轴

21、V，再经齿轮副和齿式离，再经齿轮副和齿式离合器传至主轴获得低转速。合器传至主轴获得低转速。运动经运动经v带轮传动副传至轴带轮传动副传至轴I，压紧轴压紧轴I上的上的左部经齿轮副运动传至轴左部经齿轮副运动传至轴II，压，压紧右部经中间轮可获得相反方向紧右部经中间轮可获得相反方向的运动。的运动。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统：rpm105826802080205822435198. 02301301450rpm140050634139385698. 02301301450minmaxnn（二）（二）CA6140车床的传动系统车

22、床的传动系统：rpm1458268020802058223034345098. 02301301450rpm1580506341393034345098. 02301301450minmaxnn（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统26. 16140CA111而言：对为公比jjjnnn（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统相邻两水平线之间的间隔为相邻两水平线之间的间隔为lg lg , , =1.26=1.26向上倾斜向上倾斜x x格表示实际传动比为格表示实际传动比为 x x，下为，下为 - -x x双联滑移齿轮三联滑移齿轮双联滑移齿轮先缓后急，先密后疏，降速比1/4

23、原理图结构图转速图 转速图由三个部分组成：转速图由三个部分组成： 1)距离相等的一组竖线代表各轴。轴号写在上面。竖线间的距离距离相等的一组竖线代表各轴。轴号写在上面。竖线间的距离不代表中心距。不代表中心距。 2)距离相等的一组水平线代表各级转速。与各竖线的交点表示各距离相等的一组水平线代表各级转速。与各竖线的交点表示各轴的转速。由于分级变速机构的转速一般是按等比数列排列的，故轴的转速。由于分级变速机构的转速一般是按等比数列排列的，故转速采取对数坐标。相邻两水平线之间的间隔为转速采取对数坐标。相邻两水平线之间的间隔为lg()。图中略。图中略lg。 3)各轴之间的连线的倾斜方式代表了传动副的传动比

24、，升速向上各轴之间的连线的倾斜方式代表了传动副的传动比，升速向上倾斜，降速向下倾斜。向上倾斜倾斜，降速向下倾斜。向上倾斜x格表示实际传动比为格表示实际传动比为x，下为，下为-x首件：首件：末件：末件：主轴转一转主轴转一转刀架移动一个刀架移动一个f （二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 （二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统基本组基本组增倍组增倍组（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 可以车削左旋和右旋的可以车削左旋和右旋的米制米制、英制英制、模数制模数制和和径节制径节制四种标准螺纹。四种标准螺纹。此外还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。车削螺纹

25、时传此外还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。车削螺纹时传动链的运动平衡式为动链的运动平衡式为: itl=S =uvuct1 i从主轴到丝杠之间的总传动比；从主轴到丝杠之间的总传动比； tl机床丝杠的导程，机床丝杠的导程，CA6140型车床为型车床为12mm； S被加工螺纹的导程（被加工螺纹的导程（mm）。）。 进给传动链的作用，在于能得到以上四种标准螺纹。进给传动链的作用，在于能得到以上四种标准螺纹。改变传改变传动比，即可得到不同标准的螺纹。不同标准的螺纹，只是导程不动比，即可得到不同标准的螺纹。不同标准的螺纹，只是导程不同而已。同而已。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统

26、 11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112行：等差数列行：等差数列列：等比数列列：等比数列（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 基本组基本组增倍组增倍组 轴轴XVXV上的上的M3M3和和M4M4脱开，脱开，M5M5接合接合 VI(主轴)IXXXIIIXIVXVXVIXVIIIXIX(丝杠)车削米制螺纹车削米制螺纹传动链的传动路线表达式为传动链的传动路线表达式为i基基i倍倍 轴轴XVXV上的上的M3M3和和M4M4脱开，脱开，M5M5接合接合（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 轴轴基本组的传动比基本组的传动比：即即（二

