切削加工方法行业一类

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1、CHD第第第第4 4章章章章切削加工方法切削加工方法切削加工方法切削加工方法1特制内容基本内容基本内容22712车削加工车削加工钻、扩、铰、镗加工钻、扩、铰、镗加工3刨削、插削和拉削加工刨削、插削和拉削加工特种加工特种加工45铣削加工铣削加工磨削加工磨削加工6光整加工光整加工12特制内容4.1 车削加工车削加工何谓车削加工？用车刀在车床上加工工件的工艺过程称为车何谓车削加工？用车刀在车床上加工工件的工艺过程称为车削加工。削加工。主运动：主运动：工件随车床主轴旋转工件随车床主轴旋转进给运动：进给运动：刀具沿轴向或径向作进给运动刀具沿轴向或径向作进给运动加工精度加工精度: : 一般车削加工精度可达

2、一般车削加工精度可达IT7IT8，表面粗糙度，表面粗糙度 Ra为为6.31.6m。适用范围适用范围：各种回转体表面。：各种回转体表面。3特制内容常用车床类型常用车床类型普通卧式车床普通卧式车床普通车床 适于各种中、小型轴、盘、套类零件的单件、小批量生产。4特制内容适用范围：适用范围：适于加工适于加工直径大，长度短且质量较大的直径大，长度短且质量较大的大型盘大型盘套类零件套类零件。 常用车床类型常用车床类型立式车床立式车床5特制内容（二）（二）适用范围：适用范围：成批加工形状复杂的盘套类零件。适于加工零件尺寸较小、形状成批加工形状复杂的盘套类零件。适于加工零件尺寸较小、形状较复杂的中、小型轴、盘

3、、套类零件。较复杂的中、小型轴、盘、套类零件。结构特点：结构特点：没有丝杠和尾座，而在床尾装有一个可纵向移动的转塔刀架，其没有丝杠和尾座，而在床尾装有一个可纵向移动的转塔刀架，其上可装多把刀，工作中周期性转位，顺序地对工件进行加工。刀具行程由挡上可装多把刀，工作中周期性转位，顺序地对工件进行加工。刀具行程由挡块控制，易保证精度，提高生产率。块控制，易保证精度，提高生产率。转塔车床（六角车床）转塔车床（六角车床）常用车床类型常用车床类型6特制内容1.挡块限送料长度；挡块限送料长度； 2.双刀同时车外圆；双刀同时车外圆； 3.车外圆及倒角；车外圆及倒角；4.4.打中心孔；打中心孔； 5.5.钻孔；

4、钻孔； 6.6.套车外螺纹；套车外螺纹； 7.7.前刀架刀切槽；前刀架刀切槽；8.8.前刀架刀倒角；前刀架刀倒角； 9.9.前刀架刀滚花；前刀架刀滚花； 10.10.切断刀切下工件切断刀切下工件转塔车床（六角车床）转塔车床（六角车床）常用车床类型常用车床类型7特制内容精密单轴纵切自动车床精密单轴纵切自动车床 1.机床的用途机床的用途形状较复杂，精度要求高，一次成形的小型轴类零件。形状较复杂，精度要求高，一次成形的小型轴类零件。用于成批大量生产的钟表、仪器仪表行业。毛坯为棒料用于成批大量生产的钟表、仪器仪表行业。毛坯为棒料2.机床的工作原理机床的工作原理 送料、夹紧、放松、纵向和横向进给皆由送料

5、、夹紧、放松、纵向和横向进给皆由分配轴分配轴上的鼓轮或凸轮分别进上的鼓轮或凸轮分别进行控制。分配轴转一转，完成一个工作循环。行控制。分配轴转一转，完成一个工作循环。常用车床类型常用车床类型8特制内容数控车床数控车床卧式数控车床卧式数控车床立式数控车床立式数控车床数控车床 适于多品种、小批量生产复杂形状的零件9特制内容单刀架数控车床单刀架数控车床双刀架数控车床双刀架数控车床数控车床数控车床10特制内容经济型数控车床经济型数控车床普通数控车床普通数控车床数控车床数控车床11特制内容4.1.1 车削加工的工艺特点车削加工的工艺特点1.易于保证工件各加工表面的位置精度易于保证工件各加工表面的位置精度

6、在一次装夹中零件各加工表面具有同一在一次装夹中零件各加工表面具有同一的回转轴线，所以能保证工件各加工表面的的回转轴线，所以能保证工件各加工表面的同轴度同轴度精度。工件端面与轴线的垂直度则由精度。工件端面与轴线的垂直度则由机床本身的精度保证，它取决于车床横拖板机床本身的精度保证，它取决于车床横拖板导轨与工件回转轴线的导轨与工件回转轴线的垂直度垂直度。 装夹方式：装夹方式：（1）对短轴类或盘类零件，常采用卡盘或花）对短轴类或盘类零件，常采用卡盘或花盘装夹；盘装夹；（2）长轴类零件常采用双顶尖）长轴类零件常采用双顶尖+拨盘或双顶拨盘或双顶尖尖+卡盘装夹；卡盘装夹；三爪卡盘三爪卡盘四爪卡盘四爪卡盘12

7、特制内容2.加工过程比较平稳加工过程比较平稳 车削加工过程一般是连续切削，切削力变化较小，车削加工过程一般是连续切削，切削力变化较小，不会产生冲击，加工过程比较平稳，可以采用大切削用不会产生冲击，加工过程比较平稳，可以采用大切削用量，提高了生产率。量，提高了生产率。3.适合于有色金属零件的精加工适合于有色金属零件的精加工钢铁：粗车钢铁：粗车 半精车半精车 精车精车 磨削磨削有色金属：粗车有色金属：粗车 半精车半精车 精车精车 精细车精细车4.刀具简单刀具简单车削加工的工艺特点车削加工的工艺特点13特制内容 （a）直头外圆车刀；）直头外圆车刀；（b）弯头车刀；）弯头车刀；（c）偏刀；）偏刀；（d

8、）切槽或切断刀；）切槽或切断刀；（e）镗孔刀；）镗孔刀；（f）螺纹车刀；螺纹车刀；（g）成形车刀。）成形车刀。车刀主要类型车刀主要类型14特制内容4.1.2 车削加工的应用车削加工的应用 车削加工是机械加工中最基本的、应用范围非常车削加工是机械加工中最基本的、应用范围非常广泛的一种加工方法。其应用如下：广泛的一种加工方法。其应用如下： 15特制内容车削加工的应用车削加工的应用1.1.车车外圆面外圆面2.2.车内园面（车床上镗孔）车内园面（车床上镗孔）3.3.车端面、切槽、切断车端面、切槽、切断粗车：粗车：精车：精车： 实体零件：实体零件：钻孔钻孔 车（镗）车（镗）扩、铰扩、铰 已铸出、锻出孔：

9、已铸出、锻出孔：镗孔镗孔4.4.车锥面车锥面1) 1) 转动小刀架法转动小刀架法2) 2) 成形刀法成形刀法3) 3) 偏移尾架法偏移尾架法4) 4) 靠模尺法靠模尺法可加工内外圆锥面，且不受可加工内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。工件锥角大小的限制。适于加工锥面较短的内外圆锥面，适于加工锥面较短的内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。且不受工件锥角大小的限制。可加工较长的锥面，但不能加可加工较长的锥面，但不能加工锥孔及锥角较大的锥面。工锥孔及锥角较大的锥面。适用于大批量生产，可加工内外锥面。适用于大批量生产，可加工内外锥面。17特制内容5.5.车成形车成形面面1) 1) 双手控制法双手控

10、制法 2) 2) 成形刀法成形刀法3) 3) 靠模尺法靠模尺法( (轨迹法）轨迹法）6.6.车螺纹车螺纹7.7. 滚花滚花18特制内容4.2 钻、扩、铰、镗加工钻、扩、铰、镗加工4.2.1钻削加工钻削加工 用钻头在实体材料上加工孔的工艺方法称为钻削加工。用钻头在实体材料上加工孔的工艺方法称为钻削加工。钻削是孔加工的基本方法之一，通常在钻床或车床上进行，钻削是孔加工的基本方法之一，通常在钻床或车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。也可以在镗床或铣床上进行。孔加工刀具孔加工刀具按用途可分为两大类：按用途可分为两大类：一类是从实体材料中加工出孔的刀具，如：一类是从实体材料中加工出孔的刀具，如：麻花钻

11、麻花钻、扁、扁钻、中心钻和钻、中心钻和深孔钻深孔钻等；等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有扩孔钻扩孔钻，铰刀铰刀及及镗刀镗刀。19特制内容1.钻床及其加工范围钻床及其加工范围 钻床是用钻头在工件上加工孔的机床，可完成钻孔、钻床是用钻头在工件上加工孔的机床，可完成钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作扩孔、铰孔及攻螺纹等工作 。运动分析：运动分析：工件固定，刀具作旋转主运动，同时沿轴向作进工件固定，刀具作旋转主运动，同时沿轴向作进给运动。给运动。钻床的主参数：钻床的主参数：最大钻孔直径。最大钻孔直径。 分类：分类： 台式钻床：小型钻床，常安

12、装在台桌上，加工直径小于台式钻床：小型钻床，常安装在台桌上，加工直径小于 12mm的孔。的孔。 立式钻床：适用于中小工件的单件，小批量生产。立式钻床：适用于中小工件的单件，小批量生产。 摇臂钻床：适用于加工一些大而重的工件上的孔。摇臂钻床：适用于加工一些大而重的工件上的孔。 深孔钻床及其他钻床。深孔钻床及其他钻床。20特制内容钻床台式钻床台式钻床立式钻床立式钻床摇臂钻床摇臂钻床nnf21特制内容2.钻削刀具钻削刀具麻花钻麻花钻 麻花钻是钻削加工的最常用刀具。麻花钻是钻削加工的最常用刀具。标准高速钢麻花标准高速钢麻花钻由三部分组成：柄部、颈部、工作部分钻由三部分组成：柄部、颈部、工作部分 柄部柄

13、部用在与机床或夹具联接，起夹持定位作用，用在与机床或夹具联接，起夹持定位作用，并传递扭矩和轴向力。并传递扭矩和轴向力。颈部颈部位于工作部分和柄部之间，磨削柄部时，是位于工作部分和柄部之间，磨削柄部时，是砂轮的退刀槽。钻头的标记也常注于此。砂轮的退刀槽。钻头的标记也常注于此。工作部分工作部分由切削部分和导向部分组成。由切削部分和导向部分组成。22特制内容麻花钻的结构麻花钻的结构23特制内容麻花钻的结构麻花钻的结构钻头钻头切削切削部分部分5个刀刃个刀刃6个刀面个刀面两条主切削刃两条主切削刃:螺旋槽与主后刀面的两条交线螺旋槽与主后刀面的两条交线两条副切削刃两条副切削刃:棱边与螺旋槽的两条交线棱边与螺

14、旋槽的两条交线一条横刃一条横刃:两后刀面在钻芯处的交线两后刀面在钻芯处的交线两个螺旋形前刀面两个螺旋形前刀面:螺旋槽的螺旋面螺旋槽的螺旋面两个经刃磨获得的主后刀面两个经刃磨获得的主后刀面:与工件过渡表与工件过渡表面（孔底）相对的端部两曲面面（孔底）相对的端部两曲面两个副后刀面两个副后刀面:与孔壁相对的棱带与孔壁相对的棱带麻花钻的工作部分有两个对称的刃瓣，可以看作两把对麻花钻的工作部分有两个对称的刃瓣，可以看作两把对称的车刀，两条对称的螺旋槽用于容屑和排屑；为了减少与加称的车刀，两条对称的螺旋槽用于容屑和排屑；为了减少与加工孔壁的摩擦，导向部分磨有两条棱带，棱边直径磨有工孔壁的摩擦，导向部分磨有

