#商業(yè)資料第31章金屬切削機床和加工

1、AthesissubmittedtoinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineering第三十一章金屬切削機床及加工第一節(jié)金屬切削機床的分類及型號的編制方法一、金屬切削機床的分類金屬切削機床種類繁多。我國大致可分為通用機床、專用機床和組合機床三大類。此外還有如按機床特性分為普通機床、萬能機床、自動機床、半自動機床、仿形機床和數(shù)控機床等；按機床布局分為臥式機床、立式機床、龍門機床、馬鞍機床、落地機床等；按機床重量分為中小型機床、大型機床和重型機床等。二、金屬切削機床型號的編制方法編制機床型號，可以給使用部門選用

2、和管理機床提供方便。由于本書只介紹在通用機床上的切削加工，所以，下面僅對通用機床型號編制作一些簡單介紹。1、機床型號及其表示方法機床型號主要反映機床的類別、主要技術(shù)規(guī)格、使用及結(jié)構(gòu)特征。按照JB1838-85金屬切削機床型號編制方法的規(guī)定，機床按其工作原理、結(jié)構(gòu)特點及使用范圍，共分十二類。每類又分為十組，每個組分為十個系（系列）。機床型號是機床產(chǎn)品的代號，由漢語拼音字母及阿拉伯數(shù)字組成。（見課本）2、機床代號及其含義（1）機床的類代號機床的類代號，用漢語拼音的大寫字母表示。需要時，每類還可分為若干分類。分類代號在類代號之前，是型號的首位，并用阿拉伯數(shù)字表示如“2M”中的“2”。但第一分類不標注

3、。（2）機床的通用特性和結(jié)構(gòu)及其代號通用特性當某類型機床，除有普通形式外，還有表31-2所列的通用特性時，則在類代號之后加通用特性代號來區(qū)分。如CM6132中的“M”表示精密機床。若某類機床僅有某種通用特性，而無普通形式，則通用特性不表示。如C2150W六軸棒料自動車床，由于無普通行型，故不必表示出“Z（自動）”的通用特性。結(jié)構(gòu)特性對主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)、性能不同的機床，在型號中加結(jié)構(gòu)特性代號來區(qū)分。結(jié)構(gòu)特性代號用漢語拼音字母表示。（3）機床的組、系代號機床的組、系代號用兩位阿拉伯字母表示，見表31-3（4）主參數(shù)的表示方法機床型號中的主參數(shù)用折算值表示，當折算數(shù)值大于1時，則取整數(shù)；當折算數(shù)值小

4、于1時，則以主參數(shù)值表示，并在前面家“0”。折算值就是機床的主參數(shù)乘以折算系數(shù)。機床型號中其他代號，詳見JB1838-85金屬切削機床型號編制方法。3、通用機床型號示例：第二節(jié)車床及其加工車削加工是利用工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的直線移動加工工件的，在車床上可以加工各種回轉(zhuǎn)表面。由于車削加工具有高的生產(chǎn)率，廣泛的工藝范圍以及可得到較高的加工精度等特點，所以車床在金屬切削機床中占的比例最大，約占機床總數(shù)的20-35%，車床是應(yīng)用最廣泛的金屬切削機床之一。下面以常見的CA6140型普通機床為例來分析車床的組成及加工特點。一、CA6140型普通機床CA6140型普通機床是普通精度級機床。（一）機床的組成圖31

5、-2是CA6140型車床外形圖，其主要部件如下：（1）主軸箱用來支承主軸并通過變換主軸箱外部手柄的位置（變速機構(gòu)），使主軸獲得多種轉(zhuǎn)速。裝在主軸箱里的主軸是一空心件，用來通過棒料。主軸通過裝在其端部的卡盤或其他夾具上帶動工件旋轉(zhuǎn)。（2）掛輪箱是把主軸的轉(zhuǎn)動傳給進給箱，調(diào)換箱內(nèi)的齒輪并與進給箱相配合，可獲得各種不同的進給量或加工各種不同的螺紋。（3）進給箱（走刀箱）主軸的轉(zhuǎn)動通過進給箱內(nèi)的齒輪機構(gòu)傳給光杠或絲杠。變換箱體外面的手柄位置，可使光杠或絲杠得到不同的轉(zhuǎn)速。（4）溜板箱通過其中的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將光杠或絲杠的轉(zhuǎn)動變?yōu)橥习宓囊苿印＝?jīng)拖板實現(xiàn)縱向或橫向進給運動。大拖板使車刀作縱向運動；中拖板使車刀作

6、橫向運動；小拖板縱向車削短工件或繞中拖板轉(zhuǎn)過一定角度來加工錐體，也可以實現(xiàn)刀具的微調(diào)。（5）刀架用來裝夾刀具。（6）尾座安裝在床身右端的導(dǎo)軌上，其位置可根據(jù)需要左右調(diào)節(jié)。它的作用是安裝后頂尖以支承工件和安裝各種刀具。（7）床身是車床的基礎(chǔ)零件，用來支承和安裝車床的各個部件，以保證各部件間有準確的相對位置，并承受全部切削力。車身上有四條精確的導(dǎo)軌，以引導(dǎo)拖板和尾座移動。此外還有冷卻潤滑裝置、照明裝置及盛液盤等。（二）CA6140型車床的主要技術(shù)規(guī)格（見課本）（三）車床上的運動在車床上加工各種回轉(zhuǎn)表面，必須具備下列運動。（1）主運動在車床上工件的旋轉(zhuǎn)為主運動。（2）進給運動即刀架的縱向和橫向運動以

