機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課件第一三章講解

1、盧秉恒主編 授課老師：楊老師 電話QQ：270519538 第一節(jié)第一節(jié) 零件成型方法零件成型方法 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 第一節(jié)：零件成形原理第一節(jié)：零件成形原理 （1）熟悉傳統(tǒng)加工方法的加工范圍）熟悉傳統(tǒng)加工方法的加工范圍 （2）熟悉主要加工機(jī)床的類型、結(jié)構(gòu)及其加工）熟悉主要加工機(jī)床的類型、結(jié)構(gòu)及其加工 工藝特點工藝特點 學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求： 第一節(jié) 零件成形方法 傳統(tǒng)成形方法傳統(tǒng)成形方法 特種成形方法特種成形方法 現(xiàn)代快速成形方法現(xiàn)代快速成形方法 快速成型技術(shù)快速成型技術(shù)(RAPID PROTOTYPING：簡稱RP): 直接根據(jù)直接

2、根據(jù)(CAD- Computer Aided Design)模型快速生產(chǎn)樣件或零件的成組技術(shù)總稱，它模型快速生產(chǎn)樣件或零件的成組技術(shù)總稱，它 集成了集成了CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果， 是現(xiàn)代制造技術(shù)的的重要組成部分。是現(xiàn)代制造技術(shù)的的重要組成部分。 與傳統(tǒng)制造方法不同，快速成形從零件的與傳統(tǒng)制造方法不同，快速成形從零件的CAD幾何模型出發(fā)，通過幾何模型出發(fā)，通過 軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，用激光束或其它方法將材料堆積而形成軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，用激光束或其它方法將材料堆積而形成 實體零件。實體零件。 由于它把

3、復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以由于它把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以 在不用模具和工具的條件下生產(chǎn)成幾乎任意的零部件，極大地提高了生在不用模具和工具的條件下生產(chǎn)成幾乎任意的零部件，極大地提高了生 產(chǎn)效率和制造柔性。產(chǎn)效率和制造柔性。 成形方法按制造過程中質(zhì)量成形方法按制造過程中質(zhì)量M的變化分類的變化分類 零件的成形方法零件的成形方法 零件的成形方法零件的成形方法 1.零件成形方法 1.11.1、m0m0材料去除工藝材料去除工藝 m0m0材料累積工藝材料累積工藝 m0， 20世紀(jì)80年代出現(xiàn)額快速成形技術(shù)，在成形中通過 材料獲得所需形狀，這種造形方法又稱為

4、材料累加法。 傳統(tǒng)成形方法 傳統(tǒng)成形加工傳統(tǒng)成形加工 塑性加工方法塑性加工方法加溫加壓成型加工加溫加壓成型加工機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 鍛壓、軋壓、冷擠、鍛壓、軋壓、冷擠、 熱擠等加工熱擠等加工 鑄造、粉末冶金等鑄造、粉末冶金等 切削加工：車、銑、鉆、切削加工：車、銑、鉆、 鏜等鏜等 磨削加工：磨、研磨、磨削加工：磨、研磨、 拋光等拋光等 特種成形方法 特種成形方法特種成形方法 高能加工高能加工電及化學(xué)加工電及化學(xué)加工 電火花、線切割、三束（離子、電火花、線切割、三束（離子、 電子、激光束）等加工電子、激光束）等加工 電解加工、電化學(xué)拋光等電解加工、電化學(xué)拋光等 成形方法按制造過程中質(zhì)量M的變

5、化分類 按由原材料制造成按由原材料制造成 零件的過程中，質(zhì)零件的過程中，質(zhì) 量量M的變化分類的變化分類 M0 （質(zhì)量減少（質(zhì)量減少） M=0 （質(zhì)量基本不變）（質(zhì)量基本不變） M0 （質(zhì)量增加）（質(zhì)量增加） 機(jī)械加工方法機(jī)械加工方法 塑性加工及模具成塑性加工及模具成 形方法形方法 快速成型法快速成型法 （RP技術(shù)）技術(shù)） 第二節(jié) 機(jī)械加工方法 車削加工車削加工 銑削加工銑削加工 磨削加工磨削加工 鉆削（擴(kuò)、鉸）與鏜削加工鉆削（擴(kuò)、鉸）與鏜削加工 一、車削加工 特點特點 1、成形運動：工件旋轉(zhuǎn)；刀具相對工件移動。、成形運動：工件旋轉(zhuǎn)；刀具相對工件移動。 2、易保證各加工表面間的位置精度。、易保證

6、各加工表面間的位置精度。 3、切削過程平穩(wěn)。、切削過程平穩(wěn)。 4、切削效率高。、切削效率高。 5、刀具簡單。、刀具簡單。 加工精度加工精度 普通車削加工：精度普通車削加工：精度IT8IT7；表面粗糙度；表面粗糙度Ra6.31.6um。 精車時：精度精車時：精度IT6IT5；表面粗糙度；表面粗糙度Ra0.40.1um. 超精密車削時：表面粗糙度可達(dá)超精密車削時：表面粗糙度可達(dá)Ra0.04um. 適用范圍適用范圍 車削能形成工件型面：內(nèi)、外圓柱面車削能形成工件型面：內(nèi)、外圓柱面 內(nèi)、外圓錐面內(nèi)、外圓錐面 端面、溝槽端面、溝槽 特定回轉(zhuǎn)曲面特定回轉(zhuǎn)曲面 二、銑削加工銑削加工 升降臺銑床分類升降臺銑床

