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1、第2章 金属切削机床及各种加工方法,2.1 金属切削机床的分类、型号及传动2.2 车削加工2.3 铣削、刨削和拉削2.4 钻削与镗削加工2.5 磨削加工2.6 光整加工2.7 齿轮齿形加工2.8 特种加工技术概述,机械工程学院 机械制造基础,2,l按加工性质和加工刀具共分12类（表2.1）,l按照机床通用性（万能程度） （1）通用机床（万能机床）： （2）专门化机床（专能机床）： （3）专用机床：,2.1 金属切削机床的分类、型号及传动2.1.1 金属切削机床的分类,l 按照加工精度： l 按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动,机械工程学院 机械制造基础,3,新型机床介绍,l按加工性质和加
2、工刀具共分12类（表2.1）,l按照机床通用性（万能程度） （1）通用机床（万能机床）： （2）专门化机床（专能机床）： （3）专用机床：,2.1 金属切削机床的分类、型号及传动2.1.1 金属切削机床的分类,l 按照加工精度： l 按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动,机械工程学院 机械制造基础,4,2.1.2 金属切削机床的型号,l 国产机床型号：（代表字母，代表数字）,机械工程学院 机械制造基础,5,l基本构件：主传动部件进给运动部件动力源刀具安装装置工件安装装置支承件,2.1.3 机床的基本构造,2.1.4 机床的基本传动类型 机床的基本传动类型有机械、液压、气动、电伺服等。最常用
3、的有机械传动和液压传动。,机械工程学院 机械制造基础,6,传动副及符号,l机械传动：,机械工程学院 机械制造基础,7,结构图,机械工程学院 机械制造基础,8,机械传动传动比：,传动链：从输入到输出方向，由若干传动副依次组合起来的传动系统。传动系统图：用国家标准规定的符号表示的传动系统。传动结构式：按传动链次序用传动轴号和传动副的结构参数表示的传动关系式。传动平衡式：用数字表达式排列的方程式来表示传动链“末端件”（起始和终了传动件）之间的传动关系。传动级数：传动系统输出转速不同个数。,机械工程学院 机械制造基础,9,传动结构式：,例,传动平衡式：,机械工程学院 机械制造基础,10,（1） 滑移齿
4、轮变速,传动结构式：- -,机床中常用的变速机构：,机械工程学院 机械制造基础,11,传动结构式：- -,（2）离合器变速,机械工程学院 机械制造基础,12,结构图,机械工程学院 机械制造基础,13,传动结构式：- - - -,（3）塔轮变速,机械工程学院 机械制造基础,14,结构图,机械工程学院 机械制造基础,15,机床传动系统的分析方法：“抓两头，连中间 ”,机械工程学院 机械制造基础,16,C616车床传动系统,机械工程学院 机械制造基础,17,例,机械工程学院 机械制造基础,18,进给运动：,例,主运动：,机械工程学院 机械制造基础,19,丝杠螺母进给：（S为丝杠导程）齿轮齿条进给：
5、（m为末级齿轮模数）,进给量计算 ：,机床挂轮的要求：1） 备用齿轮中应有选用齿轮齿数；2） 要防止挂轮互相干涉，要求满足下列条件： za+zbzc+k zc+zdzb+k 其中k=1522车、铣螺纹时要求进给量应与加工螺纹的螺距或导程相等，齿轮加工时，滚刀转过1/k转，齿轮转过一个齿或插齿刀转过一个齿，齿轮也转过一个齿。从而可计算出挂轮的传动比，根据传动比来选配挂轮齿数。,机械工程学院 机械制造基础,20,液压系统的主要组成部分：动力源速度控制回路压力控制回路方向控制回路执行机构液压附件,l机床的液压传动简介,机械工程学院 机械制造基础,21,2.2 车削加工,外圆表面是轴类、盘类、套类零件
