第3章 金屬切削機(jī)床及刀具

第三章金屬切削機(jī)床及刀具概述

金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”，習(xí)慣上簡稱機(jī)床。金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量，約占機(jī)器總制造工作量的40％～60％。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的分類機(jī)床的品種和規(guī)格繁多，為便于區(qū)別、使用和管理，須對機(jī)床加以分類和編制型號。

1.機(jī)床的傳統(tǒng)分類方法，主要是按加工性質(zhì)和所用的刀具進(jìn)行分類。

機(jī)床分為11大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、鋸床及其它機(jī)床。在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局形式和結(jié)構(gòu)等，分為若干組，每一組又細(xì)分為若干系(系列)。

本節(jié)內(nèi)容自學(xué)2.同類型機(jī)床按應(yīng)用范圍(通用性程度)又可分為：普通機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床3.按工作精度又可分為：普通精度機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。4.按自動化程度分為：手動、機(jī)動、半自動和自動機(jī)床。5.機(jī)床還可按重量與尺寸分為：

儀表機(jī)床、中型機(jī)床(一般機(jī)床)、大型機(jī)床(10t)、重型機(jī)床(大于30t)和超重型機(jī)床(大于100t)。6.按機(jī)床主要工作部件的數(shù)目可以分為，單軸的、多軸的或單刀的、多刀的機(jī)床等。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的分類

機(jī)床的型號用以簡明地表示機(jī)床的類型、通用特性和結(jié)構(gòu)特性，以及主要技術(shù)參數(shù)等。GB/T15375-94《金屬切削機(jī)床型號編制方法》規(guī)定，我國的機(jī)床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成。普通機(jī)床型號用下列方式表示：其中：①有“()”的代號或數(shù)字無內(nèi)容時(shí)不表示,有內(nèi)容則不帶括號；②有“○”符號者，為大寫的漢語拼音字母；③有“△”符號者，為阿拉伯?dāng)?shù)字；④有“◎”符號者，為大寫漢語拼音字母、或阿拉伯?dāng)?shù)字、或兩者兼有之。

（△）○

（○）△

△

△

（×△）（○）/（◎）（-◎）

企業(yè)代號其它特性代號

重大改進(jìn)順序號主軸數(shù)或第二主參數(shù)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號系別代號組別代號通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號

類別代號分類代號3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的類別代號用該類機(jī)床名稱漢語拼音的第一個(gè)字母（大寫）表示。需要時(shí)，類以下還可有若干分類，分類代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，放在類代號之前。例如，磨床類分為M、2M、3M三個(gè)分類。類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床鋸床其他機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其他3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的類別代號

通用特性當(dāng)某類型機(jī)床除有普通型外，還具有各種通用特性時(shí)，則在類別代號之后加上相應(yīng)的特性代號。例如，CM6132型精密普通車床型號中的“M”表示“精密”

?！癤K”

表示數(shù)控銑床。如果同時(shí)具有兩種通用特性，則可用兩個(gè)代號同時(shí)表示，如“MBG”表示半自動高精度磨床。各類機(jī)床的通用特性代號的意義是統(tǒng)一的。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的特性代號結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性代號用于區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號中也用漢語拼音字母表示。這些字母是根據(jù)各類機(jī)床的情況分別規(guī)定的，在不同的型號中意義可以不一樣。按規(guī)定凡是通用特性代號已用的字母和“I”、“O”均不能用作結(jié)構(gòu)特性代號。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的特性代號

例如，CA6140型普通車床型號中的“A”，可理解為：CA6140型普通車床在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于C6140普通車床。當(dāng)機(jī)床有通用特性代號時(shí)，結(jié)構(gòu)特性代號應(yīng)排在通用特性代號之后。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床的組別、系別代號

機(jī)床組別代號和系別代號分別用一個(gè)數(shù)字表示。每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10個(gè)組，用數(shù)字0～9表示。每一組又分為若干個(gè)系列。凡主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的和相對的運(yùn)動特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局形式也相同的機(jī)床，即為同一系列。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制機(jī)床主參數(shù)、設(shè)計(jì)順序號和第二主參數(shù)①機(jī)床主參數(shù)：代表機(jī)床規(guī)格的大小，通用機(jī)床的主參數(shù)已由機(jī)床的系列型譜規(guī)定。在機(jī)床型號中，用數(shù)字給出主參數(shù)的折算數(shù)值(1/10或1/100)。②設(shè)計(jì)順序號：當(dāng)無法用一個(gè)主參數(shù)表示時(shí)，則在型號中用設(shè)計(jì)順序號表示。③第二主參數(shù)：一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長度、工作臺工作面長度等。第二主參數(shù)也用折算值表示。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制其它特性代號主要用以反映各類機(jī)床的特性，如對數(shù)控機(jī)床，可用來反映不同的數(shù)控系統(tǒng)；對于一般機(jī)床可用以反映同一型號機(jī)床的變形等。其它特性代號用漢語拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或二者的組合來表示。3.1金屬切削機(jī)床的分類及型號編制重大改進(jìn)順序號當(dāng)機(jī)床的性能和結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)時(shí)，改進(jìn)的機(jī)床是新產(chǎn)品，需要重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定的，則在原機(jī)床尾部按A、B、C……字母順序作為重大改進(jìn)的順序號，以區(qū)別原型號。但是不能使用“I”、“O”兩個(gè)字母。機(jī)床運(yùn)動分析的一般過程是：3.2機(jī)床的傳動工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動分析首先，根據(jù)在機(jī)床上加工的各種表面和使用的刀具類型，分析得到這些表面的方法和所需的運(yùn)動。在此基礎(chǔ)上，分析為了實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動，機(jī)床必須具備的傳動聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)這些傳動的機(jī)構(gòu)以及機(jī)床運(yùn)動的調(diào)整方法。這個(gè)次序可以總結(jié)為“”。在機(jī)床上，為了獲得所需的工件表面形狀，必須使刀具和工件完成表面成形運(yùn)動。此外，機(jī)床還有多種輔助運(yùn)動。表面——運(yùn)動——傳動——機(jī)構(gòu)——調(diào)整3.2機(jī)床的傳動知識點(diǎn)回顧：工件表面形狀與成形方法切削加工中發(fā)生線是由刀具的切削刃和工件間的相對運(yùn)動得到的，由于使用的刀具切削刃形狀和采用的加工方法不同，形成發(fā)生線的方法也不同，概括起來有以下四種：