15、两条棱带，棱边直径磨有(0.030.12）/100的倒锥量，形成副偏角的倒锥量，形成副偏角r。24特制内容麻花钻的几何角度麻花钻的几何角度 麻花钻的主要几何参数有麻花钻的主要几何参数有: : (1)(1)螺旋角螺旋角 是钻头轴心线与棱带螺旋线切线是钻头轴心线与棱带螺旋线切线之间的夹角。螺旋角越大，切削越容易，但钻之间的夹角。螺旋角越大，切削越容易，但钻头的强度低。一般头的强度低。一般=18=1830 30 , ,直径较小直径较小的钻头的钻头应取小值。应取小值。(2)(2)前角前角o o 主剖面主剖面(N-N)(N-N)内测量的前刀面与基内测量的前刀面与基面的夹角。因为前刀面是螺旋面，所以主切削

16、面的夹角。因为前刀面是螺旋面，所以主切削刃各点的前角是变化的，从外缘处的大约刃各点的前角是变化的，从外缘处的大约+30+30逐渐减小到钻芯处的大约逐渐减小到钻芯处的大约-30-30。(3)(3)后角后角。 轴向主剖面轴向主剖面(X-X)(X-X)内测量的主后内测量的主后刀面与切削平面的夹角。切削刃各点的后角也刀面与切削平面的夹角。切削刃各点的后角也是变化的，从外缘处的大约是变化的，从外缘处的大约8 8 1414逐渐增逐渐增加到钻芯处的大约加到钻芯处的大约2020 2525 。(4)(4)顶角顶角22 是两条主切削刃之间的夹角，一是两条主切削刃之间的夹角，一般，般，2= 1162= 116 12

17、0120 (5)(5)横刃斜角横刃斜角 是在端面投影图中横刃与主切是在端面投影图中横刃与主切削刃之间的夹角，一般，削刃之间的夹角，一般，=50=505555 25特制内容3.钻削运动钻削运动 在钻床上钻孔时在钻床上钻孔时, ,钻头的旋转为主运动钻头的旋转为主运动, ,钻头沿工件的钻头沿工件的轴向移动为进给运动；在车床上钻孔时轴向移动为进给运动；在车床上钻孔时, ,工件的旋转为主工件的旋转为主运动运动, , 装在尾架上的钻头沿工件轴向移动为进给运动。装在尾架上的钻头沿工件轴向移动为进给运动。钻削用量：钻削用量：（1 1）钻削速度钻削速度（m/sm/s） 式中：式中：d d钻头直径（钻头直径（mm

18、mm） n n钻头或工件的转速，钻头或工件的转速，r/minr/min26特制内容3.钻削运动钻削运动（2 2）钻削进给量）钻削进给量f f （mm/rmm/r） 钻头或工件每转一周，钻头沿轴向移动的距钻头或工件每转一周，钻头沿轴向移动的距离。离。（3 3）切削深度）切削深度a ap p （mmmm） 式中：式中：d钻头直径（钻头直径（mmmm）27特制内容4.钻削加工的工艺特点钻削加工的工艺特点1）钻孔是孔的粗加工方法；）钻孔是孔的粗加工方法；2）可加工直径）可加工直径0.05125mm的孔；的孔；3）孔的尺寸精度在）孔的尺寸精度在IT10以下；以下；4）孔的表面粗糙度一般大于）孔的表面粗糙

19、度一般大于Ra12.5m；5） 对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油孔以对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油孔以及螺纹底孔，可直接采用钻孔；及螺纹底孔，可直接采用钻孔；6) 一些内螺纹在攻丝前，要先钻孔；一些内螺纹在攻丝前，要先钻孔；7) 刀具刚性差，容易发生刀具刚性差，容易发生“引偏引偏”；8) 排屑困难排屑困难，切削热不易排出，切削热不易排出 。28特制内容引偏及预防引偏及预防引偏：引偏：是指加工时钻头弯曲引起的孔径扩大、孔不圆或孔轴线歪斜等缺陷。是指加工时钻头弯曲引起的孔径扩大、孔不圆或孔轴线歪斜等缺陷。原因原因：（1）钻头的刚性差，导向作用差；）钻头的刚性差，导向作用差； （2

20、）钻头的横刃有很大的负前角，很难进行切削；）钻头的横刃有很大的负前角，很难进行切削； （3）钻头的两条主切削刃很难刃磨得完全对称，径向力很难抵消，）钻头的两条主切削刃很难刃磨得完全对称，径向力很难抵消，容易产生容易产生“引偏引偏”。减少引偏的措施：减少引偏的措施：（1）预钻锥形定心坑；（）预钻锥形定心坑；（2）用钻套为钻头导向；）用钻套为钻头导向；（3）尽量将钻头的两条主切削刃刃磨得对称一致。）尽量将钻头的两条主切削刃刃磨得对称一致。29特制内容排屑困难及改善措施排屑困难及改善措施 钻孔时，由于切屑较宽，容屑槽尺寸又受到限制，因而切屑与孔壁产钻孔时，由于切屑较宽，容屑槽尺寸又受到限制，因而切屑

21、与孔壁产生较大的摩擦、挤压、拉毛，刮伤已加工表面，降低表面质量，有时甚至生较大的摩擦、挤压、拉毛，刮伤已加工表面，降低表面质量，有时甚至会将钻头扭断。会将钻头扭断。改善措施改善措施：（1）在钻头上修磨出分屑槽（）在钻头上修磨出分屑槽（群钻）群钻），将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。，将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。（2）当钻深孔（）当钻深孔（L/D510）时，采用深孔钻加工。）时，采用深孔钻加工。30特制内容 5.钻削的应用钻削的应用31特制内容v钻削的应用钻削的应用钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔，油孔，内螺纹底孔等。钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔，油孔，内螺纹底孔等。单件、小批生产中、小型工件上的

22、小孔（单件、小批生产中、小型工件上的小孔（D13mm），），常用常用台式钻床加工台式钻床加工。中、小型工件上较大的孔（中、小型工件上较大的孔（D50mm），常用），常用立式钻立式钻床加工。床加工。大型工件上的孔，则采用大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工摇臂钻床加工。回转体工件上的孔，多在车床上加工。回转体工件上的孔，多在车床上加工。32特制内容4.2.2 扩孔和铰孔扩孔和铰孔1.扩孔扩孔 扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。常用作铰孔或磨床前的预加工扩孔以及毛坯孔的扩大，常作常用作铰孔或磨床前的预加工扩孔以及毛坯孔的扩大，常作为孔的半精加工，

23、在成批或大量生产时应用较广。扩孔的加为孔的半精加工，在成批或大量生产时应用较广。扩孔的加工精度可达工精度可达IT10-IT9，Ra可达可达6.3-3.2m。 33特制内容1.1.切削刃不必自外圆延续到中心，避免了横刃及其由横刃切削刃不必自外圆延续到中心，避免了横刃及其由横刃引起的不良影响；引起的不良影响；2.2.由于扩孔的余量小，切削深度由于扩孔的余量小，切削深度a ap p（a ap p= =（d dm m-d-dw w）/2/2）小）小, ,切屑窄切屑窄, ,易排除，不会划伤已加工表面，同时排屑槽可易排除，不会划伤已加工表面，同时排屑槽可作得较小较浅作得较小较浅, ,增加了刀具刚度，所以可

24、以加大切削用增加了刀具刚度，所以可以加大切削用量，改善加工质量；量，改善加工质量；3.3.导向性较好导向性较好, ,切削平稳，生产率高；切削平稳，生产率高；4.4.扩孔是孔的半精加工工艺，当孔的精度和表面质量要求扩孔是孔的半精加工工艺，当孔的精度和表面质量要求更高时，需要进行精加工更高时，需要进行精加工铰孔。铰孔。扩孔特点扩孔特点34特制内容 2.铰孔铰孔 铰孔是应用普遍的孔的精加工方法之一，一般加工精度可达铰孔是应用普遍的孔的精加工方法之一，一般加工精度可达IT9-IT7，Ra可达可达1.6-0.4m。 铰刀分为铰刀分为： 机用铰刀机用铰刀: :用于在机床上铰孔用于在机床上铰孔, ,常用高速

25、钢制造常用高速钢制造, ,有锥柄和直柄两种型式；有锥柄和直柄两种型式； 手用铰刀手用铰刀: :常为整体式结构，直柄方头常为整体式结构，直柄方头, ,结构简单，手工操作结构简单，手工操作, ,使用方便。使用方便。铰孔铰孔35特制内容铰刀的结构及铰孔的特点铰刀的结构及铰孔的特点1、铰孔加工质量较高；、铰孔加工质量较高；2、铰刀的刀刃多（、铰刀的刀刃多（612个），容屑槽很浅，刚性和导向性比扩孔钻更个），容屑槽很浅，刚性和导向性比扩孔钻更好；好；3、铰刀本身的精度很高，而且具有修光部分，可校准孔径和修光孔壁；、铰刀本身的精度很高，而且具有修光部分，可校准孔径和修光孔壁；4、铰孔的切削余量小，切削速度

26、低，切削力小，产生的切削热少，所以、铰孔的切削余量小，切削速度低，切削力小，产生的切削热少，所以工件的变形小，铰孔表面质量较高。工件的变形小，铰孔表面质量较高。36特制内容 钻钻-扩扩-铰是经常采用的典型加工工艺，但一般只能保铰是经常采用的典型加工工艺，但一般只能保证孔本身的精度，而不能保证孔的位置精度，一般使用钻证孔本身的精度，而不能保证孔的位置精度，一般使用钻模、多轴钻和组合机床来解决。对直径较大或非标准孔则模、多轴钻和组合机床来解决。对直径较大或非标准孔则采用镗削加工。采用镗削加工。37特制内容 对于直径较大的孔（一般孔径大于对于直径较大的孔（一般孔径大于30mm），），生产中常采用镗削

27、来代替扩孔和铰孔。因为镗刀生产中常采用镗削来代替扩孔和铰孔。因为镗刀结构简单，价格比大直径的扩孔钻和铰刀便宜得结构简单，价格比大直径的扩孔钻和铰刀便宜得多，并且轻便。多，并且轻便。 镗孔的通用性好，可进行粗、半精、精加工，镗孔的通用性好，可进行粗、半精、精加工，特别适用于加工批量零件。镗孔质量取决于机床特别适用于加工批量零件。镗孔质量取决于机床精度。精度。 镗孔可以在多种机床上进行，常见的主要有镗孔可以在多种机床上进行，常见的主要有在车床上镗孔和在镗床上镗孔。在车床上镗孔和在镗床上镗孔。4.2.3 镗削加工镗削加工38特制内容 1.车床上镗孔车床上镗孔 在车床上镗孔主要适用于回转体零件上的单孔

28、和零件上的轴承孔在车床上镗孔主要适用于回转体零件上的单孔和零件上的轴承孔的加工。的加工。a图，在车床上用卡盘装夹工件，一次完成内孔、外圆和端面的加工，可图，在车床上用卡盘装夹工件，一次完成内孔、外圆和端面的加工，可保证同轴度和垂直度；保证同轴度和垂直度；b图，在车床上用花盘弯板装夹小型支架类工件，镗削加工轴承孔。图，在车床上用花盘弯板装夹小型支架类工件，镗削加工轴承孔。4.2.3 镗削加工镗削加工39特制内容 2.镗床上镗孔镗床上镗孔 对于箱体类和支架类零件上的孔和孔系，常用镗床加对于箱体类和支架类零件上的孔和孔系，常用镗床加工。工。 镗床：镗床： 镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通

29、常镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔，如箱体上的孔同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔，如箱体上的孔 。还可以铣平面、铣沟槽、钻孔、扩孔、铰孔等。还可以铣平面、铣沟槽、钻孔、扩孔、铰孔等。 运动分析：运动分析： 主运动为镗刀的旋转运动，进给运动为镗刀或工件的主运动为镗刀的旋转运动，进给运动为镗刀或工件的移动移动 。4.2.3 镗削加工镗削加工40特制内容镗床分类：镗床分类： 卧式镗床卧式镗床 卧式镗床既可完成粗加工（如粗镗、粗铣、卧式镗床既可完成粗

