第七章第三節(jié)

1、主要內容：主要內容：車削加工的特點及應用車削加工的特點及應用鉆削與鏜削加工的特點及鉆削與鏜削加工的特點及應用應用刨削與拉削加工的特點及刨削與拉削加工的特點及應用應用銑削加工的特點及應用銑削加工的特點及應用磨削加工機理、特點及應用磨削加工機理、特點及應用7.3 常用金屬切削加工方法常用金屬切削加工方法 主要問題：主要問題：1.1.車床上工件的安裝方法？車床上工件的安裝方法？2.2.車削加工的工藝特點？車削加工的工藝特點？3.3.車床上能完成哪些工作？車床上能完成哪些工作？4.4.車削細長軸時應注意什么問題？車削細長軸時應注意什么問題？5.5.車床上鉆孔與鏜床上鏜孔有何不同？車床上鉆孔與鏜床上鏜孔

2、有何不同？7.3.1 車削加工車削加工 1.成形原理成形原理車削車削：利用：利用工件的旋轉運動工件的旋轉運動和和刀具的直線運動刀具的直線運動來加工工件來加工工件 的切削加工方法。的切削加工方法。工作運動工作運動主運動主運動工件旋轉工件旋轉進給運動進給運動刀具的縱向或橫向運動刀具的縱向或橫向運動成形原理成形原理： 以以刀具進給運動的軌跡刀具進給運動的軌跡作母線作母線，繞車床的回轉軸線繞車床的回轉軸線旋轉旋轉而形成的表面。而形成的表面。 車削適宜于各種車削適宜于各種回轉體表面回轉體表面的加工的加工。內孔車刀內孔車刀外圓車刀外圓車刀端面車刀（外、內）端面車刀（外、內）切斷刀切斷刀左偏左偏對稱對稱右偏

3、右偏安裝安裝：指工件：指工件從定位到夾緊從定位到夾緊的整個過程。的整個過程。 正確的安裝是保證工件加工精度的重要條件。正確的安裝是保證工件加工精度的重要條件。 安裝方法要根據(jù)安裝方法要根據(jù)工件的形狀工件的形狀、尺寸尺寸、加工精度要求加工精度要求以及以及加工批量加工批量等選擇。等選擇。 l 安裝的兩個安裝的兩個含義含義：定位和夾緊：定位和夾緊定位定位：在加工前，使工件在機床：在加工前，使工件在機床工作臺或夾具上工作臺或夾具上 占據(jù)正確的位置占據(jù)正確的位置，這個過程稱為定位。，這個過程稱為定位。夾緊夾緊：工件定位后，將：工件定位后，將工件固定工件固定使其使其在加工過程中在加工過程中 保持定位保持定

4、位位置不變，這個過程稱為夾緊。位置不變，這個過程稱為夾緊。（1 1）三爪卡盤安裝）三爪卡盤安裝 分分正爪正爪和和反爪反爪。工件直徑太大不能用正爪夾緊，用反爪。工件直徑太大不能用正爪夾緊，用反爪。特點及應用特點及應用：能自動定心能自動定心，使用方便，安裝效率高；，使用方便，安裝效率高；可保證可保證一次裝夾各加工表面間位置精度一次裝夾各加工表面間位置精度，定位精度低；，定位精度低；夾緊力較小夾緊力較小，只適用于，只適用于中小型規(guī)則工件的裝夾中小型規(guī)則工件的裝夾。用三爪卡盤安裝工件的幾種方式用三爪卡盤安裝工件的幾種方式（2 2）四爪卡盤安裝）四爪卡盤安裝 四個卡爪互不相關，可單獨調整。四個卡爪互不相

