切削加工工艺基础PPT课件02

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1、 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础机械制造基础金工教研室制造科学与工程学院2007年春季学期第五讲：切削加工工艺常识 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础机器制造的全过程：认识切削加工矿藏机器原材料冶金工业铸造锻压焊接热处理毛坯零件切削加工特种加工零件装配调试焊接热处理热加工工艺冷加工工艺零件现代制造技术、信息技术 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础基本常识机器是如何制造出来机器是如何制造出来的？的？ 零件制造装配零件制造装配 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础基本常识零件制

2、造（材料成形）的方法有哪些？零件制造（材料成形）的方法有哪些？去除成形去除成形用分离的方法，把多余材料有序地用分离的方法，把多余材料有序地从基体上分离出去而成形的方法。如机械加工、钳从基体上分离出去而成形的方法。如机械加工、钳工、电火花加工、激光加工等工、电火花加工、激光加工等 受迫成形受迫成形利用材料的可成形性，使之在一定约利用材料的可成形性，使之在一定约束的条件下（如温度、边界、外力等）成形。如铸束的条件下（如温度、边界、外力等）成形。如铸造、锻造、粉末冶金等造、锻造、粉末冶金等 堆积成形堆积成形运用合并与连接的方法，把材料（气、运用合并与连接的方法，把材料（气、液、固态）有序地堆积起来的

3、成形方法。如焊接、液、固态）有序地堆积起来的成形方法。如焊接、RPRP 生长成形生长成形利用材料的活性进行成形的方法，如利用材料的活性进行成形的方法，如“ “克隆克隆” ”生物生物 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础本讲内容零件加工质量常识零件切削加工概述刀具及其切削加工磨具磨削加工概述精密与超精密加工概述 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、零件加工质量常识加工精度表面质量 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础1、加工精度的概念加工精度的概念尺寸精度尺寸精度IT01, IT0, IT1, IT2, ,

4、IT18 IT01, IT0, IT1, IT2, , IT18 等级等级形状精度形状精度直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度廓度位置精度位置精度平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动度、圆跳动和全跳动 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础加工精度和表面质量加工精度的影响因素加工原理误差加工原理误差近似的加工方法近似的加工方法机床机床, ,刀具及夹具误差刀具及夹具误差工件装夹误差工件装夹误差工艺系统变形误差工艺系统变形误差内应力内应力 2004

5、 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础工件装夹误差 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础工艺系统变形误差 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础内应力 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础2、表面质量表面质量的概念表面质量的概念 表面粗糙度表面粗糙度 表面变形强化表面变形强化 残余应力残余应力表面质量的影响因素表面质量的影响因素 切削残留面积切削残留面积 积屑瘤积屑瘤 工艺系统振动工艺系统振动 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、零件切削加工概述 2004 200

6、4 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础零件切削加工概述切削加工的基本模型切削加工的基本模型按照切削运动的实现方式按照切削运动的实现方式 钳工钳工: : 人工和手动工具人工和手动工具 机加工机加工: : 机械设备和机加工刀具机械设备和机加工刀具 刀具切削、磨具磨削、特种加工、精密刀具切削、磨具磨削、特种加工、精密/ /超精密加工超精密加工毛坯零件多余物:切屑刀具/磨具/工具切削运动 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础关于钳工工程训练中钳工基本操作加工类操作加工类操作: : 锯锯/ /锉锉/ /划线划线/ /刮削刮削/ /钻孔钻孔/ /攻丝攻丝装配操作装配操

7、作现代制造企业中的钳工另外还有很多类型另外还有很多类型工具钳工工具钳工 ( (例如例如FORDFORD公司的工具钳工三代单传公司的工具钳工三代单传) )检验钳工检验钳工维修钳工维修钳工 没有什么机器可以代替人来维修机器没有什么机器可以代替人来维修机器多媒体演示装配钳工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础关于机加工机加工的基本模型机加工的基本模型 刀具装在机床上刀具装在机床上 工件装在机床上工件装在机床上 切削运动是机床带动刀具和工件来切削运动是机床带动刀具和工件来实现的实现的零件：零件：可以装配到机器上的成品可以装配到机器上的成品毛坯：毛坯：切削加工前的零件切削加

8、工前的零件工件：工件：切削加工中的零件切削加工中的零件常见机加工机床：常见机加工机床： 车、铣、刨、磨、钻车、铣、刨、磨、钻刀具工件切削运动机床多媒体演示机械加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础讨论: 钳工的价值现代制造企业离不开钳工的理由现代制造企业离不开钳工的理由 特定情况下：灵活、经济、方便特定情况下：灵活、经济、方便vv例如维修和修配、复杂刀具的刃磨例如维修和修配、复杂刀具的刃磨 特定情况下：更容易保证产品质量特定情况下：更容易保证产品质量vv例如复杂产品的装配调整例如复杂产品的装配调整钳工也在不断自动化，那么钳工将要消失吗？钳工也在不断自动化，那么钳

9、工将要消失吗？ 肯定不会肯定不会根本原因：人仍然是制造过程的核心因素根本原因：人仍然是制造过程的核心因素 在许多环节上离不开人的主动参与，完全的无人制造是不可行、在许多环节上离不开人的主动参与，完全的无人制造是不可行、不现实的不现实的 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础切削加工工艺方法的特点对零件有基本要求有切削力，零件刀具必须有一定强度和刚度有切削力，零件刀具必须有一定强度和刚度应能找到比零件材料硬的刀具材料应能找到比零件材料硬的刀具材料方法种类多，适应性强精度范围宽：精度范围宽：加工零件的尺寸、重量、形状、材料范围宽加工零件的尺寸、重量、形状、材料范围宽 型面