6、的主要表面或辅助表面、外圆表面的加工方法很多，常用的机械切削方法有车削、磨削等。2.2.1 车削加工范围 在车床上利用工件旋转，刀具相对移动来加工工件的。,l 车削的方法,车削加工,机械工程学院 机械制造基础,23,2.2.2 车削加工机床,车削装夹,车削装夹,机械工程学院 机械制造基础,26,（1） 易于保证各外圆表面及其它表面间的位置精度 (2) 粗车：精度IT13IT11、表面粗糙度Ra5012.5m； 半精车：精度IT10IT9、表面粗糙度Ra 6.33.2m 精车：精度IT8IT6、表面粗糙度Ra1.60.8m （3） 适合于有色金属零件的精加工 （4） 切削过程平稳、切削效率高 （
7、5）刀具简单，适应性广,l 车削的工艺特点:,机械工程学院 机械制造基础,27,l车削锥面,1）转动小滑板（小刀架）：转过角度等于锥度斜角，手动进给小滑板。适合于加工大而短的内外锥度。,2）偏移尾座：偏移距离S=L(D-d)/2l，大拖板自动进给。适合于加工小而长的外锥度。,3）靠模法：靠模连在中拖板上，大拖板自动进给，精度高、效率高。适合于批量加工小而长的外锥度，也可加工成型面。,4）成形刀具法：成形刀具作横向进给，精度高、效率高。适合于批量加工短锥度，也可加工短的成型面。,机械工程学院 机械制造基础,28,尖刀车削螺纹 特点：精度高，适应性广（可以加工各种牙形、左右旋、内外螺纹），但效率低
8、。l刀具前刀面上牙形角要与螺纹的牙形角吻合，刀尖与机床中心等高，刀杆与主轴轴线垂直（用样板校对） 吃刀的方法径向或斜向。,l车削螺纹,梳刀车螺纹 特点：效率较高，但只能加工小螺距较短的螺纹。旋风铣 特点：效率较高，用于加工大、小螺距较长的螺纹。,机械工程学院 机械制造基础,29,2.3 铣削、刨削和拉削,2.3.1 铣削加工范围,平面、直槽、T形槽、燕尾槽、三维内外形状等,机械工程学院 机械制造基础,30,铣削沟槽,机械工程学院 机械制造基础,31,2.3.2 铣床：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、数控铣床等。,2.3 铣削、刨削和拉削,2.3.4 铣削工艺特点：（1） 生产率较高（
9、2） 刀齿散热条件较好（3）切削过程不平稳（4）铣削加工精度IT98，Ra6.31.6m；高速铣精度IT76，Ra1.60.4m,2.3.3铣削加工刀具,立铣刀、盘铣刀、三面刃铣刀、键槽铣刀、锯片铣刀等。,机械工程学院 机械制造基础,32,l铣削方式,（1） 周铣法：用圆周齿进行铣削加工,机械工程学院 机械制造基础,33,l铣削方式,机械工程学院 机械制造基础,34,周铣,机械工程学院 机械制造基础,35,（2）端铣法 ：用端面齿进行铣削加工,端铣法刀杆刚性好，可大用量切削，效率较周铣高； 端铣时有多个切削刃同时切削，切削平稳性好，周铣只有一个到两个齿切削，切削平稳性较差，加工质量比端铣低一个
10、等级； 端铣刀齿有修光过渡刃和副刀刃，加工质量较好； 端铣到结构简单，可镶嵌硬质合金刀片，周铣刀结构复杂； 端铣适应性较差，一般用于加工大平面，周铣适应性较好，可以加工平面、各种沟槽等。,机械工程学院 机械制造基础,36,l铣削中的分度,当铣削四方、六方、齿形离合器、齿轮和多齿刀具的容屑槽时，每铣过一个表面后，需要将工件转动一定角度，再铣另一表面，这种工作称为分度，分度使用铣床的附件分度头进行。万能分度头分度盘分度,机械工程学院 机械制造基础,37,l盘形或指形铣刀铣螺纹 用于加工大导程螺纹，效率较高。l梳形螺纹铣刀铣螺纹 用于批量加工小螺距较短的螺纹，效率较高。,l 铣削螺纹,机械工程学院
