机械加工方法及设备论述

第一节金属切削机床基本知识

一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（1）工艺范围

是指机床适应不同加工要求的能力。

通用机床专用机床（2）加工精度机床的加工精度是指该机床加工零件表面的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，如：零件加工表面的尺寸、形状、位置及粗糙度。（3）生产效率及自动化程度

生产效率即是单位时间内机床所能加工的工件数量。

全自动半自动普通机床

（4）人机适应性

人机适应性的基本要求是可靠、安全和舒适。

2.机床的经济性方面

机床的经济性包括两方面：机床制造厂的经济效益机床使用厂的经济效益

机床品种系列化、零部件通用化和标准化是生产和使用机床的一项重要的技术经济措施。

二、金属切削机床的分类（1）按机床的加工性能分类

车床C钻床Z铣床X镗床T磨床M齿轮加工机床Y拉床L螺纹加工机床S锯床G刨插床B其他机床Q（2）按机床的通用性分类

1）通用机床2）专门化机床3）专用机床（3）按机床的自动化程度分类

1）手动机床2）机动机床3）半自动机床4）全自动机床（4））按按机机床床的的工作作精精度度分类类1））普普通通精精度度机机床床2）精密机机床3）高精度度机床（5）按机机床的主要要工作部件数数目精度分类1）单刀机机床2）多刀机机床3）单轴机机床4）多轴机机床（6）按机机床的重量和尺寸寸分类1）仪表机机床2）中型机机床3）大型机机床4）重型机机床5）超大型型机床（7）按加加工过程的的控制方式分类1）普通机机床2）数控机机床3）加工中中心4）柔性制制造单元三、金属切切削机床型型号的编制制1.机床床的技术参数及其结构尺尺寸系列机床的技术术参数是表表示机床尺尺寸大小及及加工能力力的各种数数据。机床的技术参数包括：主参数第二主参数数主要工作部部件的结构构尺寸（如如工作台面面）主要工作部部件的移动动行程范围围各种运动的的速度范围围和级数电机功率机床轮廓尺尺寸主参数：机床主参数数是表示机机床规格大大小的一种种参数，它它直接反应应出机床的的加工能力力的大小。。2.机床床型号机床型号是是用来表明明机床的类类型、通用用特性、结结构特性、、主要技术术参数等。。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1)机床类别的的划分及其其代号机床的类别别用汉语拼拼音大写字字母表示，，类别代号号及其读音音如表所示示：分类代号用数字表示示，只有磨磨床才有。2)机床组、系系的划分机床的组别别和系别代代号用两位位数字表示示。每类机床按按其结构性性能及使用用范围划分分为10组，用数字字0-9表示。系的划分原原则是：主主参数相同同，并按一一定公比排排列，工件件和刀具本本身的及相相对的运动动特点基本本相同，且且基本结构构及布局型型式相同的的机床，即即划为同一一系。详见见标准JB1838-85。3)机床的主参数和第第二主参数数主参数：主参数是反反映机床最最大工作能能力的一个个主要参数数，它直接接影响机床床的其他参参数和基本本结构的大大小。主参参数一般是是以机床加加工的最大大工件尺寸寸或与此有有关的机床床部件尺寸寸来表示。。第二主参数数：一般是指指主轴数、、最大跨距距、最大工工件长度、、工作台工工作面长度度等。4)通用性、结结构性代号号表示机床所所具有的特特殊性能。。当某类型型机床除有有普通型外外，还具有有如下表所所列的某种种通用特性性，则在类类别代号之之后加上相相应的特性性代号。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柔性加工数显高速代号GMZBKHFQCJRXS读音高密自半控换仿轻重简柔显速5、机床重大大改进顺序序号：当机床的性性能及结构构布局有重重大改进，，并按新产产品重新设设计、试制制和鉴定时时，在原机机床型号的的尾部，加加重大改进进顺序号，，以区别于于原机床型型号。序号号按A，B，C……字母的顺序序选用。