常用金屬切削加工方法及設(shè)備

1、第4章 機械加工方法及設(shè)備 本章主要內(nèi)容及課時分配1、常用的金屬切削機床的知識：金屬切削機床的分類、金屬切削機床型號的標(biāo)注方法，車床的工作原理、特點及其應(yīng)用范圍；2、磨床、齒輪加工機床的工作原理、特點及其應(yīng)用范圍；3、銑床、孔加工設(shè)備的工作原理、特點及其應(yīng)用范圍。本章第一講 主要內(nèi)容 金屬切削機床的分類、金屬切削機床型號的標(biāo)注方法，對機床的基本要求，掌握車床（CA6140）的工作原理、特點及其應(yīng)用范圍教學(xué)重點 金屬切削機床型號的標(biāo)注，掌握車床（CA6140）的工作原理、特點及其加工范圍,車刀的類型及其特點教學(xué)難點 金屬切削機床型號的標(biāo)注，掌握車床（CA6140）的工作原理、車刀的類型及其特點4

2、.1 金屬切削機床基本知識 金屬切削機床，是指用切削、特種加工等方法加工金屬工件，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機器。它是制造機器的機器，故又稱為“工作母機”或“工具機”（Machine-tool）,習(xí)慣上簡稱為“機床”。在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中，制造的機器零件，特別是精密零件的最終形狀、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金屬切削機床加工來獲得的，因此機床是制造機器零件的主要設(shè)備。擔(dān)負的工作量約占機器總制造工作量的40%60%，它的先進程度直接影響到機器制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 金屬切削機床在國民經(jīng)濟建設(shè)中的地位非常重要，機床工業(yè)為全社會各行各業(yè)提供先進的制造技術(shù)和優(yōu)質(zhì)高效的設(shè)備

3、，機床工業(yè)的技術(shù)水平?jīng)Q定著其它行業(yè)的發(fā)展水平，在很大程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。 制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的突出地位一、 金屬切削機床的分類與型號編制 金屬切削機床的種類非常繁多，為了便于區(qū)別、使用和管理，有必要對機床進行分類，可以從不同的角度出發(fā)對機床進行分類。1、機床的分類機床的傳統(tǒng)分類方法：按加工性質(zhì)和所用的刀具進行分類。目前我國機床分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、鋸床、其它機床、特種加工機床。臥式銑床 立式銑床立式鉆床 搖臂鉆床臥式鏜床外形牛頭刨床(Horizontal Shaper)插齒(Gear Shaping)機特種加

4、工機床種類用 途 車床用于加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面。如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面，車削端面及各種常用的螺紋。在車床上還能做鉆孔、擴孔、鉸孔、滾花等工作。銑床可以加工平面、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪)、螺旋形表面(螺旋槽)及各種曲面。由于是多刀斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。刨床插床主要用于加工各種平面(如水平面、垂直面和斜面及各種溝槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等)、直線成型表面?；爻虝r不切削，故生產(chǎn)率較低，一般用于單件小批量生產(chǎn)。鏜床適用于對單件或小批量生產(chǎn)的孔系加工，能精確鏜削尺寸較大的孔和平面。磨床用砂輪等作為工具對工件表面進行加工的

5、機床。磨床可加工內(nèi)外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面及各種成型面等，主要應(yīng)用于零件精加工，尤其是高硬度材料的精加工。鉆床可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工。齒輪加工機床加工齒輪輪齒表面的機床稱為齒輪加工機床。每一類機床又按工藝范圍、布局型式和結(jié)構(gòu)等，分為10個組，每一組又細分為若干系（系列）。在上述基本分類方法的基礎(chǔ)上，還可根據(jù)機床其它特征進一步區(qū)分。車床： 臥式車床 立式車床 轉(zhuǎn)塔車床 回輪車床 落地車床 液壓仿行車床 多刀自動和半自動車床 專用：曲軸車床、凸輪車床、鏟齒車床按應(yīng)用范圍（通用性程度）又可分為：1）.通用機床用于加工多種零件的不同工序，加工范圍較廣，通用性較大，但結(jié)

6、構(gòu)比較復(fù)雜；主要適用于單件小批生產(chǎn)，例如：臥式車床、萬能升降臺銑床等。2）. 專門化機床工藝范圍較窄；專門用于加工某一類或幾類零件的某一道（或幾道）特定工序，如曲軸車床、凸輪軸車床等。3）.專用機床工藝范圍最窄；只能用于加工某一種零件的某一道特定工序，適用于大批量生產(chǎn)，如機床主軸箱的專用鏜床、車床導(dǎo)軌的專用磨床和各種組合機床等。同類型機床按工作精度又可分：普通精度機床、精密機床和高精度機床。按自動化程度分：手動、機動、半自動和自動的機床。按重量與尺寸分：儀表機床、中型機床（一般機床）、大型機床（重量達10t）、重型機床（大于30t）和超重型機床（大于100t）。通常，機床根據(jù)加工性質(zhì)進行分類，

