机械制造技术(5).ppt

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1、机械制造技术,项目七 常用机械加工方法及其装备,磨削及其装备,04,钻、铰、镗削及其装备,03,铣削及其装备,02,车削及其装备,01,其它常规加工方法,05,机械制造技术,课题一 车削及其装备,一、车削加工 常用车刀有外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、圆头刀、螺纹车刀等，车削加工是机械加工方法中应用最广泛的方法之一，主要用于回转体零件上回转面的加工，如各轴类、盘套类零件上的内外圆柱面、圆锥面、台阶面及各种成形回转面等。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,二、车床 车床是完成车削加工必备的加工设备。它为车削加工提供特定的位置（刀具、工件相对位置）环境及所需运动及动力。由于大多数机械零件上

2、都具有回转面，加之机床较广的通用性，所以，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中占有比重最大，约为机床总数的20%35%。可分为：立式车床 、转塔车床 和卧式车床 。 1、卧式车床结构及组成 （1）床身 （2）主轴箱 （3）进给箱 （4）溜板箱,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（5）刀架部件 （6）尾座 2、卧式车床的传动系统 ：CA6140型普通车床的传动系统,机械制造技术,（1）主运动传动链 CA6140型车床主运动传动链的首末端件分别为电动机和主轴。主电动机的运动经V带传至主轴箱的轴，轴上的双向摩擦片式离合器实现主轴的启动、停止和换向。 车床主轴反转通常不用于切削，而是用于车螺纹时，在

3、不断开主轴和刀架间传动链的情况下，切完一刀后迅速（反转转速高于正转）使车刀沿螺纹线退至起始位置，节省辅助时间。,课题一 车削及其装备,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（2）车螺纹传动链,CA6140型车床的车螺纹传动链中包含了换向机构（保证左右螺纹加工）、挂轮机构（含螺纹挂轮、蜗杆挂轮及其它）、移换机构（保证公制螺纹及蜗杆和英制螺纹及蜗杆的加工）、基本螺距机构（获得等差排列的传动比）、倍增机构（扩大螺纹加工范围）及丝杠螺母机构（转换运动方式）等各个机构。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（3）进给运动传动链 进给运动传动链的首末端件亦分别为主轴和刀架。但与车螺纹传动链不同，它为一条外联

4、系传动链。由主轴至进给箱轴的传动路线与车螺纹相同，其后运动经齿轮副28/56及联轴器传至光杠（轴），再由光杠经溜板箱中的传动机构，分别传至齿轮条机构（纵进给和丝杠螺母机构（横进给），使刀架作纵向或横向机动进给。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（4）快速空程运动传动链 刀架的快速移动由装于溜板箱内的快速电动机（0.25KW,2800 r/min）带动。快速电机的运动经齿轮副传至轴，再经溜板箱与进给运动相同的传动路线传至刀架、使刀架快速纵移或横移。 当快速电机带动轴快速旋转时，为避免与进给箱传来的慢速进给运动干涉，在轴上装有单向超越离合器M6,可保证轴的工作安全。,超越离合器的结构原理 1空

5、套齿轮；2星形体；3滚柱；4顶销；5弹簧,机械制造技术,课题一 车削及其装备,3、卧式车床的主要构件 （1）主轴箱 主轴箱主要由主轴部件、传动机构、开停与制动装置、操纵机构等组成。 卸荷式皮带轮 主轴部件 主轴开、停及制动操纵机构 六速操纵机构 主轴箱中各传动件的润滑,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（2）进给箱 CA6140型车床的进给箱中安装有基本变速组等各变速组及其控制操纵机构,基本变速组操纵机构工作原理 1压块；2压块；3拨块；4杠杆；5销6手轮,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（3）溜板箱 溜板箱内主要有纵横机动进给操纵机构、开合螺母机构及过载保护机构等。 开合螺母机构,1

6、手轮； 2轴； 3轴承套； 4下半螺母； 5上半螺母； 6圆柱销； 7圆盘； 8定位钢球； 9销钉； 10、12螺钉； 11平镶条,机械制造技术,课题一 车削及其装备,安全离合器的工作原理 1左端面齿2右端面齿；3弹簧,溜板箱中设有为防止进给中力过大而使进给受损的过载保护装置,可使刀架在过载时停止进给。CA6140车床所用的过载保护装置为安全离合器，其工作原理如图 所示。它由两个带波形齿的部分组成，在弹簧压力下两半部在克服工作中产生的轴向分力而啮合，超载时，轴向分力超过弹簧压力而将两半离合器分开，传动链断开。过载消失后，弹簧力又促使离合器恢复至啮合状态。, 纵、横向机动进给操纵机构 CA614