CA6140C：类别代号（（床类）A：结构性代号号（A结构）6：组别代号（（卧式车床床组）1：系别代号（（普通车床床系）40：主参数代号号（床身上上最大回转转直径400mm）THM6350/JCST：类别代号（（镗床类））H：结构构性性代代号号（（加加工工中中心心））M：通用用特特性性代代号号（（精精密密））6：组别别代代号号（（卧卧式式铣铣镗镗床床组组））3：系别别代代号号（（卧卧式式铣铣镗镗床床系系））50：主参参数数代代号号（（工工作作台台面面宽宽度度500mm）JCS：企业业代代号号（（北北京京机机床床研研究究所所））Z3040X46/S2Z：类类别别代代号号（（钻钻床床类类））3：组组别别代代号号（（摇摇臂臂钻钻床床组组））0：系系别别代代号号（（摇摇臂臂钻钻床床系系））40：主主参参数数代代号号（（最最大大钻钻孔孔直直径径40mm）X46:第二二主主参参数数（（最最大大跨跨距距1600mm）S2：企业业代代号号（（沈沈阳阳第第二二机机床床厂厂））MM7132AM：类别代号号（磨床床类）M：通用特性性代号（（精密））7：组别代号号（平面面及端面面磨床组组）1：系别代号号（卧轴轴矩台平平面磨床床系）32：主参数代代号（工工作台面面宽度320mm）A：重大改进进顺序号号（第一一次重大大改进））第二节外外圆圆车削下面以CA6140普通卧式式车床为为例，介介绍车床床的功能能和运动动。一、车床床的用途途和分类类1.用途主要用于于加工各各种回转表面面和回转转体的端端面，有些车车床还能能加工螺螺纹。CA6140车床的功功能2.车床的分类1）卧式车车床及落落地车床床2）回轮车车床及转转塔车床床3）立式车床床4）仿形车车床及多多刀车床床5）单轴自自动车床床6）多轴自自动、半半自动车车床3.CA6140车床的运运动1）车床床的表面成型型运动工件的旋旋转运动动刀具的进进给运动动2）CA6140车床的组成a)执行件：：通常为电电动机，，包括交交流电动动机、直直流电动动机、伺伺服电动动机、变变频调速速电机、、步进电电机等。。b)动力源：：机床上直直接夹持持刀具或或工件并并实现所所需运动动的零部部件，如如主轴、、刀架、、工作台台等。c)传动装置置：把动力源源的动力力和运动动按要求求传递给给执行件件或将运运动由—个执行件件传递到到另一执执行件的的零部件件，如齿齿轮、丝丝杠螺母母、液压压传动件件等。恻盖主轴箱尾座床身卡盘齿条小刀架拖板方刀架溜板箱床鞍接盘盘左床床腿腿操作作手手柄柄进给给箱箱光杆杆丝杆杆右床床腿腿操纵纵杆杆操作作手手柄柄二、、CA6140卧式式车车床床的的传传动动系系统统什么么是是机床床传传动动系系统统图图？？机床床传传动动系系统统图图是是表示示机机床床运运动动传传递递关关系系的的示示意意图图。。(一)机床床的的机机械械传传动动1．机机床床上上常常用用的的传传动动副副及及其其传传动动关关系系(1)带传传动动带带传传动动是是利利用用传传动动带带与与带带轮轮之之间间的的摩摩擦擦作作用用，，将将主主动动带带轮轮的的转转动动传传到到从从动动带带轮轮带传传动动的的优优点点是传传动动平平稳稳；；轴轴间间距距离离较较大大；；结结构构简简单单，，制制造造和和维维护护方方便便；；过过载载时时打打滑滑，，不不致致引引起起机机器器损损坏坏。。但但带带传传动动不不能能保保证证准准确确的的传传动动比比，，并并且且摩摩擦擦损损失失大大，，传传动动效效率率较较低低。。(2)齿轮轮传传动动齿轮轮传传动动是是目目前前机机床床中中应应用用最最多多的的一一种种传传动动方方式式。。齿轮轮传传动动的的优优点点是机机构构紧紧凑凑，，传传动动比比准准确确，，可可传传递递较较大大的的圆圆周周力力，，传传动动效效率率高高。。缺缺点点是是制制造造比比较较复复杂杂，，当当精精度度不不高高时时传传动动不不平平稳稳，，有有噪噪声声(3)蜗杆杆传传动动蜗杆杆为为主主动动件件，，将将其其转转动动传传给给蜗蜗轮轮。。这这种种传传动动方方式式只只能能是是蜗蜗杆杆带带动动蜗蜗轮轮转转，，反反之之则则不不可可能能。。蜗杆杆传传动动的的优优点点是可可以以获获得得较较大大的的降降速速比比(因为为k比z小很很多多)，而且且传传动动平平稳稳，，无无噪噪声声，，结结构构紧紧凑凑。。但但传传动动效效率率低低，，需需要要有有良良好的的润润滑滑条条件件。。(4)齿轮轮齿齿条条传传动动若齿齿轮轮按按箭箭头头所所指指方方向向旋旋转转，，则则齿齿条条向向左左作作直直线线移移动动，，其其移移动动速速度度为为齿轮轮齿齿条条传传动动可可以以将将旋旋转转运运动动变变成成直直线线运运动动(齿轮轮为为主主动动)，也也可可以以将将直直线线运运动动变变为为旋旋转转运运动动(齿条条为为主主动动)。