7、主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具相對工件移動距離來表示進給運動的大小，進給運動的速度較低，以mm/r表示。此外，還有刀具的切入、退出及返回等輔助運。（四）車床的傳動系統(tǒng)二、車床夾具簡介車床夾具是為了保證工件的位置準確，并可靠地夾緊工件的裝置。一般是隨車床一起供應(yīng)的。車床夾具一般可分為通用夾具和專用夾具兩類。常用的臥式車床夾具有卡盤、花盤、頂尖、撥盤、雞心夾頭、心軸、中心架和跟刀架等。1、卡盤卡盤是應(yīng)用最為廣泛的臥式車床夾具。它靠背面法蘭盤上的螺紋直接裝在車床主軸上。用來夾持軸類、盤類、套類等件。（1）四爪卡盤四爪卡盤上面對稱分布著四個相同的卡爪，每一個卡爪均可單獨動作，故又稱為四爪單動卡盤。用方扳手旋動某個卡

8、爪后面的螺桿，就可帶動該卡爪單獨沿徑向移動。用四爪卡盤夾持工件，當工件直徑較大且必須夾持外圓時，可將卡爪全部反裝。又因各卡爪均可單動，所以可用于夾持形狀不規(guī)則工件及偏心工件。四爪卡盤的加緊力較大，所以特別適合于粗加工及加工較大的工件。利用卡爪的“單動”性質(zhì)，對工件進行軸線找正，但費時，切找正精度不易控制。（三）三爪卡盤三爪卡盤有三個相距1200的卡爪，三個卡爪始終同時張開或靠攏。三個卡盤的加緊力較小不能夾持形狀不規(guī)則零件，但加緊迅速方便，不需找正，具有較高的自動定心精度，特別適合于中小型工件的半精加工與精加工。2、花盤適用于裝夾不便于再三爪或四爪卡盤裝夾的一些形狀不規(guī)則的工件?；ūP直接旋裝在主

9、軸上。3、頂尖、撥盤與雞心夾頭(1) 頂尖頂尖分前頂尖和后頂尖兩種。前頂尖裝在主軸錐孔內(nèi)隨工件一起轉(zhuǎn)動，與中心孔無相對運動。后頂尖裝在尾座套筒內(nèi)，又分死頂尖和活頂尖兩種，車削時，死頂尖與工件中心孔由于滑動摩擦而發(fā)熱，高速時會使頂尖退火。故多用鑲硬質(zhì)合金的頂尖。死頂尖優(yōu)點是對中性剛性好，適于低速加工較高精度的工件。頂細小工件可使用反頂尖活頂尖與工件一起轉(zhuǎn)動，減少摩擦，適于高速切削，它克服了死頂尖的缺點，但有一定裝配誤差，使加工精度降低。(2)撥盤與雞心夾頭前后頂尖均不能帶動工件旋轉(zhuǎn)，當工件用兩頂尖裝夾時必須通過撥盤和雞心夾頭帶動旋轉(zhuǎn)。撥盤靠螺紋旋裝在主軸上，撥盤帶動雞心夾頭轉(zhuǎn)動，工件和雞心夾頭由

10、螺釘緊固在一起。4、心軸心軸是加工盤套類零件常用的夾具，按其定位表面的不同，可分為以下幾種：(1)錐度心軸不帶階臺的實體心軸有1:10001:1500的錐度，其特點是制造簡單，加工出的零件精度較高。但在長度上無法定位，承受切削力較小，裝卸不方便。(2)圓柱心軸用螺帽及墊圈壓緊工件，利用內(nèi)孔與心軸圓柱部分較小的間隙配合來定位，加工外圓。這種心軸一次能安裝多個零件，但加工精度不高。（3）脹力心軸靠彈性變形所產(chǎn)生的脹力加緊工件并進行車削加工。裝夾時把工件套在心軸上，擰緊螺帽，使開口套筒軸向移動，心軸錐部使套筒外圓脹大，就可把工件牢固撐緊。這種心軸裝卸工件方便，能保證工件的同軸度要求，適于中小型零件的

11、加工。5中心架與跟心架在加工細長軸時，因工件的剛性較差，容易引起振動和變形，影響加工精度。為增加工件的剛性和防止變形，常用跟刀架或中心架作工件的輔助支承。三、臥室車床應(yīng)用范圍及加工特點車床的工藝范圍相當廣泛，在幾乎不加其他裝置的情況下，能完成如圖31-14所示的各種工作：用中心鉆鉆中心孔（a）;車外圓（b）;車端面（c）;使用麻花鉆鉆孔（d）;鏜孔（e）;用絞刀絞孔（f）;切槽和切斷（g）;車螺紋（h）;用滾花刀滾花（i）;車錐面（j）;車特形面（r）;盤繞彈簧（I）。1、車外圓車外圓是最基本、最簡單的切削方法。車外圓一般經(jīng)過粗車和精車兩個步驟。粗車的目的是使工件盡快的接近圖紙上的形狀和尺寸。

12、并留有一定的精車余量。粗車精度為IT11、IT12，粗糙度為12.5卩m。精車則是切去少量的金屬，以獲得圖紙上所需的形狀、尺寸和較小的表面粗糙度。精車精度為IT6IT8。2、車端面車端面時，常用的車刀有偏刀和彎頭車刀兩種，車削時，車刀可由外圓向中心給進，。但由于用偏刀由外向中心進給時是用副切削刃進行切削，同時受切削力方向的影響，刀尖易扎入工件形成凹面，影響工件質(zhì)量。因此，在精車端面時，偏刀再最后一次走刀應(yīng)由中心向外進給，這樣能避免下述缺點如圖。用彎頭車刀車端面時，由于是利用主刀刃來進行切削，所以，切削順利，適用于加工較大端面。車端面時，車刀的刀尖要對準中心。否則不僅改變前、后角的大小，而且在工