7、0型车床利用一个手柄集中操纵纵、横向机动进给运动的接通、断开和 换向手柄扳动方向与刀架移动方向一致。 互锁机构 为使机床安全工作，丝杠运动不能同时接通，溜板箱中设置了互锁机构。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,三、 车刀 1、车刀种类及应用,常用车刀及其应用 1切断刀；290左偏刀；390右偏刀；4弯头车刀；5直头车刀；6成形车刀； 7宽刃槽车刀；8外螺纹车刀；9端面车刀；10内螺纹车刀；11内切槽车刀； 12通孔车刀；13盲孔车刀,机械制造技术,课题一 车削及其装备,按刀片与刀体的连接结构，车刀有整体式、焊接式及机夹式之分。 （1）整体式高速钢车刀 （2）硬质合金焊接车刀 （3）机械夹固

8、式车刀 可转位车刀刀片的形状,机械制造技术,课题一 车削及其装备, 可转位车刀刀片的夹固方式 机夹可转位车刀由刀杆、刀片、刀垫及夹紧元件几部分组成。刀片在刀杆上刀槽内的夹紧方式一般有偏心式、杠杆式、楔销式及上压式等四种。 可转位车刀刀片的夹固方式 机夹可转位车刀由刀杆、刀片、刀垫及夹紧元件几部分组成。刀片在刀杆上刀槽内的夹紧方式一般有偏心式、杠杆式、楔销式及上压式等四种。 2、车刀的选择 车刀选择包括车刀种类、刀片材料及几何参数、刀杆及刀槽的选择等几方面。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,3、成形车刀 （1）成形车刀的种类及应用 （2）成形车刀的角度形成 （3）成形车刀的截形设计要点,机械

9、制造技术,课题一 车削及其装备,四、 车床附件及夹具 1、车床常用附件 （1）三爪卡盘 （2）四爪卡盘 （3）顶尖 用于顶夹工件，工件的旋转由安装于主轴上的拨盘带动。 （4）中心架与跟刀架 加工细长轴时，为提高工件刚性和加工精度，常采用 中心架和跟刀架。 （5）花盘与弯板 花盘是安装于主轴的一个端面有许多用来穿压紧螺栓长槽的圆盘，用来安装无法使用三爪和四爪卡盘装夹的形状不规则的工件。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,用花盘、穹板安装工件 （a）在花盘上安装工件 1垫铁；2压板；3螺钉；4螺钉槽；5工件；6角铁；7紧定螺钉；8平衡铁； （b）在花盘穹板上安装工件 1螺钉孔槽；2花盘；3平衡铁

10、；4工件；5安装基面；6穹板,机械制造技术,课题一 车削及其装备,2、车床夹具 车床夹具按其结构特征，一般有心轴式、卡盘式、圆盘式、花盘式和角铁式等。 （1）心轴式车床夹具,a、顶尖式心轴 1 心轴；2开口垫圈；3螺母,b、锥柄式心轴 1锥柄心轴；2开口垫圈；3螺母,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（2）卡盘式车床夹具,两爪定心夹紧卡盘 1左右螺杆； 2滑块； 3卡爪； 4轴向定位器； 5圆盘； 6定位器,机械制造技术,课题一 车削及其装备,（3）圆盘式车床夹具 （4）花盘式车床夹具 （5）角铁式车床夹具 车床夹具在车床主轴上的安装方式一般有两种，一种是用与主轴锥孔相配的锥柄安装于主轴孔，

11、并用拉杆拉紧；另一种是通过过渡盘（法兰盘）在主轴上安装，此时，夹具需经找正（用定位塞或找正环）。 由于车床夹具跟随机床主轴高速旋转，因此，平衡和安全是夹具设计中两个应注意的主要问题。用车床夹具安装工件，必须保证工件被加工表面与机床主轴同轴，因此，与此相关的各位置精度要求均在夹具设计时相应提出。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,五、 精车与镜面车 精车是指直接用车削方法获得IT6IT7级公差，Ra为1.60.04 m的外圆加工方法。生产中采用精车的主要原因有三个方面。 1.有色金属、非金属等较软材料不宜采用砂轮磨削（易堵塞砂轮）； 2.某些特殊零件（如精密滑动轴承的轴瓦等），为防止磨粒等嵌入

12、较软的工件表面而影响零件使用，不允许采用磨削加工； 3.当生产现场未配备磨床，无法进行磨削时。采用精车获得零件所需的高精度和高光度。,机械制造技术,课题一 车削及其装备,生产中采用精车、镜面车获得高质量工件，需注意两个关键问题： 1.是有精密的车床提供刀具、工件间精密位置关系及高精度运动； 2.是有优质刀具材料及良好刃具（一般为金刚石刀具），使其具备锋利刃口（r=1.64m），均匀去除工件表面极薄层余量。 除此而外，还应有良好、稳定及净化的加工环境，工艺条件亦应具备，如精车前，工件表面需经半精车，精度达IT8级，Ra3.2 m；而镜面车前，工件需经精车，表面不允许有缺陷，加工中采用酒精喷雾进行