①軌跡法

②成形法

③相切法

④展成法3.2機(jī)床的傳動機(jī)床運(yùn)動分析形成發(fā)生線的運(yùn)動，稱為表面成形運(yùn)動。簡單成形運(yùn)動由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或直線運(yùn)動構(gòu)成。復(fù)合成形運(yùn)動由兩個(gè)或兩個(gè)以上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或（和）直線運(yùn)動，按照某些確定的運(yùn)動關(guān)系組合而成。機(jī)床運(yùn)動表面成形運(yùn)動簡單運(yùn)動復(fù)雜運(yùn)動各種空行程運(yùn)動—運(yùn)動部件的快進(jìn)和快退切入運(yùn)動—保證被加工表面獲得所需要的尺寸的運(yùn)動輔助運(yùn)動分度運(yùn)動操縱和控制運(yùn)動啟動、停止、變速、換向、夾緊、松開、轉(zhuǎn)位、自動換刀、自動測量、自動補(bǔ)償?shù)?。調(diào)位運(yùn)動—調(diào)整刀具和工件之間相互位置校正運(yùn)動機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動有機(jī)械、液壓、氣動、電氣等多種形式，其中最常見的是機(jī)械傳動和液壓傳動。3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的機(jī)械傳動（1）定比傳動機(jī)構(gòu)定比傳動機(jī)構(gòu)是具有固定傳動比或固定傳動關(guān)系的傳動機(jī)構(gòu)，也稱為傳動副。機(jī)床上常用的傳動副有皮帶傳動、齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動、齒輪齒條傳動和絲杠螺母傳動。機(jī)床的傳動3.2機(jī)床的傳動（2）變速機(jī)構(gòu)

機(jī)械加工時(shí)，為了能采用合理的切削速度和進(jìn)給量，機(jī)床就應(yīng)能改變傳動速度。能夠改變機(jī)床部件運(yùn)動速度的機(jī)構(gòu)稱為變速機(jī)構(gòu)。機(jī)床上常見的變速機(jī)構(gòu)有以下幾種：——滑動齒輪變速機(jī)構(gòu)——離合器式齒輪變速機(jī)構(gòu)——擺移變速機(jī)構(gòu)——交換齒輪變速機(jī)構(gòu)。機(jī)床的傳動3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動之?dāng)[移變速機(jī)構(gòu)

3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動3.2機(jī)床的傳動（3）換向機(jī)構(gòu)為了滿足加工的不同需要，機(jī)床的主傳動部件和進(jìn)給傳動部件往往需要正、反向的運(yùn)動。用來變換機(jī)床部件運(yùn)動方向的機(jī)構(gòu)稱為換向機(jī)構(gòu)?！驱X輪換向機(jī)構(gòu)——中間齒輪換向機(jī)構(gòu)——圓錐齒輪換向機(jī)構(gòu)機(jī)床的傳動3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動聯(lián)系和傳動原理圖3.2機(jī)床的傳動1.機(jī)床的傳動的組成為了實(shí)現(xiàn)加工過程中所需的各種運(yùn)動，機(jī)床必須具備三個(gè)基本部分：①執(zhí)行件機(jī)床上最終實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動的部件。如主軸、刀架以及工作臺等，其任務(wù)是帶動工件或刀具完成一定的運(yùn)動并保持準(zhǔn)確的運(yùn)動軌跡。②動力源為執(zhí)行件提供運(yùn)動和動力的裝置。如交流異步電動機(jī)、直流或交流調(diào)速電動機(jī)或伺服電動機(jī)。③傳動裝置傳遞動力和運(yùn)動的裝置。通過它可把動力源的動力和運(yùn)動傳遞給執(zhí)行件；也可把兩個(gè)執(zhí)行件聯(lián)系起來，使二者間保持某種確定的運(yùn)動關(guān)系。

機(jī)床的傳動聯(lián)系和傳動鏈3.2機(jī)床的傳動機(jī)床的傳動鏈

由動力源—傳動裝置—執(zhí)行件，或執(zhí)行件—傳動裝置—執(zhí)行件構(gòu)成的傳動聯(lián)系，稱為傳動鏈。

傳動鏈可分為外聯(lián)系傳動鏈和內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。實(shí)現(xiàn)簡單運(yùn)動的傳動鏈稱為外聯(lián)系傳動鏈，聯(lián)系動力源和執(zhí)行件外聯(lián)傳動鏈不要求運(yùn)動源與執(zhí)行件間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動的傳動鏈稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之內(nèi)的各個(gè)分解部分，傳動鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件之間的相對速度(及相對位移量)有嚴(yán)格的要求。機(jī)床的傳動聯(lián)系和傳動鏈3.2機(jī)床的傳動傳動原理圖3.2機(jī)床的傳動

為了便于研究機(jī)床的傳動聯(lián)系，常用一些簡明的符號把傳動原理和傳動路線表示出來，這就是傳動原理圖。

1234567主軸變速及換向的換置機(jī)構(gòu)不同的螺紋導(dǎo)程

臥式車床的傳動原理圖傳動原理圖3.2機(jī)床的傳動

例臥式車床的傳動原理圖

臥式車床的傳動原理圖

車床有兩條傳動鏈：一條是外聯(lián)系傳動鏈，即從電動機(jī)—1—2—Uv—3—4—主軸，稱為主運(yùn)動傳動鏈。另一條是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。由主軸—4—5—Us—6—7—絲杠—刀具，得到刀具和工件間的復(fù)合成形運(yùn)動—螺旋運(yùn)動。

