常用金属切削加工方法及设备

1、第4章 机械加工方法及设备 本章主要内容及课时分配1、常用的金属切削机床的知识：金属切削机床的分类、金属切削机床型号的标注方法，车床的工作原理、特点及其应用范围；2、磨床、齿轮加工机床的工作原理、特点及其应用范围；3、铣床、孔加工设备的工作原理、特点及其应用范围。本章第一讲 主要内容 金属切削机床的分类、金属切削机床型号的标注方法，对机床的基本要求，掌握车床（CA6140）的工作原理、特点及其应用范围教学重点 金属切削机床型号的标注，掌握车床（CA6140）的工作原理、特点及其加工范围,车刀的类型及其特点教学难点 金属切削机床型号的标注，掌握车床（CA6140）的工作原理、车刀的类型及其特点4

2、.1 金属切削机床基本知识 金属切削机床，是指用切削、特种加工等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”（Machine-tool）,习惯上简称为“机床”。在现代机械制造工业中，制造的机器零件，特别是精密零件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加工来获得的，因此机床是制造机器零件的主要设备。担负的工作量约占机器总制造工作量的40%60%，它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率。 金属切削机床在国民经济建设中的地位非常重要，机床工业为全社会各行各业提供先进的制造技术和优质高效的设备

3、，机床工业的技术水平决定着其它行业的发展水平，在很大程度上标志着一个国家的工业生产能力和科学技术水平。 制造业在国民经济中的突出地位一、 金属切削机床的分类与型号编制 金属切削机床的种类非常繁多，为了便于区别、使用和管理，有必要对机床进行分类，可以从不同的角度出发对机床进行分类。1、机床的分类机床的传统分类方法：按加工性质和所用的刀具进行分类。目前我国机床分为：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其它机床、特种加工机床。卧式铣床 立式铣床立式钻床 摇臂钻床卧式镗床外形牛头刨床(Horizontal Shaper)插齿(Gear Shaping)机特种加

4、工机床种类用 途 车床用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面，车削端面及各种常用的螺纹。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。铣床可以加工平面、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮)、螺旋形表面(螺旋槽)及各种曲面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。刨床插床主要用于加工各种平面(如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等)、直线成型表面。回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。镗床适用于对单件或小批量生产的孔系加工，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。磨床用砂轮等作为工具对工件表面进行加工的

5、机床。磨床可加工内外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面及各种成型面等，主要应用于零件精加工，尤其是高硬度材料的精加工。钻床可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。齿轮加工机床加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。每一类机床又按工艺范围、布局型式和结构等，分为10个组，每一组又细分为若干系（系列）。在上述基本分类方法的基础上，还可根据机床其它特征进一步区分。车床： 卧式车床 立式车床 转塔车床 回轮车床 落地车床 液压仿行车床 多刀自动和半自动车床 专用：曲轴车床、凸轮车床、铲齿车床按应用范围（通用性程度）又可分为：1）.通用机床用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结

6、构比较复杂；主要适用于单件小批生产，例如：卧式车床、万能升降台铣床等。2）. 专门化机床工艺范围较窄；专门用于加工某一类或几类零件的某一道（或几道）特定工序，如曲轴车床、凸轮轴车床等。3）.专用机床工艺范围最窄；只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产，如机床主轴箱的专用镗床、车床导轨的专用磨床和各种组合机床等。同类型机床按工作精度又可分：普通精度机床、精密机床和高精度机床。按自动化程度分：手动、机动、半自动和自动的机床。按重量与尺寸分：仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（重量达10t）、重型机床（大于30t）和超重型机床（大于100t）。通常，机床根据加工性质进行分类，

7、再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。随着机床的发展，其分类方法也将不断发展。现代机床正向数控化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中。现在一台数控机床集中了越来越多的传统机床的功能，例如，具有自动换刀功能的镗铣加工中心机床，集中了钻、镗、铣等多种类型的机床功能。2、机床型号的编制方法 机床的型号用以简明地表示机床的类型、通用和结构特性、主要技术参数等。我国现在最新的机床型号，是按1994年颁布的标准“GB/T15375-94金属切削机床型号编制方法”编制的。该标准规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成。如：CA6140车床。通用机床型号由基