13、强制冷却。,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,一、 铣削加工 铣削加工是在铣床上用旋转的铣刀对各种平面的加工。铣削加工在机械零件切削和工具生产中占相当大比重，仅次于车削。 铣削加工的适应范围很广，可以加工各种零件的平面、台阶面、沟槽、成形表面、型孔表面、螺旋表面等。 铣削加工中，铣刀的旋转为主运动，有机床主电机提供n (r/min) ，铣削速度Vc。为铣刀旋转的线速度(Vc=dn/1000,m/min)；铣刀或工件沿坐标轴方向的直线运动或回转运动为进给运动，刀具切入工件的深度有背吃刀量ap (在工作平面方向上的吃刀量, mm )和侧吃刀量ae (垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,mm)之分。,

14、机械制造技术,课题二 铣削及其装备,铣削加工应用范围 （a）、(b)、(c)铣平面（d）（e）铣沟槽 （f）铣台阶 （h）切断 （i）（j）铣角度槽 （k）（l）铣键槽（m）铣齿形（n）铣螺旋槽（o）铣曲面（p）铣立体曲面（q）球头铣刀,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,由于铣刀为多刃刀具，故铣削加工生产率高；铣削中每个铣刀刀齿逐渐切入切出，形成断续切削，加工中会因此而产生冲击和振动；每个刀齿一圈中只切削一次，一方面刀齿散热较好，而另一方面(主要是高速铣削时)刀齿还受周期性的温度变化；冲击、振动、热应力均对刀具耐用度及工件表面质量产生影响。,铣削用量要素,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,

15、二、 铣床 1、 铣床的种类 铣床的类型很多，主要以布局形式和适用范围加以区分。铣床的主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床。 （1）卧式铣床 （2）立式铣床,立式升降台铣床 1铣头； 2主轴； 3工作台； 4床鞍； 5升降台,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,（3）龙门铣床,龙门铣床 1 工作台；2、9水平铣头；3横梁； 4、8垂直铣头；5、7立柱；6顶梁；10床身,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,（4）万能工具铣床 （5）圆台铣床,圆台铣床 1.床身；2.滑座； 3.主轴箱；4.滑鞍；5.主轴箱,机械制造技术,课题二 铣削及

16、其装备,3、万能升降台铣床的传动系统 （1）主运动传动链 （2）进给运动传动链 （3）快速空程运动传动链 4、万能升降台铣床的主要构件 (1) 主轴部件,X6132型万能升降台铣床主轴部件 1 主轴；2后支架；3旋紧螺钉；4中支架；5轴承盖； 6前支承；7端面键；8飞轮； 9隔套；10调整螺母,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,(2) 顺铣机构,（a）顺铣 (b) 逆铣 顺铣与逆铣,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,顺铣机构 1、2螺母；3丝杠；4冠状齿轮；5齿条；6弹簧 7螺母；8调节螺栓；9、10锁紧螺母,顺铣机构能自动调节螺母与丝杆间隙，并使两者压紧力为一定值。,机械制造技术,课题二

17、 铣削及其装备,三、 铣刀 铣刀的种类很多，它们有工作内容的不同，结构形状的各异、刀齿数目的不等，刀齿齿背形状也有区别。 1、按不同用途分类 （1）圆柱铣刀 （2）端面铣刀 （3）盘形铣刀 盘形铣刀又有单面刃、双面刃、三面刃和错齿三面刃铣刀之分。 （4）立铣刀 （5）键槽铣刀,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,（6）角度铣刀 （7）模具铣刀 （8）成形铣刀 2、按刀具结构分类 （1）整体式铣刀 （2）焊接式铣刀 （3）装配式铣刀,镶齿盘铣刀,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,（4）可转位式铣刀 铣刀刀片采用机夹式安装于刀体，切削刃用钝后，将刀片转位或更换即可继续使用。,可转位面铣刀,机械制

18、造技术,课题二 铣削及其装备,3、按刀齿数目分类 按刀齿数目的不等，铣刀一般有粗齿和细齿铣刀之分。 （1）粗齿铣刀 刀齿数目少，刀齿强度高，容屑空间大，可重磨次数多，一般适用于粗加工。 （2）细齿铣刀 刀齿数较多，故工作平稳，主要适用于精加工。 4、按刀齿齿背形式分类 铣刀按刀齿齿背形式的不同有尖齿铣刀、铲齿铣刀之分。 （1）尖齿铣刀,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,(a)直线型齿背 (b)折线型齿背 (d)抛物线型齿背 (e)铲齿型齿背 2）铲齿铣刀 铲齿铣刀的齿背为阿基米德螺旋线，它经铲削加工(铣刀每转过一个刀齿，铲刀径向移过一个铲背量)而成。其优点是，在获得切削所需后角的同时，刀具磨