30、加工（如粗镗、粗铣、钻孔等），又可进行精加工（如精镗孔）。卧钻孔等），又可进行精加工（如精镗孔）。卧式镗床主要是加工孔，特别是箱体零件上的许式镗床主要是加工孔，特别是箱体零件上的许多大孔、同心孔、平行孔等。易于保证被加工多大孔、同心孔、平行孔等。易于保证被加工孔的尺寸精度和位置精度。镗孔的尺寸精度可孔的尺寸精度和位置精度。镗孔的尺寸精度可达达IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值为值为1.6-0.8m。41特制内容卧式镗床外形卧式镗床外形图图卧式镗床卧式镗床42特制内容卧式镗床结构1床身 2下滑座 3工作台 4主轴箱 5前立柱 6主轴 7后立柱 8后支撑XZfn卧式镗床卧式镗床43特制内容 卧式

31、镗床卧式镗床44特制内容 坐标镗床坐标镗床 坐标镗床是一种高精度坐标镗床是一种高精度的机床。主要用来镗削的机床。主要用来镗削精密孔（精密孔（IT5级或更高）级或更高），例如钻模、镗模上的，例如钻模、镗模上的精密孔。精密孔。 坐标镗床可以镗孔、坐标镗床可以镗孔、钻孔、扩孔、铰孔以及钻孔、扩孔、铰孔以及精铣平面和沟槽，还可精铣平面和沟槽，还可以进行精密刻线和划线，以进行精密刻线和划线，以及进行孔距和直线尺以及进行孔距和直线尺寸的精密测量工作寸的精密测量工作 。卧式坐标镗床卧式坐标镗床1-下滑座；下滑座；2上滑座；上滑座；3工作台；工作台；4立柱；立柱；5主轴箱；主轴箱；6床身底座床身底座坐标镗床坐

32、标镗床45特制内容 金刚镗床金刚镗床 金刚镗床以使用金刚镗刀而得名，是一种高速精金刚镗床以使用金刚镗刀而得名，是一种高速精密镗床。主要特点是主运动速度很高，切削深度和进密镗床。主要特点是主运动速度很高，切削深度和进给量很小，加工精度可达给量很小，加工精度可达IT5IT6，Ra达达0.63-0.08m。 卧式单面金刚镗床卧式单面金刚镗床 卧式双面金刚镗床卧式双面金刚镗床 金刚镗床金刚镗床46特制内容 在镗床上常用的镗刀一般可分为单刃镗刀和多刃镗刀两在镗床上常用的镗刀一般可分为单刃镗刀和多刃镗刀两 大类。大类。 单刃镗刀单刃镗刀 结构简单，制造方便，通用性好，可以校正原有孔的轴结构简单，制造方便，

33、通用性好，可以校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差，但生产率较低。单刃镗刀的结构与车刀线歪斜或位置偏差，但生产率较低。单刃镗刀的结构与车刀类似，它是将镗刀垂直或按某一角度安装在镗刀杆上。类似，它是将镗刀垂直或按某一角度安装在镗刀杆上。 镗镗刀刀单刃镗刀单刃镗刀a)镗盲孔镗盲孔b）镗通孔）镗通孔47特制内容 双刃镗刀双刃镗刀1-刀块刀块2刀片刀片3调节螺钉调节螺钉4斜面垫板斜面垫板5紧固螺钉紧固螺钉多刃镗刀多刃镗刀两端都有切削刃两端都有切削刃, ,工作时工作时可消除径向力对镗杆的影响可消除径向力对镗杆的影响, ,工件的孔径尺寸与精度由镗工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证。多采用刀径向尺寸保证。多采

34、用浮浮动连接动连接结构结构, ,可减少镗刀块可减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差。孔的加工引起的加工误差。孔的加工精度可达精度可达IT6-IT7,RaIT6-IT7,Ra达达0.8m0.8m。 镗镗刀刀48特制内容浮动镗刀浮动镗刀 49特制内容（1）镗床的加工范围广泛，万能性强；）镗床的加工范围广泛，万能性强；（2）镗孔可对不同孔径的孔或孔系进行粗、半精和精加）镗孔可对不同孔径的孔或孔系进行粗、半精和精加工；工；（3）镗孔的加工精度可达）镗孔的加工精度可达IT7IT6；孔的表面粗糙度可；孔的表面粗糙度可控制在控制在Ra6.30.8m。（4）能修正前一道工序

35、造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形能修正前一道工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状、位置误差；状、位置误差；（5）刀具结构简单，通用性大；）刀具结构简单，通用性大；（6）生产率较低，大批量生产中则需使用镗模，以提高）生产率较低，大批量生产中则需使用镗模，以提高生产率。生产率。镗床加工的工艺特点镗床加工的工艺特点50特制内容4.3 刨削、插削和拉削加工刨削、插削和拉削加工 4.3.1 刨削、插削加工刨削、插削加工 在刨床上用刨刀加工工件的方法称为刨削，刨削加在刨床上用刨刀加工工件的方法称为刨削，刨削加工是平面加工的主要方法之一，也可以刨削沟槽。常用工是平面加工的主要方法之一，也可以刨削沟槽。常用的刨削加

36、工机床有的刨削加工机床有牛头刨床牛头刨床、龙门刨床龙门刨床和和插床插床。 1.1.刨削加工的工艺特点刨削加工的工艺特点 （1 1）刨床与刨刀结构简单，通用性好；）刨床与刨刀结构简单，通用性好； （2 2）刨床是直线往复运动的机床，刨床是直线往复运动的机床，主运动速度不能太主运动速度不能太高高( (因为滑枕换向时有大的惯性力因为滑枕换向时有大的惯性力) )，加之只能单刀加工，加之只能单刀加工, ,且在反向运动时不加工且在反向运动时不加工, , 所以生产率较低；所以生产率较低； （3 3）加工精度较低，一般可达）加工精度较低，一般可达IT9IT9IT7IT7；表面粗糙度；表面粗糙度RaRa可控制在

37、可控制在6.3 6.3 1.6m 1.6m。在龙门刨床上用宽刃刨刀精在龙门刨床上用宽刃刨刀精刨时，表面粗糙度刨时，表面粗糙度RaRa达达0.8 0.8 0.4m 0.4m。 51特制内容牛头刨床牛头刨床52特制内容龙门刨床龙门刨床53特制内容插插 床床54特制内容 2. 2.刨削加工的应用刨削加工的应用: : 主要适用于单件、小批量生产或机修、模具车间，主要主要适用于单件、小批量生产或机修、模具车间，主要用来加工平面，包括水平面、垂直面和斜面，也广泛用于加用来加工平面，包括水平面、垂直面和斜面，也广泛用于加工沟槽如直角槽、燕尾槽、工沟槽如直角槽、燕尾槽、T T形槽等。插床实质上是立式刨床，形槽

38、等。插床实质上是立式刨床，可以加工齿轮、齿条、花键等。可以加工齿轮、齿条、花键等。 刨削、插削加工刨削、插削加工55特制内容4.3 刨削、插削和拉削加工刨削、插削和拉削加工 4.3.2 拉削加工拉削加工 在拉床上用拉刀加工工件的方法称为拉削，拉削加工在拉床上用拉刀加工工件的方法称为拉削，拉削加工是一种高生产率和高精度的加工方法。是一种高生产率和高精度的加工方法。 拉削加工的主运动是拉刀的直线运动，进给运动是依拉削加工的主运动是拉刀的直线运动，进给运动是依靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿实现的。刀齿的高出靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿实现的。刀齿的高出量称为齿升量量称为齿升量a af ： 56

39、特制内容拉削所用的刀具称为拉刀。拉刀的制造精度高，拉削所用的刀具称为拉刀。拉刀的制造精度高，形状复杂，制造困难，成本高，所以拉削加工只适形状复杂，制造困难，成本高，所以拉削加工只适用于大批量生产。如圆孔拉刀的结构：用于大批量生产。如圆孔拉刀的结构：拉拉 刀刀57特制内容拉拉 床床58特制内容（1 1）生产率高；）生产率高；（2 2）加工精度高，一般可达）加工精度高，一般可达IT8IT8IT7IT7；表面粗糙度小，；表面粗糙度小，RaRa可控制在可控制在 0.80.80.4m0.4m；（3 3）拉床结构简单，操作方便拉床结构简单，操作方便； （4 4）拉刀寿命长；）拉刀寿命长；（5 5）加工范围

40、较广，可加工平面、各种形状的通孔等，如下图所示：）加工范围较广，可加工平面、各种形状的通孔等，如下图所示：拉削加工的工艺特点拉削加工的工艺特点59特制内容拉孔和推孔拉孔和推孔图图4-24 推孔推孔图图4-23 拉孔拉孔60特制内容4.4 铣削加工铣削加工 在铣床上用铣刀加工工件的方法称为铣削，铣削加工的主运动是铣在铣床上用铣刀加工工件的方法称为铣削，铣削加工的主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件的直线运动。刀的旋转运动，进给运动是工件的直线运动。 铣床的种类很多，常见铣床有：铣床的种类很多，常见铣床有：卧式升降台铣床卧式升降台铣床、立式升降台铣床立式升降台铣床、圆台铣床圆台铣床和和龙门铣床龙

41、门铣床。 4.4.1 铣削过程铣削过程 1. 1.铣削加工的切削用量铣削加工的切削用量 在铣床上铣削工件时，铣削用量有在铣床上铣削工件时，铣削用量有“四要素四要素”：铣削速度：铣削速度V、进给量、进给量f、铣削宽度、铣削宽度ae e、铣削深度、铣削深度ap p。 61特制内容常用铣床万能卧式升降台铣床万能卧式升降台铣床nXY1底座底座2床身床身 3悬梁悬梁 4主轴主轴 5支架支架 6工作台工作台 7回转盘回转盘 8床鞍床鞍 9升降台升降台62特制内容常用铣床床身底座主轴工作台床鞍（滑座）升降台立式升降台铣床立式升降台铣床63特制内容常用铣床床身主轴箱工作台床鞍（滑座）立柱圆台铣床圆台铣床64特

42、制内容常用铣床龙门铣床龙门铣床65特制内容铣削用量四要素铣削用量四要素铣削速度铣削速度V （1 1）铣削速度）铣削速度V （m/sm/s）指铣刀最大直径处切指铣刀最大直径处切削刃的线速度，即削刃的线速度，即 式中，式中，D D铣刀最大直径，单位：铣刀最大直径，单位：mmmm； n n铣刀转速，单位：铣刀转速，单位：r/minr/min。66特制内容（2 2）进给量）进给量f 铣削时，进给量的表示方法有三种：铣削时，进给量的表示方法有三种：每齿进给量每齿进给量f fz z（mm/mm/齿）齿）铣刀每转一齿，工件对铣刀铣刀每转一齿，工件对铣刀的移动量；的移动量；每转进给量每转进给量f fr r（m

43、m/rmm/r） 铣刀每转一转，工件对铣刀铣刀每转一转，工件对铣刀的移动量；的移动量；每秒进给量每秒进给量f fs s（mm/smm/s） 铣刀每转一秒，工件对铣刀铣刀每转一秒，工件对铣刀的移动量；的移动量；三者之间的关系为：三者之间的关系为：铣削用量四要素铣削用量四要素进给量进给量f67特制内容（3 3）铣削宽度）铣削宽度a ae e （mmmm）指垂直于铣刀轴线方指垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。向测量的切削层尺寸。 铣削用量四要素铣削用量四要素铣削宽度铣削宽度a ae e68特制内容铣削用量四要素铣削用量四要素铣削深度铣削深度a ap p（4 4）铣削深度）铣削深度a ap p（mm

