机械制造工艺PPT3.ppt

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1、项目三金属切削加工,任务一车削加工 任务二铣削加工 任务三钻削与镗削加工 任务四刨削与拉削加工 任务五磨削加工 任务六圆柱齿轮加工,任务一车削加工,一、车削加工特点及应用 1.工艺范围广 车削加工主要用来加工各种回转体表面以及回转体的端面，还可进行切断、切槽、车螺纹、钻孔、绞孔和扩孔等工作。各种轴类件、盘套类件都需要车削加工，这些零件的形状、尺寸、重量相差很大，但是它们都有共同的特点，就是都带有回转表面。车削加工的应用范围如图3-1所示。对车床进行适当改装或使用其他附件和夹具，可加工形状更为复杂的零件，还可实现镗削、磨削、研磨、抛光、滚花和绕弹簧等加工。车削加工可以对钢、铸铁、有色金属及许多非

2、金属材料进行加工。,下一页,返回,任务一车削加工,2.生产率高 车刀刚度好，可选择很大的背吃刀量和进给量。又由于车削加工时，工件的旋转运动一般不受惯性力的限制，可以采用很高的切削速度连续地车削，故生产率高。 3.生产成本低 车刀结构简单，价格低廉，刃磨和安装都很方便，车削生产准备时间短。 车床价格居中，许多车床夹具已经作为车床附件生产，可以满足一般零件的装夹需要，故车削加工与其他加工相比成本较低。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,4.高速细车是加工小型有色金属零件的主要方法 对有色金属零件进行磨削时，磨屑往往糊住砂轮，使磨削无法进行。在高精度车床上，用金刚石刀具进行切削，可以获得尺寸公差

3、等级IT6IT5，表面粗糙度Ra1.00.1m，甚至还能达到接近镜面的效果。 5.精度范围大 根据零件的使用要求，车削加工可以获得低、中等和高的加工精度。 (1)荒车 毛坯为自由锻件或大型铸件时，其加工余量很大且不均匀，利用荒车可去除大部分余量，减少形状和位置偏差。荒车精度一般为IT18IT15，表面粗糙度Ra值大于80m。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,(2)粗车 中小型锻件和铸件可直接进行粗车。粗车后的尺寸精度为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为3012.5m 。 (3)半精车 尺寸精度要求不高的工件或精加工工序之前可安排半精车。半精车后的尺寸精度为IT10IT8，表面粗糙度Ra

4、值为6.33.2m。 (4)精车 一般作为最终工序或光整加工的预加工工序。精车后工件尺寸精度可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值为1.60.8m。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,二、普通车床 1.车床的种类 车床的种类很多，按其用途和结构不同，主要可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、马鞍车床、多刀半自动车床、仿形车床及仿形半自动车床、单轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床等。此外，还有各种专门化车床，如凸轮轴车床、铲齿车床、曲轴车床、高精度丝杠车床等。其中以普通卧式车床应用最为广泛。 2. CA6140普通型卧式车床 图3-2所示为CA6140车床结构图。,上一页,下一页,返回,任务

5、一车削加工,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,(1)机床的主要组成部件和功能 该车床的主要组成部件如下: 主轴箱。主轴箱内装有主轴和变速、变向等机构，由电动机经变速机构带动主轴旋转，实现主运动，并获得所需转速及转向，主轴前端可安装卡盘等夹具，用以装夹工件。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,进给箱。进给箱的作用是改变机动进给的进给量或被加工螺纹的导程。 溜板箱。溜板箱的作用是将进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车螺纹。溜板箱上装有手柄和按钮，可以方便地操作机床。 床鞍。床鞍位于床身的中部，其上装有中滑板、回转盘、小滑板和刀架。 刀架用以夹持车刀，并使其

6、做纵向、横向或斜向进给运动。它是由大刀架、横刀架(中刀架)、转盘、小刀架和方刀架组成的。方刀架安装在最上方，可以同时装夹四把车刀，能够转动并固定在需要的方位;,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,小刀架可随转盘转动，可手动使刀具实现斜向运动，车削锥面;横刀架(又称小拖板)在转盘与大刀架之间，可以手动或机动使车刀横向进给;大刀架(也称大拖板)与溜板箱连接，沿床身导轨可以手动或机动实现纵向进给。 尾座。尾座安装在床身的尾座导轨上，其上的套筒可安装顶尖或各种孔加工刀具，用来支撑工件或对工件进行孔加工。摇动手轮可使套筒移动，以实现刀具的纵向进给，尾座可沿床身顶面的一组导轨(尾座导轨)做纵向调整移动，

7、然后夹紧在所需的位置上，以适应不同长度工件的需要。尾座还可以相对其底座沿横向调整位置，以车削较长且锥度较小的外圆锥面。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,床身。床身是车床的基本支撑件。车床的主要部件均安装在床身上，并保持各部件间具有准确的相对位置。 3.立式车床 立式车床的主轴是直立的，主要用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小，且形状比较复杂的大型或重型盘轮类零件。 立式车床结构的主要特点是主轴垂直布置，并有一个直径很大的圆工作台供安装工件用(如图3-3所示)。工作台面处于水平位置，故笨重工件的装夹、校正都比较方便。 立式车床有单柱立式车床和双柱立式车床两种。图3-3(a)所示为单柱立式车