8、本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，前者需统一管理，后者纳入型号与否由企业自定。1）. 机床的分类及类代号按工作原理分为：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其它机床11类。特种加工机床型号编制，暂时按原JB1838-85标准中的“D”类编制。机床的分类及类代号见表。 机床的类和分类代号类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其他机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉电割其2）. 通用特性代号和结构特性代号(1) 通用特性代号有统一的固定含义，在各类机床中表示的意义相同。表机床的通用

9、特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心仿形轻型加重型简式代号GMZBKHFQCJ读音高密自半控换仿轻重简(2) 结构特性代号对主参数相同而结构、性能不同的机床进行区分，在型号中无统一含义，只在同类机床中区分结构、性能。如： CA6140 型卧式车床型号中的“A”，即在结构上区别C6140型卧式车床。 如有通用特性代号，结构特性代号应在其后。3）. 机床组、系的划分原则及代号每类机床划分为十组（每组用一位阿拉伯数字表示）；每组又划分为十系（列），每系用一位阿拉伯数字表示。4)主参数的表示方法用折算系数，取2位数。5)重大改进序号 当机床的结构、性能有更高要求，并需按新产品重新设计、试制

10、和鉴定时，才按改进的先后顺序用A、B、C（不用I、O）等表示以区别原型号机床型号举例、普通卧式车床、THM6350/JCS精密卧式加工中心、摇臂钻床类别、结构特征、组别、第一主参数、第二主参数、第三主参数、改进号、企业代号4、M万能外圆磨床3、机床的基本要求（1）工艺范围工艺范围：适应不同生产要求的能力通用机床 专门化机床 专用机床 数控机床 加工中心 （2）加工精度和表面粗糙度机床的精度与其他机械产品 比较（3）生产效率和自动化程度（4）噪声和效率 机床的效率:切削的有效功率 电机输出功率 （5）人机关系方便省力 安全可靠 符合人的生理习惯 不易发生误操作和故障 减少工人疲劳 保证工人和机床

11、的安全。4.2 外圆车削 下面以CA6140普通卧式车床为例，介绍车床的功能和运动。一、CA6140卧式车床的功能和运动结构功能CA6140卧式车床的外形CA6140车床的功能3. CA6140车床的运动 工件的旋转运动 刀具的进给运动二、 车刀（一） 车刀的种类和结构按用途不同分类：外圆车刀、端面车刀、切断车刀等类型外圆车刀用来加工工件的圆柱形和圆锥形外表面；端面车刀用来加工工件的端面；切断车刀用于切断工件。按结构不同分类：整体车刀、焊接车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀；机械夹固刀片的车刀又分为机夹车刀和可转位车刀。整体车刀主要是高速钢车刀，俗称“白钢刀”，截面为正方形或矩形，使用时

12、可根据不同用途进行修磨。焊接车刀在普通碳钢刀杆上镶焊（钎焊）硬质合金刀片，经过刃磨而成。焊接车刀优点：结构简单，制造方便，并且可以根据需要进行刃磨，硬质合金的利用也较充分，故目前在车刀中仍占相当比重。硬质合金焊接车刀的缺点：切削性能主要取决于工人刃磨的技术水平，与现代化生产不相适应刀杆不能重复使用，当刀片用完以后，刀杆也随之报废；在制造工艺上，由于硬质合金和刀杆材料（一般是中碳钢）的线膨胀系数不同，当焊接工艺不够合理时易产生热应力，严重时会导致硬质合金出现裂纹，因此在焊接硬质合金刀片时，应尽可能采用熔化温度较低的焊料，对刀片应缓慢加热和缓慢冷却，对于YT30等易产生裂纹的硬质合金，应在焊缝中放

13、一层应力补偿片。焊接装配式车刀将硬质合金刀片钎焊在小刀块上，再将小刀块装配到刀杆上，多用于重型车刀。重型车刀体积和重量较大，刃磨整体车刀，劳动强度大，采用焊接装配式结构以后，只需装卸小刀块，刃磨省力，刀杆也可重复使用。机夹车刀将硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上的车刀。可转位车刀模块式可转位车刀按切削方向分：左切、右切机夹车刀的优点：刀杆可以重复使用，刀具管理简便；刀杆也可进行热处理，提高硬质合金刀片支承面的硬度和强度，相当于提高了刀片的强度，减少了打刀的危险性，从而可提高刀具的使用寿命此外，刀片不经高温焊接，排除了产生焊接裂纹的可能性。机夹车刀在结构上要保证刀片夹固可靠，结构简单，刀片