7、再根據(jù)其某些特點進一步描述，如多刀半自動車床、高精度外圓磨床等。隨著機床的發(fā)展，其分類方法也將不斷發(fā)展?，F(xiàn)代機床正向數(shù)控化方向發(fā)展，數(shù)控機床的功能日趨多樣化，工序更加集中。現(xiàn)在一臺數(shù)控機床集中了越來越多的傳統(tǒng)機床的功能，例如，具有自動換刀功能的鏜銑加工中心機床，集中了鉆、鏜、銑等多種類型的機床功能。2、機床型號的編制方法 機床的型號用以簡明地表示機床的類型、通用和結(jié)構(gòu)特性、主要技術(shù)參數(shù)等。我國現(xiàn)在最新的機床型號，是按1994年頒布的標(biāo)準(zhǔn)“GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法”編制的。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，機床型號由漢語拼音字母和數(shù)字按一定的規(guī)律組合而成。如：CA6140車床。通用機床型號由基

8、本部分和輔助部分組成，中間用“/”隔開，前者需統(tǒng)一管理，后者納入型號與否由企業(yè)自定。1）. 機床的分類及類代號按工作原理分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、鋸床、其它機床11類。特種加工機床型號編制，暫時按原JB1838-85標(biāo)準(zhǔn)中的“D”類編制。機床的分類及類代號見表。 機床的類和分類代號類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床特種加工機床鋸床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其2）. 通用特性代號和結(jié)構(gòu)特性代號(1) 通用特性代號有統(tǒng)一的固定含義，在各類機床中表示的意義相同。表機床的通用

9、特性代號通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心仿形輕型加重型簡式代號GMZBKHFQCJ讀音高密自半控換仿輕重簡(2) 結(jié)構(gòu)特性代號對主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)、性能不同的機床進行區(qū)分，在型號中無統(tǒng)一含義，只在同類機床中區(qū)分結(jié)構(gòu)、性能。如： CA6140 型臥式車床型號中的“A”，即在結(jié)構(gòu)上區(qū)別C6140型臥式車床。 如有通用特性代號，結(jié)構(gòu)特性代號應(yīng)在其后。3）. 機床組、系的劃分原則及代號每類機床劃分為十組（每組用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示）；每組又劃分為十系（列），每系用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。4)主參數(shù)的表示方法用折算系數(shù)，取2位數(shù)。5)重大改進序號 當(dāng)機床的結(jié)構(gòu)、性能有更高要求，并需按新產(chǎn)品重新設(shè)計、試制

10、和鑒定時，才按改進的先后順序用A、B、C（不用I、O）等表示以區(qū)別原型號機床型號舉例、普通臥式車床、THM6350/JCS精密臥式加工中心、搖臂鉆床類別、結(jié)構(gòu)特征、組別、第一主參數(shù)、第二主參數(shù)、第三主參數(shù)、改進號、企業(yè)代號4、M萬能外圓磨床3、機床的基本要求（1）工藝范圍工藝范圍：適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力通用機床 專門化機床 專用機床 數(shù)控機床 加工中心 （2）加工精度和表面粗糙度機床的精度與其他機械產(chǎn)品 比較（3）生產(chǎn)效率和自動化程度（4）噪聲和效率 機床的效率:切削的有效功率 電機輸出功率 （5）人機關(guān)系方便省力 安全可靠 符合人的生理習(xí)慣 不易發(fā)生誤操作和故障 減少工人疲勞 保證工人和機床

11、的安全。4.2 外圓車削 下面以CA6140普通臥式車床為例，介紹車床的功能和運動。一、CA6140臥式車床的功能和運動結(jié)構(gòu)功能CA6140臥式車床的外形CA6140車床的功能3. CA6140車床的運動 工件的旋轉(zhuǎn)運動 刀具的進給運動二、 車刀（一） 車刀的種類和結(jié)構(gòu)按用途不同分類：外圓車刀、端面車刀、切斷車刀等類型外圓車刀用來加工工件的圓柱形和圓錐形外表面；端面車刀用來加工工件的端面；切斷車刀用于切斷工件。按結(jié)構(gòu)不同分類：整體車刀、焊接車刀、焊接裝配式車刀和機械夾固刀片的車刀；機械夾固刀片的車刀又分為機夾車刀和可轉(zhuǎn)位車刀。整體車刀主要是高速鋼車刀，俗稱“白鋼刀”，截面為正方形或矩形，使用時

