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1、现代制造中的 机电系统应用,第6章 典型切削加工,2,6.1 车削加工,车削加工是在车床上用车刀加工工件的工艺过程。车削加工时，工件的旋转是主运动，刀具作直线进给运动，因此，车削加工适宜于加工各种回转体表面。 车削加工应用十分广泛。因机器零件以回转体表面居多，故车床一般占机械加工车间机床总数50以上。 车削加工机床可以分为普通车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、数控车床以及各种专用车床。,3,普通车床完成的主要工作,普通车床是应用最为广泛的车床，它适宜于各种轴、盘及套类零件的单件和小批量生产，可以完成的工作主要有：,钻中心孔 b) 钻孔 c) 铰孔 d) 攻螺纹 e) 车外圆 f) 镗孔 g)
2、 车端面 h) 切断 i) 车成形面 j) 车锥面 k) 滚花 l) 车螺纹 图6-1车床的主要工作,4,车削加工的工艺特点,(1) 适用范围广泛 车削是轴、盘、套等回转体零件不可缺少的加工工序。 (2) 容易保证零件加工表面的位置精度 车削加工时，可较好地保证各加工表面间的同轴度、平行度和垂直度等位置精度要求。 (3) 生产成本较低 车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均很方便。 车床附件较多，可满足一般零件的装夹，生产准备时间较短。 车削加工成本较低，既适宜单件小批量生产，也适宜大批大量生产。,5,6.2 铣削加工,铣削加工是在铣床上利用铣刀对工件进行切削加工的工艺过程。 铣削加工机
3、床分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床以及各种专用铣床。对于单件、小批量生产中的中、小型零件，卧式铣床和立式铣床最为常用。,6,卧式铣床,卧式铣床的主轴与工作台台面是平行的。,b) 数控卧式升降台铣床,a) 卧式万能升降台铣床,图6-2 卧式升降台铣床,7,立式铣床,立式铣床的主轴与工作台台面是垂直的。,a) 卧式万能升降台铣床,b) 数控立式升降台铣床,图6-3 立式铣床,8,铣削方式,常见的铣削方式有逆铣与顺铣两种。 当铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相反时称为逆铣。 当铣刀和工件接触部分的旋转方向与工件的进给方向相同时称为顺铣。,a) 逆铣 b) 顺铣 图6-4 逆铣与
4、顺铣,9,两种铣削方式的比较,(1)逆铣时，铣削厚度从零到最大；顺铣时，铣削厚度从最大到零，不存在逆铣时的滑行现象，刀具磨损小，工件表面冷硬程度较轻。 (2)逆铣时，工件所受的垂直分力方向向上，不利于压紧工件，还会引起振动；顺铣时，铣刀作用在工件上的垂直分力方向向下，有助于压紧工件，铣削比较平稳，可提高加工表面质量。 (3)顺铣过程中，水平分力方向与进给方向相同，大小变化会使工作台忽左忽右来回窜动，造成切削过程的不平稳；逆铣时，水平分力与进给方向相反，工作台比较稳定，切削过程较平稳。,10,6.3 刨削加工,刨削加工是在刨床上用刨刀加工工件的工艺过程。刨削是平面加工的主要方法之一。 刨床的主要
5、工作：刨削主要用来加工平面（水平面、垂直面及斜面），也广泛用于加工沟槽（如直角槽、V形槽、T形槽、燕尾槽），如果进行适当的调整或增加某些附件，还可以加工齿条、齿轮、花键和母线为直线的成形面等。,11,牛头刨床,在牛头刨床上加工时，刨刀的纵向往复直线运动为主运动，工件随工作台作横向间歇进给运动。其最大的刨削长度一般不超过1000mm，因此，它适合于加工中、小型工件。,a) 普通牛头刨床,b) 数控牛头刨床,图6-5牛头刨床,12,龙门刨床,在龙门刨床上加工时，工件随工作台的往复直线运动为主运动，刀架沿横梁或立柱作间歇的进给运动。由于其刚性好，而且有24个刀架可同时工作，因此，它主要用来加工大型工
6、件或同时加工多个中、小型工件。其加工精度和生产率均比牛头刨床高。,a) 普通龙门刨床 b) 数控龙门刨床 图6-6 龙门刨床,13,6.4 拉削加工,拉削加工是在拉床上用拉刀加工工件的工艺过程，它是一种高生产率和高精度的加工方法。图6-7为卧式拉床示意图。,图6-7 卧式拉床示意图,14,6.5 磨削加工,磨削加工的应用范围非常广泛，可以加工内外圆柱面、内外圆锥面、平面、成形面和组合面等。,a)外圆磨削 b)内孔磨削 c)平面磨削 d) 成形磨削 e)螺纹磨削 f)齿轮磨削 图6-8 磨削加工的种类,15,磨床的种类,(1) 外圆磨床：包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心外圆磨床等。 (2)
7、内圆磨床：包括普通内圆磨床、行星内圆磨床、无心内圆磨床等。 (3) 平面磨床：包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、 立轴圆台平面磨床等。 (4) 工具磨床：包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床等。 (5) 刀具刃磨磨床：包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等。 (6) 专门化磨床：包括花键轴磨床、曲轴磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。 (7) 其它磨床：包括珩磨机、研磨机、砂带磨床、超精加工机床、砂轮机等。,16,万能外圆磨床,M1432A型万能外圆磨床是普通精度等级、经一次重大改进的万能外圆磨床。这种机床的工艺范围广，但生产效率低，适用于单件、小批生产或工具车间和机修车间。,1
8、床身；2头架； 3工作台； 4内圆磨具；5砂轮架；6滑鞍；7尾座；8脚踏操纵板； 9横向进给手轮 图6-9 万能外圆磨床,17,砂轮,磨削加工是以砂轮作为切削工具的一种精密加工方法。砂轮是用各种类型的结合剂把磨料粘合起来经压坯、干燥、焙烧及车整而成的磨削工具。因此，砂轮由磨料、结合剂及气孔三要素组成其结构如图6-10所示。,图6-10砂轮结构,18,砂轮特性,砂轮的特性对加工精度、表面粗糙度和生产率影响很大。其主要包括： (1) 磨料：普通砂轮所用的磨料主要有刚玉类和碳化硅类。 (2) 粒度：粒度是指砂轮中磨粒尺寸的大小。 (3) 结合剂：砂轮的结合剂将磨粒粘合起来，使砂轮具有一定的强度、硬度
9、、气孔和抗腐蚀、抗潮湿等性能。 (4) 硬度：砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。 (5) 组织：砂轮的组织系指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系，用来表示结构紧密和疏松程度。,19,常用的磨削方法,(1) 外圆磨削：外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件的外回转表面。它不仅能加工圆柱面端面（台阶部分），还能加工球面和特殊形状的外表面等。 常用的外圆磨削方法包括纵磨法、横磨法、复合磨削法、深磨法等。 (2) 内圆磨削：用砂轮磨削工件内孔的磨削方式称为内圆磨削。 常用的内圆磨削法包括纵向磨削法、切入磨削法等。 (3) 平面磨削：常用的平面磨削方法包括卧轴矩台平面磨床磨削、卧轴圆台平面磨床磨削、立轴矩台平面磨床磨削、立轴圆台平面磨床磨削四种。,