27、）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112轴轴XVI (经经XVII) XVIII间的变速机构可变换四种传动比，可间的变速机构可变换四种传动比，可以以增倍增倍组的传动比组的传动比：基本组、增倍组和移换机构组成进给变速机构，和挂轮一起组基本组、增倍组和移换机构组成进给变速机构，和挂轮一起组成换置机构。成换置机构。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112运动平衡式为运动平衡式为: :化简后，得：化简后，得：Sj

28、最大为最大为12，故能加工最大螺纹导程为，故能加工最大螺纹导程为S=12mm。若车削导。若车削导程更大的螺纹，则将轴程更大的螺纹，则将轴IX上的滑移齿轮上的滑移齿轮58右移，与轴右移，与轴VIII上的齿轮上的齿轮26啮合，即为扩大导程的传动链。啮合，即为扩大导程的传动链。（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112 VI(主轴)VIVIIIIXM2合上，主轴处于低速状态合上，主轴处于低速状态车削扩大螺纹传动路线：车削扩大螺纹传动路线：(1)(1)只能当只能当M2M2合上，主轴处于低速状态时，才能用扩大

29、导程；合上，主轴处于低速状态时，才能用扩大导程；(2)(2)导程扩大导程扩大4 4倍或倍或1616倍时，主轴转速确定后，螺纹导程扩大的倍数也就确定了；倍时，主轴转速确定后，螺纹导程扩大的倍数也就确定了；(3)(3)轴轴V-IV-V-IV-之间，之间， 并不准确等于并不准确等于1 1，所以不能用扩大组。，所以不能用扩大组。50505150（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 模数螺纹主要是米制蜗杆，有时某些特殊丝杠的导程也是模模数螺纹主要是米制蜗杆，有时某些特殊丝杠的导程也是模数制的。米制蜗杆的齿距数制的。米制蜗杆的齿距p=m，所以，所以模数螺纹的导程为：模数螺纹的导程为：（二）

30、（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 英制螺纹以每英寸长度上的螺纹扣数（扣英制螺纹以每英寸长度上的螺纹扣数（扣/ /in）表示。英制螺）表示。英制螺纹的导程纹的导程P1/。按下面的公式换算为毫米单位：。按下面的公式换算为毫米单位： 径节螺纹主要是英制蜗杆，螺距大小以径节径节螺纹主要是英制蜗杆，螺距大小以径节DP表示。英制表示。英制蜗杆的轴向齿距即为径节螺纹的导程：蜗杆的轴向齿距即为径节螺纹的导程： )mm(DP4 .25)in(DPZDSDP（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 需要啮合齿式离合器需要啮合齿式离合器M3、M4、M5，导程，导程LI依靠调整挂依靠调整挂轮

31、的传动比轮的传动比u挂挂来实现，其运动平衡式为：来实现，其运动平衡式为： 基本组基本组增倍组增倍组（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统米、英制螺纹米、英制螺纹模数、径节螺纹模数、径节螺纹公制、模数螺纹公制、模数螺纹径节、英制螺纹径节、英制螺纹非标准螺纹非标准螺纹（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统（二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统f纵纵= =158/5833/3363/100100/7525/36 u基基25/36 36/25 u倍倍28/56 36/3232/564/2940/3030/4828/802.5 12=0.71 u基基u倍倍 mm

32、/rf横横= =158/5833/3363/100100/7525/36 u基基25/36 36/25 u倍倍28/56 36/3232/564/2940/3030/4859/185 mm/r纵向纵向 b. b.横向进给传动链横向进给传动链 当横向机动进给与纵向进给的传动路线一致时，所当横向机动进给与纵向进给的传动路线一致时，所得的横向进给量为纵向进给量的一半。得的横向进给量为纵向进给量的一半。 c.c.刀架快速移动刀架快速移动 （二）（二）CA6140车床的传动系统车床的传动系统 孔加工刀具按其用途可分为两大类。一类是从实体材料中加孔加工刀具按其用途可分为两大类。一类是从实体材料中加工出孔的

