金属切削机床及各种加方法

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1、第第2章章金属切削机床及各种加工方法金属切削机床及各种加工方法2.1金属切削机床金属切削机床2.2外圆表面加工外圆表面加工2.3内圆表面加工内圆表面加工2.4平面加工平面加工2.5螺纹加工螺纹加工2.6齿轮齿形加工齿轮齿形加工2.7特种加工特种加工7/22/20241机械工程学院机械制造基础l按加工性质和加工刀具共分按加工性质和加工刀具共分12类（表类（表2.1）l按照机床通用性（万能程度）按照机床通用性（万能程度）（1）通用机床（万能机床）：）通用机床（万能机床）：（2）专门化机床（专能机床）：）专门化机床（专能机床）：（3）专用机床：）专用机床：2.1金属切削机床金属切削机床2.1.1金属

2、切削机床的分类金属切削机床的分类l按照加工精度：按照加工精度： l按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动7/22/20242机械工程学院机械制造基础2.1.2金属切削机床型号编制方法金属切削机床型号编制方法l国产机床型号：（国产机床型号：（代表字母，代表字母，代表数字）代表数字）类别类别代号代号（特性代号）（特性代号） 组别组别代号代号型别型别代号代号主参数（主参数（主轴数）主轴数）（重大改进）（重大改进）（）（）（）XK6030AC6140C620M1432C214067/22/20243机械工程学院机械制造基础表表2.3 2.3 各类主要机床的主参

3、数和折算系数各类主要机床的主参数和折算系数机机 床床主主 参参 数数 名名 称称折折 算算 系系 数数卧式车床卧式车床立式车床立式车床摇臂钻床摇臂钻床卧式镗床卧式镗床坐标镗床坐标镗床外圆磨床外圆磨床内圆磨床内圆磨床矩台平面磨床矩台平面磨床齿轮加工机床齿轮加工机床龙门铣床龙门铣床升降台铣床升降台铣床龙门刨床龙门刨床插床及牛头刨床插床及牛头刨床拉床拉床床身上最大回转直径床身上最大回转直径最大车削直径最大车削直径最大钻孔直径最大钻孔直径镗轴直径镗轴直径工作台面宽度工作台面宽度最大磨削直径最大磨削直径最大磨削孔径最大磨削孔径工作台面宽度工作台面宽度最大工件直径最大工件直径工作台面宽度工作台面宽度工作台

4、面宽度工作台面宽度最大刨削宽度最大刨削宽度最大插削及刨削长度最大插削及刨削长度额定拉力（额定拉力（t t）1/101/101/1001/1001/11/11/101/101/101/101/101/101/101/101/101/101/101/101/1001/1001/101/101/1001/1001/101/101/11/17/22/20244机械工程学院机械制造基础2.1.3机床的基本构造机床的基本构造l基本构件：基本构件：主传动部件主传动部件进给运动部件进给运动部件动力源动力源刀具安装装置刀具安装装置工件安装装置工件安装装置支承件支承件2.1.4机床的基本传动类型机床的基本传动类型

5、机床的基本传动类型有机械、液压、气动、电伺服机床的基本传动类型有机械、液压、气动、电伺服等。最常用的有机械传动和液压传动。等。最常用的有机械传动和液压传动。7/22/20245机械工程学院机械制造基础传动副及符号传动副及符号l机械传动：机械传动：7/22/20246机械工程学院机械制造基础结构图结构图7/22/20247机械工程学院机械制造基础机械传动传动比机械传动传动比：传动链传动链：从输入到输出方向，由若干传动副依次组合起来从输入到输出方向，由若干传动副依次组合起来的传动系统。的传动系统。传动系统图：传动系统图：用国家标准规定的符号表示的传动系统。用国家标准规定的符号表示的传动系统。传动结

6、构式：传动结构式：按传动链次序用传动轴号和传动副的结构参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。数表示的传动关系式。传动平衡式：传动平衡式：用数字表达式排列的方程式来表示传动链用数字表达式排列的方程式来表示传动链“末端件末端件”（起始和终了传动件）之间的传动关系。（起始和终了传动件）之间的传动关系。传动级数：传动级数：传动系统输出转速不同个数。传动系统输出转速不同个数。7/22/20248机械工程学院机械制造基础传动结构式：传动结构式：例例传动平衡式：传动平衡式：7/22/20249机械工程学院机械制造基础（1）滑移齿轮变速滑移齿轮变速传动结构式：传动结构式：-机床中常用的变

7、速机构：机床中常用的变速机构：7/22/202410机械工程学院机械制造基础传动结构式：传动结构式：-（2）离合器变速离合器变速7/22/202411机械工程学院机械制造基础结构图结构图7/22/202412机械工程学院机械制造基础传动结构式：-（3）塔轮变速塔轮变速7/22/202413机械工程学院机械制造基础结构图结构图7/22/202414机械工程学院机械制造基础机床传动系统的分析方法：机床传动系统的分析方法：“抓两头，连中间抓两头，连中间”7/22/202415机械工程学院机械制造基础C616车床传动系统车床传动系统7/22/202416机械工程学院机械制造基础例例7/22/20241