10、类型不受限制，只要能装在机床上型面类型不受限制，只要能装在机床上 大小尺寸不受限制（轻的几克、葛洲坝船闸大小尺寸不受限制（轻的几克、葛洲坝船闸3030米米600600吨）吨）生产效率高 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础因此：切削加工是制造业的基础只有少数零件：通过精密铸造、精密锻造、粉末冶金成形通过精密铸造、精密锻造、粉末冶金成形塑料制品通过压制成形塑料制品通过压制成形绝大多数机器零件是切削加工最终成形占机器制造总工作量的占机器制造总工作量的 40406060但是少数零件难以成形：细微结构零件、高硬度或高强度零件细微结构零件、高硬度或高强度零件解决方法：发展特种

11、加工方法解决方法：发展特种加工方法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础特殊的机加工：精密和超精密零件加工超精密零件加工基本理论基本理论：去除的切削层越薄零件精度越高：去除的切削层越薄零件精度越高例如：例如： 金刚石车：去除金刚石车：去除1 1纳米厚的切削层（日本）纳米厚的切削层（日本） 零件表面原子重排：零件表面原子重排：“ “IBM”IBM”常见精密常见精密/ /超精密加工方法超精密加工方法研磨、离子束加工研磨、离子束加工 等等均不能采用简单的机械切削加工，而必须采用非机均不能采用简单的机械切削加工，而必须采用非机械切削方法：电、激光、化学、离子束械切削方法：电

12、、激光、化学、离子束 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础特殊的机加工：特种加工方法传统机械加工难以处理的零件材料特殊材料特殊： 很硬的零件：很硬的零件： 5 5淬火圆球中心钻淬火圆球中心钻 1 1的孔的孔 很软的零件：纯金属、铝合金，很粘刀很软的零件：纯金属、铝合金，很粘刀 很脆的零件：玻璃上钻孔、硅晶片切割很脆的零件：玻璃上钻孔、硅晶片切割 很贵的零件：不能形成很碎、难以回收的切屑很贵的零件：不能形成很碎、难以回收的切屑形状复杂或者特殊形状复杂或者特殊： 板材上雕刻的形状板材上雕刻的形状 模具上复杂的型腔模具上复杂的型腔怎么办？ 2004 2004 金工教研室金

13、工教研室机械制造基础机械制造基础非机械切削加工方法电电 电火花：电火花线切割、电火花打孔电火花：电火花线切割、电火花打孔 电解：复杂型腔电解：复杂型腔 电子束和离子束电子束和离子束光光 激光打孔、切割板材激光打孔、切割板材声声 超声振动切割：脆性材料切割超声振动切割：脆性材料切割其他方法：水射流、其他方法：水射流、RPRP等等多媒体演示特种加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础切削加工的发展方向：多种技术融合信息技术、自动控制、AI、CAD/CAM、CIMS等高技术相互融合，向高精度、高效率、自动化、柔性化、智能化方向发展加工设备加工设备数控化自动化、精密超精密

14、、高速超高速数控化自动化、精密超精密、高速超高速刀具刀具超硬材料：陶瓷、聚晶金刚石和立方氮化硼超硬材料：陶瓷、聚晶金刚石和立方氮化硼切削速度达到（数千米切削速度达到（数千米/ /分钟）分钟）生产规模生产规模单件小批量、单品种大批量单件小批量、单品种大批量 多品种变批量多品种变批量 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础三、刀具及其切削加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础1、切削加工中的零件零件的构成模型零件的构成模型零件型面名称母线轨迹线平面直线直线外圆直线圆内圆成形面曲线曲线机器锥面、螺纹、齿形、各种成型沟槽等 2004 2004

15、金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础零件的组成 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础零件表面的成形方法轨迹法轨迹法成形法展成法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础切削零件的分类因此，切削加工方法全部是针对型面的零件分为6类：功能及切削加工特点回转体：回转体：2 2类类轴类、盘套类轴类、盘套类非回转体：非回转体：4 4类类支架箱体类、六面体类、机身机座类支架箱体类、六面体类、机身机座类特殊类：其它难以归类的零件特殊类：其它难以归类的零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础轴类零件 2004 2004

16、金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础盘套类零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础支架箱体类零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础六面体类零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础机身机座类零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础特殊类零件 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础2、机床的切削运动主运动主运动 含义：含义： 由机床或人力提供的，由机床或人力提供的，促使刀具和工件之间产促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使前生相对运动，从而使前

17、刀面接近工件刀面接近工件 作用：作用： 是完成切削任务的主要是完成切削任务的主要运动运动 特征：特征： 速度较高，消耗机床功速度较高，消耗机床功率多率多 一般普通机床的主运动一般普通机床的主运动只有一个只有一个 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础2、机床的切削运动进给运动进给运动 含义含义 使刀具和工件之间产生附使刀具和工件之间产生附加的相对运动，加上主运加的相对运动，加上主运动即可不断地或连续地切动即可不断地或连续地切除材料，并获得具有一定除材料，并获得具有一定几个特征的表面几个特征的表面 作用作用 使工件不断投入切削过程使工件不断投入切削过程中中 特征特征 速

18、度较主运动低，消耗机速度较主运动低，消耗机床功率少，对于某个机床床功率少，对于某个机床加工零件时，进给运动可加工零件时，进给运动可以是一个或多个以是一个或多个 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础主运动与进给运动 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础课堂讨论下列切削加工方法的主运动和进给运动 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础机床的切削运动切削用量三要素切削用量三要素( (V V V Vc c c c 、f f、 p p) ) 切削速度切削速度V V V Vc c c c进给量f背吃刀量p 2004 2004

19、 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础课堂练习计算切削速度计算切削速度V V V Vc c c c （单位：（单位：（单位：（单位：m/minm/minm/minm/min） 车外圆，外圆直径为车外圆，外圆直径为mmmm，主轴转，主轴转速为速为r/minr/min V V V Vc c c c. . . .m/minm/minm/minm/min 刨平面，行程长度为刨平面，行程长度为mmmm，滑枕每，滑枕每分钟往返次分钟往返次 V V V Vc c c c. . . .m/minm/minm/minm/min 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础实战演练观察

