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1、1,3.3 其他类型机床与加工方法,钻床与钻削 铣床与铣削 拉床与拉削 齿轮加工机床与齿轮加工刀具 磨床与砂轮,3.3.1 钻床与钻削,孔是各种机械零件上出现最多的几何表面之一。回转体工件中心的孔通常在车床上加工，非回转体工件的中心孔以及非回转体工件上的非中心位置的孔，通常在镗床或钻床上加工。,孔加工特点：,（1）刀具刚性差，容易产生弯曲变形及振动 （2）定尺寸刀具加工 （3）加工精度和表面质量不容易控制,45,1. 钻削运动和加工范围,1.应用：钻床是用钻头在工件上加工孔的机床。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

2、转主运动，同时沿轴向作进给运动。 3.钻床的主参数：最大钻孔直径,钻床的加工范围,2. 钻床,主要类型: 台式钻床 立式钻床 摇臂钻床 深孔钻床,1.台式钻床（Table machine）,2.立式钻床 (Vertical drill),特点：主轴轴线垂直布置，且位置固定 加工时，为使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合，必须移动工件（相当于调整坐标位置） 适于加工中小型工件上的孔。,立钻图,立式钻床的传动原理,主运动:单速电动机经齿轮分级变速机构传动；主轴旋转方向的变换，靠电动机正反转实现 进给运动:主轴随同主轴套筒在主轴箱中作直线移动。 进给量用主轴每转一转时，主轴的轴向移动量来表示,3.

3、摇臂钻床（Swinging jib machine）,摇臂钻床适用于加工单件和中、小批生产中大、中型零件。,摇臂钻床图,3 钻头、锪钻、铰刀和丝锥,19,3.3.2 铣床与铣削,运动： 主运动铣刀旋转 进给运动工件或铣刀,20,1。 铣削运动和加工范围,工艺范围 平面（水平面、垂直面等） 沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等） 多齿零件上齿槽（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等） 螺旋形表面（螺纹和螺旋槽） 各种曲面 回转体表面及内孔 切断,21,22,23,2. 铣床,卧式升降台铣床 立式升降台铣床 龙门铣床 工具铣床 仿形铣床 圆台铣床 各种专门化铣床等 2.3.2.avi,24,1. 卧式升降台铣床,特

4、点：主轴位置水平 应用：铣削平面、沟槽和多齿零件等,25,1-床身 2-悬梁 3-主轴 4-铣刀心轴、5-工作台 6-床鞍 7-升降台 8一底座,铣床.mpg,26,27,28,29,2.立式升降台铣床,立式升降台铣床的主轴是垂直安置的。 铣头1可根据加工要求在垂直平面内调整角度，主轴可沿其轴线方向进给或调整位置。 刀具端铣刀或立铣刀 加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮等。 主参数工作台面宽度（1/10）,30,组成： 1一铣头 2一主轴 3一工作台 4一床鞍 5-升降台,31,三、龙门铣床,大型高效能铣床 主要加工各类大型工件上的平面和沟槽，借助于附件还可完成斜面、内孔等加工 组成：工作

5、台、水平铣头、横梁、垂直铣头、立柱、顶梁、床身 主参数工作台面宽度（1/100）,33,34,3. 铣刀,图 铣削示意,3.铣刀,36,铣平面用铣刀,37,铣沟槽用铣刀,38,铣成形面用铣刀,齿轮铣削.avi,39,铣成形沟槽用铣刀,40,4. 铣削加工工艺特点,铣平面有周铣和端铣两种方式。 周铣中有逆铣与顺铣之分； 端铣中有对称铣和不对称铣之分。,41,1. 周铣和端铣,铣削可分为端铣和周铣 分别在立式铣床和卧式铣床上进行 端铣刀杆粗而短，刚性好，而且端铣刀直径大，通常镶嵌硬质合金刀片，所以不但容易实现高速铣削或强力铣削，而且每一行程的铣削宽度可达数百毫米（取决于铣刀直径） 圆周铣削铣刀刀杆

6、细长，刚性很差；铣刀直径小；铣切宽度较窄（取决于铣刀宽度） 端铣生产率高于周铣 大批、大量生产中加工平面一般都采用端铣,42,端铣的加工质量略优于周铣,周铣时通常只有12个刀齿同时在进行切削工作，并且切屑厚度的变化也很大当刀齿切入和切出时，切削力波动较大，并产生一定的冲击； 端铣同时参加切削的刀齿常多于2个，切屑厚度的变化也较小，所以切削过程比周铣平稳； 端铣的切削工作是由沿铣刀外圆排列的主切削刃完成的，端面方向的副切削刃对已加工面起修光作用，故可获得较高的粗糙度； 周铣不仅没有修光刃，而且被加工表面实际上是由一连串圆弧所组成，故其加工粗糙度稍低于端铣； 端铣的刀杆刚度远高于周铣，故切削振动较