以上臥式車床的傳動原理圖既可用于車削螺紋，也可用于車削圓柱面和端面，不同之處在于車削螺紋時(shí)，Us必須計(jì)算和調(diào)整得非常準(zhǔn)確，車削圓柱面和端面時(shí)Us不需非常準(zhǔn)確。機(jī)床的傳動系統(tǒng)3.2機(jī)床的傳動為便于了解和分析機(jī)床運(yùn)動的傳遞、聯(lián)系情況，常采用傳動系統(tǒng)圖。機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖是表示機(jī)床全部運(yùn)動傳動關(guān)系的示意圖。圖中用簡單的規(guī)定符號代表各傳動元件，并標(biāo)明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、絲杠導(dǎo)程、帶輪直徑、電動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速等。各傳動元件按照運(yùn)動傳遞的先后順序，以展開圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機(jī)床外形輪廓中。傳動系統(tǒng)圖只表示傳動關(guān)系，并不代表各傳動元件的實(shí)際空間位置。車床3.3車床及車刀車床的作用是加工各種回轉(zhuǎn)表面(內(nèi)外圓柱面、圓錐面及成型回轉(zhuǎn)表面)和回轉(zhuǎn)體的端面，有些車床還能加工螺紋面。車床的主運(yùn)動通常由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，進(jìn)給運(yùn)動由刀具的直線移動來完成。分類：車床種類繁多，按其用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為：臥式車床及落地車床，立式車床，轉(zhuǎn)塔車床，儀表車床，單軸自動和半自動車床，多軸自動和半自動車床，彷形車床及多刀車床，專門化車床。

CA6140臥式車床是最典型的普通車床，下面以它為例介紹車床。車床3.3車床及車刀臥式車床3.3車床及車刀主軸箱刀架尾座進(jìn)給箱遛板箱床身CA6140機(jī)床的主軸箱展開圖

3.3車床及車刀CA6140機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖3.3車床及車刀CA6140機(jī)床的主要技術(shù)性能3.3車床及車刀（1）傳動系統(tǒng)分析機(jī)床某一傳動鏈時(shí)，采用所謂“抓兩端、聯(lián)中間”的方法，即首先抓住該傳動鏈的有關(guān)末端件（即起止點(diǎn)），然后順次讀出他們中間的聯(lián)系，構(gòu)成一條傳動路線。

1）主運(yùn)動傳動鏈兩末端件是主電動機(jī)與主軸，帶動工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動，并滿足主軸變速和換向的要求。雙向多片摩擦式離合器M1，M1的作用是使主軸VI正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止齒式離合器M27.5kw1450r/min左邊Z56、Z51空套齒輪右邊Z50空套齒輪主傳動路線如下：CA6140機(jī)床3.3車床及車刀軸Ⅰ的運(yùn)動可通過軸Ⅱ、Ⅲ間三對齒輪中的任一對傳至軸Ⅲ，故軸Ⅲ獲得23=6種轉(zhuǎn)速。左邊Z56、Z51空套齒輪滑移齒輪雙向多片摩擦式離合器M1

空套齒輪3.3車床及車刀主運(yùn)動傳動鏈軸Ⅰ的運(yùn)動可通過軸Ⅱ、Ⅲ間三對齒輪中的任一對傳至軸Ⅲ，故軸Ⅲ獲得23=6種轉(zhuǎn)速。軸Ⅲ傳往主軸有2條路線：①高速傳動路線主軸上的滑移齒輪50向左移，使之與軸Ⅲ上右端的齒輪63嚙合，運(yùn)動由軸Ⅲ經(jīng)齒輪副63／50直接傳給主軸，得到450～1400r／min的6級高轉(zhuǎn)速。

②低速傳動路線主軸上的滑移齒輪50移至右端，使其與主軸上的齒式離合器M2嚙合。軸Ⅲ的運(yùn)動經(jīng)齒輪副20／80或50／50傳給軸Ⅳ，又經(jīng)齒輪副20／80或51／50傳給軸Ⅴ，再經(jīng)齒輪副26／58和齒式離合器M2傳至主軸，使主軸獲得10～500r／min的中低轉(zhuǎn)速。3.3車床及車刀傳動路線表達(dá)式表示如下：主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算(理論上)

1×（2＋1×1）×3×（2×2×1＋1）＝45主軸正轉(zhuǎn)（M1向左）轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算：1×2×3×（2×2×1＋1）＝30主軸反轉(zhuǎn)（M1向右）轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算：1×（1×1）

×3×（2×2×1＋1）＝15

主軸反轉(zhuǎn)通常不是用于切削，而是為了車螺紋時(shí)退回刀架，這樣就可以在不斷開主軸和刀架之間的傳動鏈的情況下退刀，以免在下一次走刀時(shí)發(fā)生”亂扣”現(xiàn)象，為了節(jié)省退刀時(shí)間，所以主軸反轉(zhuǎn)的速度比正轉(zhuǎn)的高。3.3車床及車刀傳動路線表達(dá)式表示如下：主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算(實(shí)際近似上)

：1×(2＋1×1)×3×[(2×2－1)×1＋1]＝36主軸正轉(zhuǎn)（M1向左）轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算：1×2×3×[(2×2－1)×1＋1]＝24主軸反轉(zhuǎn)（M1向右）轉(zhuǎn)速級數(shù)計(jì)算：1×(1×1)

×3×[(2×2－1)×1＋1]＝12高速傳動路線低速傳動路線主軸正轉(zhuǎn)（M2向右）低速級數(shù)計(jì)算：1×2×3×[(2×2－1)×1]

＝18主軸正轉(zhuǎn)（M2向左）高速級數(shù)計(jì)算：1×2×3××1＝6正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)3.3車床及車刀傳動路線表達(dá)式表示如下：主軸的各級轉(zhuǎn)速可按下列運(yùn)動平衡式計(jì)算：式中D、D’——主動和從動皮帶輪直徑；