19、钝后重磨前刀面可保持刃形不变。因此，生产中大部分成形铣刀都采用铲齿齿背形式。,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,四、 铣床附件及夹具 1、铣床常用附件 （1）平口钳 （2）回转工作台 （3）立铣头 （4）万能分度头 利用安装于铣床的分度头，可进行如下三方面工作： 用分度头上的卡盘装夹工件，使工件轴线倾斜一所需角度，加工有一定倾斜角度的平面或沟槽（如铣削直齿圆锥齿轮的齿形）。,机械制造技术,课题二 铣削及其装备, 与工作台纵向进给相配合，通过挂轮使工件连续转动，铣削螺旋沟槽、螺旋齿轮等。 使工件自身轴线回转一定角度，以完成等分或不等分的圆周分度工作，如铣削方头、六角头、齿轮、链轮以及不等分的绞

20、刀等。分度的方法又有以下三种： A、直接分度法 B、简单分度法 C、差动分度法 2、铣床夹具 铣床夹具通常按进给方式的不同，分为直线进给示、圆周进给示及靠模示铣床夹具三种类型，其中直线进给示最为常见。,机械制造技术,课题二 铣削及其装备,（1）直线进给铣床夹具 （2）圆周进给铣床夹具 （3）靠模铣床夹具,铣削靠模夹具 1滚柱； 2靠模板； 3铣刀； 4工件； 5铣刀滑座； 6滚柱滑座； 7回转台； 8滑座,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,一、 钻、铰、镗削加工 在实体工件上加工出孔是采用钻削加工；对已有孔进行扩大尺寸并提高精度及光度是采用铰削、镗削加工，对孔进行精加工，生产中主要采

21、用磨削；而进一步提高孔的表面质量还需采用精细镗、研磨、珩磨、滚压等光整加工方法。 1、钻削加工 钻孔主要用于80以下孔径的粗加工。如加工精度、粗糙度要求不高的螺钉孔，油孔或对精度、粗糙度要求较高的孔作预加工。生产中为提高孔的加工精度、生产效率和降低生产成本，广泛使用钻模，多轴钻或组合机床进行孔的加工。 2、铰削加工,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,铰削是对中小直径的已有孔进行精度、质量提高的一种常用加工方法。铰削时，采用的切削速度较低，加工余量较小（粗铰时一般为0.15-0.35mm，精铰为0.05-0.15mm）校准部分长，铰削过程中虽挤压变形较大，但对孔壁有修光熨压作用，因此，

22、铰削通过对孔壁薄层余量的去除使孔的加工精度、表面质量得到提高。一般铰孔加工精度可达IT9-IT6，表面粗糙度达Ra0.4-1.6m，但铰孔对位置精度的保证不够理想。 3、镗削加工 在镗床上以镗刀的旋转为主运动，工件或镗刀移动作进给运动，对孔进行扩大孔径及提高质量的方法为镗削加工。镗削加工能获得较高的加工精度，一般可达IT8-IT7，较高的表面粗糙度，一般为Ra1.6-0.8m。但要保证工件获得高的加工质量，除与所用加工设备密切相关外，还对工人技术水平要求较高，加工中调整机床、刀具时间较长，故镗削加工生产率不高，但镗削加工灵活性较大，适应性强。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,二、

23、钻、镗设备 钻削除可以在车床、镗床、钻床、组合机床和加工中心进行外，多种情况下，尤其当生产批量较大时，在钻床上进行。 1、钻床 （1）立式钻床 （2）摇臂钻床 2、镗床 镗床主要用于加工加工重量、尺寸较大工件上的大直径孔系，尤其是有较高位置、形状要求的孔系加工。镗床的主要类型有卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。 （1）卧式镗床,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,卧式镗床 1 支架；2后立柱；3工作台；4径向刀架；5平旋盘；6镗轴； 7前立柱；8主轴箱；9后尾筒；10床身；11下滑座； 12上滑座；13刀座,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 镗轴6、平旋盘5的旋转运动。二者独

24、立，并分别由不同的传动机构驱动。均为主运动。 镗轴6的轴向进给运动；工作台3的纵向进给运动；工作台的横向进给运动；主轴箱8的垂直进给运动；平旋盘5上径向刀架4的径向进给运动。 主轴6、主轴箱8及工作台3在进给方向上的快速调位运动；后立柱2的纵向调位运动；后支架1的垂直调位移动；工作台的转位运动等构成卧式镗床上各种辅助运动，它们可以手动，也可以由快速电机传动。 由于卧式镗床能方便灵活地实现以上多种运动，所以，卧式镗床的应用范围较广。 （2）坐标镗床,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,因机床上具有坐标位置的精密测量装置而得名。在加工孔时，可按直角坐标来精密定位，因此坐标镗床是一种高精密机