8、床，它的加工直径较小，一般小于1600 mm。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,工作台由安装在底座内的垂直主轴带动旋转，工件装夹在工作台上并随其一起旋转，实现主运动。进给运动由垂直刀架和侧刀架实现，垂直刀架可在横梁导轨上移动做横向进给，还可沿刀架滑座的导轨做纵向进给，可车削外圆、端面、内孔等。把刀架滑座扳转一个角度，可斜向进给车削内外圆锥面。在垂直刀架上有一五角形转塔刀架，除安装车刀外还可安装各种孔加工刀具，扩大了加工范围。横梁平时夹紧在立柱上，为适应工件的高度，可松开夹紧装置调整横梁上下位置。侧刀架可做横向和垂直进给，以车削外圆、端面、沟槽和倒角。 图3-3(b)所示为双柱立式车床，最

9、大加工直径可达2500 mm以上。其结构及运动基本上与单柱立式车床相似，不同之处是双柱立式车床有两根立柱，在立柱顶端连接一顶梁，构成封闭框架结构，有很高的刚度，适用于较重型零件的加工。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,在汽轮机、重型电机、矿山冶金等大型机械制造企业的超重型、特大零件加工中，普遍使用的是落地式双柱立式车床。 4.转塔式车床 转塔式车床也叫六角车床，其结构与普通车床相似，如图3-4(a)所示，有床身、床头箱、溜板箱、方刀架等。所不同的是转塔式车床没有丝杠，并由六角刀架代替尾座。 虽然普通卧式车床的加工范围广，灵活性大，但其方刀架最多只能安装四把刀具，尾座只能安装一把孔加工刀具

10、，且无机动进给。在用卧式车床加工一些形状较为复杂，特别是带有内孔和内螺纹的工件时，需要频繁换刀、对刀、移动尾座以及试切、测量尺寸等，会使其辅助时间延长、生产率降低、劳动强度增大。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,在批量生产中，卧式车床的这种不足表现尤为突出。为了缩短辅助时间、提高生产效率，在卧式车床的基础上，发展出了转塔式车床。它 与卧式车床的主要区别是取消了尾座和丝杠，并在床身尾座部位装有一个可沿床身导轨纵向移动并可转位的多工位刀架(如图3-4(b)所示)，六角刀架上可以装夹六把(组)刀具，既能加工孔又能加工外圆。转塔式车床在加工前预先调好所用刀具。六角刀架每回转600，便转换一把(组

11、)刀具。加工中多工位刀架周期地转位，使这些刀具依次对工件进行切削加工。因此，在成批生产、加工形状复杂的工件时，生产效率比卧式车床高。由于安装的刀具比较多，故适用于加工形状比较复杂的小型回转类工件。由于没有丝杠，一般不能车削螺纹，只能用板牙或丝锥加工螺纹。在转塔车床上加工时，需要花费较多的时间来调整机床和刀具，因此，在单件小批量生产中使用受到了限制。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,5.马鞍车床 马鞍车床是普通车床的一种变形车床(如图3-5所示)。它和普通车床的主要区别在于:在靠近主轴箱一端装有一段形似马鞍的可卸导轨。卸去马鞍导轨可使加工工件的最大直径增大，从而扩大加工工件直径的范围。由于

12、马鞍经常装卸，其工作精度、刚度都有所下降。所以这种机床主要用在设备较少的单件小批生产的小工厂及修理车间。 三、车刀 车刀是用于数控车床、普通车床、转塔车床和自动车床的刀具。它是生产中应用最为广泛的一种刀具。 1.车刀按用途分类 车刀按用途可分为外圆车刀、成型车刀、螺纹车刀等，如图3-6所示。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,2.车刀按结构分类 车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀等，如图3-7所示。 (1)整体式高速钢车刀 这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。但刀杆为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。一般用于较复杂

13、成形表面的低速精车。 (2)硬质合金焊接车刀 这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。其结构简单，制造刃磨方便，刀具材料利用充分，在一般的中小批量生产和修配生产中应用较多。但其切削性能受工人的刃磨技术水平和焊接质量的影响，不适应现代制造技术发展的要求。,上一页,下一页,返回,任务一车削加工,(3)可转位车刀 如图3-7(d)所示，可转位车刀包括刀杆、刀片、刀垫和夹固元件等部分。这种车刀用钝后，只需将刀片转过一个角度，即可使新的刀刃投人切削。当几个刀刃都用钝后，更换新的刀片。可转位车刀的刀具几何参数由刀片和刀片槽保证，不受工人技术水平的影响，切削性能稳定，适用于大批量生产和数