33、刀具，如工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、中心钻和深孔钻麻花钻、扁钻、中心钻和深孔钻等；另一类是等；另一类是对工件上的已有的孔进行再加工，如对工件上的已有的孔进行再加工，如扩孔钻、锪钻、铰刀及镗刀扩孔钻、锪钻、铰刀及镗刀等。等。 钻床钻床和和镗床镗床都是孔加工机床。主要用于加工外形复杂，没有都是孔加工机床。主要用于加工外形复杂，没有对称回转轴线工件上的孔。对称回转轴线工件上的孔。 钻床通常用于加工尺寸较小，精度要求不高的孔。钻床通常用于加工尺寸较小，精度要求不高的孔。 钻床的主要类型有台式、立式、摇臂、深孔钻床等。钻床的主要类型有台式、立式、摇臂、深孔钻床等。(1)应用：钻床是用钻头在工件上加工孔

34、的机床。通常用于加工尺寸较小，精度要求不太高的孔。可完成钻孔，扩孔，铰孔及攻螺纹等工作。(2)运动分析：工件固定，刀具作旋转主运动，同时沿轴向作进给运动。 (3)钻床的主参数：。 (4)分类p 立式钻床，适用于中小工件的单件，小批量生产。 p 摇臂钻床，适用于加工一些大而重的工件上的孔(工件不动，移动主轴)。p 台式钻床，小型钻床，常安装在台桌上，用来加工直径小于12mm的孔。 p 深孔钻床，专门用来加工深孔（长径比大于510的孔）的专门化机床，如枪孔、炮筒孔和机床主轴及液压缸、模具上的顶杆孔等深孔，由主轴带动工件旋转实现主运动，特制的深孔钻头只作直线进给运动。(5)钻削特点 (1)应用：镗床

35、是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔，还可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。(2)镗削特点刀具结构简单,通用性大,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工，镗孔质量取决于机床精度。(3)分类卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床 卧式镗床 既要完成粗加工(如粗镗、粗铣、钻孔等)，又要进行精加工(如精镗孔)，因此对镗床的主轴部件的精度、刚度有较高的要求。卧式镗床的主参数是镗轴直径 。目前已主要被卧式加工中心所取代。1主轴箱主轴箱2前立柱前立柱3主轴主轴4平旋盘平旋盘5工作台工作台6上上/下滑座下滑座7床身

36、导轨床身导轨8后支承套后支承套9后立柱后立柱坐标镗床 一种高精度的机床。其主要特点是具有坐标位置的精密测量装置；有良好的刚性和抗振性 。它主要用来镗削精密孔（IT5级或更高），例如钻模、镗模上的精密孔。 工艺范围：可以镗孔、钻孔、扩孔、铰孔以及精铣平面和沟槽，还可以进行精密刻线和划线以及进行孔距和直线尺寸的精密测量工作。 金刚镗床 一种高速精密镗床，以前采用金刚石镗刀，现广泛使用硬质合金刀具。主要特点是主运动vc很高，ap和f很小，加工精度可达IT5IT6，Ra达0.630.08m。金刚镗床的主轴短而粗，刚度较高，传动平稳，能加工出低表面粗糙度和高精度孔。主要用于成批、大量生产。 铣刀旋转为铣

37、刀旋转为主运动主运动，工件或铣刀的移动为，工件或铣刀的移动为进给运动进给运动。可加工平。可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高。面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高。(1)应用 加工表面,沟槽(键槽,T型槽,燕尾槽等)。多齿零件的齿槽(齿轮,链轮,棘轮,花键轴等),螺纹形表面及各种曲面。(2)铣削特点 每个刀齿不均匀,不连续切削,切入与切离时均会引起振动;铣削时切削层参数及切削力是变化的,也易引起振动,影响加工质量; 同时参加切削的刀齿较多,生产率较高 。（一）铣削方式（一）铣削方式n 周铣是用圆柱形铣刀圆周上的刀齿对工件进行切削；n 端铣法是以端铣刀端面上的刀刃铣削工件表面