7、分類 （按銑刀軸線與工作臺面關(guān)系）（按銑刀軸線與工作臺面關(guān)系） 臥式銑床臥式銑床 （銑刀軸線與工作臺面平行）（銑刀軸線與工作臺面平行） 立式銑床立式銑床 （銑刀軸線與臺面垂直）（銑刀軸線與臺面垂直） 相同相同順銑順銑 工作中易引起工作臺和工作中易引起工作臺和 工件一起向前竄動，易引起打刀。工件一起向前竄動，易引起打刀。 相反相反逆銑逆銑 避免工作臺和工件向前竄動避免工作臺和工件向前竄動生產(chǎn)中生產(chǎn)中 常用，但銑削力使工件又抬起的趨勢，常用，但銑削力使工件又抬起的趨勢， 易引起震動易引起震動不易銑薄板件不易銑薄板件 按主運動方向與進(jìn)給按主運動方向與進(jìn)給 方向是相同還是相反分方向是相同還是相反分 銑

8、床 特點特點 1、成形運動：銑刀回轉(zhuǎn)運動；工件作直線或曲線運、成形運動：銑刀回轉(zhuǎn)運動；工件作直線或曲線運 動。動。 2、切削過程不平穩(wěn)。、切削過程不平穩(wěn)。 3、切削效率高。、切削效率高。 加工精度加工精度 銑削加工：精度銑削加工：精度IT8IT7；表面粗糙度；表面粗糙度Ra6.31.6um。 銑削加工一般不用于精加工銑削加工一般不用于精加工. 適用范圍適用范圍 銑削能形成工件型面：銑削能形成工件型面： 平面、溝槽平面、溝槽 特定曲面特定曲面成形銑刀成形銑刀 復(fù)雜曲面復(fù)雜曲面數(shù)控銑床、球頭銑刀數(shù)控銑床、球頭銑刀 三、磨削加工 砂輪組成砂輪組成 1、砂輪、砂輪用結(jié)合劑把磨粒粘接起來，經(jīng)壓坯、干燥、

9、焙燒及車用結(jié)合劑把磨粒粘接起來，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒及車 整而成整而成 砂輪由磨粒、氣砂輪由磨粒、氣 孔、結(jié)合孔、結(jié)合 劑三部分組成。劑三部分組成。 2、磨粒、磨粒剛玉類（剛玉類（Al2O3 ）、）、 碳化硅類（碳化硅類（SiC ）、超硬材料（金剛石）、超硬材料（金剛石 、立方氮化硼）、立方氮化硼） 3、結(jié)合劑、結(jié)合劑樹脂基（樹脂基（B）、金屬基（）、金屬基（M）、陶瓷基（）、陶瓷基（V） 特點特點 1、成形運動：砂輪旋轉(zhuǎn)；工件旋轉(zhuǎn)或移動。、成形運動：砂輪旋轉(zhuǎn)；工件旋轉(zhuǎn)或移動。 2、加工過程平穩(wěn)。、加工過程平穩(wěn)。 3、磨削效率低。、磨削效率低。 4、易加工脆、硬材料。、易加工脆、硬材料。 5、磨

10、削時產(chǎn)生大量熱。、磨削時產(chǎn)生大量熱。 加工精度加工精度 一般磨削加工：精度一般磨削加工：精度IT6IT4；表面粗糙度；表面粗糙度Ra1.250.01um。 精磨時：表面粗糙度精磨時：表面粗糙度Ra0.10.008um. 適用范圍適用范圍 平面平面平面磨床平面磨床 內(nèi)外圓柱面內(nèi)外圓柱面內(nèi)、外圓磨床內(nèi)、外圓磨床 圓錐面、異形面圓錐面、異形面 四、鉆、擴(kuò)、鉸及鏜削加工 特點特點 1、鉆孔：采用鉆頭加工孔，通常用鉆床，也可用加工中心或車床。、鉆孔：采用鉆頭加工孔，通常用鉆床，也可用加工中心或車床。 精度精度IT10；粗糙度；粗糙度Ra12.5。 2、擴(kuò)孔：使用擴(kuò)孔鉆加工孔，通常用鉆床，也可用加工中心或

11、車床。、擴(kuò)孔：使用擴(kuò)孔鉆加工孔，通常用鉆床，也可用加工中心或車床。 精度精度IT10 IT9 ；粗糙度；粗糙度Ra6.3 Ra3.2. 但，通常不能提高孔的位置度精度。但，通常不能提高孔的位置度精度。 3、鉸孔：使用鉸刀加工孔，可用鉆床，也可用加工中心或車床。、鉸孔：使用鉸刀加工孔，可用鉆床，也可用加工中心或車床。 精度精度IT9 IT7 ；粗糙度；粗糙度Ra1.6 Ra0.4. 但，通常不能提高孔的位置度精度。但，通常不能提高孔的位置度精度。 4、鏜孔：用鏜刀加工孔，可在鏜床、車床或加工中心上完成。、鏜孔：用鏜刀加工孔，可在鏜床、車床或加工中心上完成。 一般精度一般精度IT8 IT7 ；粗糙