14、在重磨后能够调整尺寸，有时还要考虑断屑的要求。可转位车刀使用可转位刀片的机夹车刀，与普通机夹车刀的不同点在于刀片为多边形，每一边都可作为切削刃，用钝后只需将刀片转位，即使新的切削刃投人工作，当每个切削刃都用钝后，再改换新刀片。可转位车刀除具备机夹车刀的优点外，其最大优点在于几何参数完全由刀片和刀槽保证，不受工人技术水平的影响，因此切削性能稳定，很适合现代化生产的要求。（涂层）硬质合金可转位刀片陶瓷可转位刀片可转位刀片可转位刀片形状可转位车刀组成刀杆、刀片、刀垫和夹固元件。硬质合金可转位刀片已有国家标准（GB2079-80）。刀片形状很多，常用的有三角形、正方形、五角形和圆形等。刀片大多不带后角

15、，但在每个切削刃上做有断屑槽并形成刀片的前角。刀具的实际角度由刀片和刀槽的角度组合确定。1.刀杆、2.刀垫、3.刀片、4.夹固元件可转位车刀典型的夹固结构1. 杠杆式夹固结构 曲杆式1.刀杆、2.刀片、3.刀垫、4.杠杆、5.弹簧套、6.螺钉、7.弹簧、8.螺钉直杆式（两种）直杆式11.刀杆、2.刀片、3.刀垫、4.杠杆、5.弹簧套、6.螺钉直杆式21.刀杆、2.刀片、3.刀垫、4.杠杆、5.弹簧套、6.螺钉2楔销式夹固结构： 刀片由销子在孔中定位，楔块向下运动时将刀片夹固在内孔的销子上；松开螺钉时，弹簧垫圈自动抬起楔块。1.刀垫、2.刀片、3.柱销、4.楔块、5.压紧螺钉、6.弹簧垫圈3上压

16、式夹固结构该螺钉压板结构尺寸小，不需要多大的压紧力，易避开切屑流出方向。一般用于夹固不带孔的刀片。4 偏心式夹固结构 以螺钉作为转轴，螺钉上端为偏心圆柱销，偏心量为e。当转动螺钉时，偏心销就可以夹紧或松开刀片。1.偏心销、2.刀垫、3.刀片、4.刀杆成形车刀成形车刀加工回转体成形表面的专用刀具切削刃形状根据工件的廓形设计。特点：成形表面的精度主要取决于刀具切削刀的制造精度，与工人熟练程度无关，因此可以保证被加工工件表面形状和尺寸精度的一致性和互换性只要一次切削行程就能切出成形表面，生产率较高；只需刃磨前刀面，而前刀面是一平面，所以刃磨简单，由于成型车刀的可重磨次数多，其使用寿命长；但刀具的设计

17、和制造较复杂，成本较高，主要用于大批量生产中，并且用硬质合金作为刀具材料时制造困难，因此多用高速钢作为刀具材料。1. 成形车刀的种类 平体成形车刀：外形呈平条状，和普通车刀的外形相似，但其切削刃是成形的。螺纹车刀和铲齿车刀属于这类成形车刀。装夹方法和普通车刀一样。 (2) 棱体成形车刀外形是棱柱体，只能用于加工外成形表面，可重磨次数比平体成形车刀多。一般用专用刀夹夹住车刀的燕尾部分，安装在普通机床或自动机床刀架上。 (3) 圆柱体成形车刀： 外形是回转体，由于刀体是圆柱状，重磨时磨前刀面，可重磨次数多，而且可以加工内、外成形表面。圆体成形车刀以圆柱孔作为定位基准套装在刀夹上进行安装。 本讲作业

18、 P121，4-1，4-7本章第二讲砂轮的特性与选择，磨削的原理，磨削的分类及其特点； 磨削的原理，磨削的分类及其特点； 主要内容教学重点教学难点 1、砂轮的特性与选择，磨削的原理，磨削的分类及其特点； 2、磨床（M1432A）的结构，加工特点和加工范围； 4.3 磨削加工与磨床 磨削用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行加工。磨削是一种精加工方法。尺寸精度可达IT5IT6。表面粗糙度能达到0.80.08m国外已开始将磨削作为大量切削金属的一种手段.砂 轮内圆磨砂轮超硬磨料砂轮平形金刚石砂轮超硬磨料砂轮碗形金刚石砂轮 碟形金刚石砂轮 砂轮 一种用结合剂把磨粒粘结起来，经