38、。（1 1）周铣）周铣 周铣有顺铣和逆铣两种方式。周铣有顺铣和逆铣两种方式。 铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同。 铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反。（一）铣削方式（一）铣削方式ap从0到最大ap从最大到0（1 1）周铣）周铣（一）铣削方式（一）铣削方式固定螺母固定螺母工作台丝杠工作台丝杠一般铣床未设有消除工作台丝杠与螺母之间间隙的装置，所以在生产中仍多采用逆铣法（2 2）端铣）端铣 端铣有对称铣与不对称逆铣、不对称顺铣三种方式。端铣有对称铣与不对称逆铣、不对称顺铣三种方式。 铣淬硬钢采用对称铣；铣碳钢和合金钢用不对称逆铣，减小切入冲击，提高刀铣淬硬钢采用对称铣；铣碳钢和合金钢用不对称逆铣，

39、减小切入冲击，提高刀具寿命；铣不锈钢和耐热合金用不对称顺铣，可减少硬质合金的剥落磨损，提高具寿命；铣不锈钢和耐热合金用不对称顺铣，可减少硬质合金的剥落磨损，提高切削速度切削速度4040-60-60。（一）铣削方式（一）铣削方式切入时的切削厚度小于或大于切出时的厚度（一）铣削方式（一）铣削方式端铣同周铣相比，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，它改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具耐用度，并减小了表面粗糙度值，端铣刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度值较小。端铣的铣刀直接安装在铣床主轴端部，其刀具系统刚性好，同时刀齿可镶硬质合金刀片，

40、易于采用大的切削用量进行强力切削和高速切削，使生产率和加工表面质量得到提高。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，生产中广泛使用。 铣床分类p 卧式升降台铣床、立式升降台铣床，工件可在三个方向进行位置调整或作进给运动。p 龙门铣床，机床刚度高，可多刀同时加工多个工件或多个表面，生产率高。适于成批大量生产中加工大型工件上平面和沟槽或多件同时加工。 p 工具铣床p 各种专门化铣床（二）铣床的分类（二）铣床的分类卧式升降台铣床立式升降台铣床（二）铣床的分类（二）铣床的分类卧铣头卧铣头立铣头立铣头（二）铣床的分类（二）铣床的分类牛头刨床牛头刨床

41、主运动: 由滑枕沿床身导轨在水平方向作往复直线运动来实现； 特 点: 主运动速度不能太高(因为滑枕换向时有大的惯性力)，加之 只能单刀加工,且在反向运动时不加工,所以牛头刨床效率和 生产效率低； 应 用: 主要适用于单件,小批量生产或机修车间,在大批量生产中被 铣床代替； 主参数: 最大刨削长度。 用于刨削各种平面和沟槽，主要类型有牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床工作台工作台刀架刀架滑枕滑枕横梁横梁床身床身龙门刨床龙门刨床 应用 主要用于加工大型或重型零件上的各种平面,沟槽和各种导轨面; 运动分析 主运动为工作台的往复直线运动 ; 主参数 最大刨削宽度。 龙门刨床进给箱/横刀架进给箱/横刀架横梁两

42、个立刀架立柱顶梁 插床实质上是立式刨床。 其主运动主运动为滑枕带动插刀沿垂直方向作直线往复运动， 主要用于加工工件的内表面,如内孔中键槽及多边形孔等,有时也用于加工成形内表面。 圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床 主要由滚齿机、插齿机、车齿机等。主要由滚齿机、插齿机、车齿机等。锥齿轮加工机床锥齿轮加工机床 有加工有加工直齿锥齿齿轮直齿锥齿齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥弧齿锥齿齿轮齿齿轮的铣齿机。的铣齿机。精加工齿轮齿面的机床精加工齿轮齿面的机床 有珩齿机、剃齿机和磨齿机等。有珩齿机、剃齿机和磨齿机等。粗加工齿轮齿面的机床粗加工齿轮齿面的机床 铣齿机铣齿机,

