金属工艺学课件15

第八章金属切削(qiēxiāo)加工学习(xuéxí)目标重点难点主要内容思考与练习本章小结共一百零七页学习(xuéxí)目标常用零件表面组成、切削运动、切削表面、切削要素、刀具材料(cáiliào)、角度及种类；特种加工的特点和常用的特种加工方法切削过程、切削类型、积屑瘤、切削力、切削热及刀具磨损、数控加工的原理、特点和了解常用的数控机床共一百零七页学习(xuéxí)目标能用普通车床加工零件(línɡjiàn)表面；根据零件的表面形状和加工要求选用不同类型的机床共一百零七页重点难点

掌握各种普通机床的结构；掌握各种普通机床的加工方法(fāngfǎ)和特点；掌握各种普通机床的加工范围；共一百零七页主要(zhǔyào)内容第二节金属切削(qiēxiāo)加工基本知识第一节零件的加工质量第四节铣削、刨（插）削、拉削加工第三节车削加工第五节钻削、膛削和磨削第六节齿轮加工

第七节数控加工和特种加工共一百零七页第一节零件的加工(jiāgōng)质量

一、机械加工精度(jīnɡdù)；

二、表面粗糙度；共一百零七页

基本概念：（1）零件的加工质量包括两方面：加工精度和表面质量。（2）加工精度：是指工件在加工后，其尺寸、形状和位置等几何尺寸的实际数值与理想参数符合的程度。（3）表面质量：是指工件在切削加工后，表面粗糙度和表层(biǎocéng)的物理、力学性能的变化，如：冷作硬化、金相组织和残余应力等。

共一百零七页8.1.1

机械加工精度

（一）尺寸精度1．概念：尺寸精度是指加工表面自身尺寸与表面尺寸的准确程度。基本尺寸：它是设计给定的尺寸。极限尺寸：允许尺寸变化的极限尺寸，它是以基本尺寸为基数(jīshù)来确定的。

尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，分别称为上偏差和下偏差。共一百零七页

上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸，代号：孔为ES，轴为：es。下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸，代号：孔为EI，轴为：ei。

尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差国家标准（GB1800-79）将标准公差分为20个等级。表示为IT01、IT0、IT1、IT2、…IT18。IT01到IT18等级依次降低(jiàngdī)，数字越大，等级越低。共一百零七页

（二）形状精度

形状精度是指零件的是急性转对理想形状的符合程度。

（三）位置(wèizhi)精度

位置精度是指零件的实际位置对理想位置的符合程度。共一百零七页8.1.2表面粗糙度1．概念：表面粗糙度表示(biǎoshì)零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观形状特性。

2.作用：表面粗糙度对零件的配合质量、耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀能力以及密封性等有很大影响。共一百零七页第二节金属切削(qiēxiāo)加工基本知识

一、切削(qiēxiāo)运动与切削(qiēxiāo)要素；

二、切削刀具；三、金属切削过程；共一百零七页8.2.1切削(qiēxiāo)运动与切削(qiēxiāo)要素（一）切削(qiēxiāo)运动1.主运动

主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具前刀面接近工件而实现切削的运动，也是切削运动中速度最高，消耗功率最多的运动。特点：1.切削速度最高2.消耗机床功率最多3.只有一个共一百零七页2.进给运动(yùndòng)进给运动是使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切除切屑，获得具有所需几何(jǐhé)特性的已加工表面。

特点：1.切削速度低；2.消耗机床功率的一小部分；3.可能有一个，也可能有多个。共一百零七页（二）切削用量

已加工(jiāgōng)表面

工件(gōngjiàn)上的三表面待加工表面过渡表面1.切削速度vc：1）若主运动为旋转运动，切削速度一般为其最大线速度，vc可按下式计算：

m/s或m/min

2）若主运动为往复直线运动（如刨削、插削等），则常以其平均速度为切削速度。vc按下式计算：m/s或m/min共一百零七页2.进给量单刃刀具（如车刀、刨刀）加工时，进给量可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。单位(dānwèi)为mm/r(如车削)或mm/str(如刨削)。三者之间关系(guānxì)可用下式表示：用多刃刀具（铣刀）加工时，fz-每齿进给量mm/zvf-进给速度mm/s(mm/min)f-每转进给量mm/rvf=fn/60=fzzn/60(mm/s)3.吃刀量和背吃刀量ap钻孔：ap=D/2Vc、f、ap——统称为切削用量三要素在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸，称为背吃刀量。车外圆时，可用下式计算：

mm共一百零七页4.切削层

切削层是指切削过程(guòchéng)中，由刀具切削部分的一个单一动作（如车削时工件转一圈，车刀主切削刃移动一段距离）所切削的工件材料层。共一百零七页8.2.2切削刀具