齿轮轮齿齿条条传传动动的的效效率率较较高高，，但但制制造造精精度度不不高高时时传传动动的的平平稳稳性性和和准准确确性性较较差差。2.传动链及及其传动动比传动链是是指实现现从首端端件向末末端件传传递运动动的一系系列传动动件的总总和，它它是由若若干传动动副按一一定方法法依次组组合起来来的为了便于于分析传传动链中中的传动动关系，，把各种种传动件件进行简简化，并并规定了了一些简简图符号号(表2—1)来表示各各种传动动件。3.机床常用用的变速速机构变换机床床转速的的主要装装置是机机床的齿齿轮箱。。齿轮箱箱中的变变速机构构是由一一些基本本的机构构组成的的。(1)滑动齿轮轮变速机机构(图2—12a)带长键的的从动轴轴Ⅱ上，装有有三联滑滑动齿轮轮(z2、z4和z6)。通过过手柄柄可使使它分分别与与固定定在主主动轴轴I上的齿齿轮z1、z3和z5相啮合合、轴轴Ⅱ可得到到三种种转速速.(2)离合器器式齿齿轮变变速机机构(图2—12b)从动轴轴Ⅱ两端套套有齿轮z2和z4它们可可以分分别与与固定定在主主动轴轴I上的齿齿轮z1和z3相啮合合。轴轴Ⅱ的中部部带有有键3，并装装有牙牙嵌式式离合合器4。当由由手柄5左移或或右移移离合合器时时，可可使离离合器器的爪爪1或爪2与齿轮轮z或z4相咬合合，轴轴Ⅱ可得到到两种种不同同的转转速4.卧式车车床传传动简简介图2—13为C616型(相当于于新编编型号号C6132)卧式车车床的的传动动系统统图，，它用用规定定的简简图符符号表表示出出整个个机床床的传传动链链。图图中各各传动动件按按照运运动传传递的的先后后顺序序，以以展开开图的的形式式画出出来。。传动系系统图图只能能表示示传动动关系系，而而不能能代表表各传传动件件的实实际尺尺寸和和空间间位置置。图中：：罗马马数字字表示示传动动轴的的编号号，阿阿拉伯伯数字字表示示齿轮轮齿数数或带带轮直直径，，字母母M表示离离合器器等。。5.机床机机械传传动的的组成成机床机机械传传动主主要由由以下下几部部分组组成：：(1)定比传传动机机构具有固固定传传动比比或固固定传传动关关系的的传动动机构构，例例如前前面介介绍的的几种种常用用的传传动副副。(2)变速机机构改变机机床部部件运运动速速度的的机构构。例例如，，图2—13中变速速箱的的轴Ⅰ一Ⅱ一Ⅲ间采用用的为为滑动动齿轮轮变速速机构构，主主轴箱箱中轴轴Ⅳ一V一Ⅵ间采用用的为为离合合器式式齿轮轮变速速机构构等。。（3）换向向机构构变换机机床部部件运运动方方向的的机构构。为为了满满足加加工的的不通通需要要（例例如车车螺纹纹时刀刀具的的进给给和返返回，，车右右旋螺螺纹和和左旋旋螺纹纹等）），机机床的的主传传动部部件和和进给给传动动部件件往往往需要要正、、反向向的运运动。。机床床运动动的换换向，，可以以直接接利用用电动动机反反转（（例如如C616车床主主轴的的反转转），，也可可以利利用齿齿轮换换向机机构（（例如如图2-13主轴箱箱中Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ轴间的的换向向齿轮轮）等等。（4）操纵纵机构构用来实实现机机床运运动部部件变变速、、换向向、启启动、、停止止、制制动及及调整整的机机构。。机床床上常常见的的操纵纵机构构包括括手柄柄、手手轮、、杠杆杆、凸凸轮、、齿轮轮齿条条、拔拔叉、、滑块块及按按钮等等。（5）箱体体及其其他装装置箱体用用以支支承和和连接接各机机构，，并保保证它它们相相互位位置的的精度度。为为了保保证传传动机机构的的正常常工作作，还还要设设有开开停装装置、、制动动装置置、润润滑与与密封封装置置等。。6.机械传动的的优缺点机械传动与与液压传动动、电气传传动相比较较，其主要要优点如下下：(1)传动比比准确确，适适用于于定比比传动动；(2)实现回回转运运动的的结构构简单单，并并能传传递较较大的的扭矩矩；(3)故障容容易发发现，，便于于维修修。(二）C6140传动系系统1.