ε——V帶傳動的滑動系數(shù)，可取ε＝0.02；

ZⅠ-Ⅱ

、Z’Ⅰ-Ⅱ——軸Ⅰ和軸Ⅱ

之間相嚙合的主動齒輪和從動齒輪齒數(shù)?！?.3車床及車刀傳動路線表達(dá)式表示如下：主軸的各級轉(zhuǎn)速的計(jì)算：主軸正轉(zhuǎn)（M1向左）轉(zhuǎn)速的計(jì)算主軸正轉(zhuǎn)（M1向左）轉(zhuǎn)速的范圍為10r/min～1400r/min。3.3車床及車刀2）進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈的兩個(gè)末端件分別是主軸和刀架，其功用是使刀架實(shí)現(xiàn)縱向或橫向移動及變速與換向。①車削螺紋傳動路線

CA6140能車削米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，此外，還可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。既可以車削右旋螺紋，也可以車削左旋螺紋。車削螺紋時(shí)傳動鏈的運(yùn)動平衡式為：3.3車床及車刀米制螺紋

3.3車床及車刀標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋導(dǎo)程（mm）

車削米制螺紋時(shí)，進(jìn)給箱中的離合器M3和M4脫開，M5接合。車削米制右旋螺紋的運(yùn)動平衡式為：由上式可知，如適當(dāng)選擇U基和U倍值，就可得到米制螺紋導(dǎo)程L的各值。

進(jìn)給箱中的基本變速組是雙軸滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，由軸XIV上的8個(gè)固定齒輪和軸XV上的四個(gè)滑移齒輪組成，共有8種傳動比（除U基1、U基5外成等差數(shù)列排列）。

3.3車床及車刀米制螺紋導(dǎo)程之基本組這個(gè)系列傳動比為什么被稱為基本組？為什么有的整列基本組未曾使用，但是還是存在于基本組中？在基本組機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)槭裁礇]有被精簡掉？

增倍變速組由軸XVI～XVIII間的三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成?？勺儞Q4種傳動比（成等比數(shù)列排列）。3.3車床及車刀米制螺紋導(dǎo)程之倍增組

由于U基的最大值為12/7，U倍的最大值為1，因此能車削的標(biāo)準(zhǔn)螺紋最大值為12.如需加工更大導(dǎo)程的螺紋，則需要使用擴(kuò)大組。3.3車床及車刀米制螺紋導(dǎo)程之?dāng)U大組

注意：使用擴(kuò)大組的時(shí)候，必須使用主傳動的低速傳動鏈，即齒式離合器M2必須位于

。模數(shù)螺紋主要用在米制蝸桿中，用模數(shù)m表示螺距的大小。螺距與模數(shù)的關(guān)系為（mm）所以模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為（mm），式中k為螺紋的頭數(shù)。模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車削時(shí)的傳動路線與車削米制螺紋的傳動路線基本相同。由于模數(shù)螺紋的螺距中含有因子，因此用掛輪來引入常數(shù)，其運(yùn)動平衡式為3.3車床及車刀模數(shù)螺紋

英制螺紋在英、美等英寸制國家中廣泛應(yīng)用，我國部分管螺紋也采用英制螺紋。英制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)值以每英寸長度上的螺紋扣數(shù)（扣／in）表示，其標(biāo)準(zhǔn)值也按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列。英制螺紋的導(dǎo)程L＝1／（in）。由于CA6140型車床的絲杠是米制螺紋，所以被加工的英制螺紋也應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值，即車削英制螺紋時(shí)，對傳動路線作如下變動。首先，使傳動鏈的傳動比包含特殊因子25.4；其次，將基本組兩軸的主、被動關(guān)系對調(diào)，以便使分母為等差級數(shù)。其余部分的傳動路線與車削米制螺紋時(shí)相同。其運(yùn)動平衡式為：3.3車床及車刀英制螺紋

徑節(jié)螺紋主要用于英制蝸桿，其標(biāo)準(zhǔn)值用徑節(jié)DP表示。徑節(jié)代表齒輪或蝸輪折算到每英寸分度圓直徑上的齒數(shù)，故英制蝸桿的軸向齒距為

mm標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列。徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程排列的規(guī)律與英制螺紋相同，只是含有特殊因子25.4。車削徑節(jié)螺紋時(shí)，可采用英制螺紋的傳動路線，但掛輪需換為，其運(yùn)動平衡式為：式中3.3車床及車刀徑節(jié)螺紋

車削米制螺紋：車削模數(shù)制螺紋：用掛輪引入，其余同米制螺紋車削英制螺紋：分母為等差級數(shù)。將車削米制螺紋時(shí)的基本組兩軸的主、被動關(guān)系對調(diào)，其余同米制螺紋車削徑節(jié)制螺紋：分母為等差級數(shù)，同時(shí)用掛輪引入。3.3車床及車刀小結(jié)

此時(shí)需將進(jìn)給箱中的齒式離合器M3、M4和M5全部嚙合，被加工螺紋的導(dǎo)程L工依靠調(diào)整掛輪的傳動比u掛來實(shí)現(xiàn)。其運(yùn)動平衡式為掛輪的換置公式為3.3車床及車刀非標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密螺紋

②縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈為了減少絲杠的磨損和便于操縱，機(jī)動進(jìn)給是由光杠經(jīng)溜板箱傳動的。a．縱向進(jìn)給傳動鏈

CA6140型車床縱向機(jī)動進(jìn)給量有64種。當(dāng)運(yùn)動由主軸經(jīng)正常導(dǎo)程的米制螺紋傳動路線時(shí)的運(yùn)動平衡式為化簡后可得3.3車床及車刀b．橫向進(jìn)給傳動鏈通過運(yùn)動平衡式的計(jì)算可知，當(dāng)橫向機(jī)動進(jìn)給與縱向進(jìn)給的傳動路線一致時(shí)，所得的橫向進(jìn)給量為縱向進(jìn)給量的一半，橫向與縱向進(jìn)給量的種數(shù)相同。c．刀架快速移動