5、關，可單獨調整。特點及應用：特點及應用：夾緊力大夾緊力大，不能自動定心不能自動定心，裝夾時需對工件進行校正。，裝夾時需對工件進行校正。用于用于裝夾毛坯、形狀不規(guī)則的工件或較重的工件裝夾毛坯、形狀不規(guī)則的工件或較重的工件。 （a a）四爪卡盤）四爪卡盤 （b b）百分表校正）百分表校正百分表找正，使工百分表找正，使工件回轉中心與車床件回轉中心與車床主軸中心對齊主軸中心對齊 （3 3）用花盤安裝）用花盤安裝 花盤上有花盤上有幾條狹長的通槽幾條狹長的通槽，用以安插螺栓，將工件，用以安插螺栓，將工件或其它附件（如角鐵、彎板）緊固在花盤上?；蚱渌郊ㄈ缃氰F、彎板）緊固在花盤上。應用應用：用于用于外形復

6、雜和不規(guī)則的工件外形復雜和不規(guī)則的工件安裝。但需校正工件，安裝。但需校正工件， 同時要同時要加配重，以防止回轉時由于不平衡而產生振動。加配重，以防止回轉時由于不平衡而產生振動。在花盤上用彎板安裝工件在花盤上用彎板安裝工件在花盤上安裝零件在花盤上安裝零件 （4 4）雙頂尖安裝）雙頂尖安裝用雙頂尖安裝火車曲軸用雙頂尖安裝火車曲軸 用頂尖、卡箍、撥盤安裝工件。用頂尖、卡箍、撥盤安裝工件。特點特點：利用工件兩端利用工件兩端中心孔作為定位基準中心孔作為定位基準，保證在多次安裝中所，保證在多次安裝中所 加工的各回轉面間的加工的各回轉面間的同軸度同軸度。應用應用：特別適于需經過特別適于需經過多次裝夾或工序較

7、多的軸類零件多次裝夾或工序較多的軸類零件。 （5 5）心軸安裝）心軸安裝 應用應用：用于用于同軸度和垂直度等同軸度和垂直度等位置精度要求較高的盤套位置精度要求較高的盤套類零件類零件。錐度心軸錐度心軸：錐度為：錐度為1:20001:5000，靠摩擦力固緊，裝卸，靠摩擦力固緊，裝卸方便，方便，對中準確對中準確，但不能承受較大的切削力。多用于，但不能承受較大的切削力。多用于精加工盤套類零件精加工盤套類零件。圓柱心軸圓柱心軸：定心準確度比錐度定心準確度比錐度心軸差心軸差，夾緊力較大夾緊力較大，對，對工件兩端面與內孔的垂直工件兩端面與內孔的垂直度要求比較高，以免當螺度要求比較高，以免當螺母擰緊時，心軸彎

8、曲變形。母擰緊時，心軸彎曲變形。可脹心軸可脹心軸：靠脹套的彈性變靠脹套的彈性變形產生的力來緊固工件，形產生的力來緊固工件，既既定心又夾緊定心又夾緊，夾緊力，夾緊力比錐度心軸大，但定位比錐度心軸大，但定位精度比錐度心軸低。精度比錐度心軸低。（6 6）中心架和跟刀架）中心架和跟刀架 加工細長軸加工細長軸時，為時，為防止軸受到徑向力而產生彎曲變形防止軸受到徑向力而產生彎曲變形，往往往往附加中心架或跟刀架附加中心架或跟刀架來解決。來解決。應用應用：中心架中心架可用于長軸的外圓、端面及內孔的加工?？捎糜陂L軸的外圓、端面及內孔的加工。 跟刀架跟刀架多用于加工細長軸。其作用是平衡切削力，增強多用于加工細長軸

9、。其作用是平衡切削力，增強工件剛度，減小工件彎曲。工件剛度，減小工件彎曲。（1）易保證軸、盤套等類零件加工表面間的位置精度易保證軸、盤套等類零件加工表面間的位置精度。 例如：利用前后頂尖安裝工件，回轉軸線是兩例如：利用前后頂尖安裝工件，回轉軸線是兩頂尖的中心連線。頂尖的中心連線。 車端面時，橫溜板與軸線垂直，保證了零件端車端面時，橫溜板與軸線垂直，保證了零件端面與軸線的垂直度。面與軸線的垂直度。 （2）切削過程較平穩(wěn)，生產率高，應用廣泛。切削過程較平穩(wěn)，生產率高，應用廣泛。 車削避免了慣性力與沖擊力，允許采用較大的車削避免了慣性力與沖擊力，允許采用較大的切削用量，提高生產率。切削用量，提高生產