14、控车床使用。由于节省了刀具的刃磨、装卸和调整时间，辅助时间减少。同时避免了由于刀片的焊接、重磨而造成的缺陷。 这种刀具的刀片由专业化厂家生产，刀片性能稳定，刀具几何参数可以得到优化，并有和I于新型刀具材料的推广应用，是金属切削刀具发展的方向。此外，还有成型车刀。它是将车刀制成与工件成型面相应的形状后对工件进行加工的刀具。,上一页,返回,任务二铁削加工,一、铣削加工特点及应用 用多刃回转刀具在铣床上对平面、台阶面、沟槽、成形表面、型腔表面、螺旋表面进行切削加工的方法称为铣削加工。它是切削加工的常用方法之一，图3-8所示为铣削加工的应用。 一般情况下，铣削时铣刀的旋转为主运动，工件的移动为进给运动

15、。铣削可以完成对工件进行的粗加工和半精加工，其加工精度可达IT9IT7，精铣表面粗糙度Ra值可达3.21.6m。 铣削的工艺特点如下: (1)生产率较高 铣刀是多刃刀具，铣削时有多个刀刃同时进行切削，总的切削宽度较大。,下一页,返回,任务二铁削加工,铣削的主运动是铣刀的旋转，便于采用高速铣削，所以铣削的生产率较高。 (2)铣削过程不平稳 铣刀的刀刃切入和切出会产生切削力冲击，并引起同时工作刀刃数的变化;每个刀刃的切削厚度是变化的，这将使切削力发生波动。因此，铣削过程不平稳，易产生振动。为保证铣削加工质量，要求铣床在结构上有较高的刚度和抗振性。 (3)散热条件较好 铣刀刀刃间歇切削，可以得到一定

16、程度的冷却，因而散热条件较好。但是，切入和切出时温度的变化、切削力的冲击，将加速刀具的磨损，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。此外，铣床结构比较复杂，铣刀的制造和刃磨比较困难。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,二、铣削加工切削用量 1.铣削运动 由图3-8可知，不论哪一种铣削加工，为完成铣削过程必须有以下运动: 主运动(vc):铣刀的旋转运动。 进给运动(vf):工件随工作台缓慢的直线移动。 2.铣削用量 铣削时的铣削用量由铣削速度vc 、进给量f、背吃刀量(又称铣削深度)aD和侧吃刀量(又称铣削宽度) ae四要素组成。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,(1)铣削速度vc 铣削速度即

17、铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算: v=dn/1000 式中，d铣刀直径(mm); n 铣刀转速(r/min)。 (2)进给量f. 铣削时，工件在进给运动方向上相对于刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法: 每齿进给量关，其单位为毫米每齿(mm/z)。 每转进给量.f,，其单位为毫米每转(mm/r)。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,每分钟进给量vf，又称进给速度,其单位为毫米每分钟(mm/min)。 上述三者的关系为: vf =fn=fzzn 一般铣床铭牌上所指出的进给量为vf值。 (3)背吃刀量(铣削深度)a 如图3-9所示，

18、背吃刀量为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为毫米mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故aD在图3-9中的标示也有所不同。 三、铣床 常用的铣床有卧式铣床、立式铣床、工具铣床和龙门铣床等。 1.卧式铣床 图3-10所示为中型卧式铣床。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,它具有功率大、转速高、刚性好、工艺范围广、操纵方便等优点。这种铣床主要适用于单件、小批生产，也可用于成批生产。它的主要部件及其用途如下: 床身是固定与支撑其他部件的基础。顶部与前面分别有水平和垂直的燕尾式导轨，与横梁和升降台相配合。床身内还装有电动机、主轴变速箱的变速机构等。床身是保证机床具有足够刚性和加工精度的

19、重要部件。 主轴用来安装与紧固刀杆并带动铣刀旋转。主轴由安装在床身孔中的滚动轴承支撑，具有较高的旋转精度，是保证加工精度的重要部件。 在横梁上可以安装吊架，用来支撑刀杆外伸端，以增强刀杆刚性。横梁可以在床身顶部导轨上移动，调整伸出长度。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,升降台可带动工作台做垂直升降，以调整铣刀与工作台之间的距离。进给变速箱及操纵机构安装在升降台的侧面，可使工作台获得不同进给速度。 纵向工作台横向工作台分别完成纵向进给、横向进给。此外，还有电气控制和冷却润滑系统等。 2.立式铣床 (1)立式升降台铣床 这类铣床与卧式升降台铣床的区别在于主轴采用立式布置，与工作台面垂直，如图

20、3-11(a)所示。主轴2安装在立铣头1内，可沿其轴线方向进给或手动调整位置。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,立铣头1可根据加工要求，在垂直平面内向左或向右在450范围内回转角度，使主轴与工作台面倾斜成所需的角度，以扩大机床的工艺范围。立式铣床的其他部分，如工作台3、床鞍4及升降 台5的结构与卧式升降台铣床相同。 (2)万能回转头铣床 万能回转头铣床结构(如图3-11(b)所示)与卧式升降台铣床的结构极其相似，只是在它的滑座两端分别装上了电动机6和万能立铣头8，其万能立铣头可做任意方向偏转角度，当工件不同角度位置均需加工时，可在一次装夹中只改变铣刀轴线倾斜方向就能完成加工。 式铣床是一