12、可根據(jù)不同用途進行修磨。焊接車刀在普通碳鋼刀桿上鑲焊（釬焊）硬質(zhì)合金刀片，經(jīng)過刃磨而成。焊接車刀優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，并且可以根據(jù)需要進行刃磨，硬質(zhì)合金的利用也較充分，故目前在車刀中仍占相當(dāng)比重。硬質(zhì)合金焊接車刀的缺點：切削性能主要取決于工人刃磨的技術(shù)水平，與現(xiàn)代化生產(chǎn)不相適應(yīng)刀桿不能重復(fù)使用，當(dāng)?shù)镀猛暌院?，刀桿也隨之報廢；在制造工藝上，由于硬質(zhì)合金和刀桿材料（一般是中碳鋼）的線膨脹系數(shù)不同，當(dāng)焊接工藝不夠合理時易產(chǎn)生熱應(yīng)力，嚴(yán)重時會導(dǎo)致硬質(zhì)合金出現(xiàn)裂紋，因此在焊接硬質(zhì)合金刀片時，應(yīng)盡可能采用熔化溫度較低的焊料，對刀片應(yīng)緩慢加熱和緩慢冷卻，對于YT30等易產(chǎn)生裂紋的硬質(zhì)合金，應(yīng)在焊縫中放

13、一層應(yīng)力補償片。焊接裝配式車刀將硬質(zhì)合金刀片釬焊在小刀塊上，再將小刀塊裝配到刀桿上，多用于重型車刀。重型車刀體積和重量較大，刃磨整體車刀，勞動強度大，采用焊接裝配式結(jié)構(gòu)以后，只需裝卸小刀塊，刃磨省力，刀桿也可重復(fù)使用。機夾車刀將硬質(zhì)合金刀片用機械夾固的方法安裝在刀桿上的車刀。可轉(zhuǎn)位車刀模塊式可轉(zhuǎn)位車刀按切削方向分：左切、右切機夾車刀的優(yōu)點：刀桿可以重復(fù)使用，刀具管理簡便；刀桿也可進行熱處理，提高硬質(zhì)合金刀片支承面的硬度和強度，相當(dāng)于提高了刀片的強度，減少了打刀的危險性，從而可提高刀具的使用壽命此外，刀片不經(jīng)高溫焊接，排除了產(chǎn)生焊接裂紋的可能性。機夾車刀在結(jié)構(gòu)上要保證刀片夾固可靠，結(jié)構(gòu)簡單，刀片

14、在重磨后能夠調(diào)整尺寸，有時還要考慮斷屑的要求。可轉(zhuǎn)位車刀使用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車刀，與普通機夾車刀的不同點在于刀片為多邊形，每一邊都可作為切削刃，用鈍后只需將刀片轉(zhuǎn)位，即使新的切削刃投人工作，當(dāng)每個切削刃都用鈍后，再改換新刀片?？赊D(zhuǎn)位車刀除具備機夾車刀的優(yōu)點外，其最大優(yōu)點在于幾何參數(shù)完全由刀片和刀槽保證，不受工人技術(shù)水平的影響，因此切削性能穩(wěn)定，很適合現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。（涂層）硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片陶瓷可轉(zhuǎn)位刀片可轉(zhuǎn)位刀片可轉(zhuǎn)位刀片形狀可轉(zhuǎn)位車刀組成刀桿、刀片、刀墊和夾固元件。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片已有國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2079-80）。刀片形狀很多，常用的有三角形、正方形、五角形和圓形等。刀片大多不帶后角

15、，但在每個切削刃上做有斷屑槽并形成刀片的前角。刀具的實際角度由刀片和刀槽的角度組合確定。1.刀桿、2.刀墊、3.刀片、4.夾固元件可轉(zhuǎn)位車刀典型的夾固結(jié)構(gòu)1. 杠桿式夾固結(jié)構(gòu) 曲桿式1.刀桿、2.刀片、3.刀墊、4.杠桿、5.彈簧套、6.螺釘、7.彈簧、8.螺釘直桿式（兩種）直桿式11.刀桿、2.刀片、3.刀墊、4.杠桿、5.彈簧套、6.螺釘直桿式21.刀桿、2.刀片、3.刀墊、4.杠桿、5.彈簧套、6.螺釘2楔銷式夾固結(jié)構(gòu)： 刀片由銷子在孔中定位，楔塊向下運動時將刀片夾固在內(nèi)孔的銷子上；松開螺釘時，彈簧墊圈自動抬起楔塊。1.刀墊、2.刀片、3.柱銷、4.楔塊、5.壓緊螺釘、6.彈簧墊圈3上壓