13、件中心還會留有一個切不掉的凸臺，把刀尖壓壞或損壞。3、切斷和切槽所謂切斷是指在車床上用切斷刀截取棒料或?qū)⒐ぜ脑仙锨邢碌募庸し椒?。切斷時一般采用正車切斷法，同時進給速度應(yīng)均勻并保持切削的連續(xù)性。正切容易產(chǎn)生振動，致使切斷刀折斷。因此，在切斷大型工件時，常采用反車切斷法進行切斷。反車切斷法刀具對工件作用力與工件的重力G的方向一致，有效地減少了振動，而且排屑容易，減少了刀具的摩損，改善了加工條件。由于刀頭切入工件較深，散熱條件差，因此切鋼件時應(yīng)加冷卻液。圓柱面上各種形狀的槽，一般是用與槽性相應(yīng)的車刀進行加工。較寬的槽，可通過幾次吃刀來完成，最后根據(jù)槽的要求進行精車。4、車圓錐面用圓錐面的配合時，

14、同軸度高、裝卸方便。錐角較小時，可以傳遞較大扭矩。因此圓錐面廣泛用于刀具和工具。圓錐面的加工方法有以下三種：（1）轉(zhuǎn)動小刀架車錐面車削錐度較大和較短的內(nèi)、外圓錐面時，松開固定小刀架拖板的螺母，將刀架小拖板饒轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)過某一角度（工件的半錐角），然后鎖緊螺母。搖動小拖板的手柄，使車刀沿著圓錐面母線移動，從而加工出所需的圓錐面。這種方法的優(yōu)點是能加工錐角很大的外錐面，操作簡單，調(diào)整方便，因此應(yīng)用廣泛。但因受小拖板行程的限制，不能加工較長的錐面，不能做機動進給，因此只適用于加工短的圓錐面，單件小批量生產(chǎn)。（2）寬刃車刀車錐面用寬刃車刀加工較短的圓錐面，錐體長度L2025mm。車刀安裝時，切削刃應(yīng)與

15、錐面母線平行。較長的錐面不能用寬刃刀切削，否則，將引起振動，使工件表面產(chǎn)生波紋。(3) 偏移尾架車錐面在加工較長工件上的小錐度外圓錐面時，可把尾架頂尖向外偏移一定距離S,使錐面母線與車刀的縱向進給方向平行，利用車刀的自動縱向進給，來車出所需的錐面。這種方法可以加工較長的錐面，并能采用機動進給。但只能加工半錐角較小的外錐面。因為當圓錐過大時，頂尖在工件中心孔內(nèi)歪斜，接觸不良，磨損也不均勻，會影響加工質(zhì)量。此外，對于一些錐面較長，精度要求較高，而批量又較大的零件還可采用靠模法車削。5、鉆孔和鏜孔在車床上鉆孔，工件一般裝在卡盤上，鉆頭則裝在尾架上，此時工件的旋轉(zhuǎn)為主運動。為防止鉆偏，應(yīng)先將工件端面車

16、平，有時還在端面中心處先車出小坑來定中心。鉆孔時動作不宜過猛，以免沖擊工件或折斷鉆頭。鉆深孔時，切削不易排出，故應(yīng)經(jīng)常退出鉆頭，以清除切屑。鉆鋼料時應(yīng)加冷卻液，鉆鑄鐵不加冷卻液。鏜孔是鉆出或鑄、鍛出的孔的進一步加工。在成批大量生產(chǎn)中，鏜孔常作為車床絞孔或滾壓加工的半徑加工的半精加工工序。鏜孔與車外圓相似，分粗鏜和精鏜，必須注意的是切深進刀的方向與車外圓相反。用于車床的鏜孔刀，其特點是刀桿細長，刀頭較小，以便于深入工件孔內(nèi)進行加工。由于刀桿鋼性差，刀頭散熱體積小，加工中容易變形，切削用量要比車外圓小些，應(yīng)采用較小的進給量和切削深度，進行多次走道完成。6、車螺紋螺紋按牙形分為三角螺紋、梯形螺紋、鋸

17、齒螺紋和矩形螺紋等。生產(chǎn)中常用的三角螺紋，其螺紋車刀切削部分的形狀應(yīng)與螺紋的軸向截面相符合。車削時，工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀必須縱向移動一個導(dǎo)程(單頭螺紋，導(dǎo)程=螺距)，才能加工出正確的螺紋。車三角螺紋常用的方法有以下三種：（1）直進法車螺紋車螺紋時，經(jīng)試切檢查工件、螺距符合要求后，徑向垂直于工件軸線進刀，重復(fù)多次，直至螺紋車好。一般為螺紋深度=0.65X螺距。這種車削方法牙形較準確。由于車刀兩刃同時切削而且排屑不暢，受力大，車刀易磨損，切削會滑傷螺紋表面。（2）斜進法車螺紋。當工件螺距t大于3mm時，一般采用斜進法車加工螺紋，斜進法是車刀沿螺紋牙形一側(cè)在徑向進刀的同時作軸向進給，經(jīng)多次走刀完成螺紋

18、的加工，最后采用直進法吃刀，保證螺紋的牙形角的精度。（3）左右進刀法這種方法是用橫拖板刻度控制螺紋車刀的垂直進刀，用小拖板的刻度控制車刀左右的微量進刀。當螺紋接近切成時，要用螺母或螺紋量規(guī)檢查螺紋尺寸和加工精度是否合格。這種方法操作方便，因此應(yīng)用較廣。車內(nèi)螺紋的方法與車外螺紋基本相同。先車出螺紋內(nèi)徑，再車內(nèi)螺紋。對于直徑較小的內(nèi)螺紋，也可在車床上用絲錐攻出。四、其他車床簡介1、落地車床落地車床一般用來加工直徑大而長度短的盤類工件，而且這類零件上通常沒有大直徑的螺紋。它與普通車床的區(qū)別是：落地車床有一個大直徑花盤，增大了工件轉(zhuǎn)回直徑，多數(shù)沒有后尾座。落地車床可分為刀架獨立的和刀架裝在車身上兩種。