19、压坯、干燥、焙烧及车整，具有一定形状的多孔体。 砂轮特性参数决定砂轮性能的因素，如磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状等。一、砂轮特性参数及选择砂轮的结构及作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用1）砂轮的磨料磨料氧化物碳化物超硬磨料棕刚玉白刚玉络刚玉黑色碳化硅绿色碳化硅碳化硼人造金刚石立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、通用高速钢磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高温合金取决于工件材料的硬度 金刚石是最硬的磨料 导热系数大、摩擦系数小，适于加工硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬质材料。但不宜加工铁族金属，因为它与Fe在高温下化学稳定性差，易磨损。 立方氮化硼（CBN）

20、硬度仅次于金刚石，但抗热冲击性、抗弯强度比金刚石好得多，可用于磨削高硬度、高强度钢等材料。立方氮化硼易与水反应，生成氨和硼酸，故在磨削时不应用含水的磨削液。2）磨料粒度取决于加工表面的粗糙度磨粒微粉35m/s5）砂轮的组织取决于容屑空间选择原则：1、一般选用中等组织号的砂轮；2、重负荷、精密磨削、自由磨削、硬材料选用紧密的组织；3、粗磨、磨削韧性大、硬度低的工件采用疏松的砂轮；4、有色金属及塑料橡胶等非金属使用大气孔的砂轮。砂轮的型号、代号、标记和尺寸形状尺寸磨料粒度号硬度组织号结合剂最高线速度形状例： 1-3003075-WA60L6V-35m/s外径厚度内径白刚玉粒度号硬度组织号结合剂最高

21、线速度6）. 砂轮的形状 常用的几种主要砂轮种类、形状代号及用途列表中。 平形、双斜边、双面凹、切断、筒形、杯形、碗形、碟形等。 砂轮的特性参数：在砂轮端面上印出，便于使用选择1. 砂轮工作表面形貌：砂轮在磨削时，属多齿刀具切削加工。但砂轮与多齿刀具相比有如下特点：磨粒形状、尺寸各不相同，在砂轮工作表面上分布是随机的，即磨粒在砂轮表面上圆周方向和轴向上都不等距，在径向上也不等高；磨粒尖角很大（通常90120），切削时前角是负值而绝对值很大（7085）；磨粒有较大的刀尖圆弧半径和一定尺寸的刃口钝圆半径（几微米到几十微米之间）。二、 磨削原理 2.砂轮修整的必要性及耐用度砂轮使用一段时间后会出现磨

22、损，使磨削温度升高，磨削力增大，甚至引起振动，产生噪音，加工质量恶化等。为此，对砂轮应及时进行修整。砂轮耐用度砂轮相邻两次修整间的磨削时间，用T表示。对于精加工，也可用相邻两次修整间磨削加工工件数作为砂轮耐用度。 砂轮修整的目的： 去除砂轮工作表面上钝化磨粒层； 去除被切屑堵塞层； 修复砂轮廓形； 获得砂轮工作表面足够多的微刃数。砂轮修整方法车削法磨削法滚压挤扎法喷射法电加工法超声振动法砂轮修整砂轮修整砂轮修整砂轮修整砂轮修整三、 磨床类型与功用 磨床用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行加工的机床。磨削特点、用途： 1、高的加工精度和好的表面质量 应用于零件精加工 淬

23、硬钢件和高硬度特殊材料的精加工 2、 磨床用于磨削各种表面 内、外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、齿轮的轮齿表面以及各种成形面 刃磨刀具 应用范围非常广泛磨床分类： 1、外圆磨床、内圆磨床、平面磨床 2、无心磨床、各种工具磨床 3、各种刀具刃磨床和专门化磨床 4、珩磨机、研磨机和超精加工机床1. M1432A型万能外圆磨床 组成部分：床身1、头架2、砂轮架5及滑鞍、尾座6、工作台3及纵向进给机构。用途（普通精度级万能外圆磨床）：主要用于磨削IT6IT7级精度的圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，表面粗糙度在Ra1.250.08m之间。特点：通用性较好，但生产率较低，适用于单件小批生产。2. 平面磨床 用