8、7机械工程学院机械制造基础进给运动：进给运动：例例主运动：主运动：7/22/202418机械工程学院机械制造基础丝杠螺母进给：丝杠螺母进给：（S为丝杠导程）为丝杠导程）齿轮齿条进给：齿轮齿条进给：（m为末级齿轮模数）为末级齿轮模数）进给量计算进给量计算：机床挂轮的要求：机床挂轮的要求：1）备用齿轮中应有选用齿轮齿数；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：要防止挂轮互相干涉，要求满足下列条件：za+zbzd+kzc+zdzb+k其中其中k=1522，zd、zb为大齿轮为大齿轮车、铣螺纹时要求进给量应与加工螺纹的螺距或导程相等，齿轮加车、铣螺纹时要求进给量应与加工螺

9、纹的螺距或导程相等，齿轮加工时，滚刀转过工时，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。轮齿数。7/22/202419机械工程学院机械制造基础练习：练习： 车制外螺纹，已知除挂轮以外传动车制外螺纹，已知除挂轮以外传动比为比为1 1，P P丝丝6mm6mm，限用，限用1010个配换齿轮个配换齿轮（2020，3030，3535，4040，5050，6565，8787，120120，127127），车削），车削P P工工0

10、.8mm0.8mm的单线螺纹，试的单线螺纹，试计算配换齿轮。计算配换齿轮。7/22/202420机械工程学院机械制造基础液压系统的主要组成部分：液压系统的主要组成部分：动力源动力源速度控制回路速度控制回路压力控制回路压力控制回路方向控制回路方向控制回路执行机构执行机构液压附件液压附件l机床的液压传动简介机床的液压传动简介7/22/202421机械工程学院机械制造基础2.2外圆表面的加工外圆表面的加工外圆表面是轴类、盘类、套类零件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车削加工车削加工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

11、削的方法l工件的装工件的装夹夹l车车床床7/22/202422机械工程学院机械制造基础（1）易于保证各外圆表面及其它表面间的位置精度易于保证各外圆表面及其它表面间的位置精度(2)粗粗车车：精精度度IT13IT11、表表面面粗粗糙糙度度Ra5012.5m；半精车：精度半精车：精度IT10IT9、表面粗糙度、表面粗糙度Ra6.33.2m精车精车：精度精度IT8IT6、表面粗糙度、表面粗糙度Ra1.60.8m（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（4）切削过程平稳、切削效率高切削过程平稳、切削效率高（5）刀具简单，适应性广）刀具简单，适应性广l车削的工艺特点车削的工艺特点:7/2

12、2/202423机械工程学院机械制造基础2.2.2磨削加工磨削加工（1）磨料磨料：刚玉类（：刚玉类（Al2O3，包括棕刚玉、白刚玉等）包括棕刚玉、白刚玉等）碳化硅类（碳化硅类（SiC，包括黑色碳化硅、绿色碳化硅）包括黑色碳化硅、绿色碳化硅）高硬度磨料（立方氮化硼高硬度磨料（立方氮化硼CBN、金刚石等）金刚石等）（2）磨磨料料粒粒度度：砂砂轮轮越越粗粗效效率率越越高高，但但加加工工表表面面质质量量差差。 粗加工和磨软材料时选粗砂轮，精加工及磨硬材料时选细砂轮。粗加工和磨软材料时选粗砂轮，精加工及磨硬材料时选细砂轮。（3）结合剂结合剂：陶瓷、树脂、橡胶及金属结合剂等：陶瓷、树脂、橡胶及金属结合剂等

13、（4）硬度硬度：指砂轮磨料脱落的难易程度：指砂轮磨料脱落的难易程度加工硬材料用软砂轮，加工软材料用硬砂轮。加工硬材料用软砂轮，加工软材料用硬砂轮。（5）组织组织：磨料、结合剂与气孔的比例：磨料、结合剂与气孔的比例加工软材料用疏松的砂轮（防止砂轮堵塞）加工软材料用疏松的砂轮（防止砂轮堵塞）（6）形状形状、尺寸与特性代号：、尺寸与特性代号：GB80ZR1AP3004磨料（白刚玉）磨料（白刚玉）粒度粒度硬度硬度结合剂（陶瓷）结合剂（陶瓷）形状（平）形状（平）尺寸尺寸l l砂轮砂轮7/22/202424机械工程学院机械制造基础l l磨削过程：磨削过程：切削；刻划；滑擦切削；刻划；滑擦l l外圆磨床外圆