21、种生产率比较高的机床，在立式铣床上可安装面铣刀或立铣刀，能加工平面、台阶、斜面、键槽等，还可以加工内外圆弧、T形槽以及凸轮等。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,3.万能工具铣床 图3-12所示为万能工具铣床。这种铣床的特点是操纵方便、精度较高，并备有多种附件，主要适用于工具车间使用。 4.龙门铣床 龙门铣床是一种大型高效通用机床，如图3-13所示。它在结构上呈框架式结构布局，具有较高的刚度及抗振性，在横梁及立柱上均安装有铣削头，每个铣削头都是一个独立的主运动部件，其中包括单独的驱动电机、变速机构、传动机构、操纵机构及主轴等部分。加工时，工作台带动工件做纵向进给运动，其余运动由铣削头实现。

22、,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,龙门铣床主要用于大中型工件的平面和沟槽加工，可以对工件进行粗铣、半精铣，也可以进行精铣加工。由于龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工几个表面，所以它的生产效率很高，在成批和大量生产中得到广泛的应用。 四、铣刀 1.铣刀的种类 铣刀的种类很多，一般由专业工具厂生产。按刀具材料可分为两大类:高速钢铣刀与硬质合金铣刀。 (1)高速钢铣刀 这类铣刀切削部分的材料是高速钢，其结构有整体的，也有镶齿的。镶齿铣刀的刀齿为高速钢，刀体则为中碳钢或合金结构钢。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,高速钢铣刀按刀具用途可分为如下几种: 圆柱铣刀。圆柱铣刀(如图3-14所示)的

23、螺旋形切削刃分布在圆柱表面，没有副切削刃，主要用于卧式铣床上铣平面。螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，其切削过程比较平稳，一般适用于加工工件上的狭长平面和收尾带圆弧的平面。 三面刃铣刀。三面刃铣刀如图3-15所示，由于在刀体的圆周上及两侧环形端面上均有刀刃，故称为三面刃铣刀，也称盘铣刀。它主要用在卧式铣床上，可加工台阶、小平面和沟槽，它的圆柱刀刃担负主要切削作用，端面刀刃担负修光作用。按照刀齿的排列方式可分为直齿、错齿和镶齿。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,直齿三面刃铣刀刀刃的整个宽度都同时参加切削，因此，每个刀齿切入和离开工件时，切削力的变动较大，铣削不平稳。但这种铣刀制造和

24、刃磨比较方便。 锯片铣刀。锯片铣刀如图3-16所示，用来切断工件，主要用于卧式铣床。它是整体的直齿圆盘铣刀，因为其很薄，所以只有圆柱刀刃。在相同外径下，按照刀齿数量的多少，锯片铣刀分为粗齿和细齿两种。粗齿锯片铣刀的刀齿数量少、容屑槽较大、排屑容易、切削轻快，在切断有色金属和非金属材料时特别应当选用粗齿。锯片铣刀的规格以外径和宽度表示。 还有一种切口铣刀，它的结构和锯片铣刀相同，只是外径小得多，适用于在工件上铣切窄缝。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,立铣刀。立铣刀(如图3-17所示)用来铣削台阶、小平面和沟槽，主要用于立式铣床。立铣刀的柄部安装在立铣头主轴中，小直径为直柄，大直径为莫氏锥

25、柄。它的圆柱刀刃担负主要切削作用，端面刀刃担负修光作用。 立铣刀也有细齿和粗齿两种。细齿立铣刀刀齿的螺旋角比较小，粗齿立铣刀刀齿的螺旋角比较大。增大刀齿的螺旋角可使切削过程更加平稳，排屑顺利，有利于采用较大的进给量和铣削深度，以提高生产率。 键槽铣刀。键槽铣刀(如图3-18(a)所示)主要用来铣削轴上的键槽。它的外形与立铣刀相似，是带柄的，具有两个螺旋刀齿。,上一页,下一页,返回,它与立铣刀的主要差别是这种铣刀的端面刀刃直至中心，而立铣刀的端面刀刃不到中心。因此，键槽铣刀的端面刀刃也可以担负主要切削作用，做轴向进给，直接切入工件。 还有一种半圆键槽铣刀(如图3-18(b)所示)，专门用来加工轴

26、上的半圆键槽，它的规格以外径和宽度来表示。 角度铣刀。角度铣刀(如图3-19所示)用来加工带有角度的沟槽和小斜面，特别是加工多齿刀具的容屑槽。它分为单角铣刀和双角铣刀两种。双角铣刀又分为对称双角铣刀和不对称双角铣刀。 其他还有加工T形槽的T形槽铣刀(如图3-20所示)，加工圆弧形状的半圆铣刀(如图3-21所示)，加工齿轮的齿轮盘铣刀(如图3-22所示)，以及加工平面的套式面铣刀(如图3-23所示)等，这里就不再一一叙述了。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,任务二铁削加工,(2)硬质合金铣刀 端铣刀、三面刃铣刀、立铣刀和键槽铣刀等，其切削部分均可采用焊接或机械装夹的硬质合金刀片，这样就变成