金属切削刀具是完成切削的重要工具，其作用是从工件上切除多余金属。它是影响生产率、加工质量和成本的主要参数。刀具的性能决定机床性能的发挥。（一）刀具的类型根据(gēnjù)用途和加工方法不同，刀具有以下几类：①切刀类；②孔加工刀具；③拉刀类；④铣刀类；⑤螺纹噢刀具；⑥齿轮刀具；⑦模具类；⑧组合刀具；⑨数控机床刀具；⑩特种加工刀具共一百零七页1.车刀切削(qiēxiāo)部分的组成（一）刀具(dāojù)的几何形状(1)前刀面：刀具上切屑流过的表面。(2)主后刀面：刀具上同前刀面相交形成主切削刃的后刀面。(3)副后刀面：刀具上同前刀面相交形成副切削刃的后刀面。(4)主切削刃：起始于刀具切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来在工件上切除过渡表面的那个整段切削刃。(5)副切削刃：切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸。(6)刀尖：主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。共一百零七页（三）刀具的几何(jǐhé)参数（1）刀具的三个辅助(fǔzhù)平面(1)基面过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面。Pr

(2)切削平面过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面。Ps

(3)正交平面过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的面。Po共一百零七页（2）车刀(chēdāo)的标注角度

刀具的角度：影响切削力的大小(dàxiǎo)、切屑的形状、刀具耐用度的大小(dàxiǎo)，同时也是刀具刃磨的理论依据。

车刀的主要角度有前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角，见图：共一百零七页(1)前角γo

它反映了前刀面的倾斜(qīngxié)程度（正交平面内测量）作用(zuòyòng)：影响刀头的锋利度和强度。γo↑→切削刃越锋利→切削越轻快但会削弱刀头的强度→崩刃。选择：范围：通常γo=-5°～+25°工件材料的σb、HRC↑→γo↓,反之取大值。刀具材料：高速钢→γo↑；硬质合金→γo↓。粗加工：γo↓精加工：γo↑(2)后角αo

作用：αo↑→摩擦越小→切削刃越锋利；αo↑↑→会削弱刀头的强度，散热条件变差，容易崩刃。范围：αo=6°～12°。精加工时选得大些，粗加工选小些。

1.影响刀头的强度和锋利度2.减少刀具主后刀面和工件过渡表面之间的摩擦。共一百零七页(5)主偏角κr

(6)副偏角κr＇

作用(zuòyòng)：选择：主副偏角应根据工件的刚度(ɡānɡdù)及加工要求选取合理的数值。

范围：一般车刀常用的主偏角有45°、75°、90°等几种，车削细长轴时取主偏角等于75～90°的车刀；副偏角为5°～15°。主偏角主要影响切削层截面的形状和参数，影响切削分力的分配，并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度；副偏角还有减小副后刀面与已加工表面间摩擦的作用。（3）副后角(α′0)：在正交平面中测量的由副后刀面与副切削平面之间构成的夹角，称为副后角。（4）刃倾角（λs）：在切削平面内测量，由主切削刃与基面之间构成的夹角称为刃倾角。刃倾角一般为-5°～+10°，粗加工时取负值，精加工时取正值

共一百零七页（四）刀具(dāojù)材料（1）对刀具材料的基本(jīběn)要求1.较高的硬度

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一般在HRC60以上。2.足够的强度和韧性

3.较好的耐磨性

4.较高的耐热性

5.良好的工艺性（2）常用刀具材料的性能和用途硬度越高的材料耐磨性越好耐热性越高的材料允许的切削速度越高刀具的工作环境：高压、强烈冲击、强烈摩擦、高温刀具接受加工的难易程度刀具材料承受冲击和振动能力共一百零七页①碳素工具钢（含碳量在0.7%～1.3%）