19、落地車床廣泛用于電機、機車、汽輪機和礦山機械等工業(yè)部門。2、立式車床在落地車床中，工件裝夾在花盤的立面上，裝夾、找正費時而且不方便，特別對于厚度稍大的大直徑工件。此外，主軸前軸承負荷大，磨損快，使落地車床難以長期的保持工作精度。立式車床的主軸軸心線呈豎直（立式）位置，工作臺臺面處于水平面內(nèi)，使工件的裝夾和找正比較方便。此外，由于工件及工作臺的重量均勻地作用在工作臺導(dǎo)軌或推力軸承上，所以立式車床比落地車床更能長期地保持工作精度。多數(shù)情況下落地車床已被立式車床所替代。3、六角車床普通車床的使用范圍廣，靈活性大，但是能安裝的刀具較少。在加工形狀比較復(fù)雜、須用多把刀具順次的切削的工件時，要經(jīng)常裝卸工具

20、，影響生產(chǎn)率。為了節(jié)省刀具的裝卸次數(shù)，節(jié)約輔助時間，提高生產(chǎn)率。在普通車床的基礎(chǔ)上將尾架去掉，安裝一個可以縱向移動的多工位刀架，并在傳動及結(jié)構(gòu)上作相應(yīng)改變，即形成了六角車床。在六角車床上，根據(jù)工件的加工工藝，預(yù)先將所用的全部刀具安裝在機床上，并調(diào)整妥當；每組刀具的行程終點位置由可調(diào)整的擋鐵控制。加工時用這些刀具輪流地進行切削，機床調(diào)整妥當后，加工每一個工件時不必再反復(fù)地裝卸刀具及測量工件尺寸。因此，在成批加工復(fù)雜工件時，六角車床的生產(chǎn)率比普通車床高。為了進一步提高生產(chǎn)率，六角車床上應(yīng)盡可能使用多刀同時加工。按刀架型式不同，分為轉(zhuǎn)塔式六角車床和回輪式六角車床。第三節(jié)鉆床、鏜床及其加工鉆床主要是加

21、工孔，一般只適于加工直徑在100mm以內(nèi)的孔，直徑更大的孔，則需在鏜床上進行加工。鉆削、鏜削加工時，主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)運動，單位為米/分（m/min）;進給運動是刀具的軸向運動，單位為米/主軸每轉(zhuǎn)（m/r）或毫米/刀具每齒（mm/z）。一、鉆床的功用和分類鉆床主要用于加工尺寸不太大，精度要求不很高的孔，主運動為刀具隨主軸的轉(zhuǎn)動;進給運動為刀具沿主軸軸線的運動。加工前調(diào)整好被加工工件孔的中心，使它對準刀具的旋轉(zhuǎn)中心。加工過程中工件固定不動。按JB1838-85的規(guī)定，鉆床共分為搖臂鉆床、臺式鉆床、立式鉆床、臥式鉆床、深孔鉆床和中心孔鉆床等八組二十八個系，而以搖臂鉆床應(yīng)用最為廣泛。1、搖臂鉆床在一

22、些大而重的工件上加工孔，人們希望工件固定不動，移動鉆床主軸，使主軸對準被加工孔，因此就產(chǎn)生了搖臂鉆床。搖臂鉆床的主軸箱5可沿著搖臂4的導(dǎo)軌橫向調(diào)整位置，搖臂4可沿外立柱3的圓柱面上下調(diào)整位置，此外，搖臂4及外立柱3又可繞內(nèi)立柱2轉(zhuǎn)動。因此工作時，可以方便地調(diào)整主軸6的位置，這時工件固定不動。搖臂鉆床廣泛地應(yīng)用于單件和中、小批生產(chǎn)中加工大、中型零件。2、立式鉆床如圖31-26所示，加工前需調(diào)整工件在工作臺上的位置，使被加工孔中心線對準刀具的旋轉(zhuǎn)中心，在加工過程中工件是固定不動的。加工時主軸既旋轉(zhuǎn)又作軸向進給運動，同時由進給箱傳來的運動，通過小齒輪和主軸筒上的齒條，使主軸隨著主軸套筒作軸向直線進給

23、。進給箱和工作臺的位置可沿立柱上的導(dǎo)軌上下調(diào)整，以適應(yīng)加工不同高度的工件需要在立式鉆床上，加工完一個孔后再加工另一個孔時，需移動工件。這對于大而重的孔件，操作很不方便。因此，立式鉆床僅適用于加工中、小型工件。3、臺式鉆床臺式鉆床簡稱“臺鉆”，實質(zhì)上是一種加工小孔的立式鉆床。鉆孔直徑一般在15mm以下。由于加工的孔徑很小，所以臺轉(zhuǎn)的主軸轉(zhuǎn)速往往較高，最高可達到每分鐘幾萬轉(zhuǎn)。臺鉆小巧靈活，適用方便，適于加工小型零件上的小孔，通常用手動進給。二、鉆削的應(yīng)用范圍及加工特點如圖31-28所示，在鉆床上可完成以下切削加工：用麻花鉆鉆孔（a）；用擴孔鉆擴孔（b）;用絞刀鉸孔（c）;用锪鉆（劃鉆）锪錐坑（d）

24、;锪魚眼坑（e）;锪平面（f、g）;用絲錐攻螺紋孔（h）。雖然鉆床可完成以上各種加工，但主要是用來鉆孔、擴孔和鉸孔。1、鉆孔加工的特點（1）鉆孔時麻花鉆深埋孔中，處于封閉狀態(tài)，排削困難，故散熱條件極差。再加上冷卻潤滑液很難到達切削區(qū)，使得刀具（在不加冷卻潤滑液時）吸收的熱量達到總熱量的一半以上，容易引起刀具磨損。（2）鉆頭是定尺寸刀具，直徑受加工孔徑的限制，因而鉆頭的強度和剛度較低。加之僅靠兩條棱邊導(dǎo)向，導(dǎo)向作用較差。因此，容易造成加工孔的歪斜，孔徑擴大及孔不圓等弊病。故鉆孔精度低，粗糙度大，其經(jīng)濟精度一般在IT10以下，Ra=6.325卩m。（3）鉆削時軸向力較大，主要是由橫刃產(chǎn)生的。因為鉆