25、床，主要用于镗削高精度的孔，尤其适合于相互位置精度很高的孔系，如钻模、镗模等孔系的加工，也可用作钻孔、扩孔、铰孔以及较轻的精铣工作；还可用于精密刻度、样板划线、孔距及直线尺寸的测量等工作。,立式单柱坐标镗床 1底座； 2滑座； 3工作台； 4立柱； 5主轴箱,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,三、 常用孔加工刀具 孔加工刀具种类很多，从单刃到多刃，从适应粗加工到适应精加工，从加工通孔到加工盲孔，从加工小孔到加工大孔，从加工浅孔到加工深孔，各具特色，但多数为定尺寸刀具。 （1）麻花钻 麻花钻主要用于在实体材料上打孔，是目前孔加工中应用最广的刀具。 麻花钻的组成 麻花钻由三部分组成：工作

26、部分( 包括切削部分和导向部分)、颈部和柄部，,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 麻花钻的结构特征及存在问题麻花钻两刀齿的前刀面为螺旋槽，螺旋斜角越大，刀具获得的前角越大，切削刃锋利，排屑顺畅，但同时钻头刚性变差。 麻花钻的修磨 目前，麻花钻已标准化，系列化。但针对麻花钻工作中轴向大，定心性差，易引偏及表面粗糙度大及刀具耐用度低等问题，为改善其切削性能，人们往往对麻花钻进行修磨，修磨部分主要是横刃和麻花钻的转角。如磨窄磨尖横刃可降轴向力；磨出多重锋角可提高转角处刀具刚度，增大散热体积，降低刀具磨损提高刀具耐用度。 （2）群钻 群钻是针对标准麻花钻工作中存在的不足，经长期生产经验总结

27、采取多种修磨措施而形成的新型钻头结构。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,其主要结构特征是：将两主切削刃接近钻心处磨成圆弧内刃以提高该处刀刃锋利性；将横刃磨窄磨尖，改善其切削性能并提高定心性，同时降低横刃尖高以保证刀尖足够的强度和刚度；在外刃上开出分屑槽，以利于排屑；磨窄刃带以减少刀具与孔壁的摩檫。从而形成了“三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，一侧外刃再开槽，横刃磨低窄又尖”的新格局，与标准麻花钻相比，采用群钻加工孔，可明显降低轴向力，提高定心能力，提高钻削加工精度、表面质量及钻头的耐用度。目前，群钻按工作材料的不同，加工孔径不同，实现了标准化系列化。,群钻,机械制造技术,课题三 钻、

28、铰、镗削及其装备,（3）硬质合金钻头 加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢等难切削材料时，可使用硬质合金钻头。直径较小时可作成整体结构；直径较大时（大于6mm），可作成镶嵌结构，如图所示。,镶片硬质合金钻头,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（4）可转位浅孔钻 （5）深孔钻 针对深孔加工中的困难，深孔钻应从结构上解决好定心，导向、排屑、冷却及刀具刚度问题，才能适应深孔加工的要求。 单刃外排屑深孔钻（枪钻）,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,枪钻,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 错齿内排屑深孔钻（BTA）,错齿内排屑深孔钻,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其

29、装备, 喷吸钻,喷吸钻原理 1工件；2.钻头;3.导向套;4.外管;5内管;6.月牙形喷嘴,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 深孔麻花钻 深孔麻花钻在结构上采用加大螺旋角、增加钻心厚度、改善刃沟槽形、合理选择几何角度及修磨形式，较好地解决了排屑、导向、低刚度等深孔加工问题。深孔麻花钻可在普通设备上一次进给加工长径比达520的深孔。 （6）扩孔钻,扩孔钻,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（7）锪钻 锪钻用于加工工件上已有孔上的沉头孔（有圆柱形和圆锥形之分）和孔口凸台、端面，如图 7-37所示。锪钻多数采用高速钢制造，只有加工端面凸台的大直径端面锪钻采用硬质合金制造，并采用

30、装配式结构。导柱一般作成可卸式以便于刀齿的制造及刃磨，同一直径锪钻还可以有多种直径导柱。锥孔锪钻的锥度一般有60，90和120三种，其中90最为常用。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,2、铰刀 （1）铰刀的组成 铰刀由工作部分，颈部和柄部组成，如图 7-38所示。工作部分包括切削部分和校准部分。导锥和切削锥构成切削部分，导锥便于铰刀工作时的引入，切削锥起切削作用；校准部分的圆柱部分可起导向、校准和修光作用，倒锥则可减少铰刀与孔壁的摩檫和防止孔径扩大。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（2）铰刀的结构要素 直径与公差 齿数及槽形 几何角度 3、镗刀 （1）单刃镗刀,单刃镗

31、刀,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,微调镗刀 1刀体；2刀片；3微调螺母；4镗杆；5锁紧螺母；6螺母；7防转销,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（2）双刃镗刀 双刃镗刀属定尺寸刀具，通过两刃间的距离改变达到加工不同直径孔的目的。常用的有固定式镗刀块和浮动镗刀两种。 固定式镗刀块,固定式镗刀,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 浮动镗刀,硬质合金浮动镗刀 （a） 可调焊接式（b）可转位式 1刀体；2紧固螺钉；3调节螺钉； 1刀体；2调节螺钉；3压板； 4压紧螺钉； 5销子；6刀片,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,除以上各种常用孔加工刀具外，生产中为提