20、不同切削速度下：转速与切削速度的关系转速与切削速度的关系转速一定，不同直径下的切削速度转速一定，不同直径下的切削速度不同切削速度的切削效果不同切削速度的切削效果端面切削的切削速度变化端面切削的切削速度变化 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础进给量f描述进给速度大小描述进给速度大小 mm/minmm/min、mm/smm/s 每转进给量每转进给量 每齿进给量每齿进给量 后两种意义更大后两种意义更大 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础工件上的表面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础仔细观察 2004 2004

21、 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础背吃刀量（吃刀深度）ap指出图中：待加工面待加工面加工表面加工表面已加工面已加工面ap p 待加工表面与已待加工表面与已加工表面的垂直加工表面的垂直距离距离 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础切削三要素 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础另外两个问题切断的待加工面切断的待加工面钻孔时的钻孔时的a ap p 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础3、切削加工的阶段为什么要划分阶段避免毛坯内应力的释放而影响加工精度避免毛坯内应力的释放而影响加工精度避免粗加工时较大的夹

22、紧力和切削力所引起的弹性避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精度的影响变形和热变形对精度的影响通过粗加工可及时发现毛坯的内在缺陷而决定取舍，通过粗加工可及时发现毛坯的内在缺陷而决定取舍，避免浪费更多工时。避免浪费更多工时。合理使用机床，以使精密机床长期保持其精度合理使用机床，以使精密机床长期保持其精度便于在加工过程中合理安排热处理工序便于在加工过程中合理安排热处理工序怎样划分阶段阶段名称尺寸公差表面粗糙度a（m）加工方法粗加工IT12IT112512.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等半精加工IT10IT96.33.2半精车、半精镗、半精铣、半精刨、扩孔等精加工IT8IT7

23、1.60.8精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗拉、粗铰等IT7IT60.80.2精磨、精拉、精铰等精密加工IT5IT30.10.008研磨、珩磨、超精加工、抛光等超精加工IT3以上0.012或更低金刚石刀具切削、超精研磨、抛光等热处理在工艺过程中的安排退火或正火调质淬火时效毛坯粗加工半精加工磨削加工刀具精加工精密加工超精加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础课堂讨论图示阀杆零件简图，整体淬火图示阀杆零件简图，整体淬火5560HRC5560HRC，请安排请安排 15h315h3和和 1212外圆表面外圆表面的加工工艺的加工工艺粗车半精车淬火粗磨精磨 2004 200

24、4 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础4、金属切削刀具的结构 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（1）关于切削的认识 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础车刀最基本的金属切削刀具 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（2）刀具结构种类整体式焊接式机夹式可转位式这是什么类型的刀具？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础机夹式可转位刀具 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础可转位刀片 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础

25、可转位刀具 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础SIMENS的可转位刀片 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础SIMENS的可转位铣刀 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（3）车刀切削部分的组成“三面两刃一尖” 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础仔细观察 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（4）刀具角度静止参考系基面Pr切削平面Ps正交平面(旧称主剖面)Po假定工作平面(旧称进给平面)Pf背平面Pp 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基

26、础机械制造基础刀具角度静止参考系 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础仔细观察 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础仔细观察 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础另外一种静止参考系 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础比较两种刀具角度静止参考系 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（5）刀具角度标注在主剖面中在主剖面中测量的角度测量的角度 前角前角o o 使刀口使刀口锋锋利利, ,影响切影响切削刃的削刃的强强度，度，525525 后角后角o o 减少刀具减

27、少刀具与工件之与工件之间间的摩擦的摩擦和磨和磨损损,412,412 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具角度标注在基面中测量的角在基面中测量的角度度 主偏角主偏角KrKr 其大小影响背向其大小影响背向力与力与进给进给力的比力的比例以及刀具寿命，例以及刀具寿命，外外圆车圆车刀的刀的KrKr可可取取9090、7575、6060、4545 副偏角副偏角KrKr 减少副切削刃与减少副切削刃与工件已加工表面工件已加工表面的摩擦的摩擦, ,减少振减少振动动, ,影响已加工表面影响已加工表面粗糙度粗糙度, , 515515 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础

28、机械制造基础刀具角度标注在切削平面中在切削平面中测量的角度测量的角度 刃倾角刃倾角s s 影响刀尖影响刀尖强强度和切屑流度和切屑流向向 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具角度标注外圆车刀 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具角度标注镗孔车刀 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础仔细观察：外圆车刀 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础外圆车刀标注角度简图绘制 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础更多示例作图车外圆车外圆车端面车端面切断切断镗通孔镗通

29、孔镗不通孔镗不通孔刨削平面刨削平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（6）刀具角度的作用主偏角的作用 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础主偏角对背向力p和刀具寿命的影响 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础副偏角的作用 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础副偏角r对a的影响 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刃倾角的作用 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刃倾角对切屑流向的影响 2004 2004 金工教研室金工教研室

30、机械制造基础机械制造基础前角作用：锋利与坚固 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础后角的作用：锋利 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（7）刀具的工作角度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具的工作角度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具的工作角度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刀具的工作角度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础5、刀具材料结合生活中的实际,如削苹果和削铅笔等,思考刀具材料应具备什么样的性能?