10、率。（3）刀具簡單刀具簡單 車刀只有一個主切削刃，制造、刃磨和安裝均較方便。車刀只有一個主切削刃，制造、刃磨和安裝均較方便。 在車床上完成的工作主要有在車床上完成的工作主要有： 加工內外加工內外圓柱面圓柱面、圓錐面圓錐面、螺紋螺紋、成形面成形面、端面端面、溝槽溝槽、切斷切斷、滾花滾花等。等。常用于加工常用于加工各種回轉表面各種回轉表面 ， 尺寸精度可達尺寸精度可達IT7IT6 表面粗糙度表面粗糙度Ra值可達值可達1.60.8m 1 1）車外圓）車外圓分類分類粗車粗車半精車半精車精車精車切削切削用量用量ap大大 參 數(shù) 介 于參 數(shù) 介 于二者之間；二者之間； 用于精度要用于精度要求高、工藝求高

11、、工藝過程復雜的過程復雜的零件。零件。很小很小f較大較大很小很小v低低高速或低速高速或低速刀具刀具角度角度o小小大大o小小大大s負負正正加工加工質量質量精度精度IT13IT11 IT10IT9IT8IT6Ra(m)2512.56.33.21.60.8車外圓車外圓細長軸的車削細長軸的車削u 存在問題存在問題： 剛性差，切削過程中易產生剛性差，切削過程中易產生彈性彎曲變形彈性彎曲變形，加工出，加工出的工件呈的工件呈腰鼓形腰鼓形。頂尖安裝，配合中心架頂尖安裝，配合中心架或跟刀架附加支承，提或跟刀架附加支承，提高細長軸的剛度。高細長軸的剛度。采用主偏角采用主偏角kr=900的偏刀，的偏刀，減小背向力減

12、小背向力Fp。采用較小的背吃刀量，采用較小的背吃刀量，降低降低Fp。u為保證質量，應采取的措施為保證質量，應采取的措施：用中心架支承車削細長軸用中心架支承車削細長軸 提示提示： 車床上車孔的精度比車外圓低，可達車床上車孔的精度比車外圓低，可達IT7，Ra1.60.8m。只只能保證孔本身的尺寸精度，不能保證位置精度能保證孔本身的尺寸精度，不能保證位置精度。當零件上需加工若。當零件上需加工若干個有相互位置精度要求的孔時，需在鏜床上鏜孔。干個有相互位置精度要求的孔時，需在鏜床上鏜孔。用內圓車刀，擴大孔直徑，提高加工精度和表面質量。用內圓車刀，擴大孔直徑，提高加工精度和表面質量。 車通孔車通孔 車盲孔

13、車盲孔 車臺階孔車臺階孔 車槽車槽 車內凹槽車內凹槽 kr=45700 kr900 kr9002 2）車孔（內圓）車孔（內圓）3）車端平面）車端平面 彎頭刀車端面，彎頭刀車端面，可采用較大背可采用較大背吃刀量，切削吃刀量，切削順利，表面光順利，表面光潔，大小平面潔，大小平面均可車削。均可車削。 90右偏刀從外右偏刀從外向各中心進給車向各中心進給車端面，適于車削端面，適于車削尺寸較小端面或尺寸較小端面或一般臺肩端面一般臺肩端面 。90右偏刀從中右偏刀從中心向外進給車端心向外進給車端面，適宜車削中面，適宜車削中心帶孔的端面或心帶孔的端面或一般的臺肩端面。一般的臺肩端面。 左偏刀車端面，左偏刀車端面

14、，刀頭強度較好刀頭強度較好適宜車削較大適宜車削較大平面，尤其是平面，尤其是鑄件或鍛件的鑄件或鍛件的大平面。大平面。 4 4）車錐面）車錐面特點特點：操作簡單；操作簡單；能加工各種錐度的內、外圓錐面；能加工各種錐度的內、外圓錐面；受小溜板行程限制，不能車太長錐面。受小溜板行程限制，不能車太長錐面。小溜板只能手動進給，錐面的粗糙度難小溜板只能手動進給，錐面的粗糙度難以控制。以控制。應用應用：適于單件或小批生產。：適于單件或小批生產。l小滑板轉位法小滑板轉位法Ddl 松開小溜板上的緊固螺釘，使小溜板轉松開小溜板上的緊固螺釘，使小溜板轉過半錐角；擰緊螺釘后，轉動小溜板手柄，過半錐角；擰緊螺釘后，轉動小