32、高生产效率、加工精度等，还有一些专门设计的特定用途的组合刀具、复合刀具。如加工阶梯孔的阶梯麻花钻，钻铰一体的复合刀具，加工深孔的拉铰刀、推镗刀，用于精密孔加工的硬质合金镗铰刀等。,不同类工艺复合刀具,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,四、钻、镗削常用附件及夹具 1、钻、镗削常用附件 钻削时所用附件除安装工件用的虎钳、压板、螺栓、V形架外，还包含安装钻头用的钻夹头和变径套。镗削所用附件主要有安装镗刀用的刀杆座等和安装工件用的压板、螺栓、弯板、角铁等。 （1）钻夹头 钻夹头用于夹持直柄钻头。 （2）变径套 锥柄刀具通常可直接装于主轴锥孔内。当柄部莫氏锥度号数与机床主轴的莫氏锥号数不同时，

33、需采用变径套安装。如果一个套筒还不能满足要求，则可用两个或两个以上的套筒作过渡连接，从而保证刀具可靠地安装在主轴锥孔内。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,2、钻镗用夹具 （1）钻床夹具（钻模） 固定式钻模 回转式钻模 翻转式钻模 盖板式钻模 滑柱式钻模,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（2）镗床夹具（镗模） 镗床夹具专门用于在各种立式、卧式镗床上镗孔，又称镗模。 按所使用的机床类型，镗模有立式和卧式镗模两类；按镗套安放位置的不同又有前引导式、后引导式、前后引导式镗模及不同镗套的镗模。,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,支架壳体用镗模 1镗模体； 2、7导向模架

34、； 3、4、5、6镗套； 8压板； 9挡销； 10定位板,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备,（3）钻、镗模特色零件 钻模板 钻模板在钻模上用于安装钻套。 固定式、可卸式、铰链式钻模板,机械制造技术,课题三 钻、铰、镗削及其装备, 钻套 镗套 镗套有固定式和回转式镗套两种。,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,一、 磨削加工 1、磨削加工的特点 与其它加工方法相比，磨床加工有如下工艺特点： （1）磨削加工精度高 由于去除余量少； （2）磨削加工范围广 磨削加工可适应各种表面； （3）砂轮具有一定的自锐性 磨粒硬而脆，它可在磨削力作用下破碎、脱落、更新切削刃，保持刀具锋利，并在高温下仍不

35、失去切削性能。 （4）磨削速度高，过程复杂，消耗能量多，切削效率低；磨削温度高，会使工件表面产生烧伤、残余应力等缺陷。,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,2、磨削加工方法及应用 （1）外圆磨削,机械制造技术,课题四 磨削及其装备, 纵磨法 横磨法 无心外圆磨削,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,（2）内圆磨削 普通内圆磨削 无心内圆磨削,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,（3）平面磨削,（a） 卧轴矩台平面磨床磨削 （b）卧轴圆台平面磨床磨削 （c）立轴圆台平面磨床磨削 （d）立轴矩台平面磨床磨削,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,二、 磨床 1、外圆磨床 （1）万能外圆磨床 机床的组

36、成与布局 机床的运动 （2）普通外圆磨床 （3）无心外圆磨床 2、内圆磨床 3、平面磨床 （1）卧轴矩台平面磨床 （2）立轴圆台平面磨床,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,三、砂轮与磨削过程 （1）砂轮参数 磨料 粒度 结合剂 硬度 组织 （2）砂轮形状、尺寸,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,2、磨削过程及其特特征 （1）磨料特点 砂轮上的磨料形状很不规则又各不相同，而砂轮由无数个形状各异的磨粒所组成，从磨粒的工作状态看，有三个主要存在问题： 工作中的磨粒具有很大值的负前角。 磨粒存在较大的钝圆半径r。 磨粒在砂轮表面所处位置高低不一，磨粒很难在砂轮表面等高地整齐排列。,机械制造技术,课

37、题四 磨削及其装备,（2）磨削过程 滑擦阶段 刻划阶段 切削阶段 （3）磨削力与磨削阶段 初磨阶段 稳定阶段 清磨阶段,机械制造技术,课题四 磨削及其装备,（4）磨削热与磨削温度 磨削时，由于磨削速度很高，磨粒钝，磨削厚度小，挤压变形严重，磨削时的耗功远高于车、铣等加工方法（约为车、铣的1020倍），磨粒与工件表面间的摩擦严重，磨削时会产生大量的热，而砂轮的导热性能很差，很短时间（12毫秒）内就会在磨削区形成高温。 磨削区不同位置的温度并不相同。磨削点（磨粒切削刃与工件，磨削接触点）的温度很高，可达10001400C，虽维持高温时间不长（约5毫秒），但它不仅影响加工表面质量，亦影响磨粒的磨损状

