常用加工方法综述

常用加工方法综述成形工艺基础－切削31第1页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削32§1车削的工艺特点及其应用在零件的组成表面中,回转体用的最多,因此,车削方法应用最多,车床种类也应运而生—繁多.

一、车削的工艺特点

1.位置精度易于保证；2.连续切削平稳高效；3.有色金属精车为好

第2页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削33

4.刀具简单成本较低；5.适应广泛批量不限。

二、车削的应用

多种形面都可车，车床稍改应用广，粗短重件用立车，复杂小件用转塔，大批小件自动车。

在车床上，利用卡盘、花盘可以加工不规则的各类工件；如弯管、曲轴、偏心轮等。第3页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削34§2钻、镗削的工艺特点及其应用孔是零件的基本表面之一,孔加工方式很多,钻孔、镗孔、扩孔、铰孔、拉孔、磨孔等等。钻孔最基本；钻孔定义：

用钻头在实体材料上加工孔。常用钻床有:台床、立式钻床和摇臂钻床。

一、钻削的工艺特点

1.容易引偏

第4页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削35含轴线歪斜和孔径扩大、孔径不圆引偏原因：

1)因麻花钻本身：

⑴细又长；⑵钻心细；⑶接触差；⑷负前角。

2)轴向力大，易弯曲；3)刃磨不对称。导至刚性差第5页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削36防“引偏”的措施：1)预钻定心坑；2)钻套导向好；3)努力对称磨。

2.排屑困难塞屑、划伤孔壁、卡钻头、扭断钻头改进措施:

1)钻深孔时，反复退刀排屑；2)修磨分屑槽。(参见补充)

第6页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削373.切削热不易散

二、钻削的应用钻孔为孔的粗加工、预加工，效率低，但应用广。为保质又保量，批量生产可以应用钻模、多轴钻或组合机床。

三、扩孔和铰孔

1.扩孔

用扩孔工具扩大工件孔径的加工。第7页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削38

扩孔的特点，可由扩孔钻结构特点看到：没有横刃麻烦少；容屑槽浅刚度好；齿多棱多切削稳；大孔二钻效率高；先钻后扩更是好。

2.铰孔相对扩孔铰孔有优点：

1)校准孔径，修光壁；2)低速力小质量高。第8页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削39钻、扩、铰刀定径刀具；市场有售，易买好用；典型工艺—钻－扩－铰。

3.锪孔和锪凸台－锪(huo)

四、镗孔镗孔可在车床、镗床等多种机床上进行；本节主要介绍镗床镗孔。

1.单刃镗刀镗孔第9页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削310适应广泛又灵活，粗精孔径无限制纠正轴歪与位偏，扩孔铰孔只等闲；单刀独镗力有限，保了精度效率低。

2.多刃镗刀镗孔应用较多：浮动镗刀（工作情况）浮动镗刀属多刃，镗孔质量相对高；操作简便效率高，难纠轴歪和位偏；相对单刃成本高，适合批量大径孔。第10页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削311§3刨、拉削的工艺特点及其应用

刨削适合加工：平面、沟槽、成形面等；常见刨床有：牛头刨床、龙门刨床、插床等.

一、刨削的工艺特点

1.设备工具通用好；2.生产效率比较低；

原因：1.直线往复速度低；2.刃长有限刨削慢；

第11页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削312

3.返程悠闲更急人.

窄长表面、多刨刀加工比铣削效率高。

二、刨削的应用

刨削多用于：单件、小批生产或维修与模具加工中。

插削简介

插床，又称立式牛头刨床；主要用于加工工件的内表面，如长孔、方孔、多边形孔和孔内键槽、花键槽等，还可加工各种外表面。

第12页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削313

插床的工作效率较低，多用于单件小批量生产和修配工作。

三、拉削

—多刀齐刨是拉削

拉削特点：1.一刀能完活；效率真是高！2.加工质量好；平稳光洁又准确！3.拉床、操作都简单；第13页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削3144.拉刀成本确实高；活多能摊平－多揽活5.加工范围广；6.盲、深、台孔拒。第14页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削315§4铣削的工艺特点及其应用铣削是平面加工的基本方法,常用铣床有：升降台卧式铣床、立式铣床、双端面铣床等.