特点(tèdiǎn)：1）刃磨性好2）淬火(cuìhuǒ)后硬度为HRC61～643）价格便宜

4）耐热性低200°C丧失原来的硬度，V切↓5）热处理性能差：热处理时易变形，产生裂纹。

用途：

制造形状简单的低速手动工具。如：锉刀、钢锯条、手用丝锥等。

牌号：T7、T7A、T8、T8A、…

…T13、T13A（角标的数字为含C的千分比，字母A为高级优质）共一百零七页②合金工具钢（在碳素工具钢中加入少量(shǎoliàng)W、Cr、Mn等合金元素）特点(tèdiǎn)：与“T”相比1）耐磨性好2）耐热性仍不太高250～300°C，V切↓3）热处理性好，淬火不易变形用途：

制造形状复杂的低速切削的刀具。如：铰刀、丝锥、板牙等。

③高速钢（合金元素含量较高的一种高合金工具钢）

W（9～20%）、Cr（3～5%）、V（1～3%）牌号：9Crsi、CrWMn

牌号前边的数字为含C的千分比，＞1%时不标出常用牌号：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2牌号中的数字为前边元素含量的百分比，小于1.5%时不标出共一百零七页特点(tèdiǎn)：

1）HRC652）耐热性540～650°3）抗弯强度高

4）热处理性好（在空气(kōngqì)中能淬硬，所以又叫“风钢”）5）刃磨性好。也叫“锋刚”，颜色是白的又叫白条钢。

用途：

制造形状复杂、中速切削的各种刀具。如：车刀、刨刀、铣刀、拉刀、齿轮刀具等。④硬质合金

WC、TIC和Co用粉末冶金的方法制成的一种合金。1)钨钴类(YG)

由WC+Co组成，Co起粘结剂的作用牌号：YG3、YG6、YG8（数字表示含Co量的百分比其余为

WC的含量）特点：

1)HRC702)σb↑（相对YT类而言）

3)耐热性800～900°C共一百零七页

⑤陶瓷材料：AL2O3刀片硬度可达HRA86～96，耐1200℃高温。

⑥人造金刚石：硬度极高，接近于HV10000（硬质合金为HV1300～1800），耐热(nairè)温度700℃～800℃。可加工硬质合金、陶瓷、玻璃、有色就属及其合金等，不易加工钢铁材料。⑦立方氮化硼：硬度达HV8000～9000，耐热性1300℃～1500℃，强度低，焊接性差，适用于半精加工和精加工高硬度、高强度的淬火钢即耐热钢，也可用于精加工有色金属。共一百零七页8.2.3金属切削(qiēxiāo)过程（一）切屑(qiēxiè)形成过程及切屑(qiēxiè)种类1.金属切削过程切屑的形成过程为：弹性变形——塑性变形——挤裂——切离切屑是加工过程各种物理量的综合反映。共一百零七页2.切屑(qiēxiè)的种类

1)带状切屑(qiēxiè)（见图b）2)节状切屑（见图b）4)崩碎切屑（见图c）

3)节状切屑共一百零七页（二）积屑瘤

1.概念(gàiniàn)：切削钢、球墨铸铁、铝合金等塑性金属时，在切削速度不高，而又能形成带状切削的情况下，常常有一些金属冷焊（黏结）沉积在前面上，形成硬度很高的锲块，它能代替切削刃进行切削，这个小块成为积屑瘤2.优点：可保护刀具、增大前角、引起工件尺寸变化、增大表面粗糙度、引起震动。对粗加工有利，对精加工不利。3．预防措施：①精车、精铣采用高的切削速度；②拉削、绞孔和宽刃精刨则采用低的切削速度；③增大前角以减小切削变形；④选用合适的工作液以减小摩擦和降低切削速度。共一百零七页（三）切削(qiēxiāo)力和切削(qiēxiāo)功率2.分解：切削力F分解成三个方向(fāngxiàng)的分力