27、了硬质合金铣刀。 硬质合金端铣刀。 图3-24所示是一种装式硬质合金端铣刀，目前广泛应用这种铣刀铣削平面，可用于立式铣床，也可用于卧式铣床。它是把硬质合金刀片焊在刀齿上，再用机械方法把刀齿夹固在刀体上。夹固刀齿可采用楔块、螺钉以及螺钉压板等方法，如图3-25所示。 刃磨这种铣刀可以使用专用磨床或夹具整体刃磨，也可以体外刃磨，即把刀齿拆下来分别刃磨，然后借助于样板或百分表，把各个刀齿的位置安装的一致。对于体外刃磨的硬质合金端铣刀，刀体上最好有微量调节刀齿位置的装置。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,不重磨式硬质合金端铣刀。 这种铣刀是直接把多边形刀片夹固在刀体上，刀刃磨钝后不再重磨，而是把

28、刀片转过一个角度使用另一个尖角。使用不重磨式硬质合金端铣刀，不但顺利解决了一般工厂中刃磨装配式端铣刀不易保证各刀齿径向跳动和端面跳动的问题，更重要的是刀片没有焊接时所产生的内应力和细小裂纹，因而能采用较大的切削速度和进给量，以提高生产率，同时也节约了刃磨的辅助时间。 图3-26所示为一种不重磨式硬质合金端铣刀。四边形硬质合金刀片2放在淬硬工具钢刀垫6的缺口中，采用三点定位方式。刀垫不但可以防止刀体被刀片压塌，而且刀垫的位置可以调整，然后由压块4压紧，以保证各个刀片安装后的径向跳动和端面跳动很小。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,刀片由压块3压紧。5为左、右牙螺栓，拧动它，可分别使压块3和

29、压块4上下移动。 不重磨式硬质合金立铣刀。 图3-27所示为一种不重磨式硬质合金立铣刀。它是把三角形硬质合金刀片用螺钉压板夹固在刀体的槽中。这种结构简单、紧凑、零件少，但是刀片的定位精度取决于刀体的制造精度。 2.铣刀的几何参数 虽然铣刀的种类很多、形状不同，但可以归纳为圆柱铣刀和端铣刀两种基本形式，每个刀齿可以看作是绕中心旋转的一把简单刀头。因此，只要通过对一个刀齿的分析，就可以了解整个铣刀的几何角度。圆柱铣刀的标注角度如图3-28所示。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,圆柱铣刀的正交平面是垂直于铣刀轴线的端剖面，切削平面是通过切削刃选定点的圆柱切平面，因此，刀齿的前角O和后角O都标注

30、在端剖面上。螺旋角相当于刃倾角，当= 00时，就是直齿圆柱铣刀。加工铣刀齿槽及刃磨刀齿时都需要铣刀齿槽的法向剖面参数，因此，如果是螺旋槽铣刀，还要标注法向剖面上的前角n 和后角n，及螺旋角。 端铣刀各部分结构及标注角度如图3-29所示。端铣刀的一个刀齿可以看作是一把刀尖向下倒立着车平面的车刀，因此，端铣刀每个刀齿都有前角O 、后角n 、主偏角r和刃倾角s四个基本角度。除此之外，还有副偏角r 、过渡刃长b及过渡刃主偏角re等。由于端 铣刀的每一个齿相当于一把车刀，其各角度的定义可参照车刀确定。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,五、铣削加工方式 1.圆柱铣刀铣削 圆柱铣刀铣削有逆铣和顺铣两种

31、方式。如图3-30所示，铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反时称为逆铣，相同时称为顺铣。 逆铣时，切削厚度由零逐渐增大，切入瞬时刀刃钝圆半径大于瞬时切削厚度，刀齿在工件表面上要挤压和滑行一段后才能切入工件，使已加工表面产生冷硬层，加剧了刀齿的磨损，同时使工件表面粗糙不平。此外，逆铣时刀齿作用于工件的垂直分力F朝上，有抬起工件的趋势，这就要求工件装夹牢固。逆铣时刀齿从切削层内部开始工作，当工件表面有硬皮时，对刀齿没有直接影响。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,顺铣时，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压、滑行现象，并且F朝下压向工作台，有利于工件的夹紧，可提高铣刀耐用度和加工表面质量