44、mm）指平行于铣刀轴线方向测量的指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。切削层尺寸。 69特制内容铣削宽度铣削宽度a ae e与铣削深度与铣削深度a ap p70特制内容4.4.2铣削方式铣削方式 铣平面是铣削加工的主要工作之一，常用的铣削方铣平面是铣削加工的主要工作之一，常用的铣削方法有周铣法和端铣法两种。法有周铣法和端铣法两种。铣铣削削方式方式端端铣铣（用用分分布布在在铣铣刀刀端端面上的刀齿进行铣削）面上的刀齿进行铣削）周周铣铣（用用分分布布在在铣铣刀刀圆圆柱面上的刀齿进行铣削）柱面上的刀齿进行铣削）不对称铣不对称铣对称铣对称铣逆逆铣铣：工工件件进进给给方方向向与与铣铣刀刀的的旋旋转转方方向

45、向相反相反顺顺铣铣：工工件件进进给给方方向向与与铣铣刀刀的的旋旋转转方方向向相相 同同71特制内容 逆铣逆铣铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反。逆铣时切铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反。逆铣时切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。逆铣时铣削力将工件上抬，易引起振动，这是的磨损。逆铣时铣削力将工件上抬，易引起振动，这是不利之处。不利之处。1、周铣法、周铣法 逆铣时的铣削力逆铣时的铣削力72特制内容顺铣顺铣 铣刀的旋转方向和工件的进给

46、方向相同。铣削力的水平铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同。铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工作台进给丝杠与固定螺母分力与工件的进给方向相同，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般有之间一般有间隙间隙存在，因此切削力容易引起工件和工作台存在，因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。采用顺铣一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。采用顺铣法加工时必须采取措施消除丝杠与螺母之间的间隙。法加工时必须采取措施消除丝杠与螺母之间的间隙。在铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件时，顺铣刀齿在铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。首先接触工

47、件硬皮，加剧了铣刀的磨损。顺铣时的铣削力顺铣时的铣削力73特制内容74特制内容2.2.端铣法端铣法用分布在铣刀端面上的刀齿进行铣削的方法。用分布在铣刀端面上的刀齿进行铣削的方法。端铣法可以通过调整铣刀和工件的相对位置，调节刀齿切端铣法可以通过调整铣刀和工件的相对位置，调节刀齿切入和切出时的切削厚度，达到改善铣削过程的目的。端铣入和切出时的切削厚度，达到改善铣削过程的目的。端铣法有对称铣与不对称逆铣、不对称顺铣三种方式。法有对称铣与不对称逆铣、不对称顺铣三种方式。 从减小刀齿切入工件时受到的冲击考虑，不对称铣比从减小刀齿切入工件时受到的冲击考虑，不对称铣比对称铣较为有利。对称铣较为有利。 端铣法

48、端铣法端铣法端铣法75特制内容 3. 3.周铣法和周铣法和端铣法的比较端铣法的比较（1）端铣法的加工质量和生产效率比）端铣法的加工质量和生产效率比周铣高，在大批量生产中端铣比周铣周铣高，在大批量生产中端铣比周铣用得多。用得多。在刀齿切入阶段，刀齿完全切入工件在刀齿切入阶段，刀齿完全切入工件的过渡时间越短，刀齿受到的冲击越的过渡时间越短，刀齿受到的冲击越大。刀齿完全切入工件时间的长短与大。刀齿完全切入工件时间的长短与刀具的接触角有关，接触角越大，刀刀具的接触角有关，接触角越大，刀齿全部切入工件的过渡时间越长，刀齿全部切入工件的过渡时间越长，刀齿受到的冲击就越小。端铣时，铣刀齿受到的冲击就越小。端

49、铣时，铣刀与工件的瞬时接触角与工件的瞬时接触角较大，切削过较大，切削过程比较平稳，有利于提高加工质量；程比较平稳，有利于提高加工质量； 周铣法和周铣法和端铣法的比较端铣法的比较端铣时刀齿端铣时刀齿与刀具的接触角与刀具的接触角周铣时刀齿周铣时刀齿与刀具的接触角与刀具的接触角76特制内容 端铣时，铣刀的主切削刃担任主要切削工作，端铣时，铣刀的主切削刃担任主要切削工作，副切削刃进行修光，所以工件的表面粗糙度较副切削刃进行修光，所以工件的表面粗糙度较小，表面质量较高；小，表面质量较高； 端铣刀可以镶装硬质合金刀片，可高速铣削，端铣刀可以镶装硬质合金刀片，可高速铣削，生产效率较高。生产效率较高。（2）周

50、铣法可使用多种形式的铣刀，能铣槽、铣）周铣法可使用多种形式的铣刀，能铣槽、铣成形表面，并可在同一刀杆上安装几把刀具同成形表面，并可在同一刀杆上安装几把刀具同时加工几个表面，适用性好，在生产中用得也时加工几个表面，适用性好，在生产中用得也比较多。比较多。77特制内容4.4.3 铣削工艺特点及应用1. 1. 铣削的工艺特点铣削的工艺特点 （1 1）同时参加切削的刀齿较多）同时参加切削的刀齿较多, ,生产率较高；生产率较高；（2 2）刀刃的散热条件好；）刀刃的散热条件好；（3 3）铣削时断续切削，冲击大，易产生振动，）铣削时断续切削，冲击大，易产生振动，影响加工质量；影响加工质量；（4 4）铣削加工

51、精度公差等级一般为）铣削加工精度公差等级一般为IT9IT9IT8IT8； 表面粗糙度表面粗糙度RaRa值一般为值一般为6.36.31.61.6 m m。78特制内容 2. 2.铣削的应用铣削的应用 （1 1）加工平面；）加工平面； （2 2）加工各种沟槽）加工各种沟槽( (键槽键槽,T,T型槽型槽, ,燕尾槽等燕尾槽等) ) ； （3 3）还可以进行分度工作，加工多齿零件的齿槽）还可以进行分度工作，加工多齿零件的齿槽( (齿轮齿轮, ,链链轮轮, ,棘轮棘轮, ,花键轴等花键轴等),),螺纹形表面及各种曲面。螺纹形表面及各种曲面。4.4.3 铣削工艺特点及应用铣削工艺特点及应用79特制内容 4

52、.4.4 铣削与刨削加工分析比较铣削与刨削加工分析比较 铣削与刨削是平面粗、半精加工的两种基本方法，但它铣削与刨削是平面粗、半精加工的两种基本方法，但它们的工艺特点有较大差别。们的工艺特点有较大差别。1.1.铣削与刨削加工的生产率对比铣削与刨削加工的生产率对比 多数情况下，铣削比刨削的生产率高，加工窄长零件时，多数情况下，铣削比刨削的生产率高，加工窄长零件时，刨削的生产率高。刨削的生产率高。2.2.铣削与刨削的加工质量对比铣削与刨削的加工质量对比 两者接近，精度都能达到两者接近，精度都能达到IT9IT9IT7IT7；表面粗糙度；表面粗糙度RaRa值可值可达达6.36.31.61.6 m m。3

53、.3.铣削与刨削的应用场合对比铣削与刨削的应用场合对比 铣削：铣削：大批量生产，适应性强，加工范围广，可分度，可加大批量生产，适应性强，加工范围广，可分度，可加工圆弧形和螺旋形沟槽，可加工离合器和齿轮；工圆弧形和螺旋形沟槽，可加工离合器和齿轮； 刨削：刨削：单件、小批量生产，加工范围较小，但可加工铣削无单件、小批量生产，加工范围较小，但可加工铣削无法加工的内孔键槽、多边形孔等。法加工的内孔键槽、多边形孔等。80特制内容4.5 磨削加工磨削加工 磨削加工就是用磨料对工件表面进行切削加工的一种方法，磨削加工就是用磨料对工件表面进行切削加工的一种方法，是零件精加工的主要方法之一。它的应用范围很广，不

54、仅能加是零件精加工的主要方法之一。它的应用范围很广，不仅能加工一般材料，如钢、铸铁等，还可以加工一般刀具难以加工的工一般材料，如钢、铸铁等，还可以加工一般刀具难以加工的材料，如淬火钢、硬质合金及陶瓷等。材料，如淬火钢、硬质合金及陶瓷等。4.5.1 砂轮砂轮 砂轮是磨削加工的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的砂轮是磨削加工的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的疏松多孔物体。疏松多孔物体。磨粒、结合剂和空隙磨粒、结合剂和空隙是构成砂轮的三要素。是构成砂轮的三要素。主要起切削作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起粘接作用 主要起容屑和冷却作用主要起容屑和冷却作用81特制内容 1.砂轮特性砂轮特性 砂轮

55、特性与磨粒、结合剂及砂轮的制造工艺砂轮特性与磨粒、结合剂及砂轮的制造工艺密切相关。密切相关。（1）磨料磨料 磨料是制造砂轮的主要原料，起切削作用。磨料是制造砂轮的主要原料，起切削作用。所以磨料必须锋利，并具备高的硬度和一定的所以磨料必须锋利，并具备高的硬度和一定的韧性。韧性。常用磨料常用磨料 砂轮特性砂轮特性82特制内容常用磨料常用磨料 砂轮的磨料砂轮的磨料磨磨料料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢通用高速钢磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质

56、合金、非铁金属合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金温合金取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度83特制内容（2）粒度粒度 取决于加工表面的粗糙度和生产率取决于加工表面的粗糙度和生产率 粒度是指磨料颗粒的大小。它分为磨粒与微粒度是指磨料颗粒的大小。它分为磨粒与微粉。粒度号是指一英寸长度内的孔眼数。当磨料粉。粒度号是指一英寸长度内的孔眼数。当磨料颗粒直径小于颗粒直径小于40m时称为微粉。时称为微粉。磨削余量大，加工表面粗糙度值越大磨削余量大，加工表面粗糙度值越大 选用越粗的磨料选用越粗的磨料磨削余量小，磨削余量小，加工表面粗糙度值越小加工表面粗糙度

57、值越小 选用越细的磨料选用越细的磨料84特制内容砂轮特性砂轮特性（3）结合剂）结合剂结合剂是砂轮中用来粘结磨料的物质。砂轮的强度、抗结合剂是砂轮中用来粘结磨料的物质。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要取决于结合剂的性能。冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要取决于结合剂的性能。取决于磨削速度取决于磨削速度结结合合剂剂陶瓷结合剂陶瓷结合剂A树脂结合剂树脂结合剂S金属结合剂金属结合剂J高速、高精度磨削，能制成薄高速、高精度磨削，能制成薄片砂轮片砂轮砂轮的结合剂砂轮的结合剂橡胶结合剂橡胶结合剂X价格便宜，耐酸、耐碱，用的最价格便宜，耐酸、耐碱，用的最多，使用多，使用90%以上以上制造各种金刚石磨具

58、，寿命长制造各种金刚石磨具，寿命长可制造轴承沟道砂轮、无心磨可制造轴承沟道砂轮、无心磨砂轮、薄片砂轮、抛光砂轮等砂轮、薄片砂轮、抛光砂轮等85特制内容 砂轮硬度砂轮硬度由结合剂的强度和数量决定由结合剂的强度和数量决定工件材料软工件材料软硬砂轮硬砂轮工件材料硬工件材料硬软砂轮软砂轮选择原则：选择原则：砂轮特性砂轮特性（4）硬度）硬度砂轮硬度是指砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的难砂轮硬度是指砂轮表面上的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。易脱落的称软砂轮，反之称硬砂轮。同一种磨料可易程度。易脱落的称软砂轮，反之称硬砂轮。同一种磨料可可做成不同硬度的砂轮，砂轮的软硬决定于结合剂的性能、可做成不同硬度的

59、砂轮，砂轮的软硬决定于结合剂的性能、数量及砂轮的制造工艺。数量及砂轮的制造工艺。86特制内容砂轮特性砂轮特性（5）形状与尺寸）形状与尺寸根据机床类型与磨削加工的需要，砂轮制成各种标准的根据机床类型与磨削加工的需要，砂轮制成各种标准的形状和尺寸。常用的砂轮形状、代号和用途见表：形状和尺寸。常用的砂轮形状、代号和用途见表：87特制内容砂轮的代号砂轮的代号磨磨料料白白刚刚玉玉GB 60 ZR1 A P 40050203外径外径厚度厚度内径内径形形状状平平形形砂砂轮轮粒粒度度号号硬硬度度中中软软1结结合合剂剂陶陶瓷瓷结结合合剂剂88特制内容 2. 2.砂轮的安装、平衡与修整砂轮的安装、平衡与修整（1