刀架的縱向和橫向快速移動由快速移動電動機(jī)（0.25kW，2800r／min）傳動，刀架快速縱向右移的速度為3.3車床及車刀(b)按車刀的用途分類可分為普通車刀和成形車刀。一.普通車刀1.普通車刀的用途(1)外圓車刀(a)(c)(d)3.3車床及車刀(2)端面車刀

(3)切斷刀、切槽刀

3.3車床及車刀2.普通車刀的結(jié)構(gòu)型式（1）整體車刀（2）焊接式車刀（3）機(jī)夾式硬質(zhì)合金車刀（4）機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀與焊接式車刀相比可轉(zhuǎn)位車刀有以下優(yōu)點(diǎn)：

a.刀片不經(jīng)焊接、刃磨，刀具耐用度高，減少了換刀時(shí)間，生產(chǎn)率大大提高；

b.可采用涂層刀片，提高刀具耐用度；

c.刀桿可重復(fù)使用，可以標(biāo)準(zhǔn)化，便于管理；

d.在燒結(jié)刀片前可在刀片上壓制各種形狀的斷屑槽，以實(shí)現(xiàn)可靠斷屑。3.3車床及車刀二.成形車刀用于車床上加工內(nèi)外成形回轉(zhuǎn)表面的車刀稱為成形車刀。1.成形車刀的特點(diǎn)：

a.加工精度穩(wěn)定：成形車刀后刀面法剖面廓形根據(jù)工件軸向廓形設(shè)計(jì)，所以工件廓形精度完全取決于刀具的設(shè)計(jì)、制造和安裝精度.

b.生產(chǎn)率高：同時(shí)工作刀刃長度長，一次行程就可切出工件。

c.刀具壽命長：成形車刀用鈍后重磨前刀面，重磨次數(shù)多，刀具壽命長。

d.刃磨方便：成形車刀的前刀面為平面，刃磨方便。

3.3車床及車刀2.成形車刀的類型(a)平體成形車刀(b)棱體成形車刀(c)圓體成形車刀(d)切向進(jìn)給成形車刀3.3車床及車刀車刀

焊接車刀優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；刀具剛度好、抗振性性能強(qiáng)；制造方便，使用方便。缺點(diǎn)是：切削性能較低、刀桿不能重復(fù)使用、輔助時(shí)間長?？赊D(zhuǎn)位車刀優(yōu)點(diǎn)：刀具使用壽命長、生產(chǎn)效率高、有利于推廣新技術(shù)、新工藝，有利于降低刀具成本。車刀

3.3車床及車刀轉(zhuǎn)塔車床其他類型車床3.3車床及車刀

特點(diǎn)：和普通CA6140車床相比，轉(zhuǎn)塔車床沒有尾架（已變?yōu)檗D(zhuǎn)塔），沒有絲杠。其他類型車床3.3車床及車刀回輪車床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（和轉(zhuǎn)塔車床相比）：立式車床

3.3車床及車刀其他類型車床3.4孔加工機(jī)床與刀具

鉆床和鏜床都是孔加工機(jī)床。主要用于加工外形復(fù)雜，沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線工件上的孔。一、鉆床鉆床通常用于加工尺寸較小，精度要求不高的孔。鉆床的主要類型有臺式、立式、搖臂、深孔鉆床等。右圖是典型的臺式鉆床麻花鉆鉆孔的工藝特點(diǎn)：1）麻花鉆的直徑受孔的限制2）麻花鉆的前刀面、主后面都是曲面3）鉆頭主切削刃全刃參加切削鉆床的加工方法及所需的運(yùn)動如圖所示a)鉆孔b)擴(kuò)孔c)鉸孔d)攻螺紋e)锪沉頭孔f)锪平面3.4孔加工機(jī)床與刀具鉆床

3.4孔加工機(jī)床與刀具鉆床

立式鉆床搖臂鉆床3.4孔加工機(jī)床與刀具鉆床

鏜床通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動機(jī)缸體等零件上的孔。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床和金剛鏜床等。3.4孔加工機(jī)床與刀具鏜床

臥式鏜床的主要加工方法3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具鏜床

臥式鏜床孔加工刀具按其用途可分為兩大類。一類式從實(shí)體材料中加工出孔的刀具，如麻花鉆、扁鉆、中心鉆和深孔鉆等；另一類是對工件上的已有的孔進(jìn)行再加工，如擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀及鏜刀等。（1）麻花鉆3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

生產(chǎn)中，為了提高鉆孔的精度和效率，常將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆按特定的方式刃磨成“群鉆”

標(biāo)準(zhǔn)型群鉆3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（2）中心鉆

中心鉆用來加工各種軸類工件的中心孔。下圖是兩種中心鉆的外形圖。3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（3）深孔鉆3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（4）擴(kuò)孔鉆3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（5）锪（huō）鉆3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（6）鉸刀3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

不同種類的鉸刀（7）鏜刀3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

（8）拉刀可拉削加工的各種內(nèi)外表面3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)及拉削過程3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

3.4孔加工機(jī)床與刀具孔加工刀具

其他孔加工刀具3.5刨床與插床3.5.1刨床

刨床主要用于刨削各種平面和溝槽。其主要類型有牛頭刨床和龍門刨床。龍門刨床工件的往復(fù)運(yùn)動為主運(yùn)動，而進(jìn)給運(yùn)動是刨刀作橫向或垂直間隙移動。主要用于加工大型零件或同時(shí)加工多個(gè)零件。垂直刀架橫梁工作臺床身側(cè)刀架主傳動部件進(jìn)給箱立柱頂梁3.5刨床與插床3.5.1刨床

牛頭刨床3.5刨床與插床龍門刨床3.5.1刨床

刨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用3.5刨床與插床3.5.1刨床

1、效率低。單刃切削，回程為空行程?？啥嗉傧?。2、加工質(zhì)量中等。不斷切入切出，有沖擊振動。4、成本低。機(jī)床、刀具結(jié)構(gòu)簡單。3、通用性好。平面、斜面、溝槽等均可加工。刨削的主要應(yīng)用3.5刨床與插床3.5.1刨床