14、磨床7/22/202425机械工程学院机械制造基础（1）径向分力）径向分力Fy较大较大（2）磨削温度高）磨削温度高（3）精度高）精度高IT7IT6、表面粗糙度小表面粗糙度小Ra0.20.8m（4）砂轮有自锐作用（磨粒有自锐性、磨钝磨粒的脱落）砂轮有自锐作用（磨粒有自锐性、磨钝磨粒的脱落）（5）磨削加工的工件材料范围广）磨削加工的工件材料范围广可可以以加加工工高高硬硬度度的的材材料料，但但不不能能加加工工塑塑性性较较大大的的软材料，如有色金属紫铜、铝合金等。软材料，如有色金属紫铜、铝合金等。l磨削的工艺特点磨削的工艺特点7/22/202426机械工程学院机械制造基础l l外圆磨削工艺方法外圆磨削

15、工艺方法纵磨法：纵磨法：加工时径向力小，加工质量好，但效率低，加工时径向力小，加工质量好，但效率低，且对前道工序要求较高（必须经过半精车或精车）。且对前道工序要求较高（必须经过半精车或精车）。用于加工细长工件，但见小批量生产。用于加工细长工件，但见小批量生产。7/22/202427机械工程学院机械制造基础l外圆磨削工艺方法外圆磨削工艺方法横磨法：横磨法：加工时径向力大，加工质量略差，效率高。加工时径向力大，加工质量略差，效率高。用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件。用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件。7/22/202428机械工程学院机械制造基础深磨法：深磨法：一次磨削量大，

16、加工时径向力大，加工质量略一次磨削量大，加工时径向力大，加工质量略差，效率高。用于批量生产短而粗刚性较好的工件。差，效率高。用于批量生产短而粗刚性较好的工件。l外圆磨削工艺方法外圆磨削工艺方法7/22/202429机械工程学院机械制造基础无心磨削无心磨削：l外圆磨削工艺方法外圆磨削工艺方法7/22/202430机械工程学院机械制造基础l外圆磨削工艺方法外圆磨削工艺方法无心磨削：无心磨削：一次磨削完成，加工质量好一次磨削完成，加工质量好IT6IT5,Ra0.80.2m，效率高。用于批量生产光轴、销轴和套，效率高。用于批量生产光轴、销轴和套，工件外圆表面不允许有阶梯、轴向通槽工件外圆表面不允许有阶

17、梯、轴向通槽。7/22/202431机械工程学院机械制造基础2.2.3研磨研磨（视频）（视频）（1）研磨方法研磨方法：研磨工具（常用铸铁材料）；研磨工具（常用铸铁材料）；研研磨磨工工具具材材料料要要求求硬硬度度较较低低，能能包包容容异异物物，耐耐磨磨性好。常用材料为铸铁。性好。常用材料为铸铁。研磨剂研磨剂：为磨粒与调和剂的调和物。：为磨粒与调和剂的调和物。通通常常磨磨粒粒有有刚刚玉玉、碳碳化化硅硅、金金刚刚砂砂等等，调调和和剂剂为为机机油与红丹粉混合物。油与红丹粉混合物。7/22/202432机械工程学院机械制造基础（2）研磨的特点：研磨的特点：（a）速度低、压力小，加工精度达速度低、压力小，

18、加工精度达IT6IT4、表面粗表面粗糙度最小达糙度最小达Ra0.10.008m。（b）切削余量小，通常为切削余量小，通常为0.0050.05mm，要求前道工要求前道工序精度高，表面质量好。序精度高，表面质量好。（c）可以纠正形状误差，但不能改变位置误差。可以纠正形状误差，但不能改变位置误差。（d）适应性广，可用于各种材料的工件加工。适应性广，可用于各种材料的工件加工。7/22/202433机械工程学院机械制造基础2.2.4外圆表面的加工方案分析外圆表面的加工方案分析l举例分析：举例分析：1.加加工工10件件45钢钢（调调质质）轴轴外外圆圆，尺尺寸寸精精度度h9，表表面面粗粗糙糙度度Ra3.2。

19、加工方案：粗车加工方案：粗车半精车半精车2.加工加工45钢（调质）轴外圆，尺寸精度钢（调质）轴外圆，尺寸精度h7，表面粗糙度表面粗糙度Ra1.6。加工方案：加工方案：A.粗车粗车半精车半精车磨削（批量或单件）磨削（批量或单件）B粗车粗车半精车半精车精车（单件）精车（单件）3.加加工工10件件T12A（淬淬火火）轴轴套套外外圆圆，尺尺寸寸精精度度h7，表表面面粗粗糙糙度度Ra1.6。加工方案：粗车加工方案：粗车半精车半精车磨削磨削4.加工加工10件件紫铜轴套外圆，尺寸精度紫铜轴套外圆，尺寸精度h6，表面粗糙度表面粗糙度Ra0.8。加工方案：粗车加工方案：粗车半精车半精车精车精车5.加加工工10件