16、式夾固結(jié)構(gòu)該螺釘壓板結(jié)構(gòu)尺寸小，不需要多大的壓緊力，易避開切屑流出方向。一般用于夾固不帶孔的刀片。4 偏心式夾固結(jié)構(gòu) 以螺釘作為轉(zhuǎn)軸，螺釘上端為偏心圓柱銷，偏心量為e。當(dāng)轉(zhuǎn)動螺釘時，偏心銷就可以夾緊或松開刀片。1.偏心銷、2.刀墊、3.刀片、4.刀桿成形車刀成形車刀加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用刀具切削刃形狀根據(jù)工件的廓形設(shè)計。特點：成形表面的精度主要取決于刀具切削刀的制造精度，與工人熟練程度無關(guān)，因此可以保證被加工工件表面形狀和尺寸精度的一致性和互換性只要一次切削行程就能切出成形表面，生產(chǎn)率較高；只需刃磨前刀面，而前刀面是一平面，所以刃磨簡單，由于成型車刀的可重磨次數(shù)多，其使用壽命長；但刀具的設(shè)計

17、和制造較復(fù)雜，成本較高，主要用于大批量生產(chǎn)中，并且用硬質(zhì)合金作為刀具材料時制造困難，因此多用高速鋼作為刀具材料。1. 成形車刀的種類 平體成形車刀：外形呈平條狀，和普通車刀的外形相似，但其切削刃是成形的。螺紋車刀和鏟齒車刀屬于這類成形車刀。裝夾方法和普通車刀一樣。 (2) 棱體成形車刀外形是棱柱體，只能用于加工外成形表面，可重磨次數(shù)比平體成形車刀多。一般用專用刀夾夾住車刀的燕尾部分，安裝在普通機床或自動機床刀架上。 (3) 圓柱體成形車刀： 外形是回轉(zhuǎn)體，由于刀體是圓柱狀，重磨時磨前刀面，可重磨次數(shù)多，而且可以加工內(nèi)、外成形表面。圓體成形車刀以圓柱孔作為定位基準(zhǔn)套裝在刀夾上進行安裝。 本講作業(yè)

18、 P121，4-1，4-7本章第二講砂輪的特性與選擇，磨削的原理，磨削的分類及其特點； 磨削的原理，磨削的分類及其特點； 主要內(nèi)容教學(xué)重點教學(xué)難點 1、砂輪的特性與選擇，磨削的原理，磨削的分類及其特點； 2、磨床（M1432A）的結(jié)構(gòu)，加工特點和加工范圍； 4.3 磨削加工與磨床 磨削用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石或研磨料等）作為工具對工件表面進行加工。磨削是一種精加工方法。尺寸精度可達IT5IT6。表面粗糙度能達到0.80.08m國外已開始將磨削作為大量切削金屬的一種手段.砂 輪內(nèi)圓磨砂輪超硬磨料砂輪平形金剛石砂輪超硬磨料砂輪碗形金剛石砂輪 碟形金剛石砂輪 砂輪 一種用結(jié)合劑把磨粒粘結(jié)起來，經(jīng)

19、壓坯、干燥、焙燒及車整，具有一定形狀的多孔體。 砂輪特性參數(shù)決定砂輪性能的因素，如磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織及形狀等。一、砂輪特性參數(shù)及選擇砂輪的結(jié)構(gòu)及作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起容屑和冷卻作用1）砂輪的磨料磨料氧化物碳化物超硬磨料棕剛玉白剛玉絡(luò)剛玉黑色碳化硅綠色碳化硅碳化硼人造金剛石立方氮化硼磨削碳鋼、合金鋼、通用高速鋼磨削硬鑄鐵、硬質(zhì)合金、非鐵金屬磨削硬脆材料、硬質(zhì)合金、寶石、高溫合金取決于工件材料的硬度 金剛石是最硬的磨料 導(dǎo)熱系數(shù)大、摩擦系數(shù)小，適于加工硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、陶瓷等硬質(zhì)材料。但不宜加工鐵族金屬，因為它與Fe在高溫下化學(xué)穩(wěn)定性差，易磨損。 立方氮化硼（CBN）

20、硬度僅次于金剛石，但抗熱沖擊性、抗彎強度比金剛石好得多，可用于磨削高硬度、高強度鋼等材料。立方氮化硼易與水反應(yīng)，生成氨和硼酸，故在磨削時不應(yīng)用含水的磨削液。2）磨料粒度取決于加工表面的粗糙度磨粒微粉35m/s5）砂輪的組織取決于容屑空間選擇原則：1、一般選用中等組織號的砂輪；2、重負荷、精密磨削、自由磨削、硬材料選用緊密的組織；3、粗磨、磨削韌性大、硬度低的工件采用疏松的砂輪；4、有色金屬及塑料橡膠等非金屬使用大氣孔的砂輪。砂輪的型號、代號、標(biāo)記和尺寸形狀尺寸磨料粒度號硬度組織號結(jié)合劑最高線速度形狀例： 1-3003075-WA60L6V-35m/s外徑厚度內(nèi)徑白剛玉粒度號硬度組織號結(jié)合劑最高