43、 ,滚齿机滚齿机, ,插齿机等。插齿机等。用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮。形成用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮。形成齿廓渐开线的方法是齿廓渐开线的方法是成形法成形法。对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同，需采用不同的成形刀具。范成法亦称为范成法亦称为或或，是利用齿轮的啮合原理进，是利用齿轮的啮合原理进行的，即行的，即把齿轮的啮合副中的一个转化为刀具，另一个转化为把齿轮的啮合副中的一个转化为刀具，另一个转化为工件，并强制刀具与工件严格地按照相对运动关系啮合，则刀工件，并强制刀具与工件严格地按照相对运动关系啮合，则刀具切削刃在各瞬时位置的包络线就形成了工件的

44、齿廓线具切削刃在各瞬时位置的包络线就形成了工件的齿廓线。 采用范成原理加工齿轮的机床如滚齿机、插齿机、磨齿机采用范成原理加工齿轮的机床如滚齿机、插齿机、磨齿机等等。等等。滚齿机滚齿机主要用于滚切主要用于滚切直齿直齿和和斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮及及蜗轮轮齿和花键蜗轮轮齿和花键；可以加工模数大于可以加工模数大于0.10.1到小于到小于4040的齿轮，加工齿轮的精度一般达的齿轮，加工齿轮的精度一般达7 79 9级；在使用超高精度滚刀和严格的工艺条件下也可加工级；在使用超高精度滚刀和严格的工艺条件下也可加工5 56 6级精度的齿轮；级精度的齿轮； 滚齿加工是由一对滚齿加工是由一对交错轴斜齿轮交错轴斜齿

45、轮啮合传动原理演变而来的。啮合传动原理演变而来的。当滚刀与工件按确定的关系强制相对运动时，滚刀的切削刃便在当滚刀与工件按确定的关系强制相对运动时，滚刀的切削刃便在工件上滚切出齿槽，形成渐开线齿面。工件上滚切出齿槽，形成渐开线齿面。 成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动(B11+B12)即为范即为范成运动。成运动。为了得到所需的渐开线齿廓和齿轮齿数，滚齿时滚刀和工件之间必须保持严格的相对运动关系，即当滚刀转过1转时，工件应该相应地转K/Z转（K为滚刀头数，Z为工件齿数）。 B11B12滚刀的实质就是一斜齿圆柱齿轮。不过此斜齿圆柱齿轮

46、的滚刀的实质就是一斜齿圆柱齿轮。不过此斜齿圆柱齿轮的特点特点是：是：螺旋角很大（螺旋升角很小）；齿数很少；牙齿很长，绕了好多圈。螺旋角很大（螺旋升角很小）；齿数很少；牙齿很长，绕了好多圈。这种变了样的斜齿圆柱齿轮就是蜗杆，将蜗杆开槽并铲背形成刀刃，这种变了样的斜齿圆柱齿轮就是蜗杆，将蜗杆开槽并铲背形成刀刃，就成为齿轮滚刀，滚刀的刀刃就在这个蜗杆的螺旋表面上。就成为齿轮滚刀，滚刀的刀刃就在这个蜗杆的螺旋表面上。因为滚刀是按螺旋齿轮啮合的原理加工齿轮的，所以用渐开线滚因为滚刀是按螺旋齿轮啮合的原理加工齿轮的，所以用渐开线滚刀（相当于渐开线斜齿轮）才能切出理论上正确的渐开线齿形。刀（相当于渐开线斜齿