12、度；粗糙度Ra1.6 Ra0.8. 精鏜精度精鏜精度IT7 IT76；粗糙度；粗糙度Ra0.2 Ra0.4 同時同時,可提高孔的位置度精度?？商岣呖椎奈恢枚染?。 孔的加工工藝孔的加工工藝 1、位置度精度要求不高的中小孔加工工藝、位置度精度要求不高的中小孔加工工藝 鉆、鉸鉆、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸鉆、擴(kuò)、鉸 2、位置度精度要求較高的中小孔加工工藝、位置度精度要求較高的中小孔加工工藝 鉆、鏜鉆、鏜 鉆、擴(kuò)、鏜、（鉸）。鉆、擴(kuò)、鏜、（鉸）。 3、直徑較大孔（、直徑較大孔（D50 mm)的加工工藝的加工工藝 通常：鏜通常：鏜 學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求 （1）熟悉主要加工機(jī)床的類型、結(jié)構(gòu)及其加工工藝）熟悉

13、主要加工機(jī)床的類型、結(jié)構(gòu)及其加工工藝 特點特點 （2）了解各種刀具的結(jié)構(gòu)和用途）了解各種刀具的結(jié)構(gòu)和用途 （3）了解機(jī)床的分類和型號編制方法）了解機(jī)床的分類和型號編制方法 （4）熟悉機(jī)床的傳動方法和傳動鏈）熟悉機(jī)床的傳動方法和傳動鏈 （5）了解特種加工與常規(guī)切削加工的區(qū)別）了解特種加工與常規(guī)切削加工的區(qū)別 （6）了解特種加工的原理、特點和應(yīng)用范圍）了解特種加工的原理、特點和應(yīng)用范圍 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 第第1 1章章 機(jī)械加工方法與切削機(jī)床機(jī)械加工方法與切削機(jī)床 1.1 1.1 傳統(tǒng)切削加工方法與切削機(jī)床傳統(tǒng)切削加工方法與切削機(jī)床 1.1.1 1.1.1 車削與車床車削與車床 1.1.2 1.1

14、.2 銑削與銑床銑削與銑床 1.1.3 1.1.3 刨削與刨床刨削與刨床 1.1.4 1.1.4 鉆削與鉆床鉆削與鉆床 1.1.5 1.1.5 鏜削與鏜床鏜削與鏜床 1.1.6 1.1.6 磨削與磨床磨削與磨床 1.2 1.2 曲面加工方法與加工機(jī)床曲面加工方法與加工機(jī)床 1.2.1 1.2.1 齒面加工與加工機(jī)床齒面加工與加工機(jī)床 1.2.2 1.2.2 復(fù)雜曲面加工與加工中心復(fù)雜曲面加工與加工中心 1.3 1.3 特種加工方法與加工機(jī)床特種加工方法與加工機(jī)床 1.3.1 1.3.1 電火花加工電火花加工 1.3.2 1.3.2 電解加工電解加工 1.3.3 1.3.3 激光加工激光加工 1

15、.3.4 1.3.4 超聲波加工超聲波加工 1.4 1.4 金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ) 1.4.1 1.4.1 概述概述 1.4.2 1.4.2 金屬切削機(jī)床的主要部件金屬切削機(jī)床的主要部件 1.5 1.5 現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展 1.5.1 1.5.1 數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床 1.5.2 1.5.2 加工中心加工中心 思考與練習(xí)：思考與練習(xí)： 1-2傳統(tǒng)切削加工方法與切削機(jī)床傳統(tǒng)切削加工方法與切削機(jī)床 一、車削加工與車床一、車削加工與車床 1、車削加工、車削加工 運動：運動：工件旋轉(zhuǎn)作主運動、車刀作進(jìn)給運動工件旋轉(zhuǎn)作主運動、車刀作進(jìn)給運動 工藝特點工藝特點 適用范圍廣適用范圍廣 易保證

16、被加工零件各表面的位置精度易保證被加工零件各表面的位置精度 可用于有色金屬零件的精加工可用于有色金屬零件的精加工 切削過程比較平穩(wěn)切削過程比較平穩(wěn) 生產(chǎn)成本較低生產(chǎn)成本較低 加工的萬能性好加工的萬能性好 車床加工典型工序車床加工典型工序 外圓柱面外圓柱面 外圓錐面外圓錐面 螺紋螺紋端面端面溝槽溝槽 內(nèi)圓錐面內(nèi)圓錐面內(nèi)圓柱面內(nèi)圓柱面 旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)曲面 中心孔中心孔 打孔打孔 滾花滾花 2、車床的種類、車床的種類 臥式車床臥式車床 立式車床：立式車床：主要用于加工主要用于加工徑向尺寸大徑向尺寸大而而軸向尺寸相對較小軸向尺寸相對較小 且且形狀比較復(fù)雜形狀比較復(fù)雜的的大型大型或或重型重型零件。按結(jié)構(gòu)形

17、式分為零件。按結(jié)構(gòu)形式分為單柱單柱 式式和和雙柱式雙柱式 轉(zhuǎn)塔車床：轉(zhuǎn)塔車床：沒有尾座和絲杠沒有尾座和絲杠，床身尾部裝有，床身尾部裝有多工位刀架，多工位刀架， 一般一般不能車螺紋不能車螺紋 二、銑削加工與銑床二、銑削加工與銑床 1、銑削加工、銑削加工 運動：運動：銑刀旋轉(zhuǎn)作主運動、工件作進(jìn)給運動銑刀旋轉(zhuǎn)作主運動、工件作進(jìn)給運動 應(yīng)用：應(yīng)用：平面、溝槽、復(fù)雜曲面、孔平面、溝槽、復(fù)雜曲面、孔 工藝特點：工藝特點： 生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 刀齒散熱條件較好刀齒散熱條件較好 銑削加工應(yīng)用范圍廣泛銑削加工應(yīng)用范圍廣泛 銑削時容易產(chǎn)生振動銑削時容易產(chǎn)生振動 分類：分類： 平面銑削平面銑削 端銑端銑 周銑周銑