主切削力Fc：试验表明Fc≈（0.85-0.90）F他是选择机床动力，计算车刀强度，设计主轴系统的主要依据。1.定义：刀具切削时必须克服的力：

(2)进给力Ff：走刀抗力，实验测定Ff≈（0.1-0.6）Fc（主要受Kr的影响）且Kr↗,Ff↗；他是设计机床进给机构的依据。共一百零七页这三个切削(qiēxiāo)分力与总切削(qiēxiāo)力有如下关系：

(3)背向力Fp：吃刀抗力，实验测定FP≈（0.1-0.7）Fc该力易顶弯工件，易振动，使加工表面粗糙Ra增大，Kr↗,FP↘。加工细长轴时，Kr≥75°-90°其目的(mùdì)是使FP↘（工件变形↘）。3.切削功率Pm共一百零七页（四）切削热和切削液1.切削热的产生、传散及其对加工的影响（1）切削热的产生及其传散：是材料的弹性、塑性变形、刀具与工件的摩擦、刀具与切削的摩擦作用下产生的。切削加工时大部分切削热的50%～86%由切屑带走。（2）切削热对加工的影响：会使刀具硬度降低，加速(jiāsù)磨损，影响工件尺寸，使工件变形，影响加工精度。2.影响切削温度的因素①工件材料；②刀具材料；③切削用量；④刀具几何形状；⑤浇注切削液。共一百零七页3.切削液的作用(zuòyòng)和种类1）作用：冷却、润滑(rùnhuá)、清洗、防锈等。2）种类a.水基切削液：以水为主加防锈剂。作用：冷却。应用：磨削（冷却）b.油基切削液（主要为矿物油，少数有植物油或混合油）作用：润滑（主要）；冷却（次要）。应用：精车或成形面加工，（减小摩擦Ra↘振动↘切削力↘）c.乳化类：

冷却作用（主要），润滑（作用小）

粗车磨削作用：润滑（主要），冷却（作用小）精铣精车钻孔低浓度乳化液：高浓度乳化液：共一百零七页（五）刀具(dāojù)磨损和刀具(dāojù)耐用度（刀具(dāojù)寿命）（1）刀具磨损的形式(xíngshì)与过程

刀具磨损形式主要有:前面磨损、后面磨损、前后面同时磨损三种。刀具磨损过程分为初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段共一百零七页2、刀具耐用度刀具耐用度是指从刀具刃磨锋利以后(yǐhòu)，自开始切削到磨钝为止的实际切削工作时间称为刀具的耐用度T。

影响切削刀具耐用度的因素很多，如切削刀具材料、刀具角度、切削用量和冷却润滑情况等，其中以切削速度影响最大。共一百零七页第三节车削(chēxuē)加工

一、车床(chēchuáng)；

二、车削的基本工艺；共一百零七页

8.3.1车床

（一）卧式车床的组成图为卧式车床外观(wàiguān)图，它由以下几部分组成：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身等组成

共一百零七页

（1）主轴箱：又称床头箱，内装主轴和变速机构。

（2）进给箱：又称走刀箱，它是进给运动的变速机构，固定在床头箱下部的床身前侧面。（3）溜板箱：又称托板箱，是进给运动的操纵机构，使光杆或丝杠的旋转运动通过齿轮和齿条或丝杠和开合螺母推动车刀(chēdāo)作进给运动。

（4）刀架：用来装夹车刀，并可做纵向、横向及斜向运动。

（5）尾架：用于安装顶尖，以支撑较长工件进行加工，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。

（6）床身：是车床的基础件，起支撑作用共一百零七页（二）车床的传动系统车床的主运动和进给运动都由主电动机提供动力。进给运动链以主轴为起点(qǐdiǎn)，刀架为终点。车床传动示意图如图：