47、轮）才能切出理论上正确的渐开线齿形。在生产实际中，由于渐开线滚刀制造困难，所以采用近似齿形的在生产实际中，由于渐开线滚刀制造困难，所以采用近似齿形的滚刀（如阿基米德滚刀等）代替。滚刀（如阿基米德滚刀等）代替。 滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图 滚刀滚刀45ux-67工件工件电动机电动机12uv-3-4-滚刀滚刀工件工件7 8uf910刀架升降丝杠刀架升降丝杠刀架刀架三条传动链，两个独立的成形运动。 渐开线齿廓的形成，靠滚刀的旋转运动B11和工件的 旋转运动B12组成复合运动 ；属“内联系”传动链。它们的运动联系有严格的传动比要求，即滚刀转1转，工件应该相应地转过一个齿（当K=1，K为滚刀的头数）；

48、属“外联系”传动链。即从电动机通过传动件把运动和动力传至范成运动传动链 ； 形成直线导线的运动是滚刀的旋转和滚刀（刀 架）沿工件轴线方向的竖直进给运动。 范成运动传动链范成运动传动链 根据表面成形的运动分析，滚刀旋转和工件旋转既然是一个根据表面成形的运动分析，滚刀旋转和工件旋转既然是一个独立的复合成形运动，所以，在两执行件（滚刀和工作台）之间独立的复合成形运动，所以，在两执行件（滚刀和工作台）之间的传动联系，其性质属于的传动联系，其性质属于“内联系内联系”传动。它们之间的相对运动传动。它们之间的相对运动关系应有一个严格的传动比关系，即当滚刀转过一个齿时，工件关系应有一个严格的传动比关系，即当滚

49、刀转过一个齿时，工件应相应地转过一个齿。应相应地转过一个齿。 这个传动联系包括由点这个传动联系包括由点4至点至点5，点，点6至点至点7的的固定传动比传动固定传动比传动以及点以及点5至点至点6传动比可变换的换置机构传动比可变换的换置机构，属内联系传动链。，属内联系传动链。滚刀滚刀45ux-67工件工件。 主运动传动链主运动传动链 要使滚刀和工件能实现范成运动，还需要接上动源，即从电动机要使滚刀和工件能实现范成运动，还需要接上动源，即从电动机通过传动件把运动和动力传至范成运动传动链。通过传动件把运动和动力传至范成运动传动链。 由点由点1至点至点4，属，属外联系传动链：电动机外联系传动链：电动机12

50、uv-3-4-滚刀。滚刀。其其中换置机构中换置机构iv用来调整范成运动速度的快慢。用来调整范成运动速度的快慢。 范成运动速度的大小，取决于滚刀材料及直径、工件材料、硬度、范成运动速度的大小，取决于滚刀材料及直径、工件材料、硬度、模数、精度和光洁度。模数、精度和光洁度。 轴向进给运动传动链轴向进给运动传动链 工件工件7 8uf910刀架升降丝杠刀架升降丝杠刀架，是外联系传动链刀架，是外联系传动链。因为即使在瞬间发生传动比的变化，也仅仅影响刀架移动的快慢，而因为即使在瞬间发生传动比的变化，也仅仅影响刀架移动的快慢，而不影响发生线（直线）的形成。不影响发生线（直线）的形成。 端面上齿廓是渐开线，沿齿

51、轮的齿长方向是一条端面上齿廓是渐开线，沿齿轮的齿长方向是一条螺旋线螺旋线，它与直齿圆柱齿轮的差别仅在于它与直齿圆柱齿轮的差别仅在于导线的形状不同导线的形状不同：直齿圆柱齿轮：直齿圆柱齿轮为为直线直线，而斜齿圆柱齿轮的导线为，而斜齿圆柱齿轮的导线为螺旋线螺旋线。 因此，加工斜齿圆柱齿轮时，进给运动是螺旋运动，是一因此，加工斜齿圆柱齿轮时，进给运动是螺旋运动，是一个复合运动：个复合运动：滚刀架的直线运动滚刀架的直线运动A A2121和工作台的旋转运动和工作台的旋转运动B B2222。 展成运动：展成运动：滚刀滚刀架的旋转运动架的旋转运动B11和工作台的旋转和工作台的旋转运动运动B22。进给运动是螺