24、途：主要用于磨削各种平面平面磨床加工示意图3. 内圆磨床 分类：普通内圆磨床（生产中应用最广的一种）、无心内圆磨床和行星运动内圆磨床。 用途：磨削圆柱形或圆锥形的通孔、盲孔、阶梯孔。 纵磨法磨孔（图a）；切入法磨孔（图b）；fP是切入运动。 磨端面（图c）：内圆磨床附有磨削端面的磨头，可以在一次装夹下磨削端面和内孔，以保证端面垂直于孔中心线。本章第三讲 齿轮加工的方法，Y3150E型滚齿机加工直齿、斜齿的工作原理，滚齿的特点及应用 齿轮加工的方法，Y3150E型滚齿机加工直齿、斜齿的工作原理主要内容教学重点教学难点 掌握齿轮加工的方法及相应的齿轮加工机床的分类；Y3150E型滚齿机加工直齿、斜

25、齿的工作原理，滚刀的安装角的计算，滚齿的特点及应用；齿轮的其他加工方法4.4齿轮加工与齿轮加工机床（型）一、齿轮加工方法与齿轮加工机床的类型（）齿轮加工的工作原理 成形法（或仿形法） 展成法（范成法、包络法）成形法成形法加工齿轮切削运动优点： 机床简单 不需要专门设备 单件小批量生产 加工精度不高缺点： 1、单齿廓成形，加工完一个齿，退回，工件分度，在加工下一个齿，生产效率低； 2、同一模数的齿轮，齿数不同，则齿廓形状不同，若用比较少的齿刀加工，则加工出来的齿轮加工精度较低。）范成法范成法：刀具 工件 啮合运动（范成运动） 刀具齿形的运动轨迹 包络 工件的齿形 范成法加工齿轮 利用齿轮的啮合原

26、理 把齿轮啮合副中的一个转化为刀具 另一个转化为工件 强制刀具和工件作严格的啮合运动 范成切出齿廓 优点1、同一把刀具切出同一模数的齿数不同的齿轮2、加工时能连续分度 具有较高的生产率3、用于大批、大量生产缺点需要专门的齿轮加工机床，机床的调整、刀具的制造、刃磨都比较复杂范成法加工齿轮的优缺点（）齿轮加工机床的类型及滚刀结构圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机、磨齿机、剃齿机等锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机等齿轮滚刀二、型滚齿机（1）滚齿原理 一对交错轴斜齿轮啮合传动原理演变而来。其中一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角B增大到很大，形成了螺杆。在将螺杆开槽并铲背，成为齿轮滚刀。1）滚切

27、直齿圆柱齿轮所需的运动和传动原理：切削运动：滚刀的旋转运动n0 主运动展成运动：由滚刀的旋转n0和工件的旋转nw组成。滚刀转过1/Z0转时，工件必须相应地转过1/Zw转。轴向进给运动：为切出整个齿宽，滚刀还应作平行于工件轴线的移动。轴向进给量f；工件每旋转一周时，滚刀沿工件轴线方向的位移来表示。2）滚切斜齿圆柱齿轮所需的运动和传动原理斜齿圆柱齿轮的端面齿廓为渐开线，齿线为螺旋线。加工右旋斜齿圆柱齿轮：加工右旋齿轮时，要求增加一个与nw相同方向的附加旋转运动使工件的旋转增速。加工左旋齿轮时：要求增加一个与nw方向相反的附加旋转运动使工件的旋转减速。 3）滚刀安装角的调整 为了切出准确的齿形 滚刀

28、和工件处于正确的“啮合”位置 滚刀在切削点处的螺旋方向与被加工齿轮齿槽方向一直 滚刀轴线与工件顶面安装成一定的角度，称为安装角 =w0 w 被加工齿轮的螺旋角； 0 滚刀的螺旋升角。当被加工的斜齿齿轮与滚刀螺旋线方向相反时取“+”号；反之，取“-”号（3）滚齿的特点及应用1）适应性好。一把齿刀可以滚切出模数、齿形角相同的不同齿数的齿轮。2）生产效率高。连续切削，无空行程。多头效率更高。3）滚刀一周多点参加切削，被切齿轮的齿距偏差小。4）用滚齿加工出来的齿廓表面粗糙度大于插齿加工的齿廓粗糙度。5）滚齿加工主要是加工直齿，斜齿圆柱齿轮和蜗轮，不能加工内齿轮和多联齿轮。齿形的其他加工方法-插齿1、加