60、1）砂轮的安装）砂轮的安装 砂轮旋转速度高，若安装砂轮旋转速度高，若安装不当，工作时容易引起碎裂，不当，工作时容易引起碎裂，所以在磨床上安装砂轮应特别所以在磨床上安装砂轮应特别注意。注意。砂轮的安装、平衡与修整砂轮的安装、平衡与修整89特制内容 （2 2）砂轮的平衡）砂轮的平衡 砂轮旋转速度高，为使砂轮旋转速度高，为使砂轮平稳工作，一般直径大砂轮平稳工作，一般直径大于于125mm125mm的砂轮都要进行平衡，的砂轮都要进行平衡，使砂轮的重心与其旋转轴线使砂轮的重心与其旋转轴线重合。重合。 砂轮的平衡方法就是在砂轮的平衡方法就是在砂轮法兰盘的环形槽内装入砂轮法兰盘的环形槽内装入几块平衡块，通过调

61、整平衡几块平衡块，通过调整平衡块的位置，使砂轮重心与回块的位置，使砂轮重心与回转轴线重合。转轴线重合。 砂轮的安装、平衡与修整砂轮的安装、平衡与修整90特制内容 （3 3）砂轮的修整）砂轮的修整 砂轮工作一定时间后会逐渐磨损，磨损表现为磨耗砂轮工作一定时间后会逐渐磨损，磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。砂轮的自锐性有限，应及时修整，保磨损和破碎磨损。砂轮的自锐性有限，应及时修整，保证砂轮有合理使用寿命，否则会引起振动、证砂轮有合理使用寿命，否则会引起振动、RaRa值增大、值增大、表面烧伤或裂纹等。表面烧伤或裂纹等。 砂轮常用修整工具有单粒金刚石、金刚石粉末烧结砂轮常用修整工具有单粒金刚石、金刚石粉

62、末烧结型修整器等。修整时应使用充足的切削液。型修整器等。修整时应使用充足的切削液。砂轮的安装、平衡与修整砂轮的安装、平衡与修整91特制内容4.5.2 磨削工艺磨削工艺 1.磨削原理磨削原理 磨削是用砂轮表面的磨粒从工件表面切除细微磨削是用砂轮表面的磨粒从工件表面切除细微的金属层。的金属层。 磨磨削削时时砂砂轮轮表表面面上上有有许许多多磨磨粒粒参参与与磨磨削削工工作作，每每个个磨磨粒粒都都可可以以看看做做是是一一把把微微小小的的刀刀具具。磨磨削削是是磨磨粒对工件的粒对工件的滑擦、刻划和切削滑擦、刻划和切削三个过程的综合作用。三个过程的综合作用。（1 1）滑擦阶段）滑擦阶段 磨粒刚开始与工件接触时

63、，由于磨粒刚开始与工件接触时，由于切削厚度非常小，磨粒只是在工件上滑擦，砂轮和切削厚度非常小，磨粒只是在工件上滑擦，砂轮和工件接触面上只有弹性变形和由摩擦产生的热量；工件接触面上只有弹性变形和由摩擦产生的热量；（2 2）刻划阶段）刻划阶段 随着切削厚度逐渐加大，磨粒逐随着切削厚度逐渐加大，磨粒逐渐切入工件表层材料中。表层材料被挤向磨粒的前渐切入工件表层材料中。表层材料被挤向磨粒的前方和两侧，工件表面出现沟痕，沟痕两侧产生隆起；方和两侧，工件表面出现沟痕，沟痕两侧产生隆起；（3 3）切削阶段）切削阶段 当磨粒的切削厚度增加到某一临当磨粒的切削厚度增加到某一临界值时，磨粒前面的金属产生明显的剪切滑

64、移形成界值时，磨粒前面的金属产生明显的剪切滑移形成切屑。切屑。92特制内容 2. 磨削的工艺特点磨削的工艺特点（1 1）磨削是一种精加工方法，尺寸精度可达）磨削是一种精加工方法，尺寸精度可达IT6IT6IT7IT7，表面粗糙度能达到表面粗糙度能达到0.1m0.1m以下；以下；（2 2）径向分力）径向分力F Fy y较大，工件易产生变形，影响尺寸和形状较大，工件易产生变形，影响尺寸和形状精度。在最后工序，吃刀量应尽量小，消除这种误差。精度。在最后工序，吃刀量应尽量小，消除这种误差。4.5.2 磨削工艺磨削工艺93特制内容（3 3）砂轮具有自锐性）砂轮具有自锐性, ,可部分地恢复砂轮的切削能力。但

65、自可部分地恢复砂轮的切削能力。但自锐性是有限的，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修锐性是有限的，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。整。（4 4）磨削温度高。磨削速度高，砂轮与工件挤压、摩擦严）磨削温度高。磨削速度高，砂轮与工件挤压、摩擦严重，单位能耗大，砂轮导热性差，瞬时高温可达重，单位能耗大，砂轮导热性差，瞬时高温可达80080010001000，要用大量切削液降温。，要用大量切削液降温。（5 5）可加工高硬度材料。除加工一般材料外，可加工淬硬）可加工高硬度材料。除加工一般材料外，可加工淬硬钢、耐热钢、硬质合金等，但不宜精加工韧性较大的有钢、耐热钢、硬质合金等，但不宜精加工韧性较大的有色

66、金属。色金属。（6 6）加工工艺范围广泛。可加工外圆面、内孔、平面、螺）加工工艺范围广泛。可加工外圆面、内孔、平面、螺纹、齿形等成形面，还可刃磨刀具；不仅用于精加工，纹、齿形等成形面，还可刃磨刀具；不仅用于精加工，也可用于粗加工、毛坯去皮加工。也可用于粗加工、毛坯去皮加工。4.5.2 磨削工艺磨削工艺94特制内容常用的磨削方法：常用的磨削方法：4.5.3 磨削方法磨削方法95特制内容1.外圆磨削方法外圆磨削方法4.5.3 磨削方法磨削方法（1）纵磨法）纵磨法纵磨法即纵向进给磨削，砂轮高速旋转是主运动，工件纵磨法即纵向进给磨削，砂轮高速旋转是主运动，工件除了旋转外，还和工作台一起纵向往复运动。在

67、磨削的最后除了旋转外，还和工作台一起纵向往复运动。在磨削的最后阶段，要作几次无横向进给的光磨行程，以消除由于径向磨阶段，要作几次无横向进给的光磨行程，以消除由于径向磨削力作用的影响，直到磨削火花消失为止。削力作用的影响，直到磨削火花消失为止。纵磨法因磨削深度小、磨纵磨法因磨削深度小、磨削力小、散热条件好，所以磨削力小、散热条件好，所以磨削精度较高，表面粗糙度较小；削精度较高，表面粗糙度较小；但由于工作行程次数多，生产但由于工作行程次数多，生产率较低。它适用于在单件、小率较低。它适用于在单件、小批生产及精磨，或磨削细长的批生产及精磨，或磨削细长的外圆表面。外圆表面。96特制内容1.外圆磨削方法外

68、圆磨削方法（2）横磨法）横磨法横磨法即横向进给磨削，砂轮旋横磨法即横向进给磨削，砂轮旋转是主运动，工件作圆周进给运动，转是主运动，工件作圆周进给运动，砂轮相对工件作连续或断续的横向进砂轮相对工件作连续或断续的横向进给运动，直到磨去全部余量。给运动，直到磨去全部余量。横向进给磨削的生产效率高，但横向进给磨削的生产效率高，但加工精度低，表面粗糙度较大。这是加工精度低，表面粗糙度较大。这是因为横向进给磨削时工件与砂轮接触因为横向进给磨削时工件与砂轮接触面积大，磨削力大、发热量多、磨削面积大，磨削力大、发热量多、磨削温度高，工件易发生变形和烧伤。它温度高，工件易发生变形和烧伤。它适用于在大批大量生产中

69、加工刚性较适用于在大批大量生产中加工刚性较好的工件外圆表面。好的工件外圆表面。若将砂轮修整成一定形状，还可若将砂轮修整成一定形状，还可以磨削成形表面。以磨削成形表面。97特制内容1.外圆磨削方法外圆磨削方法（3）无心外圆磨）无心外圆磨无心外圆磨即工件无中心支承的外圆无心外圆磨即工件无中心支承的外圆磨削。磨削时，工件放在砂轮与导轮之间磨削。磨削时，工件放在砂轮与导轮之间的托板上，不用中心孔支承，故称为无心的托板上，不用中心孔支承，故称为无心磨削。导轮是用摩擦系数较大的橡胶结合磨削。导轮是用摩擦系数较大的橡胶结合剂制作的磨粒较粗的砂轮，其转速很低，剂制作的磨粒较粗的砂轮，其转速很低，靠摩擦力带动工

70、件旋转。磨削砂轮和工件靠摩擦力带动工件旋转。磨削砂轮和工件的轴线总是水平放置的，而导轮的轴线通的轴线总是水平放置的，而导轮的轴线通常倾斜一个角度，其目的是使工件获得一常倾斜一个角度，其目的是使工件获得一定的轴向进给速度。定的轴向进给速度。无心磨削的生产效率高，易实现自动无心磨削的生产效率高，易实现自动化；加工精度高，可达化；加工精度高，可达IT5-IT6，表面粗糙表面粗糙度度Ra1.25-0.16m；但所能加工的零件具但所能加工的零件具有一定的局限性，不能磨削断续表面，如有一定的局限性，不能磨削断续表面，如花键、单键槽表面。花键、单键槽表面。无心外圆磨在无心外圆磨床上进行。无心外圆磨在无心外圆

71、磨床上进行。无心外圆磨削的加工示意图无心外圆磨削的加工示意图98特制内容无心外圆磨床无心外圆磨床99特制内容4.5.3 磨削方法磨削方法2.平面磨削方法平面磨削方法 平面磨削常用来磨削齿轮端面、滚动平面磨削常用来磨削齿轮端面、滚动轴承环、活塞环及大型工件的平面。它与轴承环、活塞环及大型工件的平面。它与平面铣类似，分为平面铣类似，分为周磨和端磨两种方式。周磨和端磨两种方式。（1）周磨法）周磨法周磨是利用砂轮的外圆面进行磨削。周磨是利用砂轮的外圆面进行磨削。周磨平面采用卧轴矩台平面磨床。因为砂周磨平面采用卧轴矩台平面磨床。因为砂轮和工件接触面较小，发热量少，冷却和轮和工件接触面较小，发热量少，冷却

72、和排屑条件较好，所以周磨法可获得较高的排屑条件较好，所以周磨法可获得较高的加工精度和较小的的表面粗糙度值。主要加工精度和较小的的表面粗糙度值。主要加工质量要求高的工件。加工质量要求高的工件。但刚性小，磨削用量较小，生产率低，但刚性小，磨削用量较小，生产率低，适于精磨。适于精磨。100特制内容 2.平面磨削方法平面磨削方法（2）端磨法）端磨法 端端磨是利用磨是利用砂轮的端面磨削。砂轮的端面磨削。端端磨一般用立轴平面磨床。磨一般用立轴平面磨床。端磨的端磨的砂轮直径比较大，能一次磨出工件砂轮直径比较大，能一次磨出工件的全宽，磨削面积较大，生产率较的全宽，磨削面积较大，生产率较高，高，适用于大批量生产