18、 逆銑逆銑 順銑順銑 （1）端銑與周銑）端銑與周銑 端銑：端銑：加工質(zhì)量好，加工質(zhì)量好，大平面大平面銑削銑削 周銑：周銑：適應(yīng)性較強(qiáng)，適應(yīng)性較強(qiáng)，小平面、溝槽、成形面小平面、溝槽、成形面 加工特點比加工特點比 較：較： 端銑的生產(chǎn)率高于周銑端銑的生產(chǎn)率高于周銑 端銑的加工質(zhì)量比周銑好端銑的加工質(zhì)量比周銑好 周銑的適應(yīng)性比端銑好周銑的適應(yīng)性比端銑好 （2） 順銑與逆銑順銑與逆銑 順銑：順銑：主切削運動方向與工件進(jìn)給方向相同主切削運動方向與工件進(jìn)給方向相同 逆銑：逆銑：主切削運動方向與工件進(jìn)給方向相反主切削運動方向與工件進(jìn)給方向相反 加工特點比較加工特點比較 順銑容易引起打刀；逆銑則可以避免打刀順

19、銑容易引起打刀；逆銑則可以避免打刀 銑削鑄件或鍛件等表面有硬皮的工件時，采用逆銑銑削鑄件或鍛件等表面有硬皮的工件時，采用逆銑 逆銑時，切削厚度從零開始增大，加速刀具的磨損逆銑時，切削厚度從零開始增大，加速刀具的磨損 逆銑時，銑削力將工件上抬，容易引起振動逆銑時，銑削力將工件上抬，容易引起振動 2、銑床的種類、銑床的種類 升降臺式銑床升降臺式銑床 臥式升降臺銑床：主軸水平臥式升降臺銑床：主軸水平 立式升降臺銑床：主軸垂直立式升降臺銑床：主軸垂直 床身式銑床：床身式銑床：工作臺不升降，加工中等尺寸的零件工作臺不升降，加工中等尺寸的零件 龍門銑床：龍門銑床：適于采用大切削用量的切削適于采用大切削用量

20、的切削 雙軸圓形工作臺銑床雙軸圓形工作臺銑床 龍門銑床龍門銑床 三、刨削加工與刨床三、刨削加工與刨床 1、刨削加工、刨削加工 運動：運動：刀具的往復(fù)直線運動為主切削運動、工件臺帶刀具的往復(fù)直線運動為主切削運動、工件臺帶 動工件作間歇的進(jìn)給運動動工件作間歇的進(jìn)給運動 應(yīng)用：應(yīng)用：平面、直槽、母線為直線的成形面平面、直槽、母線為直線的成形面 工藝特點：工藝特點： 機(jī)床與刀具簡單，通用性好機(jī)床與刀具簡單，通用性好 刨削精度低刨削精度低 生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低 加工成本低加工成本低 2、刨床的種類、刨床的種類 龍門刨床：龍門刨床：工作臺帶著工件作直線往復(fù)運動；大型工工作臺帶著工件作直線往復(fù)運動；大型工 件件

21、 牛頭刨床：牛頭刨床：滑枕帶著刨刀作直線往復(fù)運動滑枕帶著刨刀作直線往復(fù)運動 插床：插床：立式刨床。主運動為滑枕帶動插刀沿垂直方向的直立式刨床。主運動為滑枕帶動插刀沿垂直方向的直 線往復(fù)運動線往復(fù)運動 四、鉆削加工與鉆床四、鉆削加工與鉆床 1、鉆削加工、鉆削加工 運動：運動：鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動為主切削運動，鉆頭的軸向鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動為主切削運動，鉆頭的軸向 運動為進(jìn)給運動運動為進(jìn)給運動 應(yīng)用：應(yīng)用：鉆、擴(kuò)、鉸孔；攻絲；锪孔、锪平等鉆、擴(kuò)、鉸孔；攻絲；锪孔、锪平等 （1）鉆孔）鉆孔 粗加工粗加工 刀具：刀具：麻花鉆麻花鉆 特點：特點：容易產(chǎn)生容易產(chǎn)生“引偏引偏” 排屑困難：分屑槽排屑困難：分屑槽 切削熱

22、不易傳散切削熱不易傳散 加工精度差加工精度差 鉆孔隱偏鉆孔隱偏 減少隱偏措施減少隱偏措施 預(yù)鉆錐形定心坑預(yù)鉆錐形定心坑 鉆套為鉆頭導(dǎo)向鉆套為鉆頭導(dǎo)向 四差一大四差一大 導(dǎo)向差、剛性差、加工精度差、切削條件差導(dǎo)向差、剛性差、加工精度差、切削條件差 和軸向力大和軸向力大 （2） 擴(kuò)孔和鉸孔擴(kuò)孔和鉸孔 分別為分別為半精加工半精加工和和精加工精加工 擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)特點：擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)特點： 剛性較好剛性較好 導(dǎo)向性較好導(dǎo)向性較好 切削條件好切削條件好 鉸孔特點：鉸孔特點：P10P11 注意注意 擴(kuò)孔和鉸孔無法提高孔軸線的位置精度和直線擴(kuò)孔和鉸孔無法提高孔軸線的位置精度和直線 度；而鏜孔則可以度；而鏜孔則可