15、溜板手柄，車刀沿斜向進給，車出圓錐面。車刀沿斜向進給，車出圓錐面。l偏移尾座法偏移尾座法特點特點：車削較長的圓錐面車削較長的圓錐面，并能自動進給，并能自動進給，Ra值比小拖板旋轉法小。值比小拖板旋轉法小。應用應用：受到尾部偏移量的限制，只能加工小錐度外錐面。：受到尾部偏移量的限制，只能加工小錐度外錐面。 （1 1）將尾座帶動頂尖橫向偏移距離）將尾座帶動頂尖橫向偏移距離S S，使安裝在兩頂尖間，使安裝在兩頂尖間的工件回轉軸線與主軸軸線成半錐角。的工件回轉軸線與主軸軸線成半錐角。 （2 2）車刀作縱向進給，車出的回轉體母線與回轉體中心線）車刀作縱向進給，車出的回轉體母線與回轉體中心線成斜角，形成圓

16、錐面。成斜角，形成圓錐面。l 寬刀法寬刀法特點特點：方便、迅速，能加工任意角度：方便、迅速，能加工任意角度的內、外錐面。切削力大，易的內、外錐面。切削力大，易振動。振動。應用應用：車削短錐面，且要求加工系統(tǒng)：車削短錐面，且要求加工系統(tǒng)剛性要好，適用于批量生產。剛性要好，適用于批量生產。Ddl 利用利用主切削刃橫向進給主切削刃橫向進給直接車出直接車出圓錐面。切削刃的長度要略長于圓圓錐面。切削刃的長度要略長于圓錐母線長度；切削刃與工件回轉中錐母線長度；切削刃與工件回轉中心線成半錐角。心線成半錐角。l靠模法靠模法 大批量生產。大批量生產。特點特點：靠模法加工進給平穩(wěn)，工件的表面質量好，：靠模法加工進

17、給平穩(wěn)，工件的表面質量好， 生產效率高，可以加工的長圓錐。生產效率高，可以加工的長圓錐。 靠模裝置的底座固定在床身靠模裝置的底座固定在床身的后面，底座上裝有錐度靠模的后面，底座上裝有錐度靠模板。松開緊固螺釘，靠模板可板。松開緊固螺釘，靠模板可以繞定位銷釘旋轉，與工件的以繞定位銷釘旋轉，與工件的軸線成一定的斜角。軸線成一定的斜角。 靠模上的滑塊可以沿靠?；瑒?，靠模上的滑塊可以沿靠?；瑒?，而滑塊通過連接板與拖板而滑塊通過連接板與拖板連接在一起。當大拖板作縱向自動進給時，滑塊就沿著靠?；瑒樱瑥亩B接在一起。當大拖板作縱向自動進給時，滑塊就沿著靠?；瑒?，從而使車刀的運動平行于靠模板，車出所需的圓錐面。

18、使車刀的運動平行于靠模板，車出所需的圓錐面。車錐面主要內容主要內容：u鉆鉆孔的工藝特點及應用孔的工藝特點及應用u擴擴孔和孔和鉸鉸孔的工藝特點及應用孔的工藝特點及應用u鏜削加工的工藝特點及應用鏜削加工的工藝特點及應用用鉆頭在用鉆頭在實體零件上加工孔實體零件上加工孔的方法。的方法。l 加工精度加工精度：IT13IT11l 表面粗糙度表面粗糙度：Ra=2512.5uml 刀具刀具：麻花鉆麻花鉆1. 1. 鉆孔鉆孔l 設備：設備：鉆床鉆床(或車床、鏜床、銑床或車床、鏜床、銑床)鉆床鉆床臺式鉆床臺式鉆床立式鉆床立式鉆床搖臂鉆床搖臂鉆床減小摩擦面積減小摩擦面積保持保持 鉆孔方鉆孔方 向向螺旋槽螺旋槽的表面