7、小,43,2.逆铣与顺铣,按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，又分为顺铣和逆铣。,44,顺铣,顺铣：铣刀刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给速度方向相同。248.swf 采用顺铣：冷硬程度减轻，表面质量提高、刀具寿命长。 顺铣时垂直分力使夹紧稳定。纵向分力的变化，会使切削过程不平稳。2-48.swf 采用顺铣，必须要求铣床工作台进给丝杠螺母有消除侧向间隙的机构，或使用液压传动铣床。,45,逆铣,逆铣：铣削时，铣刀刀齿在工件切入处的切削速度与工件进给速度方向相反。图249.swf 逆铣时，工件表面冷硬程度大，表面质量差，刀具磨损严重。 逆铣进给平稳。变化的垂直分力会引起工件振

8、动。 2-49.swf,46,图43,47,3.3.3 拉削加工,1.拉削运动和加工范围 2.拉床 3.拉刀 4.拉削加工工艺特点,48,1.拉削运动和加工范围,用拉刀进行加工 可加工各种形状的通孔、平面及成形表面 运动：只有主运动而没有进给运动 2-63.swf 拉削时，一般由拉刀作低速直线运动，被加工表面在一次走刀中形成 拉床的主运动通常采用液压驱动 主参数：最大额定拉力 如：L6120 200000N（20tf）,49,50,2.拉床,按用途分 内拉床及外拉床 按机床布局分卧式、立式、链条式,51,卧式内拉床,52,立式内拉床,53,立式外拉床,54,链条式拉床,55,3.拉刀,56,拉

9、孔示意图,2-69.avi,57,4.拉削加工工艺特点,拉孔前工件须经钻孔或扩孔。 回转体零件的加工往往都是采取先拉孔，然后以孔为定位基准，加工其它表面。 拉孔能达到的公差等级为IT9IT6，表面粗糙度为0.16Ra2.5m。 用拉刀还可以加工成形孔、花键孔。 拉孔常用在大批大量生产中加工孔径为8125mm、孔深不超过孔径5倍的中小件通孔。 不适合于加工大孔及单件小批生产。,58,3.3.4 齿轮加工机床和齿轮加工刀具,59,3.3.4 齿轮加工机床和齿轮加工刀具,1. 概述 (1) 齿轮的分类及结构特点 分类 按轮齿的齿向分：直齿、斜齿、人字齿 按功用分：传递运动、传递力 结构特点 齿部形状

10、复杂 淬火齿轮加工复杂 齿轮精度要求高,60,61,62,1 .概述,(2) 齿轮的技术要求及检验项目 运动精度 工作平稳性 接触精度 齿侧间隙,63,(3)齿轮的材料、热处理及毛坯,材料：根据传递力、运动及线速度定 一般：45钢、20Gr、40Gr、20GrMnTi 低速重载：抗弯曲、强度好。18GrMnTi 高速：抗疲劳。38GrMoAl 非传递力：不淬火钢、铸铁、夹布胶木、尼龙 热处理： 齿坯正火 齿部局部淬火 毛坯 棒料：小尺寸、结构简单、对强度要求不高 锻件：强度要求高、耐磨、耐冲击 铸件：直径大于400600 精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧、冷挤,64,常见的齿形加工

11、方法,65,2. 圆柱齿轮齿形的加工方法,(1)成形法加工齿形 (2)滚齿 (3)插齿 (4)磨齿,图6-31,(1)成形法加工齿形,67,2. 滚齿,1）、滚齿特点： 生产率高，通用性好，运动精度高，粗糙度大， 不能加工内齿轮，齿条，人字齿，齿圈很近的多联齿轮。 图6-33,68,69,70,71,2） 插齿与滚齿工艺特点比较,（1）加工质量 （2）生产率 切制大模数齿轮，滚齿生产率高， 加工小模数齿轮，多联齿，窄齿，插齿生产率高。 （3）应用范围,72,73,74,2） 插齿与滚齿工艺特点比较,插齿的运动精度比滚齿低。 、插齿参与切削的齿比滚齿多，刀具的分齿误差影响。 、机床传动链的误差

12、、工件的让刀运动。 插齿的平稳性精度（齿形精度）比滚齿高， 、插齿刀可刃磨成高精度的渐开线齿形，齿形精度高 、进给量小，切削次数多，齿形精度高，表面粗糙度小。 接触精度（齿向误差大）比滚齿低 、装夹误差齿坯精度由夹具保证 、插齿机往复运动频率高，主轴与套筒磨损大，,75,4.磨齿,1.磨齿的应用 精加工（36）5级以上 淬硬齿轮，粗糙度Ra0.80.02um， 加工成本高、生产率低。 2.磨齿原理及方法 图6-36 成形法：成形砂轮，磨内齿轮及特殊齿轮。 展成法：齿轮齿条啮合原理。 （1）双片蝶形砂轮磨齿 传动环节少，误差小，展成运动精度，分度精确，生产率低。 （2）单片锥形砂轮磨齿 展成运动