52、旋进给运动是螺旋运动：运动：滚刀架的滚刀架的直线运动直线运动A21和工和工作台的旋转运动作台的旋转运动B22。 展成运动展成运动的传动链和的传动链和产生螺旋运动的外联系传动（进给运产生螺旋运动的外联系传动（进给运动传动链）动传动链），都与切削直齿圆柱齿轮时相同。此时的进给运动，都与切削直齿圆柱齿轮时相同。此时的进给运动是复合运动，还需一条是复合运动，还需一条产生螺旋线的内联系传动链产生螺旋线的内联系传动链。滚切时随。滚切时随着刀架的直线移动，工件要有一个附加转动，以保证刀架直线着刀架的直线移动，工件要有一个附加转动，以保证刀架直线移动一个导程时，通过合成机构使工件得到的附加转动为一转。移动一个

53、导程时，通过合成机构使工件得到的附加转动为一转。 由于这个传动联系是通过由于这个传动联系是通过合成机构的差动作用合成机构的差动作用使工件的转使工件的转速加快或减慢，一般称为差动传动链。如同车螺纹时刀架和主速加快或减慢，一般称为差动传动链。如同车螺纹时刀架和主轴间的传动比有严格要求一样，这里刀架的轴向直线移动和工轴间的传动比有严格要求一样，这里刀架的轴向直线移动和工件的附加转动之间的传动比，同样要求严格、准确。因此，差件的附加转动之间的传动比，同样要求严格、准确。因此，差动传动链的性质，属于动传动链的性质，属于“内联系内联系”传动。传动。 滚切斜齿圆柱齿轮传动原理图 电动机电动机主轴（滚刀）主轴

54、（滚刀） 滚刀转滚刀转1r工件转工件转K/z r 工件转工件转1 r刀架移动刀架移动mm 刀架移动刀架移动L 工件转工件转1r 用磨料或磨具作为对工件表面进行切削加工的机床，统称磨用磨料或磨具作为对工件表面进行切削加工的机床，统称磨床。床。磨床可用于磨削内、外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、齿磨床可用于磨削内、外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、齿面以及各种成形表面等，还可刃磨刀具。面以及各种成形表面等，还可刃磨刀具。磨床通常用作精加工，对淬硬的零件和高硬度材料制品，磨磨床通常用作精加工，对淬硬的零件和高硬度材料制品，磨床是主要的加工设备。磨床除了用作精加工外，也可用来进行高床是主要的加工设备。磨床

55、除了用作精加工外，也可用来进行高效的粗加工或一次完成粗、精加工。效的粗加工或一次完成粗、精加工。1、外圆磨床和万能磨床、外圆磨床和万能磨床 精度：精度：IT6-IT7 表面粗糙度：表面粗糙度：Ra1.25-0.08外圆磨床的主要类型有：外圆磨床的主要类型有： 普通外圆磨床、万能外圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮普通外圆磨床、万能外圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床和外圆磨床和 端面外圆磨床等端面外圆磨床等 。 主参数主参数: : 最大磨削直径。最大磨削直径。M1432A型万能外圆磨床外形图纵向磨削法纵向磨削法切入法成形-相切法2、无心外圆磨床、无心外圆磨床卧轴矩台式磨床立轴圆台式磨床3、平面磨床

56、、平面磨床内圆磨床砂轮架安装在工作台上作纵向进给运动。两种磨床的横向进给运动都由砂轮架实现。工件头架都可绕垂直轴线调整角度，以便磨削锥孔。 4、内圆磨床、内圆磨床内圆磨床工件头架安装在工作台上，随工作台一起往复移动，完成纵向进给运动。 精整、光整加工是精加工后，从工件表面上不切除或切除精整、光整加工是精加工后，从工件表面上不切除或切除极薄金属层，用以提高加工表面的尺寸和形状精度、减小表面极薄金属层，用以提高加工表面的尺寸和形状精度、减小表面粗糙度或用以强化表面的加工方法。粗糙度或用以强化表面的加工方法。l光整加工光整加工l光整加工光整加工1、珩磨、珩磨2、超精加工、超精加工3、研磨、研磨4、抛