19、的表面兩個主后刀兩個主后刀面的交線面的交線兩個，主后兩個，主后刀面與前刀刀面與前刀面的交線面的交線l 工作運動工作運動主運動：鉆頭的旋轉主運動：鉆頭的旋轉進給運動：鉆頭的軸向移動進給運動：鉆頭的軸向移動u鉆削用量鉆削用量2pDa 進給量進給量 f ：鉆頭每轉一轉沿進給方向移動的距離。鉆頭每轉一轉沿進給方向移動的距離。601000cDnv背吃刀量背吃刀量 ：pa鉆削速度鉆削速度 ： cv式中式中 D鉆頭直徑鉆頭直徑 n鉆頭或工件的轉速鉆頭或工件的轉速（1）容易產生容易產生“引偏引偏”原因原因：鉆頭剛度不足；鉆頭剛度不足；切削刃不對稱，導向作用差；切削刃不對稱，導向作用差；鉆頭橫刃長，軸向力大，定

20、心作用差；鉆頭橫刃長，軸向力大，定心作用差；工件材料性能不均勻，工作平面不平等。工件材料性能不均勻，工作平面不平等。u鉆孔的工藝問題鉆孔的工藝問題 “引偏引偏”方式方式 軸線歪斜軸線歪斜 ：鉆床上鉆孔：鉆床上鉆孔鉆頭旋轉鉆頭旋轉 孔徑擴大孔徑擴大 ：車床上鉆孔：車床上鉆孔工件旋轉工件旋轉（2）加工質量較差。）加工質量較差。原因原因： 排屑困難，易使排屑困難，易使鉆頭卡死、甚至折斷；鉆頭卡死、甚至折斷； 散熱條件差，且切削液難以進入，刀具磨損嚴重散熱條件差，且切削液難以進入，刀具磨損嚴重。u解決辦法解決辦法 （1）工藝措施）工藝措施。刃磨時，使兩主切削刃對稱；刃磨時，使兩主切削刃對稱；打樣沖眼或

21、預鉆定心坑打樣沖眼或預鉆定心坑;利用鉆模夾具為鉆頭導向。利用鉆模夾具為鉆頭導向。（2）改進鉆頭結構。）改進鉆頭結構。群鉆群鉆（a）小型，）小型，d15mm （b）中型，）中型，d1540mm（c）大型，）大型，d40mm（a） （b） （c） 圓弧刃圓弧刃分屑槽分屑槽u鉆削的應用鉆削的應用鉆孔主要用于粗加工鉆孔主要用于粗加工。 如：螺釘孔如：螺釘孔、油孔油孔、內螺紋底孔內螺紋底孔等。等。l單 件 小 批 量 生 產 中 、 小 型 工 件 上 的單 件 小 批 量 生 產 中 、 小 型 工 件 上 的 小 孔小 孔（D13mm），常用常用臺式鉆床臺式鉆床加工。加工。l中、小型工件上中、小型工

22、件上較大的孔（較大的孔（DF工作臺的摩擦力工作臺的摩擦力時，就會推動工作臺帶動絲杠竄時，就會推動工作臺帶動絲杠竄動，使工作臺進給不連續(xù)、不均勻，產生沖擊或振動，嚴動，使工作臺進給不連續(xù)、不均勻，產生沖擊或振動，嚴重時將使銑刀崩刃或扎入工件，影響加工質量。重時將使銑刀崩刃或扎入工件，影響加工質量。順銑時的絲杠螺母間隙順銑時的絲杠螺母間隙(接工作臺接工作臺)工件材料加工硬化傾向嚴重時，一般用順銑。工件材料加工硬化傾向嚴重時，一般用順銑。銑床上裝有消除絲杠螺母間隙裝置，可用順銑。銑床上裝有消除絲杠螺母間隙裝置，可用順銑。表面帶硬皮的工件要采用逆銑，如黑色金屬的表面帶硬皮的工件要采用逆銑，如黑色金屬的