20、件45钢钢（调调质质）轴轴外外圆圆，尺尺寸寸精精度度h5，表表面面粗粗糙糙度度Ra0.08。加工方案：粗车加工方案：粗车半精车半精车磨削磨削研磨研磨7/22/202434机械工程学院机械制造基础麻花钻的角度：麻花钻的角度：前角前角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。为螺旋面，故越靠近中心，前角越小，横刃为负前角。侧后角侧后角为轴向圆柱剖面内后刀面与切削平面的夹角为轴向圆柱剖面内后刀面与切削平面的夹角。故越靠。故越靠近中心，后角越大。近中心，后角越大。顶角顶角2两主切削刃在中心截面上投影

21、的夹角。标准钻头顶角为两主切削刃在中心截面上投影的夹角。标准钻头顶角为118。横刃斜角横刃斜角主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。螺旋角螺旋角最外缘螺旋线切线与轴线的夹角最外缘螺旋线切线与轴线的夹角2.3内圆表面加工内圆表面加工2.3.1钻铰加工钻铰加工l钻孔钻孔（1）麻花钻：）麻花钻：直柄麻花钻（直柄麻花钻（0.520）锥柄麻花钻（锥柄麻花钻（880）钻头结构：钻头结构：钻头一般为高速钢材料。钻头一般为高速钢材料。7/22/202435机械工程学院机械制造基础（2）钻床钻床工件回转，钻头轴向进给（如车床等钻孔），钻孔时孔工件回转，钻头轴向进给（如车床等

22、钻孔），钻孔时孔径会变化，形成锥度、鼓形等。径会变化，形成锥度、鼓形等。回转并轴向进给（如钻床、铣床、镗床等钻孔），钻孔回转并轴向进给（如钻床、铣床、镗床等钻孔），钻孔时易出现孔的偏斜；时易出现孔的偏斜；（3）钻孔的方式：钻孔的方式：7/22/202436机械工程学院机械制造基础钻孔钻孔7/22/202437机械工程学院机械制造基础v钻头刚性差，易引偏；钻头刚性差，易引偏；v钻孔排屑困难，切屑挤压、摩擦已加工表面，表面质量差；钻孔排屑困难，切屑挤压、摩擦已加工表面，表面质量差；v钻孔加工生产效率低；钻孔加工生产效率低；v钻孔精度钻孔精度IT13IT11，Ra为为5012.5m（4）防止钻头引偏

23、的措施：防止钻头引偏的措施：钻头切削刃要对称钻头切削刃要对称;先加工平面，防止表面不平而引偏；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；用短而粗的钻头先钻一引孔；采用小进给，减小轴向力；采用小进给，减小轴向力；使用钻套引导，合理使用切削液。使用钻套引导，合理使用切削液。（3）钻孔的特点：钻孔的特点：7/22/202438机械工程学院机械制造基础钻钻孔孔用用于于所所有有实实体体零零件件上上孔孔粗粗加加工工，孔孔径径0.550，一般超过一般超过50的孔不直接钻孔；的孔不直接钻孔；钻钻孔孔一一般般用用于于软软材材料料零零件件的的加加工工，不不适适合合硬硬材材料料零零件孔的加工。（特殊

24、情况可用合金钻头钻淬硬材料）件孔的加工。（特殊情况可用合金钻头钻淬硬材料）（5）钻孔的应用）钻孔的应用7/22/202439机械工程学院机械制造基础（1）钻头：钻头：扩孔钻（多齿，刚性好）扩孔钻（多齿，刚性好）也可用麻花钻（麻花钻的横刃不切削）也可用麻花钻（麻花钻的横刃不切削）（2）扩孔的特点扩孔的特点：加工精度加工精度IT10IT9，Ra6.33.2m；扩孔钻头的切削刃短，无横刃，切削条件好；扩孔钻头的切削刃短，无横刃，切削条件好；扩孔加工余量小，容屑槽较浅，钻头刚性好，扩孔加工余量小，容屑槽较浅，钻头刚性好，可大进给高速切削，效率高；可大进给高速切削，效率高；钻头有多个切削刃，导向性好，切

25、削平稳，可校正毛坯孔轴钻头有多个切削刃，导向性好，切削平稳，可校正毛坯孔轴线偏斜。线偏斜。（3）扩孔的应用：扩孔的应用：用于小孔基础上的孔径扩大，一般孔径小于用于小孔基础上的孔径扩大，一般孔径小于80用于半精加工低硬度材料的孔用于半精加工低硬度材料的孔l扩孔扩孔7/22/202440机械工程学院机械制造基础l铰孔铰孔（1）铰刀：铰刀：手动铰刀（锥度小而长手动铰刀（锥度小而长150）机用铰刀（锥度较短机用铰刀（锥度较短1080）（2）铰孔的特点：铰孔的特点：铰孔余量小（粗铰铰孔余量小（粗铰0.150.35mm），），切削速度低，切削力小，切削速度低，切削力小，发热少，铰刀导向性好，切削平稳，加工