主主运动动传动动链1）主主运动动传动动链的的传动动路线线2）主主轴的的转速速级数数和转转速值值1）主主轴轴转转速速运动动平平衡衡式式为为：：n主＝＝n电d/D（1-εε)u12u23u36主轴轴最最高高转转速速为为：：n主＝＝1450××130/230（1-0.02)56/38××39/41××63/50≈≈1400r/min主轴轴最最低低转转速速为为：：n主＝＝1450××130/230（1-0.02)51/43××22/58××20/80××20/80××26/58≈≈10r/min2）主主轴轴转转速速级级数数正转转时时2××3××(1+3)=6+18=24级反转转时时1××3××(1+3)=3+9=12级2.进给给运运动动传传动动链链1））机机床床的的传传动动联联系系a)执行行件件：：通常常为为电电动动机机，，包包括括交交流流电电动动机机、、直直流流电电动动机机、、伺伺服服电电动动机机、、变变频频调调速速电电机机、、步步进进电电机机等等。。b)动力源：：机床上直直接夹持持刀具或或工件并并实现所所需运动动的零部部件，如如主轴、、刀架、、工作台台等。c)传动装置置：把动力源源的动力力和运动动按要求求传递给给执行件件或将运运动由—个执行件件传递到到另一执执行件的的零部件件，如齿齿轮、丝丝杠螺母母、液压压传动件件等。2）运动动链的内内部联系系和外部部联系传动链：构成一个个传动联系系得一系列列传动件（（动力源—传动装置—执行件；执执行件—传动装置—执行件），，称为传动动链。（1）外联系传传动链：联系动力力源和机床床执行件之之间才的传传动链。（（电动机—传动装置—主轴、刀架架、工作台台等）。特征：能改改变运动的的速度和方方向，不要要求动力源源和执行件件之间有严严格的传动动比关系。。（2）内联系传传动链：联系复合运运动内的各各个分解部部分。特征：所联联系的执行行件间的相相对速度（（相对位移移量）有严严格的要求求，以保证证运动的轨轨迹。3）进给传传动链a.车削外圆表表面和端面面的传动路路线b.车削螺纹的的传动链主轴转1r—刀具移动Smm运动平衡式式1主轴×uS丝＝SⅠ车削米（公公）制螺纹纹运动平衡式式：S=1×58/58×33/33××63/100×100/75×25/36××u基×25/36×36/25××u倍×12=7u基u倍可得8×4=32种导程值，，符合标准准的只有20种，通过背背轮可车24种大螺距螺螺纹Ⅱ车削模数螺螺纹导程为：Sm=Kπm运动平衡式式：Sm=1×58/58×33/33××64/100×100/97×25/36××u基×25/36×36/25××u倍×12=7π/4u基u倍m=7u基u倍/(4K)Ⅲ车削英制螺螺纹导程为：Sa=KPa=K×25.4/a运动平衡式式：Sm=1×58/58×33/33××63/100×100/75×1/u基×36/25×u倍×12=4/7×25.4×u倍/u基a=7K/4×u基/u倍（扣扣/英寸）Ⅳ车削径节螺螺纹径节DP＝Z/D分PDP=D分π/Z=π/DP吋导程为：SDP=KPDP=Kπ/DP×25.4mmSDP=1×58/58×33/33××64/100×100/97×1/u基×36/25×u倍×12=π/7×25.4×u倍/u基mmDP=7Ku基/u倍牙牙/英寸Ⅴ车削非标准准螺距及精精密螺纹离合器M3、M4、M5全部啮合,螺纹导程靠靠调整挂轮轮传动比u挂来实现运动平衡式式：导程：S=KP非=1×58/58×33/33××u挂×12u挂=a/b×c/d=S/12=KP非/12三.CA6140的主要结构构1.主轴箱1）传动机构构2）主轴及其其轴承3）开停和换换向装置4）制动装置置5）操纵机构构2.进给箱3.溜板箱1）纵向、横横向机动进进给操纵机机构2）开合螺母母机构3）互锁机构构4）过载保险险装置四.车削加工工工艺范围CA6140型卧式车床床的工艺范范围很广，，能车削内内外圆柱面面、圆锥面面、回转体体成形面和和环形槽、、端面及各各种螺纹。。第三节磨磨削加工工与磨床磨削是一种种精加工方方法。尺尺寸精度可可达IT5～IT6。表面粗粗糙度度能达达到0.8～0.08.一、砂砂轮特特性及及其选选择1.砂砂轮轮主要起起切削削作用用主要起起容屑屑和冷冷却作作用主要起起粘接接作用用常用磨磨料有有刚玉玉类、、碳化化硅类类及高高硬磨磨料类类。刚刚玉类类磨料料的主主要成成分是是Al2O3，由于于它的的纯度度不同同和加加入金金属元元素不不同，，而分分为不不同的的品种种。碳碳化物物系磨磨料主主要以以碳化化硅、、碳化化硼等等为基基体，，也是是因材材料的的纯度度不同同而分分为不不同品品种，，高硬硬磨料料系种种主要要有人人造金金刚石石和立立方氮氮化硼硼。