23、 鍛件或鑄件毛坯。鍛件或鑄件毛坯。生產中，綜合考慮，生產中，綜合考慮，一般情況下多采用逆銑。一般情況下多采用逆銑。對稱銑對稱銑：銑刀軸線與工件：銑刀軸線與工件銑削寬度銑削寬度的對稱中心線重合。的對稱中心線重合。不對稱銑不對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線不重合。：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線不重合。(1) 對稱銑削對稱銑削：刀齒切入與刀齒切入與切出處厚度相等切出處厚度相等。 適于用較小的每齒進給適于用較小的每齒進給量量 fz 銑削銑削淬硬鋼淬硬鋼，可使刀，可使刀齒超越冷硬層切入工件。齒超越冷硬層切入工件。(2) 不對稱逆銑不對稱逆銑：刀齒切入時切削厚度最小，刀齒切入時切削厚度最小

24、，切出時最大切出時最大，逆銑部分比例大于順銑部分。，逆銑部分比例大于順銑部分。 切入時的沖擊小，切入時的沖擊小，切削平穩(wěn)，可提高切削平穩(wěn)，可提高硬質合金端銑刀耐硬質合金端銑刀耐用度一倍以上，適用度一倍以上，適于加工于加工碳鋼和一般碳鋼和一般合金鋼合金鋼 。(3) 不對稱順銑不對稱順銑：刀齒切入時切削厚度最大，刀齒切入時切削厚度最大，切切 出時較小，順銑部分大于逆銑部分。出時較小，順銑部分大于逆銑部分。 切入時沖擊較大，適切入時沖擊較大，適于加工于加工不銹鋼和耐熱不銹鋼和耐熱合金等塑性好的材料合金等塑性好的材料，可減少硬質合金刀具可減少硬質合金刀具的磨損，提高切削速的磨損，提高切削速度度4060

25、。銑削的工作運動銑削的工作運動主運動主運動：銑刀的旋轉運動：銑刀的旋轉運動進給運動進給運動：工件的直線或回轉運動（如銑螺旋面）：工件的直線或回轉運動（如銑螺旋面）生產率高生產率高。切削過程不平穩(wěn)切削過程不平穩(wěn)。銑刀冷卻條件好，耐用度高銑刀冷卻條件好，耐用度高?？梢詫ぜM行粗加工和半精加工可以對工件進行粗加工和半精加工。 精度可達精度可達 IT9IT7， Ra6.31.6m。 銑削的工藝特點銑削的工藝特點應用：應用：各種各種平面平面、溝槽溝槽和和成形面的成形面的加工等。加工等。用拉刀在拉床上加工工件的工藝方法。用拉刀在拉床上加工工件的工藝方法。1.1.設備設備：拉床拉床臥式臥式：最常用，用以拉

26、花鍵孔、鍵槽和精加工孔。最常用，用以拉花鍵孔、鍵槽和精加工孔。立式立式：常用于齒輪淬火后，校正花鍵孔的變形。切削量小，常用于齒輪淬火后，校正花鍵孔的變形。切削量小，拉刀較短拉刀較短，適用于小型零件大批量加工。，適用于小型零件大批量加工。臥式拉床的結構臥式拉床的結構2.2.刀具刀具拉刀，屬多齒刀具拉刀，屬多齒刀具花鍵拉刀花鍵拉刀鍵槽拉刀鍵槽拉刀圓孔拉刀圓孔拉刀平面拉刀平面拉刀生產率高。被加工表面在一次切削中生產率高。被加工表面在一次切削中 成形，并完成粗加工成形，并完成粗加工精加工的過程。精加工的過程。拉削過程平穩(wěn)，加工質量好。拉削過程平穩(wěn)，加工質量好。 尺寸精度尺寸精度IT8IT7， 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.80.4m。拉削加工只有主運動拉削加工只有主運動，操作方便。，操作方便。拉刀耐用度高，使用壽命長。拉刀耐用度高，使用壽命長。拉刀制造復雜，成本高。拉刀制造復雜，成本高。3.3.拉削的拉削的工藝特點工藝特點： 適于成批大量生