11、机械制造基础,38,2.3.5 刨削加工,l 刨削的工艺特点： （1） 精度低IT9IT8，Ra6.31.6m； （2） 效率低； （3） 刀具结构简单l宽刃精刨：加工表面粗糙度Ra1.60.4m ，直线度不大于0.02mm/1m， 可代替刮研或磨削，以保证平面贴合度，常用于导轨面、结合面的精加工,l 刨削机床：牛头刨床加工，龙门刨床加工,l刨削运动与加工范围：加工平面、直通沟槽和成型面等。,机械工程学院 机械制造基础,39,l 插削加工：,插削方法：立式刨削插削应用：常用于内孔直槽或外形的加工。,插削机床：插床,机械工程学院 机械制造基础,40,2.3.6 拉削加工,1）拉削运动与加工范围：
12、可以加工各种截面形状的内外表面，但不能加工薄壁零件及轴向尺寸太大的零件。,4）拉孔的特点： l拉削速度低，切削量小，拉削平稳，刀具磨损慢，加工精度高，表面质量好 l 拉削精度IT7IT6，Ra0.80.4m l 拉削刀具结构复杂，制造困难，成本高，拉削效率高，一般用于批量生产 l拉孔加工要求工件安装采用浮动式结构，不夹紧，防止孔中心与拉刀中心不重合，而破坏拉刀。,3）拉刀：其截面形状为加工孔的轴向端面形状，它把总的切削量分散到拉刀的各个刀齿上。,2）拉床,机械工程学院 机械制造基础,41,2.4.2钻床,2.4 钻削与镗削加工2.4.1 钻削运动与加工范围,钻床加工可用于：钻孔、扩孔、铰孔、攻
13、丝等。,机械工程学院 机械制造基础,42,麻花钻的角度： 前角0为正交平面内前刀面与基面的夹角，由于钻头的前刀面为螺旋面，故越靠近中心，前角越小，横刃为负前角。 侧后角为轴向圆柱剖面内后刀面与切削平面的夹角 。故越靠近中心，后角越大。 顶角2两主切削刃在中心截面上投影的夹角。标准钻头顶角为118。 横刃斜角 主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。 螺旋角 最外缘螺旋线切线与轴线的夹角,2.4.3 钻头、锪钻、铰刀和丝锥,（1）麻花钻：直柄麻花钻（0.520） 锥柄麻花钻（880） 钻头材料： 钻头一般为高速钢材料。 钻头结构：三条切削刃，前刀面（螺旋面）、后刀面等,机械工程学院 机械制造基础,
14、43,（2）扩孔钻：扩孔钻（多齿，刚性好） 通常也可用麻花钻（麻花钻的横刃不切削）,（3）锪钻,（4）铰刀：手动铰刀（锥度小而长150） 机用铰刀（锥度较短1080）,（5）丝锥：手动和机用,机械工程学院 机械制造基础,44,（1）钻孔 钻孔的特点钻头刚性差，易引偏； 钻孔排屑困难，切屑挤压、摩擦已加工表面，表面质量差，钻孔精度IT13IT11，Ra为5012.5m钻孔加工生产效率低,防止钻头引偏的措施： 钻头切削刃要对称; 先加工平面，防止表面不平而引偏； 用短而粗的钻头先钻一引孔； 采用小进给，减小轴向力； 使用钻套引导，合理使用切削液。,2.4.4 钻床加工工艺特点,机械工程学院 机械制造基础,45,钻孔用于所有实体零件上孔粗加工，孔径0.550，一般超过30的孔分次钻孔，先用0.70.8D的钻头钻孔，再扩孔。钻孔一般用于软材料零件的加工，不适合硬材料零件孔的加工。（特殊情况可用合金钻头钻淬硬材料）钻孔方式：1）回转并轴向进给（如钻床、铣床、镗床等钻孔），钻孔时易出现孔的偏斜；2）工件回转，钻头轴向进给（如车床等钻孔），钻孔时孔径会变化，形成锥度、鼓形等。,