38、况以及切屑熔着现象。磨削区（砂轮与工件接触面）的平均温度（即通常所说磨削温度）约在4001000C之间，它是造成磨削表面烧伤、残余应力裂纹的原因。,机械制造技术,（5）磨削表面质量 磨削区的高温使磨削表面层金属产生相变，导致其硬度、塑性发生变化，这种变质现象称之为表面烧伤。高温的磨削表面生成一层氧化膜，氧化膜的颜色决定于磨削温度和变质层深度，所以，可根据表面颜色推断磨削温度和烧伤程度。如淡黄色约400500，烧伤层较浅；紫色约为800900，烧伤层较深。轻微的烧伤通过酸洗会显示出来。 表面烧伤与裂纹都因损坏了零件表面组织而恶化表面质量，降低零件的使用寿命。因此，磨削中减少磨削热的生成和加速磨削

39、热的传散，控制磨削温度非常重要。一般可采取如下措施： 合理选择砂轮 砂轮硬度软，有利于磨粒更新，减少磨削热生成；组织疏松、气孔大，有利于散热；树脂结合剂砂轮退让性好，可减小摩擦。,课题四 磨削及其装备,机械制造技术, 合理选择磨削用量 磨削时砂轮切入量、砂轮速度的提高，都会使摩擦增加，耗功增多；而提高工件圆周进给速度和工件轴向进给量，均可使砂轮、工件接触减少，改善散热。 采取良好的冷却措施 选用冷却性能好的冷却液，采用较大的流量，选用冷却效果好的冷却方式如喷雾冷却等可有效地控制磨削温度，有利于提高磨削表面质量。 （6）砂轮的磨损与修整 砂轮的磨损 砂轮工作一定时间后，也会因钝化而丧失磨削能力。

40、原因主要有：磨粒在磨削中高温高压及机械摩擦作用下被磨平而钝化；磨粒因磨削热的冲击而在热应力下破碎，磨粒在磨削力作用下脱落不均而使砂轮轮廓变形；磨削在磨削中的高温高压下嵌入砂轮气孔而使砂轮钝化。,课题四 磨削及其装备,机械制造技术,砂轮磨损后，会使工件的磨削表面粗糙，表面质量恶化，加工精度降低，外形失真，还会引起振动和发生噪声，此时，必须及时修整砂轮。 砂轮修整 砂轮修整方法主要有单颗（或多颗）金刚石车削法、金属滚轮挤压法、碳化硅砂轮磨削法和金刚石滚轮磨削法等多种。金刚石滚轮修整效率高，一般用于成形砂轮的修整；金属挤轮、碳化硅砂轮修整一般亦用于成形砂轮；车削法修整是最常用的方法，用于修整普通圆柱

41、形砂轮或型面简单、精度要求不高的仿形砂轮。,课题四 磨削及其装备,机械制造技术,四、 磨削加工常用附件及夹具 （1）内、外圆磨削常用附件与夹具 外圆磨削时，常用一端夹持或两端顶持的方式装夹工件。故三爪卡盘、四爪卡盘、心轴、顶尖、花盘等为外圆磨削时的常用附件及夹具。对顶安装工件时，磨削前应对工件中心孔进行修研。修研工具一般采用四棱硬质合金顶尖。内圆磨削时，亦要求工件被加工孔回转中心与机床主轴回转中心一致，故三爪卡盘等亦常用于内圆磨。内、外圆磨削时，也可采用专用夹具夹持工件，该类夹具大多为定心夹具。 （2）平面磨削常用附件及夹具 平面磨削时，常用的附件有磁性吸盘，精密平口钳、单向（双向）电磁正弦台

42、、正弦精密平口钳、单向正弦台虎钳等。,课题四 磨削及其装备,机械制造技术,五、 先进磨削加工 1、高精度磨削 2、高效磨削 (1)高速磨削 (2)砂带磨削 (3)蠕动磨削,课题四 磨削及其装备,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,一、 刨（插）削加工 1、刨削加工的应用及特点 刨削加工有如下特点：刨床结构简单，调整操作方便；刨刀形状简单，易制造、刃磨、安装；刨削适应性较好，但生产率不高（回程不切削，切出、切入时的冲击限制了用量的提高）；刨削加工精度中等，一般刨削加工精度可达IT9-IT8，表面粗糙可达Ra3.2um。,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,2、刨床 刨床类机床的主运动是刀

43、具或工件所作的直线往复运动（刨床又被称为直线运动机床），刨削中刀具向工件（或工件向刀具）前进时切削，返回时不切削并抬刀以减轻刀具损伤和避免划伤工件加工表面，与主运动垂直的进给运动由刀具或工件的间歇移动完成。 刨床类机床主要有龙门刨床和牛头刨床两种类型。,牛头刨床 1 刀架； 2转盘； 3滑枕； 4床身； 5横梁； 6工作台,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,龙门刨床 1、8左、右侧刀架；2横梁；3、7立柱；4顶梁 5、6垂直刀架；9工作台；10床身,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,3、刨床常用附件 刨削加工时的常用附件有平口钳、压板、螺栓、挡铁、角铁等。图 为采用常用附件在刨床上