31、切削加工对刀具材料的要求:高硬度高硬度, ,高耐磨性高耐磨性, ,高耐热性高耐热性, ,足够的强度和韧性足够的强度和韧性以及一定工艺性能以及一定工艺性能能找到这样的材料吗？能找到这样的材料吗？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（1）刀具材料的种类手动工具材料V5m/minV5m/min普通机加工刀具材料V100m/min100m/minV100m/min（最高达（最高达1400m/min1400m/min） 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础常用手动工具材料碳素工具钢碳素工具钢 T8AT8A，T10AT10A，T12AT12A等等

32、切削温度切削温度250250以内，切削速度以内，切削速度5m/min5m/min 用于手动刀具用于手动刀具, ,如丝锥如丝锥, ,板牙板牙, ,锯条锯条, ,铰刀铰刀, ,锉刀锉刀 可冷热加工成形可冷热加工成形, ,工艺性能良好工艺性能良好, ,磨削性好磨削性好, ,需热处理需热处理合金工具钢合金工具钢 9CrSi9CrSi，CrWMnCrWMn等等 切削温度切削温度250250以内，切削速度以内，切削速度5 510m/min10m/min 用于手动或低速机动刀具用于手动或低速机动刀具, ,如丝锥如丝锥, ,板牙板牙, ,拉刀拉刀 可冷热加工成形可冷热加工成形, ,工艺性能良好工艺性能良好,

33、,磨削性好磨削性好, ,需热处理需热处理 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（2）普通刀具材料高速钢2020世纪初，切削速度比手动工具材料提高世纪初，切削速度比手动工具材料提高1010倍，倍，因此得名因此得名硬质合金一种粉末冶金产品一种粉末冶金产品最流行的普通刀具材料最流行的普通刀具材料 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础高速钢高速钢高速钢白钢白钢 常用牌号常用牌号 W18Cr4VW18Cr4V，W6Mo5Cr4V2AlW6Mo5Cr4V2Al，W10Mo4Cr4VW10Mo4Cr4V等等 用于各种刀具用于各种刀具, ,特别是复形状杂

34、的刀具特别是复形状杂的刀具 钻头，铣刀，拉刀，齿轮刀具，丝锥，板牙，刨刀，各类成形钻头，铣刀，拉刀，齿轮刀具，丝锥，板牙，刨刀，各类成形刀具等刀具等 切削性能切削性能 能耐能耐650 650 的切削温度的切削温度 切削速度达到切削速度达到40m/min40m/min 工艺性能好工艺性能好 可冷热加工成形：可冷热加工成形：锋钢、风钢锋钢、风钢 磨削性好磨削性好( (高钒类较差高钒类较差) )，需热处理，需热处理 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础硬质合金硬质合金冶金制作过程冶金制作过程WC/TiC/CoWC/TiC/Co粉末酒精成形模具烧结粉末酒精成形模具烧结WC/

35、TiCWC/TiC很硬，很硬，CoCo是粘结剂是粘结剂常见类型常见类型P P、K K、MM类类原标准是钨钴钛类原标准是钨钴钛类YTYT、钨钴类、钨钴类YGYG性能性能能耐能耐8008001000 1000 的切削温度的切削温度切削速度达到切削速度达到8080100m/min100m/min 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础P类硬质合金性能概要：相当于钨钴钛类性能概要：相当于钨钴钛类YTYT 外观：外观：蓝色蓝色 含：含：TiC WC CoTiC WC Co 适合加工长切屑的黑色金属适合加工长切屑的黑色金属 如碳素钢，合金钢如碳素钢，合金钢牌号牌号 P01, P1

36、0, P20, P30, P40, P50P01, P10, P20, P30, P40, P50 牌号越大，牌号越大，TiCTiC含量越少，越不耐磨，但越耐冲击含量越少，越不耐磨，但越耐冲击 精加工：小牌号精加工：小牌号P01P01；半精加工：中间；半精加工：中间P20P20 粗加工：大牌号粗加工：大牌号P30P30 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础K类硬质合金性能概要：相当于钨钴钛类性能概要：相当于钨钴钛类YGYG 外观：外观：红色红色 含：含：WC CoWC Co 适合加工短切屑的金属与非金属材料适合加工短切屑的金属与非金属材料 如淬硬钢、铸铁、铜铝合金、

37、塑料如淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料牌号牌号 K01, K10, K20, K30, K40 K01, K10, K20, K30, K40 等等 牌号越大，牌号越大，CoCo含量越多，粘结越牢固、越不耐磨，但含量越多，粘结越牢固、越不耐磨，但越耐冲击越耐冲击 精加工：小牌号精加工：小牌号K01K01；半精加工：中间；半精加工：中间K10K10、K20K20 粗加工：大牌号粗加工：大牌号K30K30 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础M类硬质合金性能概要：相当于钨钴钛类性能概要：相当于钨钴钛类YWYW 外观：外观：黄色黄色 性能介于性能介于P P类和类和K K类之间

38、类之间 适合加工各种长短切屑的金属适合加工各种长短切屑的金属 如钢、铸铁、不锈钢、灰口铸铁、有色金属如钢、铸铁、不锈钢、灰口铸铁、有色金属牌号牌号 M10, M20, M30, M40 M10, M20, M30, M40 等等 牌号越大，耐磨性越差，但越耐冲击牌号越大，耐磨性越差，但越耐冲击 精加工：小牌号精加工：小牌号M10M10；半精加工：中间；半精加工：中间M20M20 粗加工：大牌号粗加工：大牌号M30M30 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础普通刀具材料性能的改进涂层刀具材料涂层刀具材料 原理：梯度材料的原型原理：梯度材料的原型 基体坚韧，保证强度，耐

39、冲击，基体坚韧，保证强度，耐冲击， 表层：硬度很高，耐磨、耐高温表层：硬度很高，耐磨、耐高温 基体材料：高速钢、硬质合金基体材料：高速钢、硬质合金 涂层工艺：几微米涂层工艺：几微米 涂层材料：涂层材料：TiCTiC、TiNTiN、Al2O3Al2O3、金刚石粉末、金刚石粉末 方法：化学、物理、激光涂层（金刚石粉末方法：化学、物理、激光涂层（金刚石粉末) ) 性能性能 硬质合金耐用度提高硬质合金耐用度提高1 13 3倍倍 高速钢耐用度提高高速钢耐用度提高2 21010倍倍 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（3）超硬刀具材料金属陶瓷主要成分：主要成分：AlAl2 2