1）砂砂轮的的磨料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2）砂砂轮硬硬度由结合剂的强度和数量决定砂轮的的硬度度是指指磨粒粒在外外力作作用下下自砂砂轮表表面上上脱落落的难易易程度度。砂砂轮硬硬，磨磨粒难难以脱脱落；；砂轮轮软，，磨粒粒容易脱脱落。。砂轮轮的软软硬和和磨粒粒的软软硬是是两个个不同同的概概念。一般般情况下下，软材材料选用用较硬砂砂轮，硬硬材料选选用较软砂轮轮。粗磨磨采用较较软砂轮轮，精磨磨采用较较硬砂轮轮。当工件材材料太软软（如有有色金属属、橡胶胶、树脂脂等）时时，为避免砂砂轮堵塞塞应选用用较软的的砂轮。。当工件件与砂轮轮接触面积大大时，应应选用较较软砂轮轮。3）磨料料粒度取决于加工表面的粗糙度粒度分为为磨粒及及微粉二二类。磨磨粒用筛筛选法分分级，如粒度60＃的磨粒粒，表示示其大小小正好能能通过1英寸长度度上孔眼眼数为60的筛网网。直直径小小于40μμm的磨粒粒称为为微粉粉，微微粉按按实际际尺寸寸大小表表示，，如尺尺寸为为28μμm的微粉粉，其其粒度号标标为W28。图1砂轮粒粒度对对比表2常用磨磨料粒粒度尺尺寸及及应用用范围围选择原则：加工表面粗糙度值越大→选用越粗的磨料加工表面粗糙度值越小→选用越细的磨料4）砂砂轮的的结合合剂结合剂剂的作作用是是将磨磨粒粘粘结在在一起起，使使砂轮轮具有有必要要的形形状和和强度度。取决于磨削速度表3常用结结合剂剂的性性能及及适用用范围围5）砂砂轮的的组织织取决于容屑空间砂轮组组织是是指磨磨粒、、结合合剂与与气孔孔三者者之间间的体体积比。根根据磨磨粒在在砂轮轮总体体积中中所占占的比比例，，将砂砂轮组织织分分为为紧紧密密、、中中等等、、疏疏松松三三大大级级，，细细分分为为15个号。。组组织织号号越越小小，，磨磨粒粒所所占占比比例例越越大大，，表表明明组组织织越越紧密密，，气气孔孔越越少少。。反反之之，，组组织织号号越越大大，，表表明明组组织织越越疏松松，，气气孔孔越越多多。。砂轮轮中中气气孔孔可可以以容容纳纳切切屑屑，，不不易易堵堵塞塞，，并并把把切切削削液液带带入入磨磨削削区区，，使使磨磨削削温温度度降降低低，，避避免免烧烧伤伤和和产产生生裂裂纹纹，，减减少少工工件件的的热热变变形形。。但但气气孔孔太太多多，，磨磨粒粒含含量量少少，，容容易易磨磨钝钝和和失失去去正正确确外外形形。。一一般般7～9级组组织织的的砂砂轮轮最最常常用用。。在在精精密密磨磨削削及及成成形形磨磨削削时时应应采采用用较较紧紧密密的的砂砂轮轮；；而而在在平平面面磨磨削削、、内内圆圆磨磨削削及及磨磨削削热热敏敏性性强强的的材材料料时时应应选选用用较较疏疏松松的的砂砂轮轮。6)砂轮轮的的形形状状常用砂轮轮的形状状、代号号及用途途见表5。砂轮的特特性参数数，一般般都标在在砂轮的的端面上上。砂轮轮的标记记示例如如下：A60SV6P300××30×75|||||||||磨料粒粒度硬硬度结结合剂组组织形形状外外径厚厚度度内径径表5常用砂轮轮形状、、代号及及用途二、磨削削原理（1）磨料的的形状特特征磨料的形形状是很很不规则则的、但但大多呈呈菱形八八面体。。顶锥角角在80°～145°°范围内，但但大多数为为90°～120°°。因此，磨磨削时磨粒粒基本上都都以很大的的负前角进进行切削。。一般磨粒粒切削刃都都有一定大大小的圆弧弧，其刃口口圆弧半径径在几微米米到几十微微米之间，，磨粒磨损损后，其负负前角和圆圆弧半径rn都将增大。。（2）磨削加工工类型用磨料磨磨具（砂砂轮、砂砂带、油油石或研研磨料等等）作为为工具对对工件表表面进行行切削加加工的机机床，统统称为磨磨床。磨磨床用于于磨削各各种表面面，如内内外圆柱柱面和圆圆锥面、、平面、、螺旋面面、齿轮轮的轮齿齿表面以以及各种种成形面面等，还还可以刃刃磨刀具具，应用用范围非非常广泛泛。1）外圆磨磨削外圆磨削削法分为为纵向进进给磨削削法和横横向进给给磨削法。a）纵磨法法主运动：：砂轮旋旋转进给运动动：工件件旋转磨床工作作台往复复直线运运动b）横磨法法工工件件不作纵纵向移动动，由砂砂轮以慢慢速作连续的的横向进进给，直直至磨去去全部余余量。适适用于成批及大大量生产产，加工工表面不不太宽且且刚性好好的工件，尤其其是工件件上的成成形表面面。c）深磨法法磨磨削时时用较小小的纵向向进给量量、较大大的背吃吃刀量，，在一次次行程中中切除全全部余量量。