73、适用于大批量生产。但端面磨削时砂轮和工件表面但端面磨削时砂轮和工件表面是成弧形线或面接触，接触面积大，是成弧形线或面接触，接触面积大，冷却困难，且磨屑不易排除，所以冷却困难，且磨屑不易排除，所以加工精度较低，表面粗糙度值较大。加工精度较低，表面粗糙度值较大。适于粗磨或半精磨。适于粗磨或半精磨。101特制内容102特制内容4.5.3 磨削方法磨削方法3.内圆磨削方法内圆磨削方法内圆磨削可以在内圆磨床上进行，内圆磨削可以在内圆磨床上进行，也可以在万能外圆磨床上进行。也可以在万能外圆磨床上进行。目前广泛应用的内圆磨床是卡盘式目前广泛应用的内圆磨床是卡盘式的，加工时工件夹持在卡盘上，工件和的，加工时工

74、件夹持在卡盘上，工件和砂轮按相反方向旋转，同时砂轮还沿被砂轮按相反方向旋转，同时砂轮还沿被加工孔的轴线作直线往复运动和横向进加工孔的轴线作直线往复运动和横向进给运动。给运动。内圆磨床用来加工容易内圆磨床用来加工容易固定在机床卡盘上的工件，固定在机床卡盘上的工件，如齿轮上的孔、滚珠轴承环、如齿轮上的孔、滚珠轴承环、锥孔等。锥孔等。内圆磨削也分为纵磨法内圆磨削也分为纵磨法和横磨法。和横磨法。103特制内容4.5.3 磨削方法磨削方法内圆磨削的工艺特点：内圆磨削的工艺特点：（1）内圆内圆磨削用的砂轮直径小（为孔径的磨削用的砂轮直径小（为孔径的0.60.9倍），磨削速度低，砂轮磨损快，需要修倍），磨削

75、速度低，砂轮磨损快，需要修整和更换，因此生产率较低，表面粗糙度数值大；整和更换，因此生产率较低，表面粗糙度数值大；（2）砂轮轴的直径小，悬伸长，刚性差，不宜）砂轮轴的直径小，悬伸长，刚性差，不宜采用大的磨削深度和进给量，这也将使生产率低，采用大的磨削深度和进给量，这也将使生产率低，表面粗糙；表面粗糙；（3）磨孔一般仅适用于淬硬孔的精加工。）磨孔一般仅适用于淬硬孔的精加工。104特制内容先进磨削方法先进磨削方法4.磨削的发展磨削的发展磨削的两个发展方向：一个是高精度、小粗糙度磨磨削的两个发展方向：一个是高精度、小粗糙度磨削，另一个是高效磨削。削，另一个是高效磨削。（1）高精度、小表面粗糙度磨削）

76、高精度、小表面粗糙度磨削它包括精密磨削（它包括精密磨削（Ra为为0.050.1m）、超精密磨削）、超精密磨削（Ra为为0.0120.025m）和镜面磨削（）和镜面磨削（Ra0.008m），），是近年来发展很快的先进磨削方法之一，不仅磨削质量是近年来发展很快的先进磨削方法之一，不仅磨削质量好，生产率高，而且可以代替研磨加工。好，生产率高，而且可以代替研磨加工。高精度、小表面粗糙度磨削必须在刚度好的高精度高精度、小表面粗糙度磨削必须在刚度好的高精度磨床上进行，还要合理选用工艺参数，此外砂轮的修整磨床上进行，还要合理选用工艺参数，此外砂轮的修整技术及切削液的选择和使用等都有相应的要求。技术及切削液的

77、选择和使用等都有相应的要求。105特制内容先进磨削方法先进磨削方法（2）高效磨削）高效磨削磨削速度磨削速度v50m/s的磨削加工称为高速磨削，生产的磨削加工称为高速磨削，生产率高，加工精度高，表面粗糙度低。率高，加工精度高，表面粗糙度低。（3）强力磨削）强力磨削大切深、缓进给磨削大切深、缓进给磨削强力磨削是指大切深（一次磨削深度可达几毫米甚强力磨削是指大切深（一次磨削深度可达几毫米甚至几十毫米）、缓进给（工件的纵向进给速度仅为至几十毫米）、缓进给（工件的纵向进给速度仅为1030mm/min）磨削。强力磨削的生产率很高。但对磨）磨削。强力磨削的生产率很高。但对磨床、砂轮及冷却方式的要求很高。床、

78、砂轮及冷却方式的要求很高。（4）砂带磨削）砂带磨削砂带磨削是用砂带代替砂轮砂带磨削是用砂带代替砂轮的一种磨削方法，是一种新的高的一种磨削方法，是一种新的高效磨削方法。砂带磨削的设备简效磨削方法。砂带磨削的设备简单、操作方便，生产效率高，加单、操作方便，生产效率高，加工质量好，是磨削加工的发展方工质量好，是磨削加工的发展方向之一，应用范围越来越广。向之一，应用范围越来越广。106特制内容4.6光整加工光整加工光整加工是生产中常用的精密加工。常用的光整加光整加工是生产中常用的精密加工。常用的光整加工方法有研磨、珩磨、超级光磨、抛光等。光整加工的工方法有研磨、珩磨、超级光磨、抛光等。光整加工的目的是

79、使工件获得极低的表面粗糙度（目的是使工件获得极低的表面粗糙度（Ra0.025m ）。）。4.6.1研磨研磨1.加工原理加工原理研磨是在刚性研具上注入研磨剂，在一定压力下，研磨是在刚性研具上注入研磨剂，在一定压力下，通过研具与工件的相对运动，借助磨粒的微切削作用，通过研具与工件的相对运动，借助磨粒的微切削作用，除去微量的工件材料，以达到高级几何精度和优良表面除去微量的工件材料，以达到高级几何精度和优良表面粗糙度的加工方法。研磨时，工件和研具之间的相对运粗糙度的加工方法。研磨时，工件和研具之间的相对运动较复杂，研磨剂中的每一颗磨粒一般都不会在工件表动较复杂，研磨剂中的每一颗磨粒一般都不会在工件表面

80、上重复自己的运动轨迹，具有较强的对误差与缺陷的面上重复自己的运动轨迹，具有较强的对误差与缺陷的修正能力。修正能力。107特制内容研研 磨磨 研具材料研具材料应软硬适当，组织均匀，一般为软钢、应软硬适当，组织均匀，一般为软钢、铸铁、红铜、铝、塑料等。粗研时采用铜、铝，精研铸铁、红铜、铝、塑料等。粗研时采用铜、铝，精研时常用铸铁，它适于加工各种材料，并能保证研磨质时常用铸铁，它适于加工各种材料，并能保证研磨质量和生产率。量和生产率。 研磨剂研磨剂由磨料、研磨液和辅助填料混合而成。由磨料、研磨液和辅助填料混合而成。 磨料：磨料：起切削作用，种类有金刚石微粉，刚玉，碳化起切削作用，种类有金刚石微粉，刚

81、玉，碳化硅，氧化铝等。硅，氧化铝等。 研磨液：研磨液：起冷却和润滑作用，并能使磨粒均匀分布在起冷却和润滑作用，并能使磨粒均匀分布在研具表面，通常用煤油、机油、汽油等。研具表面，通常用煤油、机油、汽油等。 辅助填料：辅助填料：起调和磨料、使金属表面形成极薄的化合起调和磨料、使金属表面形成极薄的化合物薄膜的作用，常用油酸、凡士林、硬脂酸等。物薄膜的作用，常用油酸、凡士林、硬脂酸等。108特制内容2.研磨方法研磨方法 研磨分手工研磨和机械研磨两种。研磨分手工研磨和机械研磨两种。手工研磨手工研磨是手持研具进行研磨，研磨外圆时，可将工件是手持研具进行研磨，研磨外圆时，可将工件装夹在车床卡盘上或顶尖上作低

82、速旋转运动，研具套装夹在车床卡盘上或顶尖上作低速旋转运动，研具套在工件上用手推动研具作往复运动。在工件上用手推动研具作往复运动。机械研磨机械研磨在研磨机上进行。在研磨机上进行。研研 磨磨手工研磨手工研磨机械研磨机械研磨109特制内容3.研磨特点研磨特点（1）加工表面质量高，研磨外圆可获得很高的尺寸精）加工表面质量高，研磨外圆可获得很高的尺寸精度（度（IT6IT5）和极小的表面粗糙度（）和极小的表面粗糙度（ Ra为为0.20.012m）以及较高的形状精度（圆度误差）以及较高的形状精度（圆度误差为为0.0030.001mm），但研磨不能提高位置精），但研磨不能提高位置精度；度；（2）研磨的设备和研

83、具简单、成本低、容易保证质量；）研磨的设备和研具简单、成本低、容易保证质量；（3）研磨前加工面要进行良好的精加工，研磨余量在）研磨前加工面要进行良好的精加工，研磨余量在直径上一般为直径上一般为0.10.03mm，生产效率较低。，生产效率较低。4.研磨的应用研磨的应用 研磨可加工钢、铸铁、硬质合金、光学玻璃、研磨可加工钢、铸铁、硬质合金、光学玻璃、陶瓷等多种材料。研磨可对平面、圆柱面、孔、锥陶瓷等多种材料。研磨可对平面、圆柱面、孔、锥面、齿轮面进行光整加工，常作为精密零件的最后面、齿轮面进行光整加工，常作为精密零件的最后加工工序。加工工序。研研 磨磨110特制内容1珩磨原理及珩磨头珩磨原理及珩磨

84、头4.6.2 珩珩 磨磨珩磨是利用带有磨条珩磨是利用带有磨条（油石）的珩磨头对孔进行精（油石）的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。整、光整加工的方法。1.加工原理加工原理珩磨时，工件固定不动，珩磨时，工件固定不动，珩磨头由机床主轴带动旋转并珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动作往复直线运动。在相对运动过程中，磨条以一定压力作用过程中，磨条以一定压力作用于工件表面，从工件表面上切于工件表面，从工件表面上切除一层极薄的材料，其切削轨除一层极薄的材料，其切削轨迹是交叉而不重复的网纹。珩迹是交叉而不重复的网纹。珩磨可获得很高的加工精度和很磨可获得很高的加工精度和很小的表面粗糙度。小的

85、表面粗糙度。珩磨示意图珩磨示意图111特制内容2珩磨的工艺特点珩磨的工艺特点（1）珩磨可提高孔的表面质量（）珩磨可提高孔的表面质量（ Ra可达可达0.40.05m）、）、尺寸精度（尺寸精度（IT7IT6）和形状精度（圆度和圆柱度误差）和形状精度（圆度和圆柱度误差 0.005mm），但不能提高位置精度；），但不能提高位置精度；（2）珩磨的设备简单、成本低；）珩磨的设备简单、成本低；（3）与磨削速度相比，珩磨头的圆周速度虽不高，但由于砂）与磨削速度相比，珩磨头的圆周速度虽不高，但由于砂条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍有较高的生产率

86、。有较高的生产率。3珩磨的应用范围珩磨的应用范围 珩磨在大批大量生产中广泛用于加工精密孔，孔径范珩磨在大批大量生产中广泛用于加工精密孔，孔径范围为围为151500，并可加工长径比大于，并可加工长径比大于10的深孔。的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔，也但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔，也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。珩珩 磨磨112特制内容 1.加工原理加工原理 超级光磨超级光磨是用细粒度、低硬是用细粒度、低硬度的磨条进行微量磨削的一种光度的磨条进行微量磨削的一种光整加工方法。加工时工件作低速整加工方法。加工时工件

87、作低速旋转，磨条以恒定压力压向工件旋转，磨条以恒定压力压向工件表面，在磨头沿工件轴向进给的表面，在磨头沿工件轴向进给的同时，磨条作轴向低频振动，对同时，磨条作轴向低频振动，对工件表面进行修磨。工件表面进行修磨。 加工运动：加工运动：A、工件低速回转运动；、工件低速回转运动；B、磨条轴向进给运动：、磨条轴向进给运动：C、磨条、磨条高速往复振动。高速往复振动。 超级光磨需加注大量冷却润滑超级光磨需加注大量冷却润滑液，一方面为了清除切屑，一方液，一方面为了清除切屑，一方面为了形成油膜。面为了形成油膜。4.6.3 超级光磨超级光磨113特制内容 2.加工过程加工过程 超级光磨可分为四个阶段：超级光磨可