40、O O3 3切削性能切削性能常温硬度常温硬度HRA91HRA919595切削速度切削速度100100400m/min400m/min，甚至，甚至750m/min750m/min耐耐1200 1200 高温高温抗弯强度低，冲击韧性差抗弯强度低，冲击韧性差适用于适用于冷硬铸铁、高硬钢和高强钢等难加工材料的精加工冷硬铸铁、高硬钢和高强钢等难加工材料的精加工和半精加工和半精加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础人造聚晶金刚石(PCD)成形工艺成形工艺 高温高压下将金刚石微粉聚合而成高温高压下将金刚石微粉聚合而成性能性能 硬度高硬度高 HV5000HV5000以上以上（天

41、然金刚石（天然金刚石HV10000HV10000） 耐磨性好、韧性、抗弯强度差耐磨性好、韧性、抗弯强度差 700700800 800 失去硬度，红硬性不好失去硬度，红硬性不好 高温下与黑色金属中的碳亲和力极强高温下与黑色金属中的碳亲和力极强用途用途 有色金属、陶瓷、合成纤维、强化塑料和硬橡胶的精有色金属、陶瓷、合成纤维、强化塑料和硬橡胶的精加工加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础立方氮化硼(CBN)性能硬度硬度HV7000-8000HV7000-8000，耐高温，耐高温12001200，耐磨性好，耐磨性好，耐高温比金刚石好耐高温比金刚石好高温高温1200120

42、01300 1300 下与铁和碳不会发生化学下与铁和碳不会发生化学反应反应用途整体刀片、复合刀片整体刀片、复合刀片精加工、半精加工：淬硬钢、耐磨铸铁、高温精加工、半精加工：淬硬钢、耐磨铸铁、高温合金等难加工材料合金等难加工材料 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础讨论现代数控机床上广泛使用的刀具材料数控机床的加工对象数控机床的加工对象追求高效加工追求高效加工常用刀具材料常用刀具材料金属陶瓷金属陶瓷极端情况下极端情况下高速切削（高速切削（1400m/min1400m/min）该用什么材料？）该用什么材料？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基

43、础选择合适的刀具材料为工件选择合适的刀具材料粗车钢件粗车钢件精车铸铁件精车铸铁件精加工淬硬钢精加工淬硬钢高速精车高硅铝合金高速精车高硅铝合金高速加工冷激铸铁高速加工冷激铸铁为刀具选择合适的材料麻花钻、锉刀、机用丝锥、成形铣刀麻花钻、锉刀、机用丝锥、成形铣刀 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础6、切削过程中的物理现象一、刀具切削过程二、切屑类型三、积屑瘤四、切削力和切削热 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、刀具切削过程1.1.不同的切削对象不同的切削对象 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、刀具切削过

44、程1.1.不同的切削对象不同的切削对象 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、刀具切削过程2.2. 刀具切削过程实质刀具切削过程实质塑性材料塑性材料: : 比如切橡皮泥比如切橡皮泥挤压挤压弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形挤裂挤裂切切离离切屑 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、刀具切削过程3.切削过程中切屑的形成切离切离滑移滑移 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础一、刀具切削过程4.三个切削变形区：滑移基本变形区：滑移基本变形区切削力切削力/ /热的主要来源热的主要来源：切屑与前刀面摩擦：切屑与前刀面摩

45、擦影响积屑瘤形成影响积屑瘤形成：工件与后刀面摩擦：工件与后刀面摩擦加工硬化加工硬化!切屑会收缩变短 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、切屑类型1.1. 带状切屑带状切屑 内表面是光滑的内表面是光滑的：切屑内表面与前刀面挤压：切屑内表面与前刀面挤压外表面呈毛茸状外表面呈毛茸状：滑移变形所致：滑移变形所致加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此类切屑。此类切屑。 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、切屑类型带状切屑的特点

46、带状切屑的特点切削过程平稳切削过程平稳切削力变化小切削力变化小加工质量高加工质量高不安全不安全 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、切屑类型节状切屑节状切屑又称挤裂切屑又称挤裂切屑它的外表面呈锯齿形它的外表面呈锯齿形内表面有时有裂纹内表面有时有裂纹在切削速度较低、切在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类角较小时常产生此类切屑切屑 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、切屑类型崩碎切屑崩碎切屑也称粒状切屑也称粒状切屑也称粒状切屑也称粒状切屑加工脆性材料加工脆性材料加工脆性材料加工脆性材料切削厚度越大越

47、易切削厚度越大越易切削厚度越大越易切削厚度越大越易得到这类切屑得到这类切屑得到这类切屑得到这类切屑 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础二、切屑类型三种切屑类型比较三种切屑类型比较切屑类型带状切屑节状切屑粒状切屑工件塑性大塑性小脆性工件切削力变化小变化大冲击严重工件质量好较好差 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础三、积屑瘤积屑瘤现象：积屑瘤现象：刀尖上急剧塑性变形而被强化的刀尖上急剧塑性变形而被强化的硬度很高的的附着物生产中又称为刀瘤硬度很高的的附着物生产中又称为刀瘤 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础积屑

48、瘤的动态形成过程 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础高速摄影拍摄的积屑瘤不断形成、长大、破碎的动态过程碎片的流向切屑带走切屑带走留在工件上留在工件上 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础积屑瘤的形成条件必要条件加工塑性金属材料中速切削不使用切削液时容易产生5m/min60m/min 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础积屑瘤改变刀具切削条件刀尖被包裹起来前角增大切削深度变化工件上的已加工表面变粗糙 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础积屑瘤是否有害呢？对工件的影响对工件的影响加工表