13、传动链长，结构复杂，误差大，磨齿精度低，一般6级。 （3）蜗杆砂轮磨齿轮,76,77,78,79,5. 剃齿,（1）.原理和方法 原理：轴线相交叉的螺旋齿轮啮合，齿向有相对滑动； 方法：剃齿刀与工件间有夹角=工+刀， 轴向剃齿、对角剃齿、切向剃齿、径向剃齿。,80,81,82,图6-34,83,4. 剃齿,（2）.剃齿的应用 （1）非淬火齿轮的精加工，淬火齿轮淬硬前的半精加工。 （2）剃齿改善齿轮的平稳性精度、接触精度和表面粗糙度，不会提高运动精度 （3）生产率高，成本低,84,4. 剃齿,（3）.注意： 、齿轮材料 材料均匀、杂质和韧性小、硬度3352HRC最好。 、齿轮剃前精度 剃后精度能

14、提高一级，对公法线长度变动Fw修整能力差 对径向跳动修正能力强 、剃齿余量适中,85,5. 珩齿,（1）.珩齿原理及工艺特点 是热处理后齿轮的精加工方法， 工作原理同剃齿；不同的是工具带磨料的塑料砂轮。 （1）齿面表面质量好、粗糙度低 （2）修正误差能力低 原因：不能强行切下金属 （2）.珩齿的应用 主要用于减少表面粗糙度值， 去除热处理后齿面的氧化皮及毛刺； 优点：Ra值小，效率高，成本低，设备简单，操作方便， 加工6-7级齿轮。,86,图6-35,3.3.5 镗床、镗削运动和加工范围 (Boring machine),机床加工时的运动与钻床类似 主运动为镗刀的旋转运动 进给运动则根据机床类

15、型和加工条件不同，由刀具完成，或者由工件完成； 功用除镗孔外，大部分镗床还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔等工作。,镗 床,应用： 通常加工尺寸较大且精度要求较高的孔 特别是分布在不同表面上 孔距和位置精度（平行度、垂直度和同轴度等）要求很严格的孔系 如箱体、汽车发动机缸体等零件上的孔系加工 镗孔精度可达IT6ITll级，表面粗糙度为Ra0.6380m。 加工方法：镗刀镗削工件上铸出或已粗钻出的孔 机床类型：卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床、铣镗加工中心,(1)卧式铣镗床,主运动 镗轴和平旋盘的两个旋转运动； 进给运动 镗轴轴向进给运动 主轴箱垂直进给运动 工作台纵向和横向进给运动 平旋盘径向刀架的

16、径向进给运动。,图5-33,图5-34,2.4.6 镗刀和镗床加工工艺范围,(1)镗孔方式 镗孔可以在不同的机床上进行，有三种不同的加工方式。 1)工件回转，刀具作进给运动。 2)刀具回转，工件作进给运动 。 3)刀具回转并作进给运动 。 图413,图413,A.avi,镗孔电影,(2)镗孔的工艺特点及其应用范围,镗孔可以在镗床、车床等机床上进行，具有机动灵活、经济易行的优点。 镗孔可加工各种不同尺寸和不同精度的孔，对于大尺寸孔，镗孔几乎是唯一的加工方法。 镗孔可以达到的公差等级为ITllIT7，表面粗糙度为0.63Ra10m。,3.3.5 磨 床 与砂轮,外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 工具磨

17、床,专门化磨床 砂带磨床 其它磨床,1. 外圆磨削加工工艺,外圆磨床主要用来磨削： 外圆柱面 圆锥面 外圆磨床主要类型： 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、端面外圆磨床等。,1. 万能外圆磨床,床 身1: 工作台3: 上下两层， 上工作台可相对于下工作台在水平面内偏转（l0） 磨削圆锥面 头架2和尾座6 砂轮架5：装砂轮主轴及其传动装置 装在砂轮架上的内磨装置4 砂轮架和头架，都可转动一定角度，磨削锥度较大的圆锥面,横向进给手柄,脚踏操作板,尾座,横向进给机构,砂轮架,内圆磨具,工作台,头架,万能外圆磨床外观图,床身,2-102a.swf,2-105.swf,2-1

18、06.swf,2-104.swf,2. 无心磨削加工工艺,1.无心磨外圆表面的工作原理 无心磨削时，工件以被加工表面自身定位，用托板支持着放在砂轮与导轮之间进行磨削，工件的轴心线稍高于砂轮与导轮连线中心。 图2107 磨削时，工件靠导轮与工件之间的摩擦力带动旋转，导轮采用摩擦系数大橡胶制造。砂轮速度则大大高于导轮速度。,3. 内圆磨削加工工艺,磨孔方式 1)内圆磨削。 2)行星磨削。 3)无心内圆磨削。 图2-110a,图4-15,图2-110a,图2-110c,图2-110b,4. 平面磨削加工工艺,平面磨削方法有圆周磨和端面磨两种 磨平面.avi,圆周磨,特点： 优点：砂轮和工件的接触面小，发热量小，磨削区的散热、排屑