32、。与逆铣相反，顺铣加工要求工件表面没有硬皮，否则刀齿很易磨损。 铣床工作台的纵向进给运动一般由丝杠和螺母来实现，螺母固定不动，丝杠转动并带动工作台一起移动。逆铣时，纵向进给力F,与纵向进给方向相反，丝杠与螺母间的传动面始终贴紧，故工作台进给速度均匀，铣削过程较平稳。而顺铣时，Ff与进给方向相同，当传动副存在间隙且Ff超过工作台摩擦力时，会使工作台带动丝杠向左窜动，造成进给不均，甚至还会打刀。因此，使用顺铣法加工时，要求铣床的进给机构要具有消除丝杠螺母间隙的装置。,上一页,下一页,返回,任务二铁削加工,2.端铣刀铣削 用端铣刀铣削平面时，可分为三种不同的铣削方式，如图3-31所示。 (1)对称端

33、铣 铣刀轴线位于工件的对称中心位置，对称中心两边的顺铣和逆铣相等，切入、切出时的切削厚度相同。一般端铣时常用这种铣削方式。 (2)不对称逆铣 刀齿切入时的切削厚度最小，切出时的切削厚度较大，其逆铣部分大于顺铣部分。 (3)不对称顺铣 刀齿切出时的切削厚度最小，其顺铣部分大于逆铣部分。,上一页,返回,任务三钻削与膛削加工,一、钻削 钻削加工是用钻头或扩孔钻等刀具在工件上加工孔的方法。用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻孔，用扩孔钻扩大已有孔的方法称为扩孔。此外，还可以进行惚孔、惚埋头孔和攻螺纹等工作，如图3-32所示。 钻削时，钻床主轴的旋转运动为主运动，主轴的轴向移动为进给运动。 1.钻削特点

34、和应用 钻头的刚性差、定心作用也很差，因而易导致钻孔时的孔轴线歪斜，钻头易扭断。,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,易出现孔径扩大现象。这不仅与钻头引偏有关，还与钻头的刃磨质量有关。钻头的两个主切削刃应磨得对称一致，否则钻出的孔径就会大于钻头直径，产生扩张量。 钻孔加工是一种半封闭式切削，由于切屑较宽且切屑变形大，容屑槽尺寸又受到限制，所以排屑困难，加工表面质量不高。 切削热不易传散。钻削时，高温切屑不能及时排出，切削液又难以注入到切削区，因此，切削温度较高，刀具磨损加快，这就限制了切削用量的提高和生产率的提高。 由上述特点可知，钻孔的加工质量较差，尺寸精度一般为IT13IT 11，表面粗糙

35、度Ra为5012.5m。钻孔直径一般小于80mm。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,钻孔是一种粗加工方法，对精度要求不高的孔，可作为终加工方法，如螺栓孔、润滑油通道孔等。对于精度要求较高的孔，由钻孔进行预加工后再进行扩孔、绞孔或镗孔。 2.钻床 (1)立式钻床(如图3-33所示) 加工时工件直接或通过夹具安装在工作台上，主轴的旋转运动由电动机经变速箱传动。加工时主轴既做旋转的主运动，又做轴向的进给运动。工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置，以适应在不同高度的工件上进行钻削加工。由于在立式钻床上是通过移动工件位置的方法使被加工孔的中心与主轴中心对中，因而操作很不方便，不适用于

36、加工大型零件，生产率也不高。此外，立式钻床的自动化程度一般均较低，故常用于单件、小批生产中加工中小型工件。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,(2)摇臂钻床 摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱又可在摇臂上做水平移动的钻床。图3-34所示为摇臂钻床的外形图。工件固定在底座1的工作台上，主轴8的旋转和轴向进给运动是由电动机通过主轴箱7来实现的。主轴箱可在摇臂3的导轨上移动，摇臂借助电动机5及丝杠4的传动，可沿立柱2上下移动。立柱2由内立柱和外立柱组成，外立柱可绕内立柱做任意角度的回转。由此主轴很容易地被调整到所需的加工位置上，这就为在单件、小批生产中，加工大而重的工件上的孔带来

37、了很大的方便。 3.钻头 麻花钻头即标准麻花钻，是钻孔的常用刀具，一般由高速钢制成。麻花钻的结构如图3-35所示。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,麻花钻主要由柄部(尾部)、颈部和工作部分组成。工作部分包括切削部分和导向部分。 柄部是钻头的夹持部分，有直柄和锥柄两种。锥柄可传递较大的转矩，而直柄传递的转矩较小。通常，锥柄用于直径大于16 mm的钻头，而钻头直径在12 mm以下的则用直柄。直径介于12 mm和16 mm之间的钻头，锥柄和直柄均可用。 颈部位于工作部分与柄部之间，钻头的标记(如钻孔直径等)就打印在此处。 导向部分有两条对称的棱边(棱带)和螺旋槽。其中较窄的棱边起导向和修

38、光孔壁的作用，同时也减少了钻头外径和孔壁的摩擦面积;较深的螺旋槽(容屑槽)用来进行排屑和输送切削液。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,切削部分担负主要的切削工作。它有两个刀齿(刃瓣)，每个刀齿可看作是一把外圆车刀。两个主后刀面的交线称为横刃，它是麻花钻所特有而其他刀具所没有的。横刃上有很大的负前角，会造成很大的轴向力，恶化了切削条件。两主切削刃之间的夹角称为顶角(2)，一般为11820。 钻孔时，孔的尺寸是由麻花钻的尺寸来保证的。钻出孔的直径比钻头实际尺寸略有增大。 4.绞刀 绞刀从工件孔壁切除微量金属层，以提高其尺寸精度和降低表面粗糙度值。它适用于孔的半精加工及精加工，也可用于磨