44、安装工件。,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,4、宽刃刨削 5、插削 1 圆工作台；2滑枕； 3滑枕导轨座4销轴； 5分度装置；6床鞍； 7溜板,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,二、 拉削加工 拉削加工是在拉床上用拉刀作为刀具的切削加工。 1、拉床 2、拉刀 （1）拉刀组成 （2）拉刀结构参数,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法, 齿升量 刀齿直径 齿距与齿形 3、拉削过程及特点 拉削过程中，只有拉刀直线移动作主运动，进给运动依靠拉刀上的带齿升量的多个刀齿分层或分块去除工件上余量来完成。拉削的特点如下： （1）拉削的加工范围广拉削可以加工各种截面形状的内孔表面及一定形状的外表

45、面 。 （2）生产率高拉削时，拉刀同时工作齿数多，切削刃长，且可在一次工作行程中能完成工件的粗、精加工，机动时间短，获得的效率高。,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,（3）加工质量好拉刀为定尺寸刀具，并有校准齿进行校准、修光；拉削速度低（Vc=28m/min），不会产生积屑瘤；拉床采用液压系统，传动平稳，工作过程稳定。因此，拉削加工精度可达IT8IT7级，表面粗糙度Ra值达1.60.4um。 （4）拉刀耐用度高，使用寿命长拉削时，切削速度低，切削厚度小，刀齿负荷轻，一次工作过程中，各刀齿一次性工作，工作时间短，拉刀磨损慢。拉刀刀齿磨损后，可重磨且有校准齿作备磨齿，故拉刀使用寿命长。 （5

46、）拉削容屑、排屑及散热较困难拉削属封闭式切削，若切屑堵塞容屑空间，不仅会恶化工件表面质量，损坏刀齿，严重时还会拉断拉刀。切屑的妥善处理对拉刀的工作安全非常重要，如在刀齿上磨分屑槽可帮助切屑卷曲，有利于容屑。 （6）拉刀制造复杂、成本高拉刀齿数多，刃形复杂，刀具细长制造难，刃磨不便。一把拉刀只适应于加工一种规格尺寸的型孔、槽或型面，拉刀制造成本高,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,三、 钳工 1、划线,（a）划线平板 （b）方箱 （c）V形架 （d）千斤顶 （e）划针 (f)划卡 （g）划规 （h）祥冲 （I）划线盘 （j）高度游标尺,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,2、锉削 锉刀

47、 锉刀齿形 3、刮削 刮削是用刮刀从工件表面上刮去很薄一层金属的手工操作，是钳工的精加工方法。经刮削的表面加工精度高，表面粗糙度小。,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,4、矫正和弯曲 （1）矫正 消除金属材料不应有的弯曲，扭曲变形等缺陷的操作方法称矫正。钳工常在平台，铁砧或台虎钳上用手锤等工具，采用扭转、伸长、弯曲、延展等方法进行矫正，使材料恢复到要求的形状，矫正利用的是材料的塑性，所以矫正的材料是塑性较好的材料。矫正时，由于材料受到锤击时产生冷加工硬化，必要时可通过退火处理，再进行矫正。 （2）弯曲 将管子、棒材、条料或板料等弯成所需曲线曲面形状或一定角度的加工方法称弯曲。弯曲的机理是

48、材料产生塑性变形，因此只有塑性好的材料才能弯曲。弯曲过程中，材料产生塑性变形的同时，也有弹性变形，当外力去除后，工作弯曲部位要产生回弹性变形，将会影响工作质量，弯曲工件时，应对回弹变形因素加以考虑。,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,四、 光整加工 光整加工是指获得比磨削等精加工还好的加工精度和表面质量（表面粗糙度值在Ra0.2wm以下）的一些加工方法，常用的光整加工方法有超精加工，珩磨，研磨，滚压加工，抛光等。 （1）超精加工 （2）珩磨 （3）研磨,珩磨头 1 螺母； 2弹簧； 3锥体； 4顶销； 5本体 6垫块； 7油石； 8弹簧卡箍,机械制造技术,课题五 其它常规加工方法,（4）抛光 （5）滚压加工 五、螺纹加工 （1）车螺纹 车螺纹指采用螺纹车刀或螺纹梳刀在车床上加工螺纹。 螺纹车刀是一种截形简单的成形车刀（含内、外螺纹及成形螺纹车刀），它结构简单，通用性好。但车螺纹生产率低，加工质量取决于工人技术水平和机床、刀具的精度，适用于单件、小批量生产。 螺纹梳刀实为螺纹车刀的组合，一般有