26、质量好；发热少，铰刀导向性好，切削平稳，加工质量好；加工精度加工精度IT87，Ra1.60.4m；铰孔的适应性较差，一把铰刀只能加工一种尺寸精度的孔，不铰孔的适应性较差，一把铰刀只能加工一种尺寸精度的孔，不宜加工非标孔、台阶孔、盲孔、非连续表面（如轴向有键槽等），宜加工非标孔、台阶孔、盲孔、非连续表面（如轴向有键槽等），不能加工硬材料工件；不能加工硬材料工件；铰孔可纠正孔的形状误差，不能纠正位置误差。铰孔可纠正孔的形状误差，不能纠正位置误差。（3）铰孔的应用：铰孔的应用：铰孔用于软材料零件孔的精加工，不能加工硬材料；铰孔用于软材料零件孔的精加工，不能加工硬材料；铰孔孔径铰孔孔径1807/22/

27、202441机械工程学院机械制造基础2.3.2镗削加工镗削加工1.镗孔刀：镗孔刀：单刃镗刀；浮动镗刀；单刃镗刀；浮动镗刀；可调镗排；万能镗排可调镗排；万能镗排。2.镗孔的方式：镗孔的方式：车床镗孔，与车外圆相似车床镗孔，与车外圆相似镗镗床床类类机机床床镗镗孔孔：主主运运动动为为镗镗刀刀旋旋转转，进进给给运运动动为为镗镗刀刀轴轴向向进进给或工件轴向进给给或工件轴向进给l镗孔精度镗孔精度u普通机床镗孔精度普通机床镗孔精度IT8IT7，Ra1.60.8muu坐标镗床镗孔精度坐标镗床镗孔精度IT7IT6，Ra0.04m7/22/202442机械工程学院机械制造基础l镗孔加工特点镗孔加工特点（1）单刃镗

28、刀镗孔特点单刃镗刀镗孔特点适应性广，灵活，但对操作工人技术水平要求较高；适应性广，灵活，但对操作工人技术水平要求较高；可以校正原有孔的轴线位置偏差；可以校正原有孔的轴线位置偏差；生生产产率率较较低低，镗镗杆杆刚刚性性差差，单单刃刃切切削削，调调整整时时间间长长，一一般用于单件、小批量生产。般用于单件、小批量生产。（2）浮动镗刀镗孔特点浮动镗刀镗孔特点加工质量高，浮动可减少刀杆、刀具安装偏差；加工质量高，浮动可减少刀杆、刀具安装偏差；生产效率高，双刃切削，操作方便；生产效率高，双刃切削，操作方便；刀具结构复杂，对刀具刃磨要求较高，刃口要对称，刀具结构复杂，对刀具刃磨要求较高，刃口要对称，一般用于

29、较大孔径的批量生产。一般用于较大孔径的批量生产。7/22/202443机械工程学院机械制造基础2.3.3拉削加工拉削加工1.拉拉刀刀：其其截截面面形形状状为为加加工工孔孔的的轴轴向向端端面面形形状状，它它把把总总的的切切削削量分散到拉刀的各个刀齿上。量分散到拉刀的各个刀齿上。拉拉孔孔加加工工要要求求工工件件安安装装采采用用浮浮动动式式结结构构，防防止止孔孔中中心心与与拉拉刀刀中中心不重合，而破坏拉刀。心不重合，而破坏拉刀。 2.拉孔的特点：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，拉削速度低，切削量小，拉削平稳，刀具磨损慢，加工精度高，表面质量好表面质量好 l拉削

30、精度拉削精度IT7IT6，Ra0.80.4m l拉削刀具结构复杂，制造困难，成本高拉削刀具结构复杂，制造困难，成本高 l拉削效率高，一般用于批量生产拉削效率高，一般用于批量生产 l拉削加工适应性好，可以加工各种截面形状的孔，但不能加工拉削加工适应性好，可以加工各种截面形状的孔，但不能加工阶梯孔薄壁零件孔及轴向尺寸太大的孔。阶梯孔薄壁零件孔及轴向尺寸太大的孔。7/22/202444机械工程学院机械制造基础2.3.4磨孔磨孔 l磨孔方法磨孔方法（1）纵纵磨磨法法：要要求求砂砂轮轮加加长长杆杆的的刚刚性性要要好好，磨磨削削时时超超越越工工件件口口距距离离为为砂砂轮轮宽宽度度的的1/31/2，否否则则