25、頭切削刃上各點的前角隨半徑的減小變化很大。在橫刃處前角約為負540，實際上是刮削，所以產(chǎn)生了很大的軸向力。（4）由于上述三個特點，鉆孔時只能選用較小的切削用量，所以生產(chǎn)率低，另外受鉆頭直徑等多種因素限制，鉆孔直徑一般不超過100mm。2、擴孔的特點擴孔是對已鉆出、鑄出或鍛出的孔用擴孔鉆進一步加工的方法。擴孔有以下特點：(1) 因為擴孔時切削深度較小，再加上擴孔鉆相當于具有34個刃齒的麻花鉆，且無橫刃，其鉆尖處前角較大，在切削深度較小時僅靠鉆尖處一小段主切削刃切削，故擴孔時切削力小，發(fā)熱也就很少，動力消耗及因熱效應(yīng)引起的刀具磨損均較小。(2)由于有預(yù)加工的孔，故排削方便，冷卻潤滑條件好。(3)擴

26、孔鉆鉆芯粗、剛性好，再加上有34個導(dǎo)向棱帶，故切削平穩(wěn)，可糾正的孔的軸線歪斜。(4)受擴鉆孔直徑的限制，擴孔一般只適用于直徑100mm以下的孔的加工。(5)由于以上原因，擴孔時可采用較大的切削用量，同時能得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度。一般擴孔經(jīng)濟精度為IT9IT10級，表面粗糙度Ra=3.26.3卩m。3、鉸孔的特點鉸孔屬孔的精加工。這主要是因為絞刀的主、副偏角都很小。切削刃又多，使殘留面積極小，再加上鉸削深度很小(精鉸時ap=0.050.25mm)、鉸削速度很低。使切削力、切削熱均很小，不產(chǎn)生積屑瘤。同時，鉸刀上很長的刮光刃對孔壁有修刮和擠光的作用。故可以得到很高的尺寸精度和很小的表

27、面粗糙度，使機鉸的經(jīng)濟精度達IT7IT8級，粗糙度為Ra=0.83.2卩m。手鉸更高，分別為IT6IT7級和Ra=0.40.8卩m，但它不能校正孔的軸線，而且一般只能加工直徑80mm以下的孔。三、鏜床鏜床主要是用鏜刀進行鏜孔，由于鏜床的主軸、工作臺等部件剛度好，精度較高，所以在鏜床上可加工出尺寸、形狀和位置精度均較高的孔，尤其適合加工箱體類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形尺寸較大的工鏜床主要有下列幾類：臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床、立式鏜床、深孔鏜床、落地鏜床等。1、臥式鏜床在臥式鏜床上進行鏜孔、車端面和凸緣、鉆孔、銑平面、車內(nèi)螺紋等加工，如圖31-29所示。這種機床通用性好、應(yīng)用廣泛，所以習(xí)慣上又稱萬能鏜床。

28、臥式鏜床的外型如圖19-30所示。加工時，刀具安裝在主軸3或平旋盤4上。主軸箱1可獲得各級轉(zhuǎn)速和進給量，同時還可沿立柱2的導(dǎo)軌上下移動。工件安裝在工作臺5上，同工作臺一起隨下滑座7或上滑座5作縱向或橫向移動。可用工作臺繞上滑座的導(dǎo)軌調(diào)整角度以加工互相成一定角度的孔或平面。當鏜刀桿伸出較長時，可用后立柱10上的支承9來支承鏜桿，以提高鏜桿的剛度。當?shù)毒哐b在平旋盤4的徑向刀架上時，刀具可以作徑向進給以車削端面。2、落地鏜床在加工某些龐大而笨重的工件時，我們希望工件在加工過程中固定不動，運動由機床部件來實現(xiàn)。因此，在臥式鏜床的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生了落式鏜床。落式鏜床沒有工作臺，工件直接固定在地面的平板上。

29、鏜軸的位置，是由立柱沿床身導(dǎo)軌作橫向移動及主軸箱沿立柱導(dǎo)軌作上下移動，來進行調(diào)整的。落地鏜床較大，它的鏜軸直徑往往在125mm上。落地鏜床是用于加工大型零件的重型機床，因此它具有下列主要特點：（1）萬能性大。大型工件裝夾及找正困難而且費時，因此希望盡可能在一次安裝中將全部表面加工出來，所以落地鏜床的萬能性較大，機床可以進行鏜、銑、鉆等各種工作。（2）由于機床龐大，為使操縱方便起見，通常是用懸掛式操縱板或操縱臺集中操縱；（3）為了觀察部件位移方便，落地鏜床大多備有移動部件（立柱、主軸箱及鏜軸）位移的數(shù)碼顯示裝置，以節(jié)省觀察及測量位移的時間和減輕工人勞動強度。第四節(jié)銑床及其加工一、銑床的功能與分類

30、銑床是用銑刀進行切削加工的機床。銑床的主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，銑床的主參數(shù)是工作臺的寬度。和刨床相比，它的切削速度高，而且是多刃連續(xù)切削，所以生產(chǎn)率較高。目前銑床在很多場合上取代了刨床工作。（一）臥式銑床臥式銑床的主軸與工作臺平行。為擴大機床的應(yīng)用范圍，有的臥式銑床的工作臺可以在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一定角度，故稱為萬能臥式銑床。在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是X62W臥式升降臺銑床。加工時，工件安裝在工作臺上，銑刀裝在銑刀心軸上，在機床主軸的帶動下旋轉(zhuǎn)。工件隨工作臺作縱向進給運動；滑座沿升降臺上部的導(dǎo)軌移動，實現(xiàn)橫向進給運動。升降臺可沿車身導(dǎo)軌升降，以便調(diào)整工件與刀具的相對位置。橫梁的前端可安裝吊架，用來支承銑