适用用于大批批大量生生产中加加工刚度度较大的的工件。。2）平面磨磨削平面磨削削方法分分为周面磨削削法（轮轮缘磨削削法）和和端面磨磨削法。。有些平面面磨床采采用砂轮轮的轮缘缘（圆周周）进行行磨削，，称为周面磨削法或或轮缘磨磨削法，砂轮主主轴水平平放置。。用周周面磨削削法磨削平面时时，砂轮轮与工件件接触面面积少，，发热少少，散热热快，排排屑和冷却容容易，可可以得到到较高的的加工精精度和表表面粗糙糙度等级级，但生产率率较低。。还有一些些平面磨磨床采用用砂轮的的端面进进行磨削削，称为为端面磨削削法，砂轮主主轴竖直直放置。。端面磨磨削法磨磨头主轴轴伸出长长度短，，刚性好，，可采用用较大的的切削用用量，磨磨削面积积大，生生产率高高。但由于砂砂轮与工工件接触触面积大大，发热热多，排排屑和冷冷却困难难，故加加工工精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度等等级级较较低低，，在在大大批批量量生生产产中中多多用用于于粗加加工工和和半半精精加加工工。。图6平面面磨磨床床加加工工示示意意图图a）卧卧轴轴矩矩台台式式b）立立轴轴矩矩台台式式c）立立轴轴圆圆台台式式d）卧卧轴轴圆圆台台式式3）内内圆圆磨磨削削内圆圆磨磨床床可可以以磨磨削削圆圆柱柱形形或或圆圆锥锥形形的的通通孔孔、、盲盲孔孔、、阶阶梯梯孔孔。。磨孔孔时时，，砂砂轮轮尺尺寸寸受受到到孔孔径径尺尺寸寸限限制制砂砂轮轮轴轴径径一一般般为为孔孔径径的的0.5～0.9倍，，因因此此刚刚性性较较差差，，影影响响内内圆圆磨磨孔孔质质量量和和生生产产率率。。内圆圆磨磨削削时时，，因因为为砂砂轮轮尺尺寸寸小小，，若若使使砂砂轮轮的的圆圆周周速速度度达达到到一一般的的25～30m/s，就就需需要要极极高高的的转转速速图7普通通内内圆圆磨磨床床的的磨磨削削方方法法a）纵磨法法磨孔b）切入法法磨孔c）端面磨磨削法磨磨削端面面d）周面磨磨削法磨磨削端面面4)在无心磨磨床上磨磨外圆无心外圆圆磨削是是外圆磨磨削的一一种特殊殊形式。。磨削时时，工件件不用顶尖来定定心和支支承，而而是直接接将工件件5放在砂轮轮1和导轮2之间，用用托板3支承着，，工件被被磨削的的外圆做做定位面面。导轮轮2是用树脂脂或橡胶胶为粘接接剂制成成的刚玉玉砂轮，，它与工工件5之间的摩擦系数数较大，，工件由由导轮的的摩擦力力带动旋旋转。导导轮的线线速度一般在10～50m/min分左右，，工件的的线速度度基本上上等于导轮的线线速度。。磨削砂砂轮1就是一般般外圆磨磨削砂轮轮，其线线速度很高，所所以磨削削砂轮与与工件之之间有很很大的切切削速度度。在无无心磨床上加工工工件时时，工件件不需打打中心孔孔，且装装夹工件件省时省省力，可连续磨磨削，所所以生产产效率较较高。图8无心磨床床磨削示示意图a)贯穿磨削削法b)切入磨削削法1—砂轮2—导轮3—托板4—挡销5—工件为了避免免磨削出出棱圆形形工件，，工件的的中心应应高于磨磨削砂轮轮与导轮轮中心的的连心线线。因为，，这样就就使工件件和导轮轮及砂轮轮的接触触，相当当于在假假想的V形槽中转转动，工工件的凸凸起部分分和形槽槽的两侧侧面不可可能对称称的接触触，因此此，就可可使工件件在多次次运动中中，逐步步磨圆。。工件中心心高出的的距离约约为工件件直径的的15～20%。如果高高出的距距离过大大，导轮轮对工件件的向上上方向垂垂直分力力也随着着增大，，磨削时时易引起起工件跳跳动，影影响加工工表面的的粗糙度度，所以以，高出出的距离离不宜过过大。三、万万能外外圆磨磨床M1432A型万能能外圆圆磨床床是普普通精精度级级的万万能外外圆磨磨床。。它主主要用用于磨磨削精精度IT6～IT7的圆柱柱形或或圆锥锥形的的外圆圆或内内孔，，表面面粗糙糙度在在Ra1.25～0.08μμm之间。。这种机机床的的通用用性较较好，，但生生产率率较低低，适适用于于单件件小批批生产产。它有下下列主主要部部件组组成：：床身1、头架架2、内圆圆磨具具3、砂轮轮架4、尾座座5、滑鞍鞍和横横向进进给机机构6、工作作台8。图6-4M1432A型万万能能外外圆圆磨磨床床1——床身身2——头架架3——内圆圆磨磨具具4——砂轮轮架架5——尾座座6——滑鞍鞍和和横横向向进进给给机机构构7——横向向进进给给手手轮轮8——工作作台台A——脚踏踏操操纵纵板板第三三节节齿轮轮加加工工机机床床与与齿齿轮轮加加工工刀刀具具一、、齿齿轮轮的的加加工工方方法法与与齿齿轮轮加加工工机机床床的的类类型型1.