共一百零七页8.3.2车削(chēxuē)的基本工艺

（一）车端面1.概念：对工件端面进行车削的方法称为车端面。端面车削方法及所用车刀如图

1）右偏刀由外向中心(zhōngxīn)进刀3）左偏刀车端面2）右偏刀由中心向外进刀4）弯头车刀车端面共一百零七页注意事项：

（1）车刀的刀尖应对准工件中心，否则将在断面中心处留有凸台；

（2）用偏刀车端面当切深较大时，容易扎刀，而用弯头车刀车端面凸台是逐渐车掉的，比较有利；

（3）断面的直径从外到中心是变化的，以此工件转速比车外圆时选择高一些；

（4）对于有孔的工件，车端面时常用右偏刀由中心向外进给，当零件(línɡjiàn)不允许用右偏刀时，可用左偏刀车端面。

（5）车削大断面时，将大拖板锁紧在床身，用小托板调整切深。共一百零七页（二）钻中心孔断面车好后，接着钻中心孔。中心钻夹在转夹头内，安装在尾架上，用手转动尾架手轮(shǒulún)实现进给，主轴应适当选用较高的转速。共一百零七页（三）车外圆与车台阶

1.车外圆根据(gēnjù)工件加工精度要求，车削步骤一般分为粗车、半精车、精车和精细车。a）尖刀(jiāndāo)车外圆b）45°弯头车刀车外圆c）45°弯头车刀车外圆共一百零七页2，车台阶车削台阶处的外圆和端面的方法称为车台阶。如果台阶高度小于5mm，可用主偏角κr=90°的偏刀，一次走刀切出台阶；如果台阶高度大于5mmm，可用主偏角κr>90°的偏刀，多次分层纵向进给走刀切削(qiēxiāo)，最后一次纵向进给完后，车刀刀尖应紧贴台阶端面横向退出，车出台阶。共一百零七页（四）车槽与切断

（1）车槽：在工件表面上车削沟槽(ɡōucáo)的方法称为切槽。分为切外槽、内槽与端面槽。

a）车窄槽

b）车宽槽

共一百零七页（2）切断。将坯料或工件分成两段或若干段的车削方法成为切断。常用(chánɡyònɡ)的切断方法是：直进法和左右借刀法两种a）直进法

b）左右(zuǒyòu)借刀法

共一百零七页（五）孔加工(jiāgōng)车孔是利用车床对工件上的孔进行车削的加工方法，也称为车内圆或镗孔。如图所示：车孔时，逆时针转动小滑板手柄为横向吃刀，顺时针转动小滑板手柄为横向退刀，正好与车外圆时转动方向相反。a）车通孔

b）车不通孔

共一百零七页

（六）车锥面将工件车削成圆锥表面(biǎomiàn)的方法称为车圆锥。锥面分为外锥面和内锥面。常用的车圆锥的方法有：小刀架转位法、尾架偏移法、宽刀法、靠模法等。

小滑板转位(zhuǎnwèi)法车圆锥面

偏移尾架法车圆锥面

共一百零七页宽刀法(dāofǎ)车圆锥面

靠模(kàomú)法车圆锥面

共一百零七页

（七）车螺纹将工件表面车削成螺纹的方法称为车螺纹。车螺纹时，为了(wèile)获得准确的螺距，必须用丝杠带动车刀进给，使工件每转一周，车刀移动的距离等于工件的螺纹导程。共一百零七页

（八）成型加工法在车床上还可以车成形面、车偏心件、滚花、盘弹簧、车多边等1.车成型面手柄、手轮、圆球等零件，它们的表面(biǎomiàn)是以曲线为母线的回转曲面，这类零件的表面(biǎomiàn)叫成型面，车成型面的车削有三种方法：双向车削法、成型刀法、靠模法2.滚花工具和零件的手握部分，为了美观和加大摩擦力，常在表面上滚压出花纹，这种工艺叫做滚花。这些花纹一般是在车床上用滚花刀滚压而成。共一百零七页第四节铣削(xǐxuē)、刨（插）削、拉削加工

一、铣削(xǐxuē)加工；

二、刨削、插销加工；三、拉削加工；共一百零七页8.4.1铣削加工

（一）铣床

1.概念：铣削是在铣床上用铣刀对工件进行切削加工的方法。用于加工平面(píngmiàn)、斜面、垂直面、各种沟槽以及成型表面。共一百零七页2.铣削的工艺特点为：（1）铣刀是一种多齿刀具刀具的散热和冷却性能(xìngnéng)好，铣刀的耐用度高。（2）铣削时经常是多次多齿进行切削，可采用较大的切削用量，比刨削生产效率高。（3）由于铣刀刀齿不断切入，切出，铣削力不断变化，故容易产生振动。共一百零七页3.分类及应用：卧式或立式铣床，单件小批生产中加工中小型工件。龙门铣床，加工大型工件或同时(tóngshí)加工多个中小型工件，生产效率高，多应用于成批大量生产。