31、刀心軸的外伸端，以提高心軸剛性。橫梁可沿床身頂部水平導(dǎo)軌移動，調(diào)整其伸出長度。進給變速箱可變換工作臺、滑座和升降臺的進給速度。（二）立式銑床立式升降臺銑床與臥式銑床的主要區(qū)別是：立式銑床的主軸與工作臺垂直。如圖31-33所示。有些立式銑床為了加工需要，可以把立銑頭旋轉(zhuǎn)一定的角度，其他部分與臥式升降臺相同。臥式及立式銑床都是通用機床，常適用于單件及成批生產(chǎn)中。二、銑床附件為了擴大銑床的加工范圍，銑床一般均配有附件。常用附件有以下幾種：（一）平口鉗銑削加工常用平中鉗夾緊工作。它具有結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠和使用方便等特點，廣泛用于裝夾矩形工件。生產(chǎn)中常用的是可調(diào)整的回轉(zhuǎn)式平中鉗。（二）回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作

32、臺主要用來加工帶有內(nèi)外圓弧面工件及對工件分度。分為手動進給和機動進給兩種。圖3134所示為機動回轉(zhuǎn)工作臺。傳動軸可與銑床的傳動裝置相聯(lián)結(jié)，以實現(xiàn)機動進給。扳動手柄可以接通或斷開機動進給。調(diào)整擋塊2的位置，可以使轉(zhuǎn)盤1自動停止在預(yù)定位置上。若將手輪5上，可進行手動進給。（三）、分度頭分度頭是銑床上最常用的標準附件，常用分度頭的格規(guī)有FW250、FW320、FW100、FW500等多種。規(guī)格代號中的F表示分度頭，W表示萬能，數(shù)字表示分度頭能加工最大直徑。1、分度頭的結(jié)構(gòu)如圖3135所示。工作時，將分度頭固定在銑床的縱向工作臺上并利用縱向工作臺中間一條T形槽（該槽精度最高）和一長導(dǎo)向鍵保證分度頭主軸

33、與縱向工作臺的方向一致。主軸前端有莫氏錐孔以便插入頂尖1支承工件。主軸外部有螺紋為了旋裝卡盤以裝夾工件。球形揚頭可帶支主軸在-5度至95度范圍內(nèi)任意回轉(zhuǎn)。分度盤上有多圈數(shù)目不同的準確等分的孔，搖動分度手柄，通過分度頭內(nèi)部的蝸稈和齒輪機構(gòu)帶動主軸旋轉(zhuǎn)，并利用與分度手輪一同旋轉(zhuǎn)的定位銷將分度手柄固定在分度盤的某一孔的位置上。定位銷每次在同一孔圈上轉(zhuǎn)過相同的孔數(shù)，則主軸轉(zhuǎn)過相同角度，從而實現(xiàn)對工件進行分度。扇形板的作用是保證分度手柄每次轉(zhuǎn)過相同孔數(shù)。2、分度頭的功用（1）把工件安裝成需要的角度松開球形楊頭的緊固螺釘，可調(diào)整主軸的角度。如銑斜面時及銑圓錐齒輪時即需如此。（2）分度利用分度頭可進行等分與

34、不等分分度，以加工鍵槽、齒輪輪齒等。（3）銑螺旋槽時連續(xù)轉(zhuǎn)動工件將縱向工作臺進給絲杠的轉(zhuǎn)動，利用掛輪傳給分度頭主軸即可實現(xiàn)。3、分度方法（1）簡單分度法直接利用分度盤上的孔圈不需利用分度盤的附加轉(zhuǎn)動即能進行分度的方法。分度盤的正反面都有幾圈精確等分的定位孔。分度頭手柄轉(zhuǎn)數(shù)與主軸轉(zhuǎn)數(shù)之比叫分度頭定數(shù)。FW250的分度定數(shù)為40，即分度手柄轉(zhuǎn)一圈，主軸轉(zhuǎn)過1/40圈。若要進行Z等分，即欲使主軸轉(zhuǎn)過1/Z圈，則分度頭手柄所轉(zhuǎn)的圈數(shù)應(yīng)為N=40/Z圈顯然，若Z=2、4、5、8、10、20、40，手柄轉(zhuǎn)過的圈數(shù)均為整數(shù)，利用任意一孔圈均可簡單分度。否則按下述辦法進行：N為真分數(shù)Z=65時N=40/65=

35、8/13=24/39圈N為假分數(shù)Z=27時N=40/27=1X26/54）圈24/39圈，即手柄在孔數(shù)為39的孔圈中轉(zhuǎn)過24各孔距。lX（26/54）圈，即手柄轉(zhuǎn)過1圈后還在孔數(shù)為54的孔圈中轉(zhuǎn)過26各孔距。（2）其它分度法除簡單分度法外，較常用的還有差動分度法、近似分度法、復(fù)式分度法等。三、銑削的應(yīng)用范圍及加工特點；（一）在銑床上的加工范圍相當廣泛，如圖31-36所示。1、銑水平面、斜平面、垂直平面（可在各式銑床上進行）（1）在臥式銑床上用圓柱銑刀銑水平面，如圖a所示。（2）在立式或龍門銑床上用端銑刀銑水平面，如圖b所示。（3）在臥式銑床上用角銑刀銑斜面（圖g,相當于銑V形槽的一個斜面，并可

36、用單角銑刀）。（4）在臥式銑床上將工件傾斜安裝，用圓柱銑刀銑斜面，如圖c所示。（5）在立銑或龍門銑上將主軸回轉(zhuǎn)一角度，用端銑刀銑斜面，如圖d所示。（6）在立銑或龍門銑上將工件傾斜安裝，用端銑刀銑斜面，如圖e所示。（7）在臥銑或龍門銑上用端銑刀銑垂直面，如圖f所示。2、在臥式銑床上用角銑刀銑V形槽，如圖g所示。3、銑溝槽（1）在立式或龍門銑床上用立銑刀銑削（圖h）（2）用槽銑刀在臥式銑床上銑削（圖n,銑鍵槽）4、在臥式或龍門銑床上用三面刃盤銑刀銑臺階，如圖i所示。5、在臥式銑床上用三面刃組合銑刀銑兩側(cè)面，如圖j所示。6、在臥式銑床上用片銑刀切斷，如圖k所示。7、在臥式銑床上用成形銑刀銑特形面，如