23、以 2、鉆床的種類、鉆床的種類 立式鉆床立式鉆床 搖臂鉆床搖臂鉆床 其他鉆床（如深孔鉆床）其他鉆床（如深孔鉆床） 五、鏜削加工與鏜床五、鏜削加工與鏜床 1、鏜削加工、鏜削加工 運動：運動：鏜刀旋轉(zhuǎn)為主切削運動，工件或鏜刀直行為進(jìn)鏜刀旋轉(zhuǎn)為主切削運動，工件或鏜刀直行為進(jìn) 給運動給運動 應(yīng)用：應(yīng)用：直徑較大的已有孔和孔系；外圓和平面直徑較大的已有孔和孔系；外圓和平面 工藝特點工藝特點 加工機(jī)座、箱體、支架等外形復(fù)雜的大型零件加工機(jī)座、箱體、支架等外形復(fù)雜的大型零件 加工范圍廣泛加工范圍廣泛 能獲得較高的精度和較低的粗糙度能獲得較高的精度和較低的粗糙度 可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔及孔系的位置

24、可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔及孔系的位置 精度精度 生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低 2、鏜床的種類、鏜床的種類 臥式鏜床臥式鏜床 車床鏜孔車床鏜孔 鏜床鏜孔鏜床鏜孔 區(qū)別區(qū)別 鏜床是鏜刀旋轉(zhuǎn)作主運動，工件或鏜刀作進(jìn)給運鏜床是鏜刀旋轉(zhuǎn)作主運動，工件或鏜刀作進(jìn)給運 動；車床是工件旋轉(zhuǎn)作主運動，車刀作進(jìn)給運動動；車床是工件旋轉(zhuǎn)作主運動，車刀作進(jìn)給運動 坐標(biāo)鏜床坐標(biāo)鏜床 臥式坐標(biāo)鏜床臥式坐標(biāo)鏜床 立式坐標(biāo)鏜床立式坐標(biāo)鏜床 立式單柱坐標(biāo)鏜床立式單柱坐標(biāo)鏜床 立式雙柱坐標(biāo)鏜床立式雙柱坐標(biāo)鏜床 六、磨削加工與磨床六、磨削加工與磨床 1、磨削加工、磨削加工 定義定義 運動：運動：砂輪的旋轉(zhuǎn)為主運動砂輪的旋轉(zhuǎn)為主運動

25、工藝特點工藝特點 加工精度高，表面粗糙度小加工精度高，表面粗糙度小 可加工高硬度材料可加工高硬度材料 徑向分力大徑向分力大 磨削溫度高磨削溫度高 砂輪的自銳性砂輪的自銳性 應(yīng)用越來越廣泛應(yīng)用越來越廣泛 2、磨床的種類、磨床的種類 外圓磨床外圓磨床 普通外圓磨床普通外圓磨床 無心磨床無心磨床 M1432AM1432A型萬能外圓磨床型萬能外圓磨床 特點：特點：工件置于砂輪和導(dǎo)論之間并工件置于砂輪和導(dǎo)論之間并 用托板支承定位，工件中心略高于兩用托板支承定位，工件中心略高于兩 輪中心的連線，在導(dǎo)論的摩擦力作用輪中心的連線，在導(dǎo)論的摩擦力作用 下旋轉(zhuǎn)下旋轉(zhuǎn) 分類：分類：縱磨法（貫穿磨法）和橫磨縱磨法（貫

26、穿磨法）和橫磨 法（切入磨法）法（切入磨法） 無心磨削示意圖無心磨削示意圖 無心磨削無心磨削 內(nèi)圓磨床內(nèi)圓磨床 平面磨床平面磨床 臥軸矩臺平面磨床臥軸矩臺平面磨床 立軸圓臺平面磨床立軸圓臺平面磨床 1-2 曲面加工方法與加工機(jī)床曲面加工方法與加工機(jī)床 一、齒面加工與加工機(jī)床一、齒面加工與加工機(jī)床 1、齒輪齒形加工方法、齒輪齒形加工方法 成形法成形法普通銑床普通銑床 展成法展成法滾齒機(jī)、插齒機(jī)等滾齒機(jī)、插齒機(jī)等 （1）銑齒）銑齒成形法成形法 成本低、加工精度低、生產(chǎn)率低、僅適用于單件小批生成本低、加工精度低、生產(chǎn)率低、僅適用于單件小批生 產(chǎn)產(chǎn) 或加工精度不高的低速齒輪，也用于齒形的粗加工或加工精

27、度不高的低速齒輪，也用于齒形的粗加工 銑齒工藝特點銑齒工藝特點 弧齒錐齒輪銑齒機(jī)弧齒錐齒輪銑齒機(jī) （2 2） 滾齒滾齒展成法展成法 滾齒所需要的運動滾齒所需要的運動 主運動：主運動：滾刀的高速旋轉(zhuǎn)滾刀的高速旋轉(zhuǎn) 分齒運動（展成運動）：分齒運動（展成運動）：滾刀與被切齒輪之間的嚙合滾刀與被切齒輪之間的嚙合 關(guān)系運動關(guān)系運動 垂直進(jìn)給運動：垂直進(jìn)給運動：滾刀沿工件軸向的進(jìn)給運動滾刀沿工件軸向的進(jìn)給運動 滾齒機(jī)上滾切斜齒圓柱齒輪滾齒機(jī)上滾切斜齒圓柱齒輪 運動：運動：展成運動展成運動漸開線齒形漸開線齒形 差動運動差動運動螺旋線齒長螺旋線齒長 四條傳動鏈：四條傳動鏈：速度傳動鏈速度傳動鏈 展成傳動鏈展成