一、铣削的工艺特点

生产率较高—多齿高速铣；

易产生振动—铣削力变化；

刀齿散热好—冲击损害重。

二、铣削方式第15页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削316加工平面，可以用周铣法；也可用端铣法。

1.周铣法

用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面，周铣可进一步分为：顺铣和逆铣。在切削部位刀齿的旋转方向和工件的进给方向相反时，为逆铣；相同时，为顺铣。逆铣特点：切屑厚度由薄到厚；第16页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削317

切初挤滑刀损加剧；

铣削力消除台窜动；防台窜黑皮用逆铣

顺铣特点

铣屑开始厚，铣刀能耐用；铣力压工件，稳定少振动；机台有窜动，又怕有黑皮；相对逆铣比，适合精加工。第17页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削318

2.端铣

用端铣刀的端面刀齿加工平面。端铣法铣平面，由于端铣刀刀杆伸出较短，刚性好，同时参与切削的刀齿较多，切削力波动小，铣削中振动小。因而可用较大的切削量铣平面，提高了生产效率。

3.周铣法与端铣法的比较(简单归纳之）第18页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削319

端铣多齿过程稳，刀具耐用工件光；刀杆短悬刚度好，硬质刀片铣效高；周铣刀具式样多，各种场合有采用。

三、铣削的应用

铣削的主要工作如图所示,有平面、台阶、沟槽、成形面、齿面加工及切断,还可以加工孔。

第19页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削320§5磨削的工艺特点及其应用

磨削涵义：用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。磨床种类很多，有：外圆磨,内圆磨,平面磨床等。

一、磨削工具是由磨粒组成的,其种类很多,有：砂轮、油石、砂瓦、砂布、砂纸、砂带和研磨膏等。第20页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削321砂轮最具代表,砂轮的性能由磨粒的种类和大小、结合剂的种类、硬度及组织等参数决定。

1.磨料砂轮按磨料种类不同可分为两大系。GB/T2476-1994规定了两系的名称和代号.

1)刚玉系目前常用的有棕刚玉(A)，白刚玉(WA).

棕刚玉韧性大、耐压高,价格便宜,多用于加工硬度较低的塑性材料，如中、低碳钢等。第21页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削322

白刚玉硬度较高，切削刃锐利，适合加工高碳钢，高速钢等。

2)碳化物系最常用的有黑碳化硅(C)，硬度比刚玉类磨料高，性脆而锋利，适用于加工抗拉强度低的金属及非金属材料，如灰铸铁，黄铜，铝，岩石及皮革和硬橡胶等。

绿碳化硅(GC)，硬度和脆性略高于黑碳化硅，适用于加工硬而脆的材料,如磨削硬质合金第22页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削323、玻璃和玛瑙等。

3)超硬磨料

有人造金刚石（MBD、RVD）和立方氮化硼（CBN）主要用于磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、陶瓷等高硬度材料及磨削高性能高速钢、不锈钢、耐热钢及其磨削难加工材料。

2.粒度

粒度表示磨料颗粒的大小，粒度用筛选法分级，以每英寸筛网长度上筛孔的数目表示。

第23页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削324

粒度的大小对磨削生产率和表面粗糙度都有很大的影响。一般粗磨削用粗磨粒（粒度号数小），精磨削时选用细磨粒（粒度号数较大），微粉（号数前加字母W）适用于研磨等加工。

3.结合剂

结合剂是将磨粒固结在一起，使之具有一定的形状和强度，便于有效的进行磨削工作。在国标GB/T2484-1994中规定了结合剂的名称及代号等内容,其中,陶瓷结合剂(代号V)应用第24页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削325最广，除切断砂轮外,大多数砂轮都用它。

树脂结合剂（代号B）用于制造高速砂轮，薄砂轮等。还有橡胶结合剂(代号R)。

菱苦土结合剂(代号Mg)等。

4.硬度

硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。

磨粒容易脱落的,砂轮的硬度就低,称为软砂轮;第25页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削326

磨粒难脱落的,砂轮的硬度就高,称为硬砂轮.为了适应各种不同加工需求，砂轮的硬度有软、中、硬不同级别。GB/T2484-1994规定由软至硬用字母顺序排列为：

A，B，C，D，E，F，G，H，J，K，L，M，N，P，Q，R，S，T，Y共19级。

5.组织

砂轮的组织指磨粒和结合剂的疏密程度,反映了磨粒、结合剂、气体三者之间的比例关系第26页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削327

砂轮组织由0，1，2……14共15个号组成，号数愈小，组织愈紧密，组织号大，砂轮不易堵塞，切削液和空气容易带入磨削区域，可降低磨削温度，减少工件变形和烧伤，也可提高磨削效率。但组织号大，不易保持砂轮的轮廓形状。普通磨常用4～7号组织的砂轮。

二、砂轮的形状、尺寸和代号

为便于选用砂轮，在砂轮的非工作表面上印有特性代号，如：

第27页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削328砂轮1－300×50×75-A60L5V-35m/sGB2485