插床的實(shí)質(zhì)為立式刨床，其主運(yùn)動是滑枕帶動插刀沿垂直方向所作的直線往復(fù)運(yùn)動。插床主要用于加工工件的內(nèi)表面，如內(nèi)孔中鍵槽及多邊形孔等，有時(shí)也用于加工成形內(nèi)外表面。3.5刨床與插床3.5.2插床

銑床可以加工平面（水平面、垂直面等）、溝槽（鍵槽、T型槽、燕尾槽等）、多齒零件上的齒槽（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等）、螺旋形表面（螺紋和螺旋槽）及各種曲面。銑床在結(jié)構(gòu)上要求有較高的剛度和抗振性，因?yàn)橐环矫嬗捎阢娤魇嵌嗳羞B續(xù)切削，生產(chǎn)率較高；另一方面，每個(gè)刀刃的切削過程又是斷續(xù)的，切削力周期性變化，容易引起機(jī)床振動。銑床的主要類型有：臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、工具銑床和各種專門化銑床。3.6銑床與銑刀3.6.1銑床

臥式升降臺銑床XD6132A型萬能升降臺銑床3.6銑床與銑刀3.6.1銑床

立式升降臺銑床龍門銑床3.6銑床與銑刀3.6.1銑床

銑刀是一種應(yīng)用很廣泛的多齒旋轉(zhuǎn)刀具。與刨削相比銑削有下述特點(diǎn)：3.6銑床與銑刀3.6.2銑刀

1、銑刀刀齒輪流間隙的參加工作，同時(shí)工作的刀刃長度大，且無空行程；2、使用的切削速度較高，生產(chǎn)率高，加工表面粗糙度?。汇姷斗N類很多，按用途分類可分為以下三類：

1．加工平面的銑刀

2．加工溝槽的銑刀

3．成型銑刀

a)圓柱銑刀b)端銑刀3.6銑床與銑刀平面銑刀3.6.2銑刀

加工溝槽的銑刀3.6銑床與銑刀3.6.2銑刀

成形銑刀3.6銑床與銑刀3.6.2銑刀

問題補(bǔ)充：什么是立銑刀？問題補(bǔ)充：立銑刀和鍵槽銑刀的區(qū)別？問題補(bǔ)充：立銑刀和鍵槽銑刀的區(qū)別？a)逆銑b)順銑3.6銑床與銑刀3.6.3銑削方式銑削力的水平分力與工件的進(jìn)給方向相同，工件臺進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在，因此切削力容易引起工件和工作臺一起向前竄動，使進(jìn)給量突然增大，引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時(shí)，順銑刀齒首先接觸工件硬皮，加劇了銑刀的磨損?？梢员苊忭樸姇r(shí)發(fā)生的竄動現(xiàn)象。逆銑時(shí)，切削厚度從零開始逐漸增大，因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段，加速了刀具的磨損。同時(shí)，逆銑時(shí)，銑削力將工件上抬，易引起振動，這是逆銑的不利之處。周銑3.6銑床與銑刀1．順銑時(shí)刀具的壽命較長逆銑時(shí)每個(gè)刀齒的切削厚度從零增至最大，所以在刀齒接觸工件的初期，不能切入工件，而是在工件表面上擠壓、滑行，使刀齒與工件之間的摩擦加大，從而加劇了刀具的磨損。順銑時(shí)，每個(gè)刀齒的切削厚度都是從最大減小至零，刀齒不會在工件表面擠壓、滑行，刀具的磨損小，故壽命較長；逆銑和順銑的比較

2．順銑時(shí)表面質(zhì)量較好逆銑時(shí)由于刀齒在工件表面上的滑動摩擦，切削表面將產(chǎn)生加工硬化，而且由于刀齒與工件表面的滑動摩擦，還會使工件表面粗糙，而順銑時(shí)沒有這些缺點(diǎn)，故表面質(zhì)量較好；3.6銑床與銑刀3．順銑時(shí)夾緊力比逆銑小逆銑時(shí)，銑削垂直分力指向上方，對工件起上抬作用，容易引起工件松動，需要加大夾緊力；而順銑時(shí)，銑削垂直分力向下，有壓緊工件的作用，故順銑時(shí)夾緊力比逆銑時(shí)??；逆銑和順銑的比較

4．順銑時(shí)容易造成工件竄動銑床工作臺的移動多采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)，而工作臺進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般都存在間隙。順銑時(shí)水平分力FH與工件的進(jìn)給方向是相同的，間隙產(chǎn)生在進(jìn)給運(yùn)動的前方，由于忽大忽小的FH的作用，造成進(jìn)給量忽然增大減小，使工件連同工作臺和絲杠一起向前竄動，甚至引起打刀。而逆銑時(shí)，水平分力FH與進(jìn)給方向相反，銑削過程中工作臺絲杠始終壓向螺母，因此，不會因?yàn)殚g隙的存在而引起工件的竄動。a)對稱銑b)不對稱逆銑c)不對稱順銑端銑的三種銑削方式端銑3.6.3銑削方式3.6銑床與銑刀適用于銑削淬硬鋼適用于銑削普通碳鋼和高強(qiáng)度低合金鋼適用于銑削不銹鋼等中等強(qiáng)度和高塑性材料問題：如何區(qū)分？1．端銑的加工質(zhì)量比周銑高

端銑同時(shí)參加切削的刀齒多，切削面積和切削力變化較小，銑削過程比較平穩(wěn)，振動??；端銑時(shí)，端銑刀的主切削刃擔(dān)任主要切削工作，副切削刃起修光作用，銑削后可獲得較低的表面粗糙度值，故端銑的加工質(zhì)量較高；2．端銑的生產(chǎn)率比周銑高