机机床床的的工工作作原原理理（1））成成形形法法是使使用用切切削削刃刃形形状状与与被被切切齿齿轮轮的的齿齿槽槽形形状状完完全全相相符符的的成成形形刀刀具具切切出出齿齿轮轮的的方方法法。。这种种方方法法制制造造出出来来的的齿齿轮轮精精度度较较低低，，只只能能用用于于低低速速的的齿齿轮轮传传动动。。（2）范范成成法法是利利用用齿齿轮轮刀刀具具与与被被切切齿齿轮轮的的啮啮合合运运动动而而切切出出齿齿轮轮齿齿形形的的方方法法，，利利用用这这种种方方法法制制造造出出来来的的齿齿轮轮精精度度高高，，但但需需要要专专用用机机床床，，常常见见的的有有滚滚齿齿机机、、插插齿齿机机、、刨刨齿齿机机和和磨磨齿齿机机等等。。二、、常常用用的的齿齿轮轮加加工工方方法法1.成形法法1）铣齿齿在万能能铣床床上铣铣制圆圆柱齿齿轮见见图，，这这种铣铣齿方方法属属于成成形法法。铣铣制时时，工工件安安装在在铣床床的分分度头头上，，用一一定模模数的的盘状状（或或指状状）铣铣刀对对齿轮轮齿间间进行行铣削削。当当加工工完一一个齿齿间后后，进进行分分度，，再铣铣下一一个齿齿间。。这种加加工方方法的的特点点是:设备简简单（（用普普通的的铣床床即可可），，刀具具成本本低。。生产产率低低，是因因为铣铣刀每每切一一齿都都要重重复消消耗一一段切切入、、切出出、退退刀和和分度度等辅辅助时时间。。加工工齿轮轮的精精度低低，首首先是是因为为铣制制同一一模数数不同同齿数数的齿齿轮所所用的的铣刀刀，一一般只只有8个刀号号，每每号铣铣刀有有它规规定的的铣齿齿范围围（见见下表表）齿轮的的齿廓廓形状状决定定于基基圆的的大小小（与与齿轮轮的齿齿数有有关）），如如图所所示。。由于于同一一模数数的铣铣刀是是按被被加工工工件件齿数数范围围分号号的每每一号号铣刀刀的齿齿形是是按该该号中中最少少齿数数的齿齿轮齿齿形确确定的的，因因此，，用这这把铣铣刀铣铣削同同号中中其他他齿数数的齿齿轮时时齿形形有误误差。。用成成形法法铣齿齿轮所所需运运动简简单，，不需需专门门的机机床，，但要要用分分度头头分度度，生生产效效率低低。这这种方方法一一般用用于单单件小小批量量生产产低精精度的的齿轮轮。2.展成法法用展成成法加加工齿齿轮时时，齿齿轮表表面的的渐开开线用用展成成法形成成，展展成法法具有有较高高的生生产效效率和和加工工精度度。齿轮加加工机机床绝绝大多多数采采用展展成法法。1）滚齿齿滚齿加加工是是根据据展成成法原原理来来加工工齿轮轮轮齿齿的。。滚滚齿加加工的的原理理为模模拟一一对交交错轴轴斜齿齿轮副副啮合合滚动动的过过程。。将其其中的的一个个齿轮轮的齿齿数减减少到到一个个或几几个，，轮齿齿的螺螺旋倾倾角很很大，，就成成了蜗蜗杆。。再再将蜗蜗杆开开槽并并铲背背，就就成了了齿轮轮滚刀刀。。当机机床使使滚刀刀和工工件严严格地地按一一对斜斜齿圆圆柱齿齿轮啮啮合的的传动动比关关系作作旋转转运动动时，，滚刀刀就可可在工工件上上连续续不断断地切切出齿齿来。。图9滚齿原原理特点：：1）适应应性好好；2）生产产率高高；3）加工工后的的齿廓廓表面面粗糙糙度大大于插插齿加加工的的齿廓廓表面面粗糙糙度；；4）主要要用于于加工工直齿齿、斜斜齿圆圆柱齿齿轮和和蜗轮轮。2）插插齿齿插齿机机用来来加工工内、、外啮啮合的的圆柱柱齿轮轮，尤尤其适适合于于加工内内齿轮轮和多多联齿齿轮，，这是是滚齿齿机无无法加加工的的。装装上附件件，插插齿机机还能能加工工齿条条，但但插齿齿机不不能加加工蜗蜗轮。3）剃齿齿剃齿是是由剃剃齿刀刀带动动工件件自由由转动动并模模拟一一对螺螺旋齿齿轮做双双面无无侧隙隙啮合合的过过程，，剃齿齿刀与与工件件的轴轴线交交错成一一定角角度。。剃齿齿常用用于未未淬火火圆柱柱齿轮轮的精精加工工，生产产效率率很高高，是是软齿齿面精精加工工最常常见的的加工工方法法之一。。4）珩齿齿珩齿是是一种种用于于加工工淬硬硬齿面面的齿齿轮精精加工工方法法，工工作时时珩磨磨轮与与工件件之间间的相相对运运动关关系与与剃齿齿相同同，所所不同同的是是作为为切削削工具具的珩珩磨轮轮是用用金刚刚砂磨磨料加加入环环氧树树脂等等材料料作结结合剂剂浇铸铸或热热压而而成的的塑料料齿轮轮。