39、孔或研孔前的预加工。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,由于绞孔时切削余量小， 所以绞孔后其公差等级一般为IT8IT7，表面粗糙度Ra值为3.21.6m，精细绞的尺寸公差等级最高可达IT6，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。绞削不适合加工淬火钢和硬度太高的材料。绞刀是定尺寸刀具，适合加工中小直径孔。在绞孔之前，工件应经过钻孔、扩(镗)孔等加工。 绞刀分为手用绞刀和机用绞刀。绞刀的结构如图3-36(b)所示。手用绞刀为直柄，工作部分较长，导向作用好，可以防止手工绞孔时绞刀歪斜。机用绞刀多为锥柄，可安装在钻床、车床和镗床上绞孔。 绞刀的工作部分包括切削部分和修光部分。切削部分呈锥形，担负

40、主要的切削工作。修光部分用于矫正孔径、修光孔壁并起导向作用。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,绞刀有6-12个刀齿，刃带数与刀齿数相同，切削槽浅，刀芯粗大。因此，绞刀的刚度和导向性好。 二、镗削 1.镗削特点及应用 刀具结构简单，且径向尺寸可以调节，用一把刀具就可加工直径不同的孔;在一次安装中，既可进行粗加工，又可进行半精加工和精加工;可加工各种结构类型的孔，如盲孔、阶梯孔等，因而适应性广，灵活性大。 能校正原有孔的轴线歪斜与位置误差。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,由于镗床的运动形式较多，工件放在工作台上，可方便准确地调整被加工孔与刀具的相对位置，因而能保证被加工孔

41、与其他表面间的相互位置精度。 镗孔质量主要取决于机床精度和工人的技术水平，因而对操作者技术要求较高。 与绞孔相比较，由于单刃镗刀刚性较差，且镗刀杆为悬臂布置或支撑跨距较大，使切削稳定性降低，因而只能采用较小的切削用量，以减少镗孔时镗刀杆的变形和振动，同时，参与切削的主切削刃只有一个，因而生产率较低，且不易保证稳定的加工精度。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,不适宜进行细长孔的加工。 综上所述，镗孔特别适合于单件小批生产中对复杂的大型工件上的孔系进行加工。这些孔除了有较高的尺寸精度要求外，还有较高的相对位置精度要求。镗孔精度一般可达IT9IT7，表面粗糙度Ra可达1.60.8m。此外

42、，对于直径较大的孔(直径大于80 mm、内成形表面、孔内环槽等，镗孔是唯一合适的加工方法。图3-37所示为工件在卧式铣镗床上的几种典型加工方法。机床主轴的旋转运动是主运动(n轴)或平旋盘的旋转运动(n盘)是主运动;进给运动的方式可根据加工要求，选取镗轴的纵向移动(f1)、主轴箱的垂直进给(f2)、工作台的纵向进给(f3)或者平旋盘上刀架滑板径向进给(f4)等方式。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,2.镗床 镗床是一种主要用镗刀加工有预制孔的工件的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它适合加工各种复杂和大型工件上的孔，尤其适合于加工直径较大的孔以及内成形表面或孔

43、内环槽。镗孔的尺寸精度及位置精度均比钻孔高。根据用途，镗床可分为卧式铣镗床、坐标镗床、金刚镗床、落地镗床以及数控铣镗床等。 (1)卧式铣镗床 卧式铣镗床的主轴为水平布置并可轴向进给，主轴箱可沿前立柱导轨垂直移动，工作台可旋转并可实现纵、横向进给，在卧式铣镗床上也可进行铣削加工。卧式铣镗床的外形如图3-38所示。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,卧式铣镗床所适应的工艺范围较广，除镗孔外，还可钻、扩、绞孔，车削内外螺纹、攻螺纹，车外圆柱面和端面以及用端铣刀或圆柱铣刀铣平面等。如再利用特殊附件和夹具，其工艺范围还可扩大。工件在一次安装的情况下，即可完成多种表面的加工，这对于加工大而重的工

44、件是特别有利的。但由于卧式铣镗床结构复杂，生产率一般又较低，故在大批量生产中加工箱体零件时多采用组合机床和专用机床。 卧式铣镗床的主要参数是主轴直径。 (2)坐标镗床 坐标镗床是指具有精密坐标定位装置的镗床，是一种用途较为广泛的精密机床。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,它主要用于镗削尺寸、形状及位置精度要求比较高的孔系，还能进行钻孔、扩孔、绞孔、惚端面、切槽、铣削等工作。此外，在坐标镗床上还能进行精密刻度、样板的精密划线、孔间距及直线尺寸的精密测量等。它不仅适用于在工具车间加工精密钻模、镗模及量具等，而且也适用于在生产车间成批地加工孔距精度要求较高的箱体及其他类零件。 坐标镗床有