49、面的粗糙度增加（变差）加工表面的粗糙度增加（变差）鳞刺鳞刺可能就是因积屑瘤破裂形成的可能就是因积屑瘤破裂形成的切深变化工件尺寸精度下降切深变化工件尺寸精度下降对刀具的影响对刀具的影响刀尖没有参与切削保护刀尖刀尖没有参与切削保护刀尖刀具实际前角增大切削更轻快刀具实际前角增大切削更轻快 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础粗加工与精加工粗加工可以利用积屑瘤粗加工精度不是主要问题粗加工精度不是主要问题增大前角增大前角保护刀尖保护刀尖精加工一定要回避积屑瘤保证精度保证精度保证表面质量保证表面质量 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础粗加工与精加工

50、精加工应尽量避免积屑瘤选择切削速度，避开产生积屑瘤的区域选择切削速度，避开产生积屑瘤的区域选择切削速度，避开产生积屑瘤的区域选择切削速度，避开产生积屑瘤的区域高速：高速：Vc60m/minVc60m/min高速精加工高速精加工低速：低速：Vc 5m/minVc 切削加工性能切削加工性能（2 2）刀具前角、后角前角、后角 锋利程度锋利程度（3 3）切削用量f f 和和 ap ap 的影响相似的影响相似主运动速度主运动速度V V 有没有影响？有没有影响？（4 4）切削液：润滑减小摩擦润滑减小摩擦 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础总切削力及其分解 2004 2004

51、金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础总切削力F的分解F=Fc+Ff+Fp其中其中F Fc c消耗动力最多消耗动力最多, ,占机床总功率的占机床总功率的9599%.9599%.因其对切因其对切削加工会产生不利影响削加工会产生不利影响, ,应尽量减小应尽量减小F Ff f只消耗机床总功率的只消耗机床总功率的510%510%F Fp p不消耗机床功率不消耗机床功率, ,但影响工艺系统的刚度但影响工艺系统的刚度, ,容易引起容易引起振动振动, ,影响加工精度影响加工精度F Fp f ap f ap pP P 一个与切削条件有关的常数一个与切削条件有关的常数 2004 2004 金工教研室金工教

52、研室机械制造基础机械制造基础四、切削力和切削热3. 切削用量对切削热的影响哪个参数影响哪个参数影响最大？最大？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础四、切削力和切削热4. 切削热的传散途径切屑刀具工件介质1%4%20%75% 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础四、切削力和切削热切削温度可以用红外仪测量切削区域的温度场可以用红外仪测量切削区域的温度场切削发热大切削发热大 切削温度就高吗？切削温度就高吗？实际上只有很小的区域能达到实际上只有很小的区域能达到 800 C800 Co o切削液的作用降温：水类切削液降温：水类切削液润滑：油类切削

53、液润滑：油类切削液 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础五、表面变形强化和残余应力成因成因 塑性变形塑性变形 冷作强化冷作强化表面变形强化的利弊表面变形强化的利弊 耐磨、抗疲劳耐磨、抗疲劳 磨损刀具磨损刀具残余应力的影响及消除办法残余应力的影响及消除办法 成因：表面受到力和热的影响成因：表面受到力和热的影响 变形、精度降低变形、精度降低通常降低塑性变形、切削力、切通常降低塑性变形、切削力、切削热的措施均可减小表面强化和削热的措施均可减小表面强化和残余应力的形成趋势残余应力的形成趋势 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础小结：金属切削有独特

54、的现象刀具切削过程刀具切削过程：偏挤压：偏挤压切屑变形切屑变形：三个变形区：三个变形区切屑类型切屑类型：带状、节状、崩碎：带状、节状、崩碎积屑瘤积屑瘤：成因和避免方法：成因和避免方法切削力切削力：来源于变形和摩擦：来源于变形和摩擦切削热切削热： 算不上算不上“ “冷冷” ”加工？加工？工件表面加工硬化工件表面加工硬化：刨削后的鎯头表面很硬：刨削后的鎯头表面很硬还有其他独特的现象还有其他独特的现象刀具磨损、刀具寿命、工件切削加工性能等刀具磨损、刀具寿命、工件切削加工性能等同学们可以写报告同学们可以写报告 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础7、普通刀具切削加工方法综述

55、传统切削加工方法传统切削加工方法 车削车削 钻削钻削 镗削镗削 铣削铣削 刨削刨削 插削插削 拉削拉削 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（1）车削加工加工范围：回转体上的回转表面、端面回转表面、端面( (平面平面) )、特殊回转表面、特殊

56、回转表面精度等级粗车：粗车：IT12IT11IT12IT11，mm半精车：半精车：IT10IT9IT10IT9， mm精车：精车：IT8IT7IT8IT7，mm所用机床：车床立式立式车车床、卧式床、卧式车车床、床、转转塔塔车车床、仿形床、仿形车车床、床、自自动车动车床、数控床、数控车车床、床、专专用用车车床床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础普通卧式车床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础立式车床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础车外圆 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础

57、车孔（镗孔） 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础车平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础车圆锥 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础车螺旋沟槽 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（2）钻削加工加工精度钻孔钻孔属于属于粗加工粗加工：IT1211IT1211，mm扩扩孔孔属于属于半精加工半精加工：IT109IT109，铰铰孔孔属于属于精加工精加工：IT86IT86，机床： 钻床、车床、镗床台式台式钻钻床、立式床、立式钻钻床、床、摇摇臂臂钻钻床、床、车车床、床、铣铣床、床、铣镗铣镗

58、床等床等零件形状：非回转体？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础立式钻床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础摇臂钻床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础钻削加工麻花钻的结构两条主切削刃两条副切削刃一条横刃 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础钻削的工艺特点工艺特点：精度差、效工艺特点：精度差、效率低率低 刚度差、导向性差、切削刚度差、导向性差、切削条件差、轴向力大条件差、轴向力大引偏引偏 现象：车床上孔径扩大、现象：车床上孔径扩大、钻床上轴心偏斜钻床上轴心偏斜 改进措施改进措施