4.铣床的组成：以X6132万能卧式铣床为例看卧式铣床的组成：①床身；②横梁；③主轴；④升降台；⑤工作台

共一百零七页X6132卧式万能(wànnéng)升降台铣床示意图

立式(lìshì)升降台铣床示意图

共一百零七页

（二）铣刀、铣削用量1.铣刀的种类(zhǒnglèi)：

加工平面用的铣刀主要有：圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀等；加工沟槽用的铣刀主要有：立铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀、键槽铣刀等；加工成形面用的铣刀主要有：角度铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、铣齿刀等

共一百零七页2.铣削用量包括：

（1）铣削速度：铣刀旋转运动的线速度称为铣削速度。（2）进给量：铣削的进给由工件(gōngjiàn)来完成，其进给量有三种表示方法：①进给速度：每分钟工件相对于铣刀沿进给方向移动的距离；②每转进给量：铣刀每转一周，工件相对铣刀进给方向移动的距离；③每齿进给量：铣刀每转过一个齿，工件相对铣刀进给方向移动的距离共一百零七页

（3）铣削深度：平行于铣刀轴线(zhóuxiàn)方向上切削层的尺寸（4）铣削宽度：垂直于铣刀轴线方向上切削层的尺寸共一百零七页

（三）铣削工艺铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成型面（如齿形）。铣床还可以进行分度工作(gōngzuò)。有时孔的钻、镗在铣床上进行。共一百零七页8.4.2刨削插削加工刨削与插削的加工特点都是主运动为往复直线运动，进给运动为是间歇运动按刀具相对运动的方向不同；可以(kěyǐ)分为水平刨削和垂直刨削，通常把垂直刨削称为插销。共一百零七页

（一）刨床与插床1.牛头刨床适于加工中、小型的零件。它的主运动(yùndòng)为刨刀的往复直线运动(yùndòng)，进给运动(yùndòng)为工作台带动工件做间歇进给运动(yùndòng)。机床的主要部件由床身、底座、横梁、工作台和刀架等

B6065型牛头刨床(niútóupáochuánɡ)简图

共一百零七页2．龙门刨床龙门刨床主要用于加工大、中型零件，或一次安装几个中、小型(xiǎoxíng)零件同时刨削。工件随工作台往复直线运动为主运动，刨刀做间隙的进给运动共一百零七页3.插床插床的运动和结构与牛头刨床(niútóupáochuánɡ)相似。主要用来加工工件的内表面，如键槽、花键槽等；也可用于加工多边形，如四方孔、六方孔等。特别适用于加工盲孔或有障碍台阶的内表面

共一百零七页（二）刨削加工刨削的主要工艺范围是刨削平面（水平面、垂直面、斜面等）、沟槽(ɡōucáo)（直槽、T形槽、V型槽、燕尾槽等）和成形面；插削主要用于单件小批量生产零件的内表面，如孔的内键槽、方孔、多边形孔和花键孔等。插刀刚性较低，由于插削时有冲击，因而插削加工质量较刨削低，其生产率也低于刨削。共一百零七页8.4.3拉削加工1.概念：拉削是在拉床上用拉刀加工工件内表面(biǎomiàn)或外表面(biǎomiàn)的工艺方法。拉削无进给运动只有主运动，其主运动是拉刀的直线运动。2.特点：①生产率高；②拉刀耐用度高；③加工精度高；④拉床只有一个主运动（直线运动），结构简单，操作方便。⑤加工范围广；⑥拉刀成本高。共一百零七页第五节钻削、膛削和磨削(móxiāo)

一、钻削；

二、镗削；三、砂轮(shālún)；四、磨床；共一百零七页8.5.1钻削

钻床加工直径不大、精度要求较低。钻床加工时刀具选装作主运动，刀具同时沿轴向移动作进给运功(yùnɡōnɡ)。使用不同的刀具，钻床可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、钻埋头孔、刮平面等加工方法。