28、傳動鏈 軸向進(jìn)給傳動鏈軸向進(jìn)給傳動鏈 差動傳動鏈差動傳動鏈 滾齒加工特點滾齒加工特點 齒形精度和機(jī)床分度精度較銑齒高齒形精度和機(jī)床分度精度較銑齒高 可滾削出同模數(shù)而不同齒數(shù)的齒輪，提高了精度，降可滾削出同模數(shù)而不同齒數(shù)的齒輪，提高了精度，降 了成本了成本 加工范圍廣加工范圍廣 連續(xù)切削，精度和生產(chǎn)效率高連續(xù)切削，精度和生產(chǎn)效率高 不能滾削內(nèi)齒輪和相距太近的多聯(lián)齒輪不能滾削內(nèi)齒輪和相距太近的多聯(lián)齒輪 適宜于單件小批或成批大量生產(chǎn)適宜于單件小批或成批大量生產(chǎn) Y3150E型滾齒機(jī)型滾齒機(jī) （3）插齒）插齒展成法展成法 插齒所需要的運動插齒所需要的運動 主運動主運動：插齒刀的上下往復(fù)直線運動：插齒刀

29、的上下往復(fù)直線運動 分齒運動分齒運動(展成運動展成運動)：插齒刀和工件之間的嚙合關(guān)系運動：插齒刀和工件之間的嚙合關(guān)系運動 圓周進(jìn)給運動圓周進(jìn)給運動 徑向進(jìn)給運動徑向進(jìn)給運動 讓刀運動讓刀運動 插齒加工特點：插齒加工特點： 節(jié)省刀具，降低成本節(jié)省刀具，降低成本 與滾齒的加工精度基本相同與滾齒的加工精度基本相同 加工出的工件的齒形精度比加工出的工件的齒形精度比 滾齒高，分齒精度略低于滾齒滾齒高，分齒精度略低于滾齒 生產(chǎn)效率較滾齒低生產(chǎn)效率較滾齒低 加工范圍較廣泛加工范圍較廣泛 適宜于單件小批或成批大量適宜于單件小批或成批大量 生產(chǎn)生產(chǎn) （4）剃齒）剃齒展成法展成法 插齒加工特點：插齒加工特點： 齒

30、形精加工齒形精加工 精度可達(dá)精度可達(dá)7 76 6級級 主要用來提高齒形精度和齒主要用來提高齒形精度和齒 向精度，減小表面粗糙度值向精度，減小表面粗糙度值 機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高 用于加工插齒或滾齒后未經(jīng)用于加工插齒或滾齒后未經(jīng) 淬火的直齒和螺旋齒圓柱齒輪淬火的直齒和螺旋齒圓柱齒輪 多用于大批大量生產(chǎn)的齒形多用于大批大量生產(chǎn)的齒形 精加工精加工 （5）珩齒）珩齒展成法展成法 珩齒加工特點：珩齒加工特點： 一種齒形光整加工過方法，屬于展成法加工一種齒形光整加工過方法，屬于展成法加工 具有磨齒、剃齒、和拋光等精加工的綜合作用具有磨齒、剃齒、和拋光等精加工的綜合作用 對齒形精

31、度改善不大對齒形精度改善不大 用于加工經(jīng)過淬火的齒輪用于加工經(jīng)過淬火的齒輪 （6 6）磨齒）磨齒 成形法磨齒成形法磨齒 展成法磨齒展成法磨齒 錐形砂輪磨齒錐形砂輪磨齒雙碟形砂輪磨齒雙碟形砂輪磨齒 （7 7）研齒）研齒展成法展成法 2、齒形加工方法選擇、齒形加工方法選擇 加工方案精度等級齒面表面粗糙度Ra/m適用范圍 成形法銑齒9級以下6.33.2 單件小批生產(chǎn)中加工直齒和螺旋齒輪 及齒條 展 成 法 插齒871.6 各種批量生產(chǎn)中加工內(nèi)外圓柱齒輪、 雙聯(lián)齒輪、扇形齒輪、短齒條等，但 插削斜齒只適用于大批量生產(chǎn) 滾齒873.21.6 各種批量生產(chǎn)中加工直齒、斜齒外嚙 合圓柱齒輪和蝸輪 剃齒760

32、.80.4 大批量生產(chǎn)中滾齒或插齒后未經(jīng)淬火 的齒輪精加工 珩齒761.60.4 大批量生產(chǎn)中高頻淬火后齒形精加工 磨齒630.80.2 單件小批生產(chǎn)中淬硬或不淬硬齒形的 精加工 研齒0.40.2 淬硬齒輪的齒形精加工，可有效的減 小齒面的Ra值 二、復(fù)雜曲面加工與加工中心二、復(fù)雜曲面加工與加工中心 特種加工方法與加工機(jī)床特種加工方法與加工機(jī)床 種類：種類：化學(xué)、電化學(xué)、電化學(xué)機(jī)械加工，電火花加工，化學(xué)、電化學(xué)、電化學(xué)機(jī)械加工，電火花加工， 超聲波加工、激光束加工，離子束加工、電子束加工，磨超聲波加工、激光束加工，離子束加工、電子束加工，磨 料流加工，磨料噴射加工，液體噴射加工及各類復(fù)合加工料