88、分为四个阶段：（1）强烈切削阶段：少数波峰上压强很大，切削作用剧）强烈切削阶段：少数波峰上压强很大，切削作用剧烈。烈。（2）正常切削阶段：接触面积增大，接触压强减小，切）正常切削阶段：接触面积增大，接触压强减小，切削作用减弱。削作用减弱。（3）微弱切削阶段：接触面积进一步增大，接触压强进）微弱切削阶段：接触面积进一步增大，接触压强进一步减小，磨条起抛光作用。一步减小，磨条起抛光作用。（4）停止切削阶段：工件被研平，接触压强很小，磨条）停止切削阶段：工件被研平，接触压强很小，磨条与工件之间形成连续的油膜，切削自动停止。与工件之间形成连续的油膜，切削自动停止。4.6.3 超级光磨超级光磨114特制

89、内容 3.超级光磨超级光磨的工艺特点的工艺特点（1）超级光磨适用于轴类零件圆柱表面的光整）超级光磨适用于轴类零件圆柱表面的光整加工；加工；（2）超级光磨能减小工件的表面粗糙度（）超级光磨能减小工件的表面粗糙度（Ra可可达达0.10.01mm），但不能提高尺寸精度），但不能提高尺寸精度和形状位置精度，工件精度由前工序保证；和形状位置精度，工件精度由前工序保证；（3）设备简单、自动化程度较高、操作简便、）设备简单、自动化程度较高、操作简便、生产效率高。生产效率高。4.6.3 超级光磨超级光磨115特制内容 1.抛光原理抛光原理 抛光原理与研磨相似，抛光原理与研磨相似，只是研具采用无纺布等软质只是研

90、具采用无纺布等软质材料。抛光加工模型如图，材料。抛光加工模型如图，是磨粒是磨粒(1m以下以下)的微小的微小塑性切削作用和加工液的化塑性切削作用和加工液的化学性溶析作用的结合。学性溶析作用的结合。 抛光轮由毛毡、皮革、抛光轮由毛毡、皮革、尼龙等材料制成。尼龙等材料制成。 抛光膏用油脂（硬脂酸、抛光膏用油脂（硬脂酸、煤油、石蜡等）和磨料（氧煤油、石蜡等）和磨料（氧化铁、氧化铬）混合调制而化铁、氧化铬）混合调制而成。成。4.6.4 抛抛 光光抛光工具活性抛光液小间隙工件工具运动方向加压 抛光是在高速旋转的抛光轮上涂以抛光膏，抛光是在高速旋转的抛光轮上涂以抛光膏，对工件表面进行光整加工的方法。对工件表

91、面进行光整加工的方法。116特制内容 抛光原理抛光原理(续续) 抛光是依靠抛光膏的机械刮擦和化学作用去抛光是依靠抛光膏的机械刮擦和化学作用去除工件表面粗糙度的凸峰，使表面光亮。抛光一般除工件表面粗糙度的凸峰，使表面光亮。抛光一般不去除加工余量，因而不能提高工件的精度，有时不去除加工余量，因而不能提高工件的精度，有时可能还会损坏已获得的精度；抛光也不可能减小零可能还会损坏已获得的精度；抛光也不可能减小零件的形状和位置误差。工件表面经抛光后，表面层件的形状和位置误差。工件表面经抛光后，表面层的残余拉应力会有所减少。的残余拉应力会有所减少。 2.抛光的工艺特点抛光的工艺特点（1）抛光一般不能提高工件

92、形状精度和尺寸精度，）抛光一般不能提高工件形状精度和尺寸精度，主要用于表面装饰加工及电镀前的预加工；主要用于表面装饰加工及电镀前的预加工；（2）可加工外圆、孔、平面，也可加工自由曲面。）可加工外圆、孔、平面，也可加工自由曲面。4.6.4 抛抛 光光117特制内容研磨、珩磨、超级光磨、抛光的对比研磨、珩磨、超级光磨、抛光的对比项目项目表面质量表面质量尺寸、形尺寸、形状精度状精度应用范围应用范围生产效生产效率率工艺复杂工艺复杂程度程度研磨研磨减小粗糙度减小粗糙度提高提高各种表面各种表面4稍复杂稍复杂珩磨珩磨减小粗糙度减小粗糙度提高提高主要针对主要针对孔加工孔加工3最复杂最复杂超级光磨超级光磨减小粗

93、糙度减小粗糙度不能提高不能提高各种表面各种表面2稍复杂稍复杂抛光抛光仅提高光亮仅提高光亮度，不减小度，不减小粗糙度粗糙度不能提高不能提高各种表面各种表面1最简单最简单118特制内容社会发展对制造业提出的新要求：社会发展对制造业提出的新要求： 1. 1. 解决各种解决各种难切削材料难切削材料的加工问题的加工问题 2. 2. 解决各种解决各种复杂表面复杂表面的加工问题的加工问题 3. 3. 解决各种解决各种超精超精或具有或具有特殊要求特殊要求的零件的加工问题的零件的加工问题特种加工的特点：特种加工的特点：1.1.主要利用电能、电化学能、声能、光能、热能等去主要利用电能、电化学能、声能、光能、热能等

94、去除材料，而不是依靠机械能；除材料，而不是依靠机械能；2.2.工具硬度可以低于被加工材料的硬度工具硬度可以低于被加工材料的硬度3.3.加工过程中工具和工件之间不存在显加工过程中工具和工件之间不存在显 著的切削力。著的切削力。 4.7 特种加工特种加工119特制内容特种加工方法特种加工方法能量形式能量形式作用原理作用原理英文缩写英文缩写电火花加工电火花加工EDM成形加工成形加工FormingForming电能、热能电能、热能熔化、气化熔化、气化EDM线切割加工线切割加工Wire cutWire cut电能、热能电能、热能熔化、气化熔化、气化WEDM电化学加工电化学加工电解加工电解加工电化学能电化

95、学能阳极溶解阳极溶解ECM电解磨削电解磨削电化学机械能电化学机械能阳极溶解阳极溶解 磨削磨削EGM电铸、电镀电铸、电镀电化学能电化学能阴极沉积阴极沉积EFM EPM激光加工激光加工切割、打孔切割、打孔光能、热能光能、热能熔化、气化熔化、气化LBM表面改性表面改性光能、热能光能、热能熔化、相变熔化、相变LBT电子束加工电子束加工切割、打孔切割、打孔电能、热能电能、热能熔化、气化熔化、气化EBM离子束加工离子束加工刻蚀、镀膜刻蚀、镀膜电能、动能电能、动能原子撞击原子撞击IBM超声波加工超声波加工切割、打孔切割、打孔声能、机械能声能、机械能磨料高频撞击磨料高频撞击USM常用特种加工方法分类表常用特种

96、加工方法分类表120特制内容1.电火花加工基本原理：电火花加工基本原理：利利用用工工具具电电极极与与工工件件电电极极之之间间脉脉冲冲性性火火花花放放电电时时的的电电腐腐蚀蚀现现象象来来去去除除多多余余的的金金属属，达达到到加加工工的的目目的的。火火花花放放电电时时产产生生瞬瞬时时高高温温，工工件件材材料料被被熔熔化化和和气气化化，使使工工具具和和工工件件表表面面都都电电蚀蚀掉掉一一小小部部分分金金属属，各各自自形形成成一一个个小小凹凹坑坑（下下右右图图）。随随着着相相当当高高频频率率、连连续续不不断断地地重重复复放放电电，工工具具电电极极不不断断地地向向工工件件进进给给，就就可可以以将将工工具

97、具的的形形状状复复制制在在工工件件上上，加加工工出出所所需需要要的零件。整个加工表面由无数个小凹坑组成。的零件。整个加工表面由无数个小凹坑组成。4.7.14.7.1电火花加工电火花加工电火花加工电火花加工121特制内容加工条件：加工条件：（1）工具与工件之间保持适当间隙）工具与工件之间保持适当间隙 自动进给调节系统自动进给调节系统 （2）火花放电必须是脉冲性放电火花放电必须是脉冲性放电采用脉冲电源采用脉冲电源（3）在有一定绝缘性能的介质中放电在有一定绝缘性能的介质中放电液体绝缘介质液体绝缘介质 同时，该处绝缘液体也被局部加热，急速气化，体积同时，该处绝缘液体也被局部加热，急速气化，体积发生膨胀

98、，随之产生很高的压力。在这种高压作用下，已发生膨胀，随之产生很高的压力。在这种高压作用下，已经熔化、气化的材料就从工件的表面迅速被除去。经熔化、气化的材料就从工件的表面迅速被除去。 122特制内容电火花加工系统电火花加工系统1 1工件工件 2 2脉冲电源脉冲电源 3 3自动进给调节系统自动进给调节系统4 4工具工具 5 5工作液工作液 6 6过滤器过滤器 7 7工作液工作液泵泵2.电火花加工系统电火花加工系统上述加工条件是由电火花加工系统来实现的。上述加工条件是由电火花加工系统来实现的。123特制内容电火花加工机床124特制内容 工工具具电电极极材材料料要要求求导导电电，损损耗耗小小，易易加加

99、工工。常常用用材材料料：紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜等，其中石墨最常用。紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜等，其中石墨最常用。 工工作作液液必必须须具具有有较较高高的的绝绝缘缘强强度度，有有利利于于产产生生脉脉冲冲性性火火花花放放电电，加加速速电电蚀蚀产产物物排排出出；对对电电极极表表面面有有较较好好的的冷冷却却作作用。常用工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。用。常用工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。 放放电电间间隙隙合合理理的的间间隙隙（常常为为几几微微米米至至几几百百微微米米）是是保保证证火火花花放放电电的的必必要要条条件件。为为保保持持适适当当的的放放电电间间隙隙，在在加加工工过过程程中

100、中，需需采采用用自自动动调调节节器器控控制制机机床床进进给给系系统统，并并带带动动工工具具电电极缓慢向工件进给。极缓慢向工件进给。q电火花加工工作要素电火花加工工作要素 脉脉冲冲宽宽度度与与间间隔隔影影响响加加工工速速度度、表表面面粗粗糙糙度度、电电极极消消耗耗和和表表面面组组织织等等。脉脉冲冲频频率率高高、持持续续时时间间短短，则则每每个个脉脉冲去除金属量少，表面粗糙度值小，但加工速度低。冲去除金属量少，表面粗糙度值小，但加工速度低。 通通常常放放电电持持续续时时间间为为10-710-3s，各各个个脉脉冲冲的的能能量量2mJ到到20J之间。之间。125特制内容不不受受加加工工材材料料硬硬度度

101、限限制制，可可加加工工任任何何硬硬、脆脆、韧韧、软软的的导电材料。导电材料。加加工工时时无无显显著著切切削削力力，发发热热小小，适适于于加加工工小小孔孔、薄薄壁壁、窄槽、形面、型腔及曲线孔等，且加工质量较好。窄槽、形面、型腔及曲线孔等，且加工质量较好。脉冲参数调整方便，可一次装夹完成粗、精加工。脉冲参数调整方便，可一次装夹完成粗、精加工。易于实现数控加工。易于实现数控加工。q 电火花加工特点电火花加工特点q 电火花加工应用电火花加工应用 电电火火花花打打孔孔常常用用于于加加工工冷冷冲冲模模、拉拉丝丝模模、喷喷嘴嘴、喷喷丝丝孔孔等等。型型腔腔加加工工包包括括锻锻模模、压压铸铸模模、挤挤压压模模、

102、塑塑料料模模等等型型腔加工，以及叶轮、叶片等曲面加工。腔加工，以及叶轮、叶片等曲面加工。 3.电火花加工特点及应用电火花加工特点及应用126特制内容 局限性局限性1.1.主要加工金属等导电材料主要加工金属等导电材料2.2.加工速度较慢加工速度较慢3.3.有电极损耗，影响加工精度有电极损耗，影响加工精度127特制内容基基本本原原理理：用用连连续续移移动动的的钼钼丝丝（或或铜铜丝丝）作作工工具具阴阴极极，工工件件为为阳阳极极。机机床床工工作作台台带带动动工工件件在在水水平平面面内内作作两两个个方方向向移移动动，可可切切割割出出二二维维图图形形。同同时时，丝丝架架可可作作小小角角度度摆摆动动，可可切