29、工精度78级，表面粗糙度Ra0.16mm；2、应用范围：直齿圆柱齿轮、内齿轮、多联齿轮3、插齿刀在端面磨有前角，齿顶及齿侧均有后角。4、插齿刀沿轴线的直线往复运动完成切削主运动。一边啮合，一边切削。每个齿槽是插齿刀多次相继切削的结果。插齿刀(Gear Shaper Cutter)本讲作业 P122的4-9，4-11， P123的4-13，4-14本章第四讲 铣削加工的特点，铣削加工的分类及其各自的优缺点、铣刀的结构，常见铣床的种类、特点；掌握孔加工的特点，孔加工的方法及其各种方法的适用范围，常用的钻孔方法及刀具，所使用的钻床；镗削加工及其特点，常用的镗削加工所使用的机床；拉削加工及其特点、刨削

30、加工及其特点；其它组合机床的优缺点。主要内容教学重点教学难点 铣削加工的分类及其各自的优缺点、铣刀的结构及其不同结构铣刀的应用；孔加工的特点，孔加工的方法；钻孔方法，镗削加工的方法。 铣削加工的特点，铣削加工的分类及其各自的优缺点、铣刀的结构；孔加工的特点，孔加工的方法及其各种方法的适用范围，常用的钻孔方法；镗削加工及其特点。4.5 铣削加工与铣床加工范围：各种形状的表面 粗加工 半精加工加工精度、表面粗糙度：IT9IT8，Ra6.31.6um一、铣削特点优点：1）参加切削的刀齿多，切削刃的作用总长度长，生产率高；2）可以进行高速切削；3）铣削主运动为铣刀的回转运动，无空行程损失；4）工作台移

31、动速度低，可边加工，边装卸工件。缺点：1）刀齿切入与切离时，铣刀都会引起振动，影响加工质量；2）铣刀的结构复杂，刃磨比较复杂；3）铣刀与铣床之间的调整也比较复杂；4）每个刀齿的容屑空间小，呈半封闭状态，容屑和排屑条件较差。二、端铣和周铣 端铣：端面上的刀齿进行铣削； 周铣：圆柱面上的刀齿进行铣削。三、逆铣和顺铣1）逆铣 1、定义：铣刀切削速度方向工件的进给方向相反 2、切削过程：刀齿开始切入时 刀齿在工件表面上打滑 挤压和摩擦，滑行一段距离 刀齿方能切下一层金属 3、特点：刀齿容易磨损；已加工工件表面粗糙；垂直铣削力Fv向上易引起振动；工作台不会发生窜动，铣削过程较平稳2）顺铣 1、定义：铣刀

32、切削速度方向 工作进给方向相同 2、特点：刀具耐用度比逆铣高；已加工表面质量较高，加工硬化程度大为减轻；当纵向分力Ff超过工作台与轨道面之间的摩擦力时，会使工作台带动丝杠向左窜动，进给不均匀，严重时会使铣刀崩刃。四、铣刀 铣削可用于加工平面、沟槽、台阶面、斜面、特种形面等 各种几何形状的表面五、铣床 常用铣床 卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和多种专门化铣床等五、铣床 卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和多种专门化铣床等4.6 孔的加工方法及设备 钻床(Drilling Machine)主要用钻头在工件上加工孔的机床。 功用可完成钻孔(Drilling)、扩孔

33、(Enlarging hole)、铰孔(Reaming)、攻螺纹(Tapping)、钻埋头孔(Countersinking)、刮平面(Spotfacing)、锪沉头孔(Counterboring)等一、钻床的功用和主要类型钻床功用锪沉头孔钻床的运动：主运动刀具旋转进给运动刀具轴向移动特点：加工精度不高，用于加工一般精度的孔钻床类型：立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、 深孔钻床等立式钻床(Vertical Sensitive Drill Press)立式钻床，钻小头孔主轴箱和工作台可沿立柱的导轨调整上下位置，以适应工件高度钻不同的孔时，需要移动工件，因此，仅适用于中、小零件的单件、小批生产。台式钻床