21、線速度6）. 砂輪的形狀 常用的幾種主要砂輪種類、形狀代號及用途列表中。 平形、雙斜邊、雙面凹、切斷、筒形、杯形、碗形、碟形等。 砂輪的特性參數(shù)：在砂輪端面上印出，便于使用選擇1. 砂輪工作表面形貌：砂輪在磨削時，屬多齒刀具切削加工。但砂輪與多齒刀具相比有如下特點：磨粒形狀、尺寸各不相同，在砂輪工作表面上分布是隨機的，即磨粒在砂輪表面上圓周方向和軸向上都不等距，在徑向上也不等高；磨粒尖角很大（通常90120），切削時前角是負值而絕對值很大（7085）；磨粒有較大的刀尖圓弧半徑和一定尺寸的刃口鈍圓半徑（幾微米到幾十微米之間）。二、 磨削原理 2.砂輪修整的必要性及耐用度砂輪使用一段時間后會出現(xiàn)磨

22、損，使磨削溫度升高，磨削力增大，甚至引起振動，產(chǎn)生噪音，加工質(zhì)量惡化等。為此，對砂輪應(yīng)及時進行修整。砂輪耐用度砂輪相鄰兩次修整間的磨削時間，用T表示。對于精加工，也可用相鄰兩次修整間磨削加工工件數(shù)作為砂輪耐用度。 砂輪修整的目的： 去除砂輪工作表面上鈍化磨粒層； 去除被切屑堵塞層； 修復(fù)砂輪廓形； 獲得砂輪工作表面足夠多的微刃數(shù)。砂輪修整方法車削法磨削法滾壓擠扎法噴射法電加工法超聲振動法砂輪修整砂輪修整砂輪修整砂輪修整砂輪修整三、 磨床類型與功用 磨床用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石或研磨料等）作為工具對工件表面進行加工的機床。磨削特點、用途： 1、高的加工精度和好的表面質(zhì)量 應(yīng)用于零件精加工 淬

23、硬鋼件和高硬度特殊材料的精加工 2、 磨床用于磨削各種表面 內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面、齒輪的輪齒表面以及各種成形面 刃磨刀具 應(yīng)用范圍非常廣泛磨床分類： 1、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床 2、無心磨床、各種工具磨床 3、各種刀具刃磨床和專門化磨床 4、珩磨機、研磨機和超精加工機床1. M1432A型萬能外圓磨床 組成部分：床身1、頭架2、砂輪架5及滑鞍、尾座6、工作臺3及縱向進給機構(gòu)。用途（普通精度級萬能外圓磨床）：主要用于磨削IT6IT7級精度的圓柱形或圓錐形的外圓和內(nèi)孔，表面粗糙度在Ra1.250.08m之間。特點：通用性較好，但生產(chǎn)率較低，適用于單件小批生產(chǎn)。2. 平面磨床 用

24、途：主要用于磨削各種平面平面磨床加工示意圖3. 內(nèi)圓磨床 分類：普通內(nèi)圓磨床（生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種）、無心內(nèi)圓磨床和行星運動內(nèi)圓磨床。 用途：磨削圓柱形或圓錐形的通孔、盲孔、階梯孔。 縱磨法磨孔（圖a）；切入法磨孔（圖b）；fP是切入運動。 磨端面（圖c）：內(nèi)圓磨床附有磨削端面的磨頭，可以在一次裝夾下磨削端面和內(nèi)孔，以保證端面垂直于孔中心線。本章第三講 齒輪加工的方法，Y3150E型滾齒機加工直齒、斜齒的工作原理，滾齒的特點及應(yīng)用 齒輪加工的方法，Y3150E型滾齒機加工直齒、斜齒的工作原理主要內(nèi)容教學(xué)重點教學(xué)難點 掌握齒輪加工的方法及相應(yīng)的齒輪加工機床的分類；Y3150E型滾齒機加工直齒、斜