按砂轮技术条件标准规定其标志含义为：

外径300mm，厚度50mm，孔径75mm；磨料为棕刚玉（代号A）；粒度60；硬度为L；

5号组织，陶瓷结合剂（代号V）；最高工作速度35m/s的平形砂轮（代号1）

第28页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削329

技术条件标准号为GB/T2485-1994。

三、SG砂轮、人造金刚石和立方氮化硼砂轮

1.SG砂轮20世纪80年代，美国推出两种新的陶瓷刚玉磨料Cubitron(3M公司)和SG（Norton）。

Cubitron经过化学陶瓷处理。

SG经过晶体凝胶化处理,干燥固化后破碎成颗粒,最后烧结成磨料。这与原来的刚玉(A,WA等)经熔炼后冷却固化,然后破碎的制法不同。第29页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削330SG韧性好(为棕刚玉A,白刚玉WA的2～2.5倍),晶体很小(0.1～0.2μm,而原来的刚玉为5～10μm),耐磨,自锐性好，磨粒锋利，形状保持好，寿命长。但它的制造成本高。目前常用的是SG与WA（或A）的混合砂轮，其中SG所占比例有100％、50％、30％、20％、10％等多种，分别称为SG、SG5、SG3、SG2、SG1砂轮。第30页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削331纯SG砂轮用于粗磨，SG5、SG3、SG2和SG1砂轮用于精磨。除此以外，还有SG与GC（绿碳化硅）混合的砂轮以及SG与CBN(立方氮化硼)混合的砂轮。后者称为CVSG。在发达国家已普遍采用。

2.人造金刚石砂轮

人造金刚石砂轮由磨料层、过渡层和基体三部分组成。磨料层由人造金刚石磨粒和结合剂组成，厚度约为1.5～5mm，起磨削作用。第31页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削332

过渡层不含人造金刚石，单由结合剂组成，其作用是使磨料层与基体牢固地结合在一起，并使磨料层能全部得到使用。

基体起支承磨削层的作用，并通过它将砂轮紧固在磨床主轴上。基体常用铝、钢、铜或胶木等制造。

人造金刚石砂轮用于磨削超高硬度的脆性材料，如硬质合金、花岗石、宝石、光学玻璃和陶瓷等，还可磨削一定韧性的热喷焊耐磨焊接，第32页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削333如NiCr15C、NiWC35等。

人造金刚石砂轮中金刚石的含量用浓度表示常用的浓度有150％、100％、75％、50％和25％五种。所谓100％浓度，是指磨料层每立方厘米体积中含有4.39克拉(1克拉＝0.2g)金刚石。

50％浓度是指每cm2中含有2.2克拉金刚石。高浓度人造金刚石砂轮适于粗磨、小面积磨削和成形磨削。第33页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削334

低浓度人造金刚轮适于精磨和大面积磨削.

青铜结合剂（代号M）的人造金刚石砂轮常采用100％～150％的浓度。

树脂结合剂的人造金刚石砂轮常采用50％～75％的浓度。

3.立方氮化硼砂轮由于立方氮化硼磨粒非常锋利又非常硬，其寿命是刚玉磨粒的100倍。因而在立方氮化硼砂轮上只有一薄层立方氮化硼。第34页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削335立方氮化硼砂轮用于磨削超硬的高韧性的`难加工钢材，如高钒高速钢、耐热合金等。但需采用经改制的特殊水剂切削液而不能采用普通的水剂切削液。

三、磨削过程

磨削实质：滑擦-刻划-切削,三作用综合之.

自锐性＝脱落露新＋破碎生新但：失去微刃等高性；损坏形状准确性。第35页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削336

四、磨削的工艺特点

1.精度高粗糙度小；因：①刀刃锋利，切层薄细；②磨床：精度高、刚度好、可微调；保证精细加工。

2.砂轮有自锐作用;可强力连续磨削。3.背向力Fp较大；因：砂轮接触宽；磨粒负前角。第36页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削337

要注意，背向力过大会造成;加工细长轴生“腰鼓形”，增加走刀次数降低效率。

4.磨削温度比较高

会：①烧伤工件；②软化磨屑，堵塞砂轮③足量冷却液冲洗。最关键的一条：

5.磨削高硬件

第37页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削338

五、磨削应用与发展磨削不仅用于精细加工，而且广泛用于粗荒加工。

1.外圆磨削

1)在外圆磨床上

⑴纵磨法

特点：磨削力小，生热少，散热好；精度高，适应广，效率较低。

⑵横磨法第38页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削339

窄面宽轮连续横进；高效，生热多，适合刚性轴。

⑶综合磨法

先横磨，再纵磨。

⑷深磨法

大切深，慢纵磨。

2)无心外圆磨床磨外圆无心外圆磨削使用的是无心外圆磨床。无心外圆磨床的结构完全不同于一般的外圆磨床。其工作原理如图。第39页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削340