45、立式和卧式之分。立式坐标镗床适用于加工孔轴线与安装基面(底面)垂直的孔系和铣削顶面;卧式坐标镗床适用于加工与安装基面平行的孔系和铣削侧面。立式坐标镗床还有单柱和双柱两种形式。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,立式单柱坐标镗床如图3-39(a)所示。工件固定在工作台上，坐标位置的确定分别由工作台沿导轨纵向移动和横向移动来实现。此类形式多为中、小型坐标镗床。 立式双柱坐标镗床如图3-39(b)所示。两个立柱、顶梁和床身呈龙门框架结构。两个坐标方向的移动，分别由主轴箱7沿横梁6的导轨做横向移动和工作台9沿床身10的导轨做纵向移动来实现。工作台和床身之间的环节比单柱式的要少，所以刚度较高。

46、大、中型坐标镗床多采用此种布局。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,三、镗刀 镗刀种类一般可分为单刃镗刀、双刃镗刀和镗刀头。 1.单刃撞刀 单刃镗刀结构如图3-40所示，这种镗刀只有一个切削刃，结构简单、容易制造、对刀简便。图3-40(a)所示为通孔镗刀，图3-40(b)所示为盲孔镗刀。 在镗床上精镗孔时，为了便于调整镗刀尺寸，可采用微调镗刀(如图3-41所示)。带有精密螺纹的圆柱形镗刀头装人镗刀杆中，导向键起导向作用。带刻度的调整螺帽与镗刀头螺纹精密配合，并以镗杆的圆锥面定位。拉紧螺钉通过垫圈将镗刀头固定在镗杆孔中。镗盲孔时，镗刀头与镗杆轴线倾斜5308。镗刀头上螺纹螺距为0.5

47、mm ,螺帽刻线为40格。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,螺帽每转1格，镗刀在径向的移动量为: 镗通孔时，刀头若垂直于刀杆轴线安装，可用螺帽刻度为50格，当螺帽转1格，镗刀在径向的移动量为 2.双刃撞刀 双刃镗刀(如图3-42所示)的两个切削刃对称地分布在镗刀杆轴线的两侧，可以消除切削抗力对镗刀杆变形的影响。 3.镗刀头 (1)套装镗刀头 图3-43所示为双刀套装镗刀头。使用时，将它装在镗刀杆上。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,用螺钉1通过滑块2将镗刀调节到所需要的尺寸，其尺寸精度可从螺钉1端面上的游标读出，游标的每一格刻度值为0.05mm。此种镗刀头具有分成两半的

48、本体3与4，两半本体是用铰链5连接的。使用时，用螺钉6将镗刀紧固在镗刀杆的任一位置上。 (2)深孔镗刀头 深孔镗刀头如图3-44所示，其结构是前后均有导向块，前导向块2是由两块硬质合金组成，后导向块4由四块硬质合金组成，镗刀尺寸用对刀块1调整，其尺寸应当与镗刀头导向尺寸及导向套尺寸一致。前导向块2的轴向位置应在刀尖后面2 mm左右。刀体5的右端加工有内螺纹，用于与刀杆连接。,上一页,下一页,返回,任务三钻削与膛削加工,这种镗刀头的进给方式是采用推镗法和前排屑方式，改变了拉镗方法。拉镗法虽然刀杆受拉力，受力方式较好，但装夹工件与调整镗孔尺寸比较困难，因此，生产效率较低。,上一页,返回,任务四刨削

49、与拉削加工,一、刨削加工 1.刨削加工特点及应用 刨削是在刨床上用刨刀对工件做水平相对直线往复运动的切削加工方法。其基本工作内容有刨平面、刨垂直面、刨斜面、刨V形槽、刨燕尾槽、刨成形表面等。图3-45所示为刨削加工的范围。刨削加工的精度一般可达IT10IT8，表面粗糙度Ra可达6.31.6m。 刨削时，刨刀(或工件)的往复直线运动是主运动;刨刀前进时切下切屑的行程，称为工作行程或切削行程;反向退回的行程，称为回程或返回行程。刨刀(或工件)每次退回后间歇横向移动，称为进给运动。如图3-46所示。,下一页,返回,任务四刨削与拉削加工,由于往复运动在反向时惯性力较大，限制了主运动的速度不能太高，因此生产率较低。刨床结构简单、万能性好、价格低廉、使用方便，刨刀也简单，故在单件、小批生产及加工狭长平面时仍然广泛应用。 因为刨削是间歇切削，速度低，回程时刀具、工件能得到冷却，所以一般不加冷却液。 2.刨床 (1)牛头刨床 牛头刨床主要用于加工中、小型工件表面及沟槽，刨削长度一般较短，适用于单件加工或小批量生产。因刨削加工过程中有冲击和振动，较难达到很高的加工精度。B6065牛头刨床外观如图3-47所示。,上一页,下一