34、(Table Mounted Sensitive Drill)摇臂钻床(Radial Drill)1、大型零件 工件不移动 2、主轴箱可沿摇臂的导轨横向移动 摇臂可沿立柱上下移动3、摇臂还可以绕立柱在180范围内任意转动4、主轴的位置可在空间任意地调整5、摇臂钻床加工灵活，被广泛地应用于一般精度的各种批量的大、中型零件的加工。摇臂钻床的特点二、钻头种类 （一） 钻床常用刀具、在实体材料上加工孔的刀具，如扁钻(Spade Drill)、麻花钻(Twist Drill)、中心钻(Center Drill)、深孔钻(Deep Hole Drilling Tools)等 、对工件上已有孔进行再加工用的

35、刀具 扩孔钻(Expanding Drill)、锪钻(Countersinking/Counterboring Drill)及铰刀(Reamer)等。钻头卡（Drill Chucks） 近年来，硬制合金钻头已得到广泛应用，特别是加工铸铁等脆性材料、有色金属以及玻璃、石材、塑料等非金属材料，其耐用度和生产率比高速钢钻头有显著提高。多采用镶焊硬质合金刀片；小尺寸（5mm）一般做成整体硬质合金钻头；大尺寸多做成焊接式；常用YG类合金，刀体材料一般用9SiCr经热处理。（二）硬质合金钻头可转位钻头可转位钻头的各种功能加工大孔的可转位钻头6个刀片（三） 深孔钻1、 深孔加工特点深孔指孔的“长径比”（即孔

36、深L和直径d之比） 较大（10）的孔。对于普通的深孔，如L/d=520，可以将普通的麻花钻接长而在车床或钻床上加工；对于L/d20100的深孔，则需在专用设备或深孔加工机床上用深孔钻进行加工。2、深孔加工的问题主要有断屑和排屑：深孔加工时必须保证可靠地断屑和排屑，否则切屑堵塞会引起刀具损坏。冷却和润滑：孔加工属于半封闭式切削，摩擦大，切削热不易散出，工作条件差，而深孔加工时，切削液更难注入，必须采取有效的冷却和润滑措施。导向：由于深孔加工的长径比大，钻杆细长，刚性较低，容易产生振动，并使钻孔偏歪而影响加工精度和生产率。3、深孔钻的类型及其结构的主要特点 单刃外排屑深孔钻（Gun Drill）

37、由切削部分和钻杆两部分组成，二者一般是焊接起来的，结构较简单。 钻杆通常是用无缝钢管轧出V形排屑沟槽。 切削部分只有一个主切削刃，分为两段，钻尖相对轴线偏移一定距离，作用在两段切削刃上的径向力不等。使钻头在钻削过程中始终紧贴向支撑面较大的一面，以保证加工孔的直线性。深孔钻Gun Drills1. 铰削特点 铰削加工余量很小，刀齿容屑槽很浅，因而铰刀的齿数比较多，刚性和导向性好，工作更平稳； 加工余量小，ac很小，实际上铰削过程是切削与挤刮的联合作用过程 由于铰削余量小，同时为提高铰孔直径的精度，通常铰刀与机床主轴采用浮动联结，所以铰刀只能修正孔的形状精度，提高孔径尺寸的精度和减小表面粗糙度，不

38、能修正孔轴线的歪斜。（四）铰削与铰刀2、铰刀结构(工作部分)手用铰刀: 增强导向作用 校准部分做得长些；机用铰刀: 避免机床主轴和铰刀不同心的影响和过大的摩擦 校准部分应做得短些。三、 镗削加工与镗床卧式镗床加工范围：用于尺寸和质量都比较大的工件上大直径孔的加工。是一系列尺寸和形状精度、位置精度要求高的孔系加工。有同轴度、平行度、垂直度等要求。特点：在镗孔前的孔可以是铸孔，也可以是粗加工的孔；镗床除用于镗孔外，还可以用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹、铣平面等；镗床的主参数是镗轴的直径。卧式镗床的运动和主要部件 后立柱2、工作台3可沿床身10的导轨移动；下滑座11沿床身导轨移动纵向移动；上滑座12沿下滑座11的导轨移动横向移动；工作台3可沿上滑座12上的圆环形导轨绕垂直轴线回转360；平旋盘5和装在上面的径向刀具溜板6可以作回转运动，刀具溜板6还可以沿平旋盘上的导轨作径向进给运动。4.7 其它加工方法及设备一、拉床(Broaching Machines)