37、圖l所示。8、在立式銑床上使用分度頭用立銑刀銑凸輪，如圖m所示。9、在臥式銑床上使用分度頭用槽銑刀銑花鍵槽，如圖n所示，銑單鍵槽時則不用分度頭。10、在臥式銑床上用與螺旋槽法截面廓形相適應(yīng)的成形盤銑刀銑螺旋面，如圖0所示。11、先在臥式銑床上用三面刃盤銑刀或先在立銑上用立銑刀銑出T形槽的垂直槽，然后用T形槽銑刀在立銑床上銑出T形槽的水平槽，如圖p12、先在立式銑床上用立銑刀銑出矩形直槽，然后用立式燕尾槽銑刀銑出燕尾面，如圖q所示。此外，在銑床上還可以加工圓錐齒輪。（二）銑削加工的特點1、銑削加工的優(yōu)點：銑刀是多刃刀具，一般來說同一時刻只有幾個刀齒參與工作，其它刀齒均處于非工作狀態(tài)。這樣每一刀齒

38、均有較充分的冷卻時間，因而提高銑刀耐用度。因銑刀是多刃刀具，銑削工作量由多個刀齒平均負擔(dān)，所以可采用大的進給量。主運動是旋轉(zhuǎn)運動，無慣性限制所以可采用高速切削。由于上述原因，使銑削生產(chǎn)率、銑刀耐用度均比刨削高，加工精度比刨削約高難度12級，粗糙度與刨削大致相同。2、銑削加工的缺點：銑刀每一刀齒均是周期性地參加切削，故每一刀齒在切入與切離時會造成沖擊現(xiàn)象，這是影響銑刀耐用度、切削速度的提高，使加工精度和粗糙度不高。銑削時，切削厚度和切削面積是變量，因此切削力周期性變化，容易引起振動。銑削經(jīng)濟精度為IT9IT10，表面粗糙度為1.63.2卩m。第五節(jié)刨削、插削、拉削及其加工一、刨削刨床主要用于各種

39、平面、溝槽和成形表面的加工。刨床主運動是刀具或工作臺的直線往復(fù)運動，換向時慣性力較大。這限制了主運動速度的提高（單位m/min）。因空行程不進行切削，故生產(chǎn)率較低。在大批量生產(chǎn)中，逐漸被銑削和拉削代替。但因結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便。在單件生產(chǎn)和維修中仍采用刨削。1、牛頭刨床牛頭刨床在單件小批生產(chǎn)及修配加工中應(yīng)用較為廣泛。它的主參數(shù)是指最大刨削長度。刨削時，工件裝夾在工作臺上。工作臺沿床身垂直導(dǎo)軌作上下移動，沿橫梁導(dǎo)軌作水平移動，調(diào)整工作相對于刀具的位置。刨刀裝夾于刀架上，靠滑枕沿床身水平導(dǎo)軌作水平往復(fù)運動，形成主運動。進給運動是在空行程中通過棘輪機構(gòu)間歇轉(zhuǎn)動帶動工作臺沿橫梁水平導(dǎo)軌移動來實現(xiàn)。搖動刀

40、架上方的手柄可調(diào)節(jié)吃刀深度，或?qū)崿F(xiàn)刨側(cè)面時的手動垂直（或斜向）進給。主運動速度，進給運動速度，主運動的行程長短以及主運動的起、終點位置，均可利用相應(yīng)的手柄來調(diào)節(jié)。在空行程時，為防止刀具與工件之間摩擦，將被刨刀抬起，工作行程時，再靠自重或利用電磁裝置將刨刀復(fù)位。牛頭刨床的刀架可繞水平軸轉(zhuǎn)過一定角度實現(xiàn)刨斜面。2、龍門刨床工件裝夾在工作臺上，工作臺沿床身導(dǎo)軌作直線往復(fù)運動（主運動）。側(cè)刀架可沿立柱導(dǎo)軌上下移動（垂直進給）以加工垂直面，上刀架可沿橫梁導(dǎo)軌作水平移動（水平進給）以加工水平面，同時橫梁又可帶動全部上刀架沿立柱導(dǎo)軌上下移動以調(diào)節(jié)刨刀高度。另外，所有刀架均可轉(zhuǎn)過一個角度以刨削斜面，其簡圖如3

41、139所示。其主參數(shù)是指最大刨削寬度。龍門刨床主要用來加工大平面，尤其是長而窄的平面，也可用來加工溝槽或同時加工幾個中、小型零件的平面。由于巨型工件裝夾較費時，所以大型龍門刨床往往還有銑頭和磨頭等附件，以便使工件在一次安裝中完成刨、銑及磨等工作。這種機床又稱為龍門刨銑床或龍門刨銑磨床。這種機床的工作臺既可作快速的主運動，又可作慢速的進給運動。二、刨削的應(yīng)用范圍及加工特點：刨削主要完成水平面、垂直面、斜面、直槽、燕尾槽、T形槽及成形面的加工，如圖31-40所示。刨削加工有如下特點：1、在牛頭刨床上刨削時，滑枕處于懸臂狀態(tài)，懸臂越長則剛性越差，再加沖擊引起的振動，使刨削精度降低。牛頭刨床刨削的經(jīng)濟