59、 对称、预钻、钻套对称、预钻、钻套 关于枪钻关于枪钻 能不能在斜面上钻孔？能不能在斜面上钻孔？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础改进措施-群钻 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础钻削加工-钻孔 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础钻削加工-扩孔扩孔钻结构和特点扩孔钻结构和特点 3434个刀齿个刀齿 无横刃无横刃 切屑薄而窄切屑薄而窄 刚度刚度, ,导向性较好导向性较好, ,轴向力轴向力较小较小, ,切削条件较好切削条件较好扩孔的方法扩孔的方法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基

60、础钻削加工-铰孔（精度高？） 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础钻削加工-锪孔锪平底孔锪锥孔 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（3）镗削加工加工范围孔、外圆、端面孔、外圆、端面( (平面平面) )精度等级粗镗：粗镗：IT12IT11IT12IT11，mm半精半精镗镗镗镗：IT10IT9IT10IT9， mm精精镗镗镗镗：IT8IT7IT8IT7，mm机床：镗床零件：箱体、支架 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础卧式镗床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础镗削加工-单刃镗 2

61、004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础镗削加工-浮动镗 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础镗削加工-镗端面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（4）铣削加工加工范围加工范围 平面：水平面、垂直面、斜面平面：水平面、垂直面、斜面 沟槽：沟槽：V V形槽、形槽、T T形槽、燕尾槽、直角槽、键槽、圆形槽、燕尾槽、直角槽、键槽、圆 弧槽、螺旋槽等弧槽、螺旋槽等 成形面成形面 孔：钻、扩、铰孔、铣孔孔：钻、扩、铰孔、铣孔 分度分度加工精度加工精度 粗铣：粗铣： IT12IT11IT12IT11，mm 半精铣：半精铣： I

62、T10IT9IT10IT9， mm 精铣：精铣： m,m,直直线线度度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础卧式万能铣床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础龙门铣床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础铣削方式端铣端铣vsvs周铣周铣 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础周铣方式顺铣顺铣 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础顺铣切屑层变化？切屑层变化？ 加工质量？加工质量？切削力影响？切削力影响？进给平稳？进给平稳？ 2004 2004 金工教研室金工教

63、研室机械制造基础机械制造基础周铣方式逆铣逆铣 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础逆铣切屑层变化？切屑层变化？ 加工质量？加工质量？切削力影响？切削力影响？进给平稳？进给平稳？ 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础铣削加工-铣平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础铣削加工-铣平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础铣削加工-铣沟槽 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（5）刨削加工加工范围平面：水平面、垂直面、斜面平面：水平面、垂直面、斜面沟槽：直角

64、槽、沟槽：直角槽、V V形槽、燕尾槽、形槽、燕尾槽、T T形槽形槽母线为直线的成形面母线为直线的成形面加工精度粗粗刨刨刨刨： IT12IT11IT12IT11，mm半精半精刨刨刨刨： IT10IT9IT10IT9， mm精精刨刨刨刨： m,m,直直线线度度 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础牛头刨床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刨削平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刨削加工-刨削平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础刨削沟槽 2004 2004 金工教研室金工教

65、研室机械制造基础机械制造基础铣削 VS 刨削加工范围加工范围 铣削铣削 刨削刨削加工质量加工质量 铣削铣削= =刨削刨削( (加工大平面时加工大平面时, ,铣削铣削 刨削刨削( (窄长面加工时则相反窄长面加工时则相反) )加工成本加工成本 铣削铣削 刨削刨削应用范围应用范围 铣削铣削 刨削刨削 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（6）插削加工“ “立式刨削立式刨削” ”加工范围加工范围 内表面（各种型孔）内表面（各种型孔）或某些外表面或某些外表面加工精度加工精度 与刨削相同与刨削相同 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础立式插床 200

66、4 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础插削加工举例 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（7）拉削加工加工范围内表面，如各种型孔内表面，如各种型孔外表面，如平面、母线为直线的曲面等外表面，如平面、母线为直线的曲面等加工精度粗拉：粗拉：IT8IT7IT8IT7，mm精拉：精拉：IT7IT6IT7IT6，mm 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础拉削加工-拉圆孔 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础拉削加工-拉孔内单键槽 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础拉削加工-

67、拉平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础拉削加工举例 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础四、磨具磨削加工概述 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础1、磨具磨具结构磨具结构 固结磨具固结磨具固结磨具固结磨具 涂覆磨具涂覆磨具 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨具固结磨具的主要特性固结磨具的主要特性 磨料磨料 A-A-棕刚玉；棕刚玉；WA-WA-白刚玉；白刚玉；C-C-黑碳化硅；黑碳化硅；GC-GC-绿碳化硅绿碳化硅 粒度粒度 2727个等级个等级44#，5 5#.36.36#

68、，4040#，4646#，5454#，6060#，7070#，8080#，9090#，120120#，150150#，180180#，220220#，240240# 结合剂结合剂 陶瓷结合剂（陶瓷结合剂（V V）；树脂结合剂（）；树脂结合剂（B B）；橡胶结合剂（）；橡胶结合剂（R R） 硬度硬度 超软超软-D,E,F;-D,E,F;软软-G,H,J;-G,H,J;中软中软K,L;K,L;中中-M,N;-M,N;中硬中硬-P,Q,R;-P,Q,R;硬硬-S,T;-S,T;超硬超硬-Y-Y 磨具硬度越低，则磨粒越容易脱落磨具硬度越低，则磨粒越容易脱落 组织组织 磨粒、结合剂和气孔的比例关系磨粒、

69、结合剂和气孔的比例关系 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨具固结磨具的主要特性固结磨具的主要特性 形状和尺寸形状和尺寸 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨具固结磨具的主要特性固结磨具的主要特性 形状和尺寸形状和尺寸 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨具固结磨具的主要特性固结磨具的主要特性 磨具标记磨具标记 P400*150*203A60L5B35P400*150*203A60L5B35 P P为砂轮形状代号（平形砂轮）为砂轮形状代号（平形砂轮） 400*150*203400*150*203为外径为外