57、光、抛光渐开线花键拉刀 圆孔四方拉刀 拉床是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。拉削时，拉刀使被加工表面在次走刀中成形，所以拉床的运动比较简单，它。渐开线花键拉刀 圆孔四方拉刀 l拉削加工拉削加工渐开线花键拉刀 圆孔四方拉刀 l拉削加工拉削加工拉削时，拉刀先穿过工件上已有的预制孔，将工件的端面靠在拉床的球面垫圈上，并将拉刀左端柄部插入拉刀夹头，拉刀夹头将拉刀从工件孔中拉过，由拉刀上一圈圈不同尺寸的刀齿，分别逐层地从工件孔壁上切除金属，而形成与拉刀最后的刀齿同形状的孔。渐开线花键拉刀 圆孔四方拉刀 l拉削加工拉削加工拉削的特点如下：1、拉削的生产率高拉削的生产率高。2、拉削可

58、以获得较高的加工质量拉削可以获得较高的加工质量。精度可达IT8IT7级，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。3、拉刀耐用度高，使用寿命长拉刀耐用度高，使用寿命长。切削速度低、切削厚度小，在每次拉削过程中，每个刀齿只切削1次，工作时间短，磨损慢，刀齿可重磨。4、拉削是属于封闭式切削，容屑、排屑和散热均较困难拉削是属于封闭式切削，容屑、排屑和散热均较困难。5、拉刀制造复杂，成本高拉刀制造复杂，成本高。一把拉刀只适用于加工一种规格尺寸的型孔或槽。拉削主要适用扩大批量生产和成批生产中。渐开线花键拉刀 圆孔四方拉刀 l拉床分类拉床分类拉床按用途可分为内拉床和外拉床，按机床布局可分为卧式、立式、链条式。拉床

59、的主要参数是额定拉力，常见的为50400KN，如L6120型卧式内拉床的额定拉力为200KN。卧式内拉床用于加工内表面，用以拉花键孔、键槽和精加工孔。l拉床分类拉床分类立式内拉床可用拉刀加工工件的内表面。常用于在齿轮淬火后，校正花键孔的变形。l拉床分类拉床分类立式外拉床常用于汽车拖拉机行业加工气缸体等零件的平面。l拉床分类拉床分类连续式拉床常用于大批量生产中加工小型零件的外表面。（一）车刀的分类（一）车刀的分类l按不同，车刀可分为高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀等。l按不同，车刀可分为端面车刀、外圆车刀、内孔车刀、切断车刀、螺纹车刀等。l按不同分类，车刀可分为普通车刀和成形车刀。l按不同，车

60、刀可分为整体式车刀、焊接式车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片式车刀。 车刀车刀为为整体车刀整体车刀、焊接车刀焊接车刀、 焊接装配式车刀焊接装配式车刀、机夹机夹车刀车刀和和可转位车刀可转位车刀。（一）车刀的分类（一）车刀的分类l整体车刀整体车刀 主要是高速钢车刀，截面为正方形或矩形，俗称主要是高速钢车刀，截面为正方形或矩形，俗称“白钢刃白钢刃” ，l焊接车刀：焊接车刀：在普通碳钢刀杆上按刀片几何形状开出槽，镶焊在普通碳钢刀杆上按刀片几何形状开出槽，镶焊/ /钎焊硬钎焊硬质合金刀片，经过刃磨而成。质合金刀片，经过刃磨而成。 优点优点：结构简单、紧凑；制造、使用方便；根据需要刃磨，硬质：结构简单、紧