25、齒的工作原理，滾刀的安裝角的計算，滾齒的特點及應(yīng)用；齒輪的其他加工方法4.4齒輪加工與齒輪加工機床（型）一、齒輪加工方法與齒輪加工機床的類型（）齒輪加工的工作原理 成形法（或仿形法） 展成法（范成法、包絡(luò)法）成形法成形法加工齒輪切削運動優(yōu)點： 機床簡單 不需要專門設(shè)備 單件小批量生產(chǎn) 加工精度不高缺點： 1、單齒廓成形，加工完一個齒，退回，工件分度，在加工下一個齒，生產(chǎn)效率低； 2、同一模數(shù)的齒輪，齒數(shù)不同，則齒廓形狀不同，若用比較少的齒刀加工，則加工出來的齒輪加工精度較低。）范成法范成法：刀具 工件 嚙合運動（范成運動） 刀具齒形的運動軌跡 包絡(luò) 工件的齒形 范成法加工齒輪 利用齒輪的嚙合原

26、理 把齒輪嚙合副中的一個轉(zhuǎn)化為刀具 另一個轉(zhuǎn)化為工件 強制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運動 范成切出齒廓 優(yōu)點1、同一把刀具切出同一模數(shù)的齒數(shù)不同的齒輪2、加工時能連續(xù)分度 具有較高的生產(chǎn)率3、用于大批、大量生產(chǎn)缺點需要專門的齒輪加工機床，機床的調(diào)整、刀具的制造、刃磨都比較復(fù)雜范成法加工齒輪的優(yōu)缺點（）齒輪加工機床的類型及滾刀結(jié)構(gòu)圓柱齒輪加工機床：滾齒機、插齒機、磨齒機、剃齒機等錐齒輪加工機床：刨齒機、銑齒機、拉齒機等齒輪滾刀二、型滾齒機（1）滾齒原理 一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來。其中一個齒輪的齒數(shù)減少到幾個或一個，螺旋角B增大到很大，形成了螺桿。在將螺桿開槽并鏟背，成為齒輪滾刀。1）滾切

27、直齒圓柱齒輪所需的運動和傳動原理：切削運動：滾刀的旋轉(zhuǎn)運動n0 主運動展成運動：由滾刀的旋轉(zhuǎn)n0和工件的旋轉(zhuǎn)nw組成。滾刀轉(zhuǎn)過1/Z0轉(zhuǎn)時，工件必須相應(yīng)地轉(zhuǎn)過1/Zw轉(zhuǎn)。軸向進給運動：為切出整個齒寬，滾刀還應(yīng)作平行于工件軸線的移動。軸向進給量f；工件每旋轉(zhuǎn)一周時，滾刀沿工件軸線方向的位移來表示。2）滾切斜齒圓柱齒輪所需的運動和傳動原理斜齒圓柱齒輪的端面齒廓為漸開線，齒線為螺旋線。加工右旋斜齒圓柱齒輪：加工右旋齒輪時，要求增加一個與nw相同方向的附加旋轉(zhuǎn)運動使工件的旋轉(zhuǎn)增速。加工左旋齒輪時：要求增加一個與nw方向相反的附加旋轉(zhuǎn)運動使工件的旋轉(zhuǎn)減速。 3）滾刀安裝角的調(diào)整 為了切出準(zhǔn)確的齒形 滾刀

28、和工件處于正確的“嚙合”位置 滾刀在切削點處的螺旋方向與被加工齒輪齒槽方向一直 滾刀軸線與工件頂面安裝成一定的角度，稱為安裝角 =w0 w 被加工齒輪的螺旋角； 0 滾刀的螺旋升角。當(dāng)被加工的斜齒齒輪與滾刀螺旋線方向相反時取“+”號；反之，取“-”號（3）滾齒的特點及應(yīng)用1）適應(yīng)性好。一把齒刀可以滾切出模數(shù)、齒形角相同的不同齒數(shù)的齒輪。2）生產(chǎn)效率高。連續(xù)切削，無空行程。多頭效率更高。3）滾刀一周多點參加切削，被切齒輪的齒距偏差小。4）用滾齒加工出來的齒廓表面粗糙度大于插齒加工的齒廓粗糙度。5）滾齒加工主要是加工直齒，斜齒圓柱齒輪和蝸輪，不能加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。齒形的其他加工方法-插齒1、加

29、工精度78級，表面粗糙度Ra0.16mm；2、應(yīng)用范圍：直齒圓柱齒輪、內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪3、插齒刀在端面磨有前角，齒頂及齒側(cè)均有后角。4、插齒刀沿軸線的直線往復(fù)運動完成切削主運動。一邊嚙合，一邊切削。每個齒槽是插齒刀多次相繼切削的結(jié)果。插齒刀(Gear Shaper Cutter)本講作業(yè) P122的4-9，4-11， P123的4-13，4-14本章第四講 銑削加工的特點，銑削加工的分類及其各自的優(yōu)缺點、銑刀的結(jié)構(gòu)，常見銑床的種類、特點；掌握孔加工的特點，孔加工的方法及其各種方法的適用范圍，常用的鉆孔方法及刀具，所使用的鉆床；鏜削加工及其特點，常用的鏜削加工所使用的機床；拉削加工及其特點、刨削