无心外圆磨特点：①不用中心孔，易装夹；②易于自动化，效率高；③细长光轴优点突出；④有槽有面，无心难磨；⑤带孔者难保同心度；⑥调整复杂，单件不宜。

2.孔的磨削

第40页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削341通常在内圆磨床或万能外圆磨床上磨削内圆。磨内孔也分为纵向法和横向法。与铰孔和拉孔相比，磨孔有特点：

①宜加工淬硬孔；②保证精度要求；③孔径不限，灵活；④比铰、拉效率低。与磨外圆相比：第41页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削342

①表面粗糙：②生产率低：速度低；润滑差轴细刚度差；轮小转速低；砂轮不耐用。3.平面磨削

平面磨分为：

周磨与端磨；周磨精加工；端磨粗加工。第42页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削343按工作台分：

矩形工作台立轴圆形工作台卧轴4.磨削发展简介

⑴高精度，小粗糙度磨削

它包括精密磨削(Ra0.10～0.05μm)、超精磨削(Ra0.025～0.012μm)和镜面磨削(<Ra0.008μm),可以代替研磨加工，省工又省力。

进行精磨时:第43页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削344

①要求磨床精度和运动平稳性较高;②合理选用工艺参数，砂轮要经精细修整，保证砂轮磨粒具有微刃和微刃等高性。

⑵高效磨削有高速磨削，强力磨削和砂带磨削。特点：生产率高

①高速磨削是指磨削速度υ轮≥50m/s的磨削形式。由于磨削速度高，单位时间内通过磨削区的磨粒数第44页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削345

增多，磨屑厚度变薄，切削负荷减小,砂轮的耐用度也提高，由于磨粒切削厚度小,工件表面残留面积的高度小,因此表面精细,粗糙度值也小。同时，磨削中的背向力FP也变小，特别有利于保证刚度较差工件的加工精度。

②强力磨削

以大磨削深度和小纵向进给速度磨削，又称缓进深切磨削或深磨。第45页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削346适于加工各种成形面或沟槽，特别能有效的加工耐热合金等难切削材料。还可以从铸、锻毛坯件直接磨出合乎要求的零件，效率很高。砂带磨削应用广，发展快，不仅制造业，而且广泛运用于建筑装饰业中，砂带磨削设备结构简单，制造方便。磨削时砂轮回转为主运动，工件由输送带带动作进给运动（磨地板、砂带机移动）工件第46页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削347

经过支承板上方的磨削区即完成加工。砂带磨削效率高，加工质量好，磨削热少，具有“冷态磨学”之美称；对材料，加工尺寸适应范围广；综合成本低。又适应各种复杂形面。

小结

第47页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削348

本章内容很多，又是本课程的重点核心，课堂上，进行了分析、讨论；并归纳出了各节的要点，请同学们，课后整理一下，结合教材内容，看看还有哪些遗漏、不足、不够清楚的；提出来，我们进行进一步的讨论与切磋。

作业P72复习题：

⑸、⑺、⑽、⒁、⒂、⒅思考与练习题：⑵、⑶、⑸第48页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削349第49页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削350第50页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削351第51页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削352第52页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削353第53页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削354第54页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削355第55页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削356第56页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削357第57页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削358第58页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削359第59页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削360第60页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削361第61页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削362第62页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削363第63页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削364第64页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削365第65页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削366

群钻

群钻是倪志福同志在长期的生产实践和科学实验中，不断总结经验，改变钻头切削刃的几何形状和性能，而创造出来的一种新型钻头见图示。

群钻头的特点是：

主切削刃分为三段（外刃、内刃、圆弧刃）；横刃变短、变尖；在一边外刃上磨出分屑槽。第66页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削367群钻的扭转力和轴向力较小，散热性好，能自行断屑，排屑容易，并且切削变形小，能提高切削用量，改善了切削条件。因此，大大提高了生产效率和孔的加工质量，同时也大大提高了钻头的使用寿命。由于群钻刃磨麻烦，但标准麻花钻又效率低，因此生产中，常常对标准麻花钻进行简单修磨，如图所示。第67页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削368第68页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削369第69页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削370第70页，课件共105页，创作于2023年2月成形工艺基础－切削371第71页，课件共105