共一百零七页（一）钻床●钻床的种类很多，常用(chánɡyònɡ)的有：台式钻床、立式钻床和摇臂钻床及专门化钻床。

台式钻床(zuànchuáng)

共一百零七页

立式(lìshì)钻床

摇臂钻床

共一百零七页（二）钻削工艺

1.钻孔(zuànkǒnɡ)：是用钻头在实体材料上加工孔。2．扩孔：是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。3.铰孔：是在扩孔或半精镗的基础上进行的，是孔的精加工方法，公差等级为IT8-IT6，表面粗糙度Ra值为1.6～0.4μm.共一百零七页8.5.2膛削

1.概念：膛削是在大型工件或形状复杂(fùzá)的工件上加工孔及孔系的基本方法。优点是能加工大直径的孔，而且能修正上一道工序形成的轴线歪斜的缺陷。2.分类：卧式镗床、坐标镗床、立式镗床等。

3.组成：卧式镗床主要由床身、前立柱、后立柱、主轴箱、主轴、平旋盘、工作台、上滑座、下滑座和尾架等组成。

4.加工工作：镗孔、镗大孔、车端面、铣平面、钻孔等共一百零七页8.5.3磨削1．砂轮砂轮是一种(yīzhǒnɡ)用结合剂把磨粒黏结起来，经压坯、干燥、焙烧及修正而成的具有很多气孔、用磨粒进行切削的固结模具。

（一）磨料：直接负担切削工作，可分为以下几种：①棕刚玉；②白刚玉；③黑碳化硅；④绿碳化硅。（二）粒度磨料颗粒的大小，用粒度号表示。粒度对加工表面的粗糙度和磨削的生产率影响很大。共一百零七页

（三）硬度：硬度指模具在外力作用下磨料脱落的难易程度。

（四）结合剂：结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的现状和强度的材料。可分为以下几种类型：①陶瓷结合剂；②树脂(shùzhī)结合剂；③橡胶结合剂；④金属结合剂。

（五）组织：组织指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者之间的体积比例关系，以磨粒率（模粒占模具体积的百分率）表示模具的组织号。

（六）形状与尺寸为了适应加工各种不同形状和尺寸的功过，砂轮需要支撑各种形状和尺寸共一百零七页

8.5.4磨床

1.概念(gàiniàn)：磨床是用砂轮或其它磨具作为工具对工件进行磨削加工的机床，主要用于精加工。2.分类：磨床种类很多，应用最多的磨床是：外圆磨床和平面磨床。

共一百零七页（一）外圆磨床普通外圆磨床主要用于磨削(móxiāo)外圆柱面、圆锥面等，它由床身、头架、内圆模具、砂轮架、尾座、滑鞍及横向进给机构、转动横行首轮、工作台等组成，

共一百零七页a）转动工作台磨外圆锥面b）转动头架磨外圆锥面c）转动砂轮(shālún)架磨外圆锥面磨削外圆锥面的方法

磨削(móxiāo)内圆面的方法

a）转动工作台磨内圆锥面b）转动头架磨内圆锥面磨削内圆锥面的方法共一百零七页（二）平面磨床及工作1.概念：平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面。平面磨床的工作原理与外圆磨床相似。砂轮(shālún)旋转作主运动，工作台做进给运动。共一百零七页

2.分类：

根据磨削方法(fāngfǎ)和机床布局不同，平面磨床分为以下四类：卧轴矩台平面磨床）、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床