30、加工及其特點；其它組合機床的優(yōu)缺點。主要內(nèi)容教學(xué)重點教學(xué)難點 銑削加工的分類及其各自的優(yōu)缺點、銑刀的結(jié)構(gòu)及其不同結(jié)構(gòu)銑刀的應(yīng)用；孔加工的特點，孔加工的方法；鉆孔方法，鏜削加工的方法。 銑削加工的特點，銑削加工的分類及其各自的優(yōu)缺點、銑刀的結(jié)構(gòu)；孔加工的特點，孔加工的方法及其各種方法的適用范圍，常用的鉆孔方法；鏜削加工及其特點。4.5 銑削加工與銑床加工范圍：各種形狀的表面 粗加工 半精加工加工精度、表面粗糙度：IT9IT8，Ra6.31.6um一、銑削特點優(yōu)點：1）參加切削的刀齒多，切削刃的作用總長度長，生產(chǎn)率高；2）可以進行高速切削；3）銑削主運動為銑刀的回轉(zhuǎn)運動，無空行程損失；4）工作臺移

31、動速度低，可邊加工，邊裝卸工件。缺點：1）刀齒切入與切離時，銑刀都會引起振動，影響加工質(zhì)量；2）銑刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刃磨比較復(fù)雜；3）銑刀與銑床之間的調(diào)整也比較復(fù)雜；4）每個刀齒的容屑空間小，呈半封閉狀態(tài)，容屑和排屑條件較差。二、端銑和周銑 端銑：端面上的刀齒進行銑削； 周銑：圓柱面上的刀齒進行銑削。三、逆銑和順銑1）逆銑 1、定義：銑刀切削速度方向工件的進給方向相反 2、切削過程：刀齒開始切入時 刀齒在工件表面上打滑 擠壓和摩擦，滑行一段距離 刀齒方能切下一層金屬 3、特點：刀齒容易磨損；已加工工件表面粗糙；垂直銑削力Fv向上易引起振動；工作臺不會發(fā)生竄動，銑削過程較平穩(wěn)2）順銑 1、定義：銑刀

32、切削速度方向 工作進給方向相同 2、特點：刀具耐用度比逆銑高；已加工表面質(zhì)量較高，加工硬化程度大為減輕；當(dāng)縱向分力Ff超過工作臺與軌道面之間的摩擦力時，會使工作臺帶動絲杠向左竄動，進給不均勻，嚴(yán)重時會使銑刀崩刃。四、銑刀 銑削可用于加工平面、溝槽、臺階面、斜面、特種形面等 各種幾何形狀的表面五、銑床 常用銑床 臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、工具銑床和多種專門化銑床等五、銑床 臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、工具銑床和多種專門化銑床等4.6 孔的加工方法及設(shè)備 鉆床(Drilling Machine)主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。 功用可完成鉆孔(Drilling)、擴孔

33、(Enlarging hole)、鉸孔(Reaming)、攻螺紋(Tapping)、鉆埋頭孔(Countersinking)、刮平面(Spotfacing)、锪沉頭孔(Counterboring)等一、鉆床的功用和主要類型鉆床功用锪沉頭孔鉆床的運動：主運動刀具旋轉(zhuǎn)進給運動刀具軸向移動特點：加工精度不高，用于加工一般精度的孔鉆床類型：立式鉆床、臺式鉆床、搖臂鉆床、 深孔鉆床等立式鉆床(Vertical Sensitive Drill Press)立式鉆床，鉆小頭孔主軸箱和工作臺可沿立柱的導(dǎo)軌調(diào)整上下位置，以適應(yīng)工件高度鉆不同的孔時，需要移動工件，因此，僅適用于中、小零件的單件、小批生產(chǎn)。臺式鉆床

34、(Table Mounted Sensitive Drill)搖臂鉆床(Radial Drill)1、大型零件 工件不移動 2、主軸箱可沿搖臂的導(dǎo)軌橫向移動 搖臂可沿立柱上下移動3、搖臂還可以繞立柱在180范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動4、主軸的位置可在空間任意地調(diào)整5、搖臂鉆床加工靈活，被廣泛地應(yīng)用于一般精度的各種批量的大、中型零件的加工。搖臂鉆床的特點二、鉆頭種類 （一） 鉆床常用刀具、在實體材料上加工孔的刀具，如扁鉆(Spade Drill)、麻花鉆(Twist Drill)、中心鉆(Center Drill)、深孔鉆(Deep Hole Drilling Tools)等 、對工件上已有孔進行再加工用的