端銑時(shí)刀具系統(tǒng)的剛性較好，端銑刀又可采用鑲硬質(zhì)合金刀片的結(jié)構(gòu)，而且同時(shí)參加銑削的刀齒較多，因此，可進(jìn)行高速切削和強(qiáng)力切削，故生產(chǎn)率較高；3．周銑的適應(yīng)性比端銑廣

端銑通常只用于加工平面，而周銑除加工平面外，還可加工臺階面、溝槽、成型面等，故適應(yīng)性較廣。

3.6銑床與銑刀端銑和周銑比較

（1）多刃切削，生產(chǎn)率較高3.6.4銑削的工藝特點(diǎn)

3.6銑床與銑刀（2）銑削質(zhì)量較好（相對于刨削）（3）斷續(xù)切削，容易產(chǎn)生沖擊振動，限制了銑削質(zhì)量和生產(chǎn)率的進(jìn)一步提高。（4）刀齒散熱條件好XK5040是立式升降臺數(shù)控銑床，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三坐標(biāo)聯(lián)動。因此主要用于復(fù)雜形狀表面的加工，如輪、樣板、模具和弧形槽等平面曲線和空間曲面。也可以作坐標(biāo)銑削和孔加工。

3.6銑床與銑刀補(bǔ)充了解：數(shù)控銑床

用磨料或磨具（砂輪、砂帶、油石和研磨料）作為切削工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床統(tǒng)稱為磨床。磨床廣泛應(yīng)用于零件的精加工，尤其是淬硬鋼件、高硬度特殊材料及非金屬材料（如陶瓷）的精加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密鑄造與精密鍛造工藝的進(jìn)步，使得磨床有可能直接將毛坯直接磨成成品。此外，高速磨削和強(qiáng)力磨削工藝的發(fā)展，進(jìn)一步提高了磨削效率，因此，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。磨床的種類很多，主要類型有：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床、刀具和刃具磨床及各種專門化磨床以及珩磨機(jī)、研磨機(jī)和超精加工機(jī)床等。3.7磨床與砂輪外圓磨床可以磨削IT6～I(xiàn)T7級精度的內(nèi)、外圓柱和圓錐表面，表面粗糙度在Ra1.25～0.08m之間。外圓磨床的主要類型有普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心外圓磨床、寬砂輪外圓磨床和端面外圓磨床等，其主參數(shù)是最大磨削直徑。3.7磨床與砂輪3.7.1磨床(1)萬能外圓磨床由于磨削時(shí)工件不用頂尖定心和支承，而由工件的被磨削外圓面定位，托板支撐進(jìn)行磨削，所以稱為無心外圓磨床。

無心磨床與外圓磨床相比，有下列優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，因工件省去了打中心孔的工序且裝夾省時(shí)，導(dǎo)輪和托板沿全長支承工件，因此能磨削剛度較差的細(xì)長工件，并可用較大的切削用量；磨削表面的尺寸精度、幾何形狀精度較高，表面粗糙度值??；容易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。3.7.1磨床3.7磨床與砂輪(2)無心外圓磨床內(nèi)圓磨床主要用于磨削圓柱孔和圓錐孔，其主參數(shù)是最大磨削內(nèi)孔直徑。它的主要類型有普通內(nèi)圓磨、無心內(nèi)圓磨床、行星內(nèi)圓磨床及專用內(nèi)圓磨床。3.7磨床與砂輪3.7.1磨床(3)內(nèi)圓磨床平面磨床主要有以下四種類型：臥軸矩臺式平面磨床、立軸矩臺式平面磨床、立軸圓臺式平面磨床和臥軸圓臺式平面磨床。臥軸矩臺式平面磨床工件由矩形電磁工作臺吸住。3.7磨床與砂輪3.7.1磨床（4）平面磨床磨削使用的切削工具是砂輪，它是由磨料和結(jié)合劑構(gòu)成、并經(jīng)燒結(jié)后得到的多孔物體。其特性取決于砂輪的磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度和組織等參數(shù)。砂輪的三要素：磨粒、結(jié)合劑和空隙。1．磨料磨料是制造砂輪的主要原料，它擔(dān)負(fù)著磨削時(shí)的主要切削工作，一般情況下，磨削硬的材料時(shí)，應(yīng)選用硬度高的磨料，反之，選用硬度低的磨料。3.7.2砂輪

3.7磨床與砂輪2．粒度粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。磨?！Y分法分類，它的粒度號是以能通過的篩網(wǎng)上一英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示，粒度號越大，則磨粒越細(xì)。粗磨時(shí)，磨削余量較大，要求的表面粗糙度值也較大，以提高生產(chǎn)率為主要目標(biāo)，應(yīng)選用粒度號小的較粗磨粒進(jìn)行磨削，以提高磨削生產(chǎn)率。而精磨時(shí)，余量小，要求的表面粗糙度值也較低，應(yīng)以表面粗糙度值小為主要目標(biāo)，一般來說，應(yīng)選用粒度號較大的細(xì)磨粒來進(jìn)行磨削，以保證工件磨削后獲得較低的表面粗糙度值。3.7磨床與砂輪3.7.2砂輪

2．粒度磨料顆粒越粗，磨削的生產(chǎn)率越高；磨料顆粒越細(xì)，磨削后工件的表面粗糙度值越低。

3.7磨床與砂輪3.7.2砂輪

3．結(jié)合劑砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱為結(jié)合劑。結(jié)合劑的作用是將磨料粘合成具有一定強(qiáng)度和各種形狀及其尺寸的砂輪。砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力，主要決定于結(jié)合劑的性能。常用的結(jié)合劑有：陶瓷、樹脂、橡膠、青銅。3.7磨床與砂輪3.7.2砂輪

4．硬度3.7磨床與砂輪3.7.2砂輪

砂輪的硬度是指磨粒受力后從砂輪表層脫落的難易程度。磨粒容易脫落的砂輪軟；磨粒不容易脫落的砂輪硬。砂輪的硬度與磨料的硬度不同，它主要決定于結(jié)合劑的性能、數(shù)量以及砂輪的制造工藝，而與磨料的硬度無關(guān)。