31、会会出出现现加加工误差。工误差。（a）超越距离太短超越距离太短（b）超越距离太长超越距离太长7/22/202445机械工程学院机械制造基础（2）横磨法）横磨法（3）无心内圆磨削：）无心内圆磨削：适用于薄壁大圆孔适用于薄壁大圆孔（4）坐标磨削）坐标磨削7/22/202446机械工程学院机械制造基础l磨孔的特点：磨孔的特点：砂轮轴长，刚性差，易变形、振动，加工质量差砂轮轴长，刚性差，易变形、振动，加工质量差磨削内孔精度磨削内孔精度IT8IT6，Ra0.80.4m砂轮直径小，线速度低，磨削效率低砂轮直径小，线速度低，磨削效率低砂轮直径小，磨料切削次数多，磨损快砂轮直径小，磨料切削次数多，磨损快切削温

32、度较高，冷却条件差切削温度较高，冷却条件差排屑困难，易堵塞砂轮排屑困难，易堵塞砂轮适应性好，可以加工硬材料，盲孔、阶梯孔等适应性好，可以加工硬材料，盲孔、阶梯孔等7/22/202447机械工程学院机械制造基础2.3.5研磨孔和珩磨孔研磨孔和珩磨孔 l研研磨磨孔孔：与与研研磨磨外外圆圆一一样样，用用于于单单件件、小小批量孔的光整加工批量孔的光整加工7/22/202448机械工程学院机械制造基础l珩磨珩磨孔孔研磨余量研磨余量0.020.15mm，精度达精度达IT6IT5，Ra0.20.025m；用于用于151500mm孔的批量光整加工及深孔加孔的批量光整加工及深孔加工；加工效率高。工；加工效率高。

33、为了降低表面粗糙为了降低表面粗糙度，珩磨表面形成的度，珩磨表面形成的是不重复的交叉网纹。是不重复的交叉网纹。粗磨粗磨2为为4060精磨精磨2为为15457/22/202449机械工程学院机械制造基础2.3.6内圆表面加工方案分析内圆表面加工方案分析例题：例题：孔径孔径Ra(m)材料及热处理材料及热处理数量数量加工方案加工方案10H71.645钢调质钢调质5钻钻-扩扩-铰铰35H71.645钢调质钢调质5钻钻-扩扩-铰或镗铰或镗35H71.645钢调质钢调质50000 钻钻-粗铰粗铰-精铰精铰35H60.145钢淬火钢淬火5钻钻-扩扩-铰铰-研磨研磨35H70.145钢调质钢调质50000 钻钻

34、-扩扩-铰铰-珩磨珩磨100H81.645钢调质钢调质50000 钻钻-扩扩-镗镗100H71.6T12A淬火淬火5钻钻-扩扩-镗镗-磨磨100H71.6紫铜紫铜50000 钻钻-扩扩-镗镗7/22/202450机械工程学院机械制造基础2.4平面加工平面加工2.4.1铣削加工铣削加工 l铣削工艺特点：铣削工艺特点：（1）生产率较高生产率较高（2）刀齿散热条件较好刀齿散热条件较好（3）切削过程不平稳切削过程不平稳（4）铣铣削削加加工工精精度度IT98，Ra6.31.6m；高高速速铣铣精度精度IT76，Ra1.60.4ml铣削加工应用铣削加工应用l铣削加工刀铣削加工刀具具立铣刀、盘铣刀、三面刃铣刀

35、等立铣刀、盘铣刀、三面刃铣刀等平面、直槽、平面、直槽、T形槽、燕尾槽、形槽、燕尾槽、三维内外形状等三维内外形状等7/22/202451机械工程学院机械制造基础l铣削方式铣削方式（1）周铣法：用圆周齿进行铣削加工周铣法：用圆周齿进行铣削加工逆铣逆铣顺铣顺铣切削运动切削运动切削方向与进给方向相反切削方向与进给方向相反切削方向与进给方向相同切削方向与进给方向相同切削厚度切削厚度由由0最大最大由最大由最大0刀具磨损刀具磨损初期有滑擦，磨损快初期有滑擦，磨损快刀齿易切入，寿命长刀齿易切入，寿命长作用力作用力垂垂直直分分力力使使工工件件上上抬抬，不不利于夹紧工件；利于夹紧工件；水水平平分分力力与与进进给给

36、反反向向，消消除了丝杠间隙，进给平稳除了丝杠间隙，进给平稳垂垂直直分分力力使使工工件件下下压压，有有利于夹紧工件；利于夹紧工件；水水平平分分力力与与进进给给同同向向，由由于于丝丝杠杠间间隙隙，工工作作台台会会前前窜，造成啃刀或打刀。窜，造成啃刀或打刀。表面质量表面质量表面粗糙表面粗糙表面光洁表面光洁使用情况使用情况常用常用无间隙进给机床采用无间隙进给机床采用7/22/202452机械工程学院机械制造基础（2）端铣法）端铣法：用端面齿进行铣削加工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；端铣法刀杆刚性好，可大用量切削，效率较周铣高；端端铣铣时时有有多多个个切切削削刃刃同同