卧轴矩台平面磨床示意图

立轴(lìzhóu)圆台平面磨床示意图

共一百零七页第六节齿轮(chǐlún)加工

一、常用齿轮加工(jiāgōng)方法；

二、齿形精加工方法；共一百零七页8.6.1常用齿形加工(jiāgōng)方法

（一）铣齿（二）插齿（三）滚齿（四）插齿、滚齿与铣齿的比较共一百零七页（一）铣齿铣齿属于成型加工，铣齿的特点(tèdiǎn)：成本低、加工精度低、生产率低。（1）盘状模数铣刀。卧式铣床上加工m＜8的齿轮（2）指状模数铣刀。卧式铣床上加工m≥8的齿轮共一百零七页（二）插齿插齿属于(shǔyú)成型法加工，它是按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的，插齿时的运动有：①主运动；②分齿运动；③圆周进给运动；④径向进给运动；⑤让刀运动。插齿加工可以加工直齿圆柱齿轮、内齿轮、双联或多联齿轮。共一百零七页（三）滚齿滚齿属于展成法原理，用齿轮滚刀在此轮机上加工(jiāgōng)齿轮的轮齿，它是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工(jiāgōng)的。滚齿的运动有：①主运动；②分齿运动；③垂直进给运动。共一百零七页（四）插齿、滚齿与铣齿的比较（1）插齿和滚齿的精度基本相同，且都比铣齿高；（2）插齿齿面得表面(biǎomiàn)粗糙度Ra值小；（3）插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿；（4）插齿刀和齿轮滚刀加工齿轮范围较大。共一百零七页8.6.2齿形精加工方法(fāngfǎ)

（一）剃齿（二）珩齿（三）磨齿（四）研齿

共一百零七页

（一）剃齿剃齿用剃齿刀在剃齿机上进行，用于未经淬火齿轮的精加工。剃齿加工精度可达IT7——IT6，表面粗糙度Ra值达0.8～0.4μm。剃齿主要提高齿形精度和齿向精度，减小齿面Ra值，不能修正分齿误差(wùchā)，插齿或滚齿的基础上可提高精度一级。共一百零七页

（二）珩齿珩齿原理与方法与剃齿相同，主要用于加工经过淬火的齿轮(chǐlún)。当模数m＞4时，采用带金属齿形的珩磨齿；当模数m＜4时，则采用不带齿芯的珩磨齿。共一百零七页（三）磨齿磨齿是用于砂轮在磨齿机上精加工淬火或不淬火的齿轮，加工精度可达IT6～IT4级，表面粗糙度Ra值达0.4～0.2μm。（1）成型法加工：生产率高，但精度低，IT6～IT5级；（2）展成法加工：生产率低，但精度高，IT6～IT4级，展此法主要用于有锥形砂轮磨齿和双碟砂轮磨齿。磨齿主要用于磨削(móxiāo)高精度的直齿和螺旋齿圆柱齿轮。共一百零七页（四）研齿研齿对齿轮精度的提高不大，它能减小齿面的Ra值，同时(tóngshí)稍微减少齿形、齿向误差，主要用于淬硬齿面的精加工共一百零七页第五节数控加工(jiāgōng)和特种加工(jiāgōng)

一、数控机床的组成(zǔchénɡ)和工作原理

；

二、数控加工的特点和发展趋势

；三、数控机床简介

；四、特种加工

；共一百零七页8.7.1数控机床的组成(zǔchénɡ)和工作原理

（一）数控机床的组成（1）操作面板；（2）控制介质与输入输出设备；（3）通讯（4）计算机控制装置（CNC装置）；（5）伺服单元、驱动装置和测量装置；（6）机床；（7）PLC（ProgrammableLogicController）；（8）机床I/O电路和装置共一百零七页

（二）数控机床的工作原理数控机床加工零件是把刀具(dāojù)与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照零件加工程序的要求，使坐标移动若干个最小位移量，实现刀具(dāojù)与工件的相对运动，从而完成对工件的加工。共一百零七页8.7.2数控加工的特点和发展趋势（一）数控加工的特点（1）自动化程度高，具有很高的生产效率；（2）对加工对象的适用性强；（3）加工精度高，质量(zhìliàng)稳定；（4）易与建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。（二）数控加工技术的发展方向：高速切削、高精度制、高柔性化、高一体化、网络化、智能化。共一百零七页8.7.3数控机床简介

（一）数控车床1.加工范围：数控车床主要加工精度要求高、表面粗糙度小的回转体零件；带一些特殊类型螺纹的零件；超精密、超低表面粗糙度的零件等

2.分类：按车床(chēchuáng)主轴位置分为卧式数控车床(chēchuáng)和立式数控车床(chēchuáng)

共一百零七页（二）数