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1、机械制造工程学,作者：马光,责任编辑：王波 出版日期：2009年9月 IDPN：308-2009-047 课件章数：8,第四章 金属切削机床与刀具,4.1 车床与车刀 4.2 铣床与铣刀 4.3 齿轮加工机床与刀具 4.4 孔加工刀具 4.5 磨削加工与磨床 4.6 数控机床与加工中心,4.1 车床与车刀,4.1.1 车床概述,车床是机械制造中使用最广泛的一类机床，主要用于加工各种回转表面如内、外圆柱面，圆锥面，回转体成形表面和回转体的端面，有些车床还能加工螺纹。 1. 车床的分类 1） 卧式车床及落地车床 2） 立式车床 3） 转塔车床 4） 仿形车床及多刀车床 5） 单轴自动车床 6） 多
2、轴自动、半自动车床等,2. 车床的工艺范围 卧式车床的工艺范围很广，能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成型面和环形槽、端面及各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。,4.1.2 CA6140型卧式车床的组成,CA6140型卧式车床是沈阳第一机床厂设计制造的典型卧式车床。 1. 组成部件及作用,2. CA6140型卧式车床的传动系统 (1) 传动联系和传动原理图,(2) 传动系统图,(1)主运动传动链 (2)螺纹进给传动链 (3)纵向和横向进给传动链 (4)刀架快速移动传动链,3. CA6140型卧式车床的主要结构 （1）主轴箱 传动机构；主轴部件；开停和换向装置；制动装置；操纵
3、机构；润滑装置。 （2）进给箱 （3）溜板箱 包括，纵、横向机动进给操纵机构；开合螺母、互锁机构,过载保险装置（安全离合器）。,4.1.3 车刀,1 车刀的种类和用途,2、 车刀的结构形式 1） 整体车刀 2） 焊接式硬质合金车刀 3） 机械夹固式车刀 4） 机械夹固式可转位车刀,4.2 铣床与铣刀,4.2.1 铣削加工,1. 铣削加工的特点 l）多齿切削 2）工艺范围广 3）断续切削,2. 铣削方式 a 端铣和周铣 b逆铣和顺铣,3切削功率 切削功率是指消耗在切削过程中的总功率。一般切削功率按下式计算：,4.2.2 铣刀,1、铣刀的种类 1） 圆柱平面铣刀 2） 面铣刀 3） 盘铣刀 4）
4、锯片铣刀 5） 立铣刀 6） 键槽铣刀 7） 角度铣刀 8） 成形铣刀,2 、铣刀的几何角度 1）前角 2）后角 3）刃倾角,4.2.2 铣床,1 、升降台铣床 1）卧式升降台铣床 2） 立式升降台铣床 2 、圆台铣床 3 、龙门铣床,4.3 齿轮加工机床与刀具,4.3.1 齿轮机床类型与齿轮的加工方法,1、齿轮加工机床的类型 （1）按照被加工齿轮种类不同，齿轮加工机床可分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。 （2）圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、车齿机等；锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥齿轮的铣齿机； （3）还有加工齿线形状为长幅外摆线或延伸渐开
5、线的锥齿轮铣齿机。 （4）用来精加工齿轮齿面的机床有珩齿机、剃齿机和磨齿机等。,2、齿轮加工方法 1）成形法 2）范成法,4.3.2 Y3150E型滚齿机,1、滚齿原理 1） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 2） 加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 3） 滚齿机的运动合成机构,2、Y3150E型滚齿机的传动系统及其调整计算,（1）加工直齿圆柱齿轮的换置计算 （2）加工斜齿圆柱齿轮的换置计算,2、滚刀安装角的调整,3、滚齿的特点 1） 适应性好 2） 生产效率高 3） 被切齿轮的齿距偏差小 4） 滚齿加工出来的齿廓表面粗糙度大于插齿加工的齿廓表面粗糙度。 5） 滚齿加工主要用于加工直齿、斜齿
6、圆柱齿轮和涡轮，不能加工内齿轮和多联齿轮。,4.3.3 齿形的其他加工方法,1、插齿 2、剃齿 3、珩齿 4、磨齿 1） 连续磨齿 2） 分度磨齿,4.4 孔加工刀具,4.4.1 孔加工特点与分类,1） 大部分孔加工刀具为定尺寸刀具。刀具本身的尺寸精度和形状精度不可避免地对孔的加工精度有着重要的影响。 2） 孔加工刀具（含磨具）切削部分和夹持部分的有关尺寸受被加工孔尺寸的限制，致使刀具的刚性差，容易产生弯曲变形和对正确位置的偏离，也容易引起震动。孔的直径尺寸越小、深径比越大，影响作用越大。 3）孔加工时，刀具一般是被封或半封闭在一个窄小的空间内进行。切削液难以被输送到切削区域；切屑的折断和及时
7、排出也较困难，散热条件差，对加工质量和刀具耐用度都产生不利的影响。此外，在加工过程中对加工情况的观察、测量和控制，都比外圆和平面加工复杂得多。,孔加工的方法很多，除了常用的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、磨孔外，还有金刚镗、珩磨、研磨、挤压以及特种加工等。,4.4.2 钻孔,钻孔是在实心材料上加工孔的第一个工序，钻孔直径一般小于80mm。钻孔加工有两种方式，一种是钻头旋转，另一种是工件旋转。 1、钻削加工范围 2 麻花钻,4.4.3 扩孔,扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工，以扩大孔径并提高孔的加工质量，扩孔加工既可以作为精加工孔前的预加工，也可以作为要求不高的孔的最终加工。扩
8、孔钻与麻花钻相似，但刀齿数较多，没有横刃。,4.4.4 铰孔,铰孔是孔的精加工方法之一。 l铰刀 2铰孔的工艺特点及应用,4.4.5 镗孔,镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩大的一种加工方法，镗孔工作既可以在镗床上进行，也可以在车床上进行。 1镗孔方式 （1）工件旋转，刀具作进给运动 （2）刀具旋转，工件作进给运动 （3）刀具旋转并作进给运动 2镗刀 3镗孔的工艺特点及应用范围,4.4.6 拉孔,1拉削与拉刀 拉孔是一种高生产率的精加工方法，它是用特制的拉刀在拉床上进行的。 2拉孔的工艺特征及应用范围,4.4.7 珩磨孔,1珩磨原理及珩磨头 珩磨是利用带有磨条（油石）的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。 2珩磨的工艺特点及应用范围,4.5 磨削加工与磨床,4.5.1 磨床的应用范围,用磨料或磨具(砂轮、砂带、油石或研磨料等)作为工具对工件表面进行切削加工的机床统称为磨床。,4.5.2 磨削加工类型,1外圆磨削 1） 纵磨法 2）横磨法 2内圆磨削,4.5.3 M1432A型万能外圆磨床,1. 主要部件,2. 机床的运动与传动,4.6 数控机床与加工中心,4.6.1 数控机床,数控机床，是一种以数字量作为指令信息形式，通过电子计算机控制的机床。,4.6.2 加工中心,这类机床集中了钻床、铣床和镗床的功能，有下列特点： （1） 工序集中 （2） 自动换刀 （3） 精度高,