33、流加工，磨料噴射加工，液體噴射加工及各類復(fù)合加工 特點特點 可加工超硬脆材料和精密微細(xì)零件可加工超硬脆材料和精密微細(xì)零件 靠電能、化學(xué)能、聲能、光能、熱能等去除多余材料靠電能、化學(xué)能、聲能、光能、熱能等去除多余材料 可獲得很低的表面粗糙度，殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱可獲得很低的表面粗糙度，殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱 影響度遠(yuǎn)小于一般金屬切削加工影響度遠(yuǎn)小于一般金屬切削加工 加工范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)加工范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng) 各種加工方法易復(fù)合形成新工藝方法，便于推廣應(yīng)用各種加工方法易復(fù)合形成新工藝方法，便于推廣應(yīng)用 特種加工特種加工 1、電火花加工、電火花加工 加工原理加工原理 工藝特點工藝特點 適應(yīng)性強(qiáng)，可加

34、工任何導(dǎo)電的硬脆、軟韌及難切削適應(yīng)性強(qiáng)，可加工任何導(dǎo)電的硬脆、軟韌及難切削 加工材料加工材料 “無切削力無切削力”，方便地加工難加工的小孔、窄槽、，方便地加工難加工的小孔、窄槽、 薄壁件和各種特殊及復(fù)雜形狀截面的型孔、型腔等薄壁件和各種特殊及復(fù)雜形狀截面的型孔、型腔等 工件表面硬度高，表面潤滑性和耐磨性較好，特別工件表面硬度高，表面潤滑性和耐磨性較好，特別 適用于模具制造適用于模具制造 一般加工速度較慢一般加工速度較慢 電火花加工原理示意圖電火花加工原理示意圖 切割各宗高硬度的導(dǎo)電材料切割各宗高硬度的導(dǎo)電材料 切割形狀很復(fù)雜的模具切割形狀很復(fù)雜的模具 幾乎沒有切削力，切割極薄或易變形的工件幾乎

35、沒有切削力，切割極薄或易變形的工件 金屬絲電極，故不需制造成型電極金屬絲電極，故不需制造成型電極 電火花線切割加工電火花線切割加工 2、點解加工、點解加工 加工原理加工原理 工藝特點工藝特點 工作電壓小，電流大工作電壓小，電流大 應(yīng)用范圍廣應(yīng)用范圍廣 生產(chǎn)率較高生產(chǎn)率較高 工具電極可長期使用工具電極可長期使用 適于加工易變形或薄壁件適于加工易變形或薄壁件 加工精度難以控制加工精度難以控制 附屬設(shè)備多，造價高附屬設(shè)備多，造價高 電解液腐蝕機(jī)床，污染環(huán)境電解液腐蝕機(jī)床，污染環(huán)境 3、激光加工、激光加工 加工原理加工原理 工藝特點工藝特點 無加工工具，不存在工具磨損、斷屑、排屑問題無加工工具，不存在

36、工具磨損、斷屑、排屑問題 幾乎可加工任何難加工的金屬和非金屬，加工異形孔幾乎可加工任何難加工的金屬和非金屬，加工異形孔 非接觸加工，工件無受力變形非接觸加工，工件無受力變形 效率高，工件受力熱變形小，切割邊緣質(zhì)量好效率高，工件受力熱變形小，切割邊緣質(zhì)量好 激光束傳遞方便激光束傳遞方便 易于控制易于控制 4、超聲波加工、超聲波加工 加工原理加工原理 工藝特點工藝特點 各種脆硬材料，特別是電火花和點解加工難以加工的各種脆硬材料，特別是電火花和點解加工難以加工的 不導(dǎo)電材料和半導(dǎo)體材料，導(dǎo)電的硬質(zhì)合金、淬火鋼不導(dǎo)電材料和半導(dǎo)體材料，導(dǎo)電的硬質(zhì)合金、淬火鋼 各種型孔、型腔及復(fù)雜成型表面各種型孔、型腔及

37、復(fù)雜成型表面 加工質(zhì)量好，無殘余應(yīng)力、組織改變及燒傷等現(xiàn)象加工質(zhì)量好，無殘余應(yīng)力、組織改變及燒傷等現(xiàn)象 刀具硬度可低于被加工材料的，易加工復(fù)雜形狀工件刀具硬度可低于被加工材料的，易加工復(fù)雜形狀工件 機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便 應(yīng)用應(yīng)用 型孔型腔加工型孔型腔加工 超聲波切割超聲波切割 超聲波清洗超聲波清洗 超聲波復(fù)合加工超聲波復(fù)合加工 超聲波加工示意圖超聲波加工示意圖 1-4 金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ) 一、概述一、概述 1、機(jī)床的基本組成、機(jī)床的基本組成 動力源動力源 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件 工作部件工作部件 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)

38、潤滑系統(tǒng) 其他裝置其他裝置 2、機(jī)床的運動、機(jī)床的運動 表面成形運動（工作運動）、輔助運動表面成形運動（工作運動）、輔助運動 3、機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)、機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo) 工藝范圍工藝范圍 技術(shù)規(guī)格技術(shù)規(guī)格 加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度 生產(chǎn)率生產(chǎn)率 自動化程度自動化程度 機(jī)床的效率和精度保持性機(jī)床的效率和精度保持性 其他其他 機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)：尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)：尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù) 4、機(jī)床精度與剛度、機(jī)床精度與剛度 （1）機(jī)床精度：）機(jī)床精度：幾何精度、運動精度、傳動精度、定位幾何精度、運動精度、傳動精度、定位 精度、工作精度和精度保持性精度、