42、精度為IT10IT11級，表面粗糙度為R=1.63.2卩m。只能滿足一般使用要求，龍門刨削則不存在上述不利因素。2、刨削的主運動為往復(fù)直線運動，受慣性限制，使刨削速度很難提高，再加上空程時不切削，所以刨削生產(chǎn)率較低，一般只適用于單件小批生產(chǎn)及修配。但加工型平面，尤其是大型狹長平面，龍門刨削現(xiàn)在仍是生產(chǎn)中使用的主要方法之一（另一種大型平面的加工方法是在龍門銑床上銑削，具有很高的生產(chǎn)率）三、插床插床的外形如圖31-41?；砜裳亓⒅膶?dǎo)軌作上下往復(fù)運動，使刀具實現(xiàn)主運動。工件安裝在圓工作臺上，圓工作臺可帶動工件回轉(zhuǎn)，作間歇的圓周進給。上滑座和下滑座可分別帶動工件作縱向和橫向進給。插床的生產(chǎn)率較低，

43、通常只用于單件、小批生產(chǎn)中插削槽、平面及成型表面等。插麻的主參數(shù)是指最大插削長度，單位mm。四、拉床拉床是指用拉刀進行加工的機床。拉床用于加工通孔、平面及成形表面。圖19-42是適于拉削的一些典型表面。拉削時拉刀使被加工表面在一次走刀中成形，所以拉閑的運動比較簡單，它只有主運動，沒有進給運動。切削時，拉刀作低速平穩(wěn)的直線運動，同時拉刀承受的切削力也很大，所以拉床的主運動通常是由液壓驅(qū)動的。拉刀或固定拉刀的滑座往往是由油缸的活塞桿帶動的。拉床主參數(shù)指額定拉力。拉削屬封閉切削，排屑、冷卻潤滑困難。由于拉刀同時工作的齒較多，所以切削力大。但拉削速度較低（為38m/min）。采用液壓傳動，工作平穩(wěn)，薄

44、的切削層，高精度的拉刀，可獲得較高的精度（IT6IT8）和較小的粗糙度（0.11.6卩m）。拉削時，每一刀齒只工作一次，拉刀的耐用度和使用壽命很高。拉刀所有刀齒通過后，即完成全部粗、精加工；所以生產(chǎn)率高。第六節(jié)磨床及其加工一、磨床磨床用砂輪作切削工具，對工件表面進行切削加工的精密加工的機床。磨削時，以砂輪的高速旋轉(zhuǎn)做主運動，工件低速旋轉(zhuǎn)作圓周進給，同時作軸向進給，每次行程完后，砂輪作橫向切深移動。磨床的種類很多目前生產(chǎn)中應(yīng)用較多的有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床和工具磨床等。1、外圓磨床它由床身、頭架、工作臺、砂輪架、內(nèi)磨置、床身墊板、滑鞍、尾架、橫向進給裝置、液壓傳動系統(tǒng)裝置和冷卻裝置等組成。

45、床身用來安裝各種部件，其內(nèi)部裝置有液壓傳動裝置和其它裝置，床身上有兩條相互垂直的導(dǎo)軌：縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к??？v導(dǎo)軌安裝工作臺，磨床工作臺的縱向往復(fù)運動，是由機床的液壓傳動裝置來實現(xiàn)的。液壓傳動具有較大范圍內(nèi)無級調(diào)速、機床運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無沖擊振動、操作簡單方便。2、平面磨床根據(jù)砂輪磨削方式的不同，分為用砂輪圓周面進行磨削的及砂輪端面進行磨削的兩類平面磨床。根據(jù)工作臺形狀不同，平面磨床又可分為矩形工作臺和圓形工作臺兩類。普通平面磨床的主要類型有臥軸矩臺式、臥軸圓臺式、主軸矩臺式和立軸圓臺式4種。它是由床身、工作臺、砂輪架、立柱、液壓傳動系統(tǒng)等部件組成。在磨削時，工件安裝在工作臺上，工作臺在床身水平縱向?qū)?/p>

46、軌上，由液壓傳動作縱向直線往復(fù)運動，也可用手輪移動進行高速調(diào)整。工作臺上裝有電磁吸盤或其它夾具以裝夾工件。砂輪架沿滑座的燕尾導(dǎo)軌作橫向間歇進給運動，滑座和砂輪架一起可沿立柱的導(dǎo)軌作垂直間歇切入進給運動。二、砂輪砂輪是磨削加工的重要工具，它是由磨料和結(jié)合劑焙燒而成的多孔物體。砂輪的特性取決于磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀尺寸及制造工藝的不同。砂輪對磨削加工的精度、表面粗糙和生產(chǎn)率有著重要影響。與其它切削刀具相比較，砂輪有一種特殊性能-自銳性（又叫自礪性）。它是指被磨鈍了的磨料顆粒在切削力的作用下自行從砂輪上脫落或自行破碎，從而露出新的銳粒刃口的性能。砂輪因為具有自銳性，才能保證在磨削過程中

47、始終銳利，才能保證磨削的生產(chǎn)率和質(zhì)量，才能保證磨削過程順利進行。1、磨料磨料是制造砂輪的主要原料，直接擔(dān)負著磨削工作，是砂輪上的“刀頭”。因此，磨料必須鋒利，并具有高的硬度及良好的耐熱性能和一定的韌性。按GB2476-83（磨料代號）的規(guī)定，磨料分兩大類：剛玉類和碳化物類，見表31-6。與碳化物類相比，剛玉類磨料硬度稍低，韌性好（即磨粒不易破碎）與結(jié)合劑結(jié)合能力較強，所以用這種磨料制成的砂輪易被磨鈍且自銳性差，不宜磨削硬質(zhì)合多類高硬度材料以及鑄鐵、黃銅、鋁等高脆性或提高韌性材料。宜于磨削各種鋼料及高速鋼。而碳化物類磨料用來磨削特硬材料以及高脆性或極高韌性的材料比較合適。2、粒度粒度指磨炎顆粒的大小。其大小決定了工件的表面粗糙度和生產(chǎn)率。GB2744-83（磨料料及其組成）規(guī)定磨料鑿度按顆粒大小分41個號：4#、5#