103、切割割出出斜斜面面。二二维维图图形形的的运运动动轨轨迹迹可可以以用用靠靠模模仿仿形形、光光电电跟跟踪踪、数数字字程程序序控控制制等等方法控制。方法控制。电火花线切割原理图XY储丝筒导轮电极丝工件4.电火花线切割加工电火花线切割加工128特制内容电火花线切割机床电火花线切割加工加工过程显示129特制内容电火花线切割的特点及应用电火花线切割的特点及应用电电火火花花线线切切割割的的特特点点：节节省省工工具具成成本本，缩缩短短了了生生产产周周期期，线线电电极极损损耗耗少少，加加工工精精度度高高，形形状状容易控制。容易控制。电电火火花花线线切切割割应应用用：广广泛泛用用于于加加工工各各种种硬硬质质合合金

104、金和和淬淬硬硬钢钢的的冲冲模模、样样板板、各各种种形形状状复复杂杂的的板板类零件、窄缝等。类零件、窄缝等。 130特制内容 电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容：分内容：（1）切割刀具）切割刀具(铜丝或钼丝铜丝或钼丝)和工件之间的电腐蚀作用；和工件之间的电腐蚀作用；（2）电极丝沿其轴向）电极丝沿其轴向(垂直或垂直或Z方向方向)作走丝运动；作走丝运动；（3）工件相对于电极丝在）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。平面内作数控运动。131特制内容 数控线切割机床的分类：数控线切割机床的分类：数控线切割机床根据工作状态不同分为快走和慢走

105、两种：数控线切割机床根据工作状态不同分为快走和慢走两种：快走丝机床快走丝机床用用钼丝钼丝作为加工刀具，钼丝在使用中往复快速作为加工刀具，钼丝在使用中往复快速运动。工作中钼丝的运动速度可以达到运动。工作中钼丝的运动速度可以达到10ms以上。以上。数控线切割快走丝机床数控线切割快走丝机床132特制内容 慢走丝慢走丝线切割机床使用线切割机床使用铜丝铜丝作为切割加工刀具，作为切割加工刀具，加工中铜丝的运动速度最低只有加工中铜丝的运动速度最低只有20mm/s，大大低，大大低于快走丝线切割机床。于快走丝线切割机床。数控线切割慢走丝机床数控线切割慢走丝机床133特制内容1.工工作作原原理理：工工件件接接阳阳

106、极极，工工具具（铜铜或或不不锈锈钢钢）接接阴阴极极，两两极极间间加加直直流流电电压压624V，极极间间保保持持0.11mm间间隙隙。在在间间隙隙处处通通以以660m/S高高速速流流动动电电解解液液，形形成成极极间间导导电电通通路路，工工件件表表面面材材料料不不断断溶溶解解，溶溶解解物物及及时时被被电电解解液液冲冲走走。工工具具阴阴极极不不断断进进给给，保保持持极极间间间间隙。隙。电解加工原理图电解液直流电源泵工件阳极阴极进给工具阴极4.7.2电解加工电解加工134特制内容电解加工的化学反应比较复杂，随工件材料、电解液电解加工的化学反应比较复杂，随工件材料、电解液成分等不同而不同。若用氯化钠水溶

107、液作电解液，工件材成分等不同而不同。若用氯化钠水溶液作电解液，工件材料为钢时，主要电化学反应为：料为钢时，主要电化学反应为：（1）电解液在电场作用下离解：）电解液在电场作用下离解：NaClNa+Cl-H2OH+OH-（2）工件（阳极）离解并与电解液反应：）工件（阳极）离解并与电解液反应：Fe-2eFe+2Fe+2+2（OH）-Fe（OH）2（3）工具（阴极）反应：）工具（阴极）反应：2H+2eH2（4）电解产物：）电解产物：4Fe（OH）2+2H2O+O24Fe（OH）3工件（阳极）和水逐渐消耗，而工具（阴极）和工件（阳极）和水逐渐消耗，而工具（阴极）和NaCl不消耗。不消耗。电解加工的化学反

108、应电解加工的化学反应135特制内容 不不受受材材料料硬硬度度的的限限制制，能能加加工工任任何何高高硬硬度度、高高韧韧性性的的导导电电材材料料，并并能能以以简简单单的的进进给运动一次加工出形状复杂的形面和型腔。给运动一次加工出形状复杂的形面和型腔。 加加工工形形面面、型型腔腔生生产产率率高高（与与电电火火花花加加工工比比高高510倍倍）。采采用用振振动动进进给给和和脉脉冲冲电电流流等等新新技技术术，可可进进一一步步提提高高生生产产效效率率和和加加工精度。工精度。 阴极在加工中损耗小。阴极在加工中损耗小。 加加工工表表面面质质量量好好，无无毛毛刺刺、残残余余应应力力和和变形层。变形层。 设备投资大

109、，有污染，需防护。设备投资大，有污染，需防护。q 电解加工特点电解加工的特点及应用电解加工的特点及应用136特制内容电解加工整体叶片电解加工整体叶片 模具型腔、枪炮膛线、发电机叶片、花键孔、内齿轮、小而深的孔加工，电解抛光、倒棱、去毛刺等。q 电解加工应用137特制内容基基本本原原理理： 工工件件与与磨磨轮轮保保持持一一定定接接触触压压力力，突突出出的的磨磨料料使使磨磨轮轮导导电电基基体体与与工工件件之之间间形形成成一一定定间间隙隙。电电解解液液从从中中流流过过时时，工工件件产产生生阳阳极极溶溶解解，表表面面生生成成一一层层氧氧化化膜膜，其其硬硬度度远远比比金金属属本本身身低低，易易被被刮刮除

110、除，露露出出新新金金属属表表面面，继继续续进进行行电电解。电解作用与磨削作用交替进行，实现加工。解。电解作用与磨削作用交替进行，实现加工。 电电解解磨磨削削效效率率比比机机械械磨磨削削高高，且且磨磨轮轮损损耗耗远远比比机机械械磨磨削削小小，特特别别是是磨磨削削硬硬质质合合金金时时，效效果果更更明明显。显。 导电磨轮电解液电刷工作台工件绝缘板导电基体磨料阳极膜电解磨削138特制内容 利利用用工工具具端端面面作作超超声声（161625kHz25kHz）振振动动，使使工工作作液液中中的的悬悬浮浮磨磨粒粒对对工工件件表表面面撞撞击击抛抛磨磨来实现加工。来实现加工。 超超声声波波发发生生器器将将电电能能

111、转转变变为为有有一一定定功功率率输输出出的的超超声声频频电电振振荡荡，通通过过换换能能器器将将超超声声频频电电振振荡荡转转变变为为超超声声机机械械振振动动，此此时时振振幅幅一一般般很很小小，再再通通过过振振幅幅扩扩大大棒棒（变变幅幅杆杆）使使固固定定在在变变幅幅杆杆端端部部的的工工具具振振幅幅增增大大到到0.050.050.1mm0.1mm。 1. 工作原理工作原理4.7.3超声波加工超声波加工139特制内容超声波加工机床超声波加工样件140特制内容 适用于加工各种脆性金属材料和非金属材料，如玻璃、适用于加工各种脆性金属材料和非金属材料，如玻璃、陶瓷、半导体、宝石、金刚石等陶瓷、半导体、宝石、

112、金刚石等 。 可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。 工具与工件不需作复杂的相对运动，机床结构简单。工具与工件不需作复杂的相对运动，机床结构简单。 被加工表面无残余应力，无破坏层，加工精度较高，尺被加工表面无残余应力，无破坏层，加工精度较高，尺寸精度可达寸精度可达0.010.010.05mm 0.05mm 。 加工过程受力小，热影响小，可加工薄壁、薄片等易变加工过程受力小，热影响小，可加工薄壁、薄片等易变形零件。形零件。 生产效率较低。采用超声复合加工（如超声车削，超声生产效率较低。采用超声复合加工（如超声车削，超声磨削，超声电解加工，超声线切割等）可提高

113、加工效率。磨削，超声电解加工，超声线切割等）可提高加工效率。q 超声波加工特点及应用141特制内容 激激光光是是一一种种受受激激辐辐射射而而得得到的加强光。其基本特征：到的加强光。其基本特征： 强度高，亮度大强度高，亮度大 波长频率确定，单色性好波长频率确定，单色性好 相干性好，相干长度长相干性好，相干长度长 方方向向性性好好，几几乎乎是是一一束束平平行光行光 1.工作原理：工作原理：4.7.44.7.4激光加工激光加工激光加工激光加工当当激激光光束束照照射射到到工工件件表表面面时时，光光能能被被吸吸收收，转转化化成成热热能能，使使照照射射斑斑点点处处温温度度迅迅速速升升高高、熔熔化化、气气化

114、化而而形形成成小小坑坑，由由于于热热扩扩散散，使使斑斑点点周周围围金金属属熔熔化化，小小坑坑内内金金属属蒸蒸气气迅迅速速膨膨胀胀，产产生生微微型型爆爆炸炸，将将熔熔融融物物高高速速喷喷出出并并产产生生一一个个方方向向性性很很强强的的反冲击波，于是在被加工表面上打出一个上大下小的孔。反冲击波，于是在被加工表面上打出一个上大下小的孔。激光器激光器工件工件工作台工作台激光加工原理图激光加工原理图光阑光阑反射镜反射镜聚焦镜聚焦镜电源142特制内容 固体激光器固体激光器 YAG（结晶母材由钇、铝和石榴石构成）激光器 红宝石激光器混合气体：氦约80%，氮约15%， CO2 约5%通过高压直流放电进行激励波

115、 长 10.6m，为不可见光能量效率5% 15%反射凹镜反射平镜电极放电管CO2气体冷却水进口冷却水出口激光高压直流电源CO2激光器示意图 气体激光器气体激光器COCO2 2激光器（下图）激光器（下图）q 激光器143特制内容 加工材料范围广，适用于加工各种金属材料和非金属材料，特别适用于加工高熔点材料、耐热合金及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料。 加工性能好，可透过透明材料加工，可在其他加工方法不易达到的狭小空间进行加工。 非接触加工方式，热变形小，加工精度较高。 可进行微细加工。激光聚焦后焦点直径理论上可小至1以下，实际上可实现0.01mm的小孔加工和窄缝切割。 加工速度快，效率高。 激光加工

116、不仅可以进行打孔和切割，也可进行焊接、热处理等工作。 激光加工可控性好，易于实现自动控制。加工设备昂贵。q 激光加工特点144特制内容（1 1） 激光打孔激光打孔 广泛应用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、陶瓷、玻璃等非金属材料，和硬质合金、不锈钢等金属材料的小孔加工。 激光打孔具有高效率（打一个孔只需0.001秒）、低成本的特点，特别适合微小群孔加工。 q 激光加工应用145特制内容（2 2）激光切割）激光切割 激光切割具有切缝窄、速度快、热影响区小、省材料、成本低等优点，并可以在任何方向上切割。 可以切割钢板、不锈钢、钛、钽、镍等金属材料，以及布匹、木材、纸张、塑料等非金属材料。146特制内容（4 4）激光热处理）激光热处理 采用激光热处理时，加热速度高，工件不产生热变形，主要用于表面淬火。 优点：快速、硬化均匀、变形小，特别适用于形状复杂零件的表面淬火工艺。 （3 3）激光焊接）激光焊接 与打孔相比，激光焊接所需能量密度较低，因不需将材料气化蚀除，而只要将工件的加工区烧熔使其粘合在一起。 优点：没有焊渣，不需去除工件氧化膜，可实现不同材料之间的焊接，特别适宜微型机械和精密焊接。147特制内容激光焊接车身激光切割148特制内容