5）磨磨齿齿磨齿齿加加工工的的主主要要特特点点是是：：加加工工精精度度高高，，一一般般条条件件下下加加工工精精度度可可达达IT4~6级，，由由于于采采用用强强制制啮啮合合方方式式，，不不仅仅修修正正误误差差的的能能力力强强，，而而且且可可以以加加工工表表面面硬硬度度很很高高的的齿齿轮轮。。三、、滚滚齿齿机机图7-21YC3180型滚滚齿齿机机1——床身身2——立柱柱3——刀架架4——主轴轴5——小立立柱柱6——心轴轴7——工作作台台YC3180型滚滚齿齿机机的的外外形形图图，，滚滚刀刀装装在在滚滚刀刀主主轴轴4上作旋转运运动；滚刀刀刀架3既可沿立柱柱2上的导轨做做上下直线线移动，还还可绕自己己水平轴线线转位，以以调整滚刀刀和工件间间的相对位位置，使它它们相当于于一对轴线线交叉的螺螺旋齿轮啮啮合；工件件装在心轴轴6上随工作台台7一起转动：：小立柱5可以同工作作台一起做做水平方向向移动，以以适应不同同直径工件件的需要以以及在用径径向进给法法切削蜗轮轮时作进给给运动。第五节孔孔的加工工一.钻孔1.钻床的功用用和主要类类型钻床是主要要用钻头在在实体工件件上加工孔孔的机床。。钻床主要要用来加工工外形比较较复杂、没没有对称回回转轴线的的工件上的的孔，如箱箱体、机架架等零件上上的孔。钻钻床可完成成钻孔、扩扩孔、铰孔孔、锪平面面、攻螺纹纹等工作，，钻床的加加工精度不不高，仅用用于加工一一般精度的的孔。如果果配合钻床床夹具，可可以加工精精度较高的的孔。图立式钻钻床1—工作台2—主轴3—进给箱4—变速箱5—立柱图摇臂钻钻床1—底座2—内立柱3—外立柱4—摇臂5—主轴箱6—主轴钻床主要有有台式钻床床、立式钻钻床、摇臂臂钻床、深深孔钻床等类型型。2.钻孔特点钻孔一般只用于φ80mm以下的次要要孔的终加加工和精度度高和较高高的孔预加加工；钻孔一般加加工精度为为IT13～IT11，表面粗糙糙度Ra值为50～12.5μμm二.扩孔扩孔可用于于一些要求不高的的孔的最终终加工，加加工孔径一一般不超过过φ100mm。扩孔是孔孔的半精加加工方法；；一般加工工精度为IT10～～IT9；孔的表面面粗糙度可可控制在Ra6.3～3.2μm。1)齿齿数多（3、4齿））；2）不存在在横刃；3）切削余余量小，排排屑容易.三.铰孔铰削是一种种常用的孔孔的精加工工方法，通通常在钻孔孔和扩孔之后后进行，，加工孔精精度达IT6～IT7，加工表面粗粗糙度度可达Ra1.6～0.4μμm。图不同种类的的铰刀(a）整体式式手用铰刀刀(b）可调式式手用铰刀刀(c）机用铰刀刀(d)套式铰刀(e)锥度铰刀特点:铰削加工余余量很小，，刀齿容屑屑槽很浅，，因而铰刀刀的齿数比比较多，刚刚性和导向向性好，工工作更平稳稳；由于铰铰削的加工工余量小，，切削厚度度ac很薄，而刀刀刃具有一一定的刃口口圆弧半径径rβ，因此铰刀刀有时会在在ac<rβ的情况下切切削，此时时工作前角角为负值，，挤压作用用很大，，实际上铰铰削过程是是切削与挤挤刮的联合合作用的过过程；由于于铰削的切切削余量小小，同时为为了提高铰铰孔的精度度，通常铰铰刀与机床床主轴采用用浮动联接接，所以铰刀只能修修正孔的形形状精度，，提高孔径径尺寸精度度和减小表表面粗糙度度，不能修修正孔轴线线的歪斜。。四.镗孔孔1.镗削削特点点：镗镗刀刀旋旋转转作作主主运运动动，，工工件件或或镗镗刀刀作作进进给给运运动动的的切切削削加加工工方方法法称称为为镗镗削削加加工工。。镗镗削削加加工工主主要要在在铣铣镗镗床床、、镗镗床床上上进进行行，，是是常常用用的的孔孔加加工工方方法法。2.镗孔孔工工艺艺特特点点1））镗镗孔孔可可不不同同孔孔径径的的孔孔进进行行粗粗、、半半精精和和精精加加工工；；2））加加工工精精度度可可达达为为IT7～～IT6；3））孔孔的的表表面面粗粗糙糙度度可可控控制制在在Ra6.3～～0.8μμm。。4））能修修正正前前工工序序造造成成的的孔孔轴轴线线的的弯弯曲曲、、偏偏斜斜等等形形状状位位置置误误差差.3.镗床床铣镗镗床床镗镗孔孔主主要要用用于于机机座座、、箱箱体体、、支支架架等等大大型型零零件件上上孔孔和和孔孔系系的的加加工工。。此此外外，，铣铣镗镗床床还还可可以以加加工工外外圆圆和和平平面面。。由由于于一一些些箱箱体体和和大大型型零零件件上上的的一一些些外外圆圆和和端端面面与与它它们们上上的的孔孔有有位位置置精精度度要要求求，，所所以以在在镗镗床床上上加加工工孔孔的的同同时时，，也也希希望望能