35、刀具 擴孔鉆(Expanding Drill)、锪鉆(Countersinking/Counterboring Drill)及鉸刀(Reamer)等。鉆頭卡（Drill Chucks） 近年來，硬制合金鉆頭已得到廣泛應(yīng)用，特別是加工鑄鐵等脆性材料、有色金屬以及玻璃、石材、塑料等非金屬材料，其耐用度和生產(chǎn)率比高速鋼鉆頭有顯著提高。多采用鑲焊硬質(zhì)合金刀片；小尺寸（5mm）一般做成整體硬質(zhì)合金鉆頭；大尺寸多做成焊接式；常用YG類合金，刀體材料一般用9SiCr經(jīng)熱處理。（二）硬質(zhì)合金鉆頭可轉(zhuǎn)位鉆頭可轉(zhuǎn)位鉆頭的各種功能加工大孔的可轉(zhuǎn)位鉆頭6個刀片（三） 深孔鉆1、 深孔加工特點深孔指孔的“長徑比”（即孔

36、深L和直徑d之比） 較大（10）的孔。對于普通的深孔，如L/d=520，可以將普通的麻花鉆接長而在車床或鉆床上加工；對于L/d20100的深孔，則需在專用設(shè)備或深孔加工機床上用深孔鉆進行加工。2、深孔加工的問題主要有斷屑和排屑：深孔加工時必須保證可靠地斷屑和排屑，否則切屑堵塞會引起刀具損壞。冷卻和潤滑：孔加工屬于半封閉式切削，摩擦大，切削熱不易散出，工作條件差，而深孔加工時，切削液更難注入，必須采取有效的冷卻和潤滑措施。導(dǎo)向：由于深孔加工的長徑比大，鉆桿細長，剛性較低，容易產(chǎn)生振動，并使鉆孔偏歪而影響加工精度和生產(chǎn)率。3、深孔鉆的類型及其結(jié)構(gòu)的主要特點 單刃外排屑深孔鉆（Gun Drill）

37、由切削部分和鉆桿兩部分組成，二者一般是焊接起來的，結(jié)構(gòu)較簡單。 鉆桿通常是用無縫鋼管軋出V形排屑溝槽。 切削部分只有一個主切削刃，分為兩段，鉆尖相對軸線偏移一定距離，作用在兩段切削刃上的徑向力不等。使鉆頭在鉆削過程中始終緊貼向支撐面較大的一面，以保證加工孔的直線性。深孔鉆Gun Drills1. 鉸削特點 鉸削加工余量很小，刀齒容屑槽很淺，因而鉸刀的齒數(shù)比較多，剛性和導(dǎo)向性好，工作更平穩(wěn)； 加工余量小，ac很小，實際上鉸削過程是切削與擠刮的聯(lián)合作用過程 由于鉸削余量小，同時為提高鉸孔直徑的精度，通常鉸刀與機床主軸采用浮動聯(lián)結(jié)，所以鉸刀只能修正孔的形狀精度，提高孔徑尺寸的精度和減小表面粗糙度，不

38、能修正孔軸線的歪斜。（四）鉸削與鉸刀2、鉸刀結(jié)構(gòu)(工作部分)手用鉸刀: 增強導(dǎo)向作用 校準(zhǔn)部分做得長些；機用鉸刀: 避免機床主軸和鉸刀不同心的影響和過大的摩擦 校準(zhǔn)部分應(yīng)做得短些。三、 鏜削加工與鏜床臥式鏜床加工范圍：用于尺寸和質(zhì)量都比較大的工件上大直徑孔的加工。是一系列尺寸和形狀精度、位置精度要求高的孔系加工。有同軸度、平行度、垂直度等要求。特點：在鏜孔前的孔可以是鑄孔，也可以是粗加工的孔；鏜床除用于鏜孔外，還可以用來鉆孔、擴孔、絞孔、攻螺紋、銑平面等；鏜床的主參數(shù)是鏜軸的直徑。臥式鏜床的運動和主要部件 后立柱2、工作臺3可沿床身10的導(dǎo)軌移動；下滑座11沿床身導(dǎo)軌移動縱向移動；上滑座12沿下滑座11的導(dǎo)軌移動橫向移動；工作臺3可沿上滑座12上的圓環(huán)形導(dǎo)軌繞垂直軸線回轉(zhuǎn)360；平旋盤5和裝在上面的徑向刀具溜板6可以作回轉(zhuǎn)運動，刀具溜板6還可以沿平旋盤上的導(dǎo)軌作徑向進給運動。4.7 其它加工方法及設(shè)備一、拉床(Broaching Machines)