37、时时切切削削，切切削削平平稳稳性性好好，周周铣铣只只有有一一个个到到两两个个齿齿切切削削，切切削削平平稳稳性性较较差差，加加工工质质量量比比端铣低一个等级；端铣低一个等级；端铣刀齿有修光过渡刃和副刀刃，加工质量较好；端铣刀齿有修光过渡刃和副刀刃，加工质量较好；端端铣铣到到结结构构简简单单，可可镶镶嵌嵌硬硬质质合合金金刀刀片片，周周铣铣刀刀结结构构复杂；复杂；端端铣铣适适应应性性较较差差，一一般般用用于于加加工工大大平平面面，周周铣铣适适应应性性较好，可以加工平面、各种沟槽等。较好，可以加工平面、各种沟槽等。7/22/202453机械工程学院机械制造基础2.4.2刨削平面刨削平面 l刨削的工艺特

38、点：刨削的工艺特点：（1）精度低精度低IT9IT8，Ra6.31.6m；（2）效率低；效率低；（3）刀具结构简单刀具结构简单 l宽宽刃刃精精刨刨：加加工工表表面面粗粗糙糙度度Ra1.60.4m，直直线线度度不不大大于于0.02mm/1m，可可代代替替刮刮研研或或磨磨削削，以以保保证证平平面贴合度，常用于导轨面、结合面的精加工面贴合度，常用于导轨面、结合面的精加工 l刨削加工应用刨削加工应用：加工平面、直通沟槽等。加工平面、直通沟槽等。l刨削方法：刨削方法：牛头刨床加工，龙门刨床加工牛头刨床加工，龙门刨床加工7/22/202454机械工程学院机械制造基础l插削加工：插削加工：插削方法：插削方法：

39、立式刨削立式刨削插削应用：插削应用：常用于内孔直槽或外形的加工。常用于内孔直槽或外形的加工。7/22/202455机械工程学院机械制造基础2.4.3磨削平面磨削平面 l 周周磨磨：卧卧轴轴矩矩台台，精精度度高高IT7IT6，表表面面质质量量好好Ra1.60.4m，用于精加工。用于精加工。 l端端磨磨：立立轴轴圆圆台台，加加工工精精度度低低，表表面面质质量量差差，但但效效率高，用于粗加工代替铣、刨。率高，用于粗加工代替铣、刨。 l砂带磨削砂带磨削2.4.4平面的其它加工方法平面的其它加工方法1.拉削平面拉削平面2.研磨研磨3.刮研：可以得到较高的直线度和平面度（刮研：可以得到较高的直线度和平面度

40、（0.010.0025mm/m），），主要用于导轨等高精度结合面加工，提高导主要用于导轨等高精度结合面加工，提高导向精度和接触程度，适用于单件小批量生产。向精度和接触程度，适用于单件小批量生产。7/22/202456机械工程学院机械制造基础2.4.4平面加工方案分析平面加工方案分析实例：平板表面：实例：平板表面：110件件Q235IT8Ra0.8110000件件Q235IT8Ra1.6110件件紫铜紫铜IT8Ra0.8110件件Q235IT6Ra0.17/22/202457机械工程学院机械制造基础2.5.2铣削螺纹铣削螺纹l盘形或指形铣刀铣螺纹盘形或指形铣刀铣螺纹用于加工大导程螺纹，效率较高。

41、用于加工大导程螺纹，效率较高。l梳形螺纹铣刀铣螺纹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。用于批量加工小螺距较短的螺纹，效率较高。l旋风铣螺纹旋风铣螺纹精度不高，用于批量生产螺杆或精密丝杠的粗加工精度不高，用于批量生产螺杆或精密丝杠的粗加工2.5螺纹加工螺纹加工2.5.1螺纹的车削加工螺纹的车削加工l尖刀车削螺纹尖刀车削螺纹特特点点：精精度度高高，适适应应性性广广（可可以以加加工工各各种种牙牙形形、左左右右旋旋、内内外螺纹），但效率低。外螺纹），但效率低。l梳刀车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。特点：效率较高，但只能加工小螺距较短的螺纹。7/22/2

42、02458机械工程学院机械制造基础2.5.5螺纹的冷轧加工螺纹的冷轧加工l搓丝：效率高，但精度低，只能加工外螺纹。搓丝：效率高，但精度低，只能加工外螺纹。l滚压螺纹滚压螺纹：效率高，精度高，只能加工外螺纹。：效率高，精度高，只能加工外螺纹。2.5.6攻丝与套丝攻丝与套丝用于精度不高，螺距较小、直径不太大的内外螺纹的加工。用于精度不高，螺距较小、直径不太大的内外螺纹的加工。2.5.3螺纹的拉削加工螺纹的拉削加工批量生产精度较高的矩形或梯形内螺纹。批量生产精度较高的矩形或梯形内螺纹。2.5.4螺纹的磨削加工螺纹的磨削加工l单线砂轮磨削单线砂轮磨削适应性好，但效率低。适应性好，但效率低。l多线砂轮磨