39、工作精度和精度保持性 （2）機(jī)床剛度：）機(jī)床剛度：靜剛度和動剛度靜剛度和動剛度 5、機(jī)床的分類及型號編制、機(jī)床的分類及型號編制 （1）分類）分類 （2）型號編制）型號編制 通用機(jī)床型號表示方法通用機(jī)床型號表示方法 機(jī)床的類別和組別劃分機(jī)床的類別和組別劃分 機(jī)床的特性代號機(jī)床的特性代號 機(jī)床主參數(shù)和第二主參數(shù)機(jī)床主參數(shù)和第二主參數(shù) 機(jī)床的重大改進(jìn)順序號機(jī)床的重大改進(jìn)順序號 同一型號機(jī)床的變型代號同一型號機(jī)床的變型代號 二、金屬切削機(jī)床的主要部件二、金屬切削機(jī)床的主要部件 1、主軸部件、主軸部件 （1 1）基本要求）基本要求 旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗振性、熱變形旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗振性、熱變形 （2

40、2）傳動方式）傳動方式 齒輪傳動、帶傳動、電動機(jī)直接驅(qū)動齒輪傳動、帶傳動、電動機(jī)直接驅(qū)動 （3 3）主軸部件結(jié)構(gòu)）主軸部件結(jié)構(gòu) 主軸的支承形式：主軸的支承形式：兩支承方式、三支承方式兩支承方式、三支承方式 構(gòu)造構(gòu)造 材料和熱處理材料和熱處理 普通機(jī)床：中碳鋼普通機(jī)床：中碳鋼調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理+ +局部高頻淬火局部高頻淬火 精密機(jī)床等：合金鋼精密機(jī)床等：合金鋼 車床主軸簡圖車床主軸簡圖 主軸軸承：主軸軸承：滾動軸承、液體動壓軸承、液體靜壓軸承、滾動軸承、液體動壓軸承、液體靜壓軸承、 空氣靜壓軸承、自調(diào)磁浮軸承等空氣靜壓軸承、自調(diào)磁浮軸承等 2、機(jī)床的傳動系統(tǒng)、機(jī)床的傳動系統(tǒng) （1 1）主傳動系統(tǒng)）

41、主傳動系統(tǒng) 按電動機(jī)類型：按電動機(jī)類型：交流電動機(jī)驅(qū)動和直流電動機(jī)驅(qū)動交流電動機(jī)驅(qū)動和直流電動機(jī)驅(qū)動 按傳動裝置：按傳動裝置：機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳 動裝置及它們的組合動裝置及它們的組合 按變速連續(xù)性：按變速連續(xù)性：分級變速傳動和無級變速傳動分級變速傳動和無級變速傳動 （2 2）進(jìn)給傳動系統(tǒng)）進(jìn)給傳動系統(tǒng) 機(jī)械進(jìn)給傳動機(jī)械進(jìn)給傳動 液壓進(jìn)給傳動液壓進(jìn)給傳動 電伺服進(jìn)給傳動電伺服進(jìn)給傳動 控制類型控制類型 開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng) 閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng) 半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng) 電氣伺服系統(tǒng)電氣伺服系統(tǒng) 驅(qū)動部件驅(qū)動部件 步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)( (脈沖電動機(jī)脈沖電動

42、機(jī)) ) 直流伺服電動機(jī)：直流伺服電動機(jī)：小慣量直流電動機(jī)和大慣量直流電小慣量直流電動機(jī)和大慣量直流電 動機(jī)動機(jī) 交流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī) 直線伺服電動機(jī)：直線伺服電動機(jī)：同步式和感應(yīng)式同步式和感應(yīng)式 機(jī)械傳動部件：機(jī)械傳動部件：主要指齒輪主要指齒輪( (或同步齒輪或同步齒輪) )和絲杠螺母和絲杠螺母 傳動副傳動副 滾珠絲杠滾珠絲杠 作用：作用：旋轉(zhuǎn)運動旋轉(zhuǎn)運動直線運動直線運動 支承方式：支承方式：角接觸球軸承或雙向推力圓柱滾角接觸球軸承或雙向推力圓柱滾 子軸承與滾針軸承的組合軸承子軸承與滾針軸承的組合軸承 3、機(jī)床基礎(chǔ)件：、機(jī)床基礎(chǔ)件：床身、立柱、橫梁、底座等大件床身、立柱、橫梁、底座等

43、大件 （1 1）基本要求）基本要求 具有足夠的剛度和較高的剛度具有足夠的剛度和較高的剛度- -質(zhì)量比質(zhì)量比 較好的動態(tài)特性；各階頻率不共振；不因薄壁振動較好的動態(tài)特性；各階頻率不共振；不因薄壁振動 產(chǎn)生噪聲產(chǎn)生噪聲 熱穩(wěn)定性好熱穩(wěn)定性好 排泄通暢，吊運安全，良好的結(jié)構(gòu)工藝性排泄通暢，吊運安全，良好的結(jié)構(gòu)工藝性 （2 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 箱形類箱形類 板塊類板塊類 梁支類梁支類 a）車床類床身 b）鏜床、龍門刨床類床身 c）大型和重型機(jī)床類床身 （3 3）材料）材料 鑄鐵：灰鑄鐵，鑄鐵：灰鑄鐵，HT200HT200，HT150HT150，HT100HT100 鋼板焊接結(jié)構(gòu)鋼板焊接結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土