70、径* *厚度厚度* *内径内径 A A为磨料代号（棕刚玉）为磨料代号（棕刚玉） 6060为粒度号（较细，精磨用）为粒度号（较细，精磨用） L L为硬度（中软）为硬度（中软） 5 5为组织代号（中等组织）为组织代号（中等组织） B B为结合剂（树脂结合剂）为结合剂（树脂结合剂） 3535为最高工作线速度（为最高工作线速度（m/sm/s） N450*400*260WA80KV35N450*400*260WA80KV35的含义是什么的含义是什么? ? 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础2、磨削过程磨削过程磨削过程 磨粒切削时的磨粒切削时的刀具角度刀具角度 2004 20

71、04 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨削情况 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨削过程磨削过程磨削过程 实质是切削、刻划、和摩擦抛光的综合作用过程实质是切削、刻划、和摩擦抛光的综合作用过程 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨削过程磨削过程的特点磨削过程的特点 背向磨削力背向磨削力F Fp p大大 磨削温度高磨削温度高 表面变形强化和表面变形强化和残余应力严重残余应力严重 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础3、磨削加工方法综述普通磨削无心磨削高效磨削砂带磨削低粗糙度磨削 2004 2004

72、 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（1）普通磨削加工范围外圆外圆, ,内圆内圆, ,锥面锥面, ,平面等平面等加工精度粗磨粗磨mm精磨精磨mm 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础外圆磨床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础液压机构 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础普通磨削磨外圆横磨法纵磨法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨外锥面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础内圆磨床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械

73、制造基础普通磨削磨内圆难 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨内锥面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础平面磨床 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础普通磨削磨平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础端磨 vs 周磨 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础问题：普通磨削磨导轨面这是什么“磨法”? 2004 20

74、04 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（2）无心磨削无心纵磨法无心纵磨法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础无心横磨法无心横磨法无心横磨法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（3）高效磨削高速磨削 普通为普通为303035m/s35m/s VcVc45m/s45m/s为高速磨削为高速磨削 505060m/s60m/s 80m/s80m/s、230m/s230m/s 提高效率提高效率3030100100 砂轮耐用度提高砂轮耐用度提高 1 1倍倍 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础缓进给深磨削 2

75、004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础恒压力磨削 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础宽砂轮 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础多砂轮磨削 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（4）砂带磨削 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础（5）其它磨削方法超硬磨料砂轮磨削金刚石砂轮金刚石砂轮磨削或切割光学玻璃磨削或切割光学玻璃, ,宝石宝石, ,硬质合金硬质合金, ,陶瓷陶瓷, ,半导体等半导体等高硬脆材料高硬脆材料; ;但不宜磨削铁族金属但不宜磨削铁族金属立方氮化硼

76、砂轮立方氮化硼砂轮不锈钢不锈钢, ,高速钢高速钢, ,钛合金钛合金, ,高温合金等高硬度高温合金等高硬度, ,高强度材高强度材料料 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础磨削VS普通刀具切削加工加工精度高可加工高硬度材料应用范围越来越广泛 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础五、精密加工方法综述加工精度加工精度 IT6IT5IT6IT5或以上或以上mm加工方法加工方法 刮削刮削 宽宽刀刀细细刨刨 研磨研磨 珩磨珩磨 低粗糙度磨削低粗糙度磨削 超精加工超精加工 抛光抛光 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础1、精密

77、加工刮削(1)平面刮削的直线度可达，最高可达(2)手工操作，技术要求高，劳动强度大，生产率低 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础2、精密加工宽刀细刨 采用大进给量和低速切削采用大进给量和低速切削(Vc5m/min)(Vc5m/min) 直线度可达，直线度可达，mm 成批或大批量加工大型工件上精成批或大批量加工大型工件上精度度较较高的平面高的平面 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础3、精密加工研磨 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础内圆研磨 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础平

78、面研磨 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础4、精密加工珩磨生产率较高，多用于加工105 00mm的圆柱孔IT6IT4，不宜加工塑性较大的有色金属 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础5、精密加工低粗糙度磨削m的磨削工艺精密磨削(Ra 0.10.05m)超精密磨削(Ra 0.0250.012m)镜面磨削(Ra 0.012m) 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础6、精密加工超精加工 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础7、精密加工抛光 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造

79、基础机械制造基础8、超精密加工与微细加工（1）超精密加工概念一般加工：IT7IT5， 精密加工：IT5IT3，以下 超精密加工：公差m，（2）精密与超精密加工方法金刚石超精密车削微细加工多采用光刻（集成电路） 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础关于切削加工最后的话题看看国外切削加工技术的进展超硬切削刀具超硬切削刀具车削加工刀具车削加工刀具 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础总结零件的加工质量：精度、表面质量零件的加工质量：精度、表面质量切削加工方法切削加工方法 切削加工对零件的认识、型面的成形方法、切削运切削加工对零件的认识、型面的成

80、形方法、切削运动、切削加工阶段动、切削加工阶段 刀具：结构、角度、材料刀具：结构、角度、材料 刀具切削过程的常见现象刀具切削过程的常见现象 切削变形区、切屑变形、切削力、切削热、积屑瘤、表面切削变形区、切屑变形、切削力、切削热、积屑瘤、表面强化和残余应力强化和残余应力常见切削加工方法：车铣刨磨钻镗插拉常见切削加工方法：车铣刨磨钻镗插拉磨具磨削过程与磨削方法磨具磨削过程与磨削方法精密与超精密加工方法精密与超精密加工方法 2004 2004 金工教研室金工教研室机械制造基础机械制造基础作业！作业：冷加工习题集冷加工习题集一（一（1 114 14 ，161630 30 ）二（二（66667979）三（三（1 1， 9696115 115 ）P10P10（1 1） P11P11（2 2、3 3、4 4）P12 (5)P12 (5)