43、削多线砂轮磨削用于磨削小螺距螺纹，效率高。用于磨削小螺距螺纹，效率高。l无心磨削无心磨削磨削小螺距螺纹时，一般不需要进行粗加工。磨削小螺距螺纹时，一般不需要进行粗加工。7/22/202459机械工程学院机械制造基础2.6齿轮的齿形加工齿轮的齿形加工l铣齿铣齿铣齿加工的特点：成本低，精度低，效率低。铣齿加工的特点：成本低，精度低，效率低。铣齿加工适用：单件小批量生产、修配精度较低的齿轮。铣齿加工适用：单件小批量生产、修配精度较低的齿轮。7/22/202460机械工程学院机械制造基础2.6.2展成法加工齿形展成法加工齿形l滚齿：滚齿：利用齿轮齿条啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿利用齿轮齿条啮合的

44、原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面运动轨迹的包络线。用于加工直齿、螺旋齿圆柱外齿轮及蜗轮等。面运动轨迹的包络线。用于加工直齿、螺旋齿圆柱外齿轮及蜗轮等。精度精度IT8IT7加工录像加工录像l插齿：插齿：利用齿轮啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面利用齿轮啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面运动轨迹的包络线。用于加工直齿圆柱内、外齿轮及齿条等。运动轨迹的包络线。用于加工直齿圆柱内、外齿轮及齿条等。7/22/202461机械工程学院机械制造基础l磨齿磨齿成形法磨齿：成形砂轮磨削，与盘铣刀铣齿相同。成形法磨齿：成形砂轮磨削，与盘铣刀铣齿相同。展成法磨齿：利用齿轮齿条啮合原理。展成法磨齿：利用齿轮齿条啮合

45、原理。2.6.3齿轮精加工方法齿轮精加工方法l剃齿：剃齿：利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工。利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工。加工时齿坯与剃齿刀直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原加工时齿坯与剃齿刀直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原齿轮精度基础上提高一个精度等级。一般用于软齿面齿轮加工。齿轮精度基础上提高一个精度等级。一般用于软齿面齿轮加工。l珩齿：珩齿：利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工。利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工。加工时齿坯与珩齿轮直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原加工时齿坯与珩齿轮直接啮合，不需要外加传动于齿坯，

46、可以在原齿轮精度基础上提高一个精度等级。一般用于硬齿面齿轮加工。齿轮精度基础上提高一个精度等级。一般用于硬齿面齿轮加工。返回返回7/22/202462机械工程学院机械制造基础车削装夹7/22/202463机械工程学院机械制造基础车削装夹7/22/202464机械工程学院机械制造基础车削加工7/22/202465机械工程学院机械制造基础车床7/22/202466机械工程学院机械制造基础铣削平面铣削平面7/22/202467机械工程学院机械制造基础铣削沟槽铣削沟槽7/22/202468机械工程学院机械制造基础周铣周铣7/22/202469机械工程学院机械制造基础齿齿轮轮加加工工7/22/20247

47、0机械工程学院机械制造基础2.7特种加工特种加工2.7.1特种加工技术及其特点特种加工技术及其特点特特种种加加工工技技术术概概念念：特特种种加加工工是是利利用用电电能能、热热能能、光光能能、化化学学能能、电电化化学学能能、声声能能和和特特殊殊机机械械能能等等使使材材料料成型的工艺方法。成型的工艺方法。特种加工技术的主要特点：特种加工技术的主要特点：（1）加工材料范围广，不受其力学性能的限制；）加工材料范围广，不受其力学性能的限制；（2）易于加工复杂型面、细微表面以及柔性零件；）易于加工复杂型面、细微表面以及柔性零件；（3）能能获获得得良良好好的的加加工工质质量量，热热应应力力、残残余余应应力力、变变形小；形小；（4）各种加工方法易于复合形成新的工艺方法。）各种加工方法易于复合形成新的工艺方法。制制造造技技术术发发展展趋趋势势：高高精精度度、高高效效率率、多多品品种种、小小批批量量、小小型型化化微型化；材料强度高、硬度高、耐热耐压等微型化；材料强度高、硬度高、耐热耐压等7/22/202471机械工程学院机械制造基础2.7.2特种加工的分类特种加工的分类电火花成型加工、电火花线切割电火花成型加工、电火花线切割超声加工超声加工电解加工、电铸加工电解加工、电铸加工电子束加工、离子束加工电子束加工、离子束加工激光加工激光加工高压水切割高压水切割7/22/202472机械工程学院机械制造基础