磨削硬金屬時(shí)，為了能使磨鈍的磨粒及時(shí)脫落，從而露出具有尖銳棱角的新磨粒，以保持砂輪的磨削性能，應(yīng)選用軟砂輪；磨削軟金屬時(shí)，為了使磨粒不過早脫落，以延長砂輪使用壽命，應(yīng)選用硬砂輪。精磨和成形磨削時(shí)，為了保證精度和表面粗糙度以及砂輪的形狀應(yīng)選用稍硬的砂輪。而工件材料的導(dǎo)熱性差，易產(chǎn)生燒傷和裂紋時(shí)，選用的砂輪應(yīng)軟一些5．組織砂輪的組織是指磨粒、結(jié)合劑和氣孔三者體積的比例關(guān)系，用來表示砂輪結(jié)構(gòu)緊密或疏松的程度。6．砂輪形狀3.7磨床與砂輪3.7.2砂輪

3.7.3磨削加工基本方法

3.7磨床與砂輪外圓磨削的加工類型縱磨法

橫磨法

綜合磨法外圓磨削方法3.7磨床與砂輪3.7.3磨削加工基本方法

平面磨削3.7磨床與砂輪周磨端磨3.7.3磨削加工基本方法

3.7.4磨削的工藝特點(diǎn)3.7磨床與砂輪1．磨削精度高，表面粗糙度值小1、加工精度可達(dá)IT7~IT5，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.2～0.8m.。2、可以加工外圓面、內(nèi)孔、平面、成型面、螺紋和齒輪齒形等各種各樣的表面，還常用于各種刀具的刃磨。

2．磨削是加工淬火鋼等特硬材料的基本方法3．砂輪有“自銳”作用4．磨削溫度高磨削的應(yīng)用3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具齒輪加工機(jī)床——在金屬切削機(jī)床中，用來加工齒輪輪齒的機(jī)床稱為齒輪加工機(jī)床。齒輪加工機(jī)床圓柱齒輪加工機(jī)床圓錐齒輪加工機(jī)床精加工齒輪齒面的機(jī)床滾齒機(jī)插齒機(jī)直齒錐齒齒輪弧齒錐齒齒輪——銑齒機(jī)刨齒機(jī)銑齒機(jī)拉齒機(jī)研齒機(jī)剃齒機(jī)磨齒機(jī)珩齒機(jī)3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具

1．齒輪加工方法

①盤狀齒輪銑刀：為鏟齒成形銑刀，其加工精度，生產(chǎn)率都較低，但結(jié)構(gòu)簡單，成本低。刀具是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；銑刀眼齒輪坯的軸向移動。

②指狀齒輪銑刀：加工模數(shù)較大齒輪（m=10～100mm），如：直齒、斜圓柱齒、人字齒。3.8.1齒輪加工機(jī)床

根據(jù)齒形形成的原理，齒可分為成形法和展成法兩類。

（1）成形法：成形法是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具漸開線齒輪的齒形與基圓的大小有關(guān)，基圓小漸開線就彎一些，基圓大漸開線就直一些，當(dāng)基圓趨于無窮大時(shí)，漸開線就變成直線（齒條的齒形）。知識點(diǎn)補(bǔ)充：齒輪加工成形法加工齒輪盤形齒輪銑刀銑齒輪指狀齒輪銑刀銑齒輪

漸開線齒形與模數(shù)和齒數(shù)有關(guān)，為了銑出準(zhǔn)確的齒形，每個(gè)模數(shù)，每種齒數(shù)的齒輪就必須有一把齒輪銑刀，這樣不經(jīng)濟(jì)也不可能，實(shí)際生產(chǎn)中，同一模數(shù)的齒輪，按其齒數(shù)劃分為8組或15組，每一組采用同一把銑刀加工，該銑刀齒形按所加工齒數(shù)組內(nèi)的最少齒槽輪廓做成，以保證加工出的齒輪在嚙合時(shí)不會卡住。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具知識點(diǎn)補(bǔ)充：齒輪加工（2）展成法（范成法或包絡(luò)法）3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具3.8.1齒輪加工機(jī)床

是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行切削的，其刀具的切削刃相當(dāng)于齒條或齒輪的齒廓，與被加工齒輪的齒數(shù)無關(guān)，只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪，其加工精度和生產(chǎn)率比成形法高，因而應(yīng)用也最廣泛。

采用展成原理加工齒輪的機(jī)床有滾齒機(jī)、插齒機(jī)、多數(shù)磨齒機(jī)和珩齒機(jī)等。

齒輪粗加工方法：銑齒、滾齒、插齒。齒輪精加工方法：剃齒、珩齒、磨齒、研齒。滾齒機(jī)廣泛用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，又是唯一能加工蝸輪的齒輪加工機(jī)床。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具2、滾齒機(jī)

3.8.1齒輪加工機(jī)床滾齒過程3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具3.8.1齒輪加工機(jī)床（1）滾齒原理3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具滾齒加工是根據(jù)展成法原理加工齒輪的。滾齒的過程相當(dāng)于一對交錯(cuò)螺旋齒輪副嚙合滾動的過程。將這對嚙合傳動副中的一個(gè)螺旋齒輪齒數(shù)減少到1～4個(gè)齒，其螺旋角很大而螺旋升角很小，就轉(zhuǎn)化成蝸桿。再將蝸桿在軸向開槽形成切削刃和前刀面，各切削刃鏟背形成后刀面和后角，再經(jīng)淬硬、刃磨，制成滾刀。滾齒時(shí)，工件裝在機(jī)床工作臺上，滾刀裝在刀架的主軸上，使它們的相對位置如同一對螺旋齒輪相嚙合。用一條傳動鏈將滾刀主軸與工作臺聯(lián)系起來，對單頭滾刀，刀具旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，強(qiáng)制工件轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，則滾刀連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)就在工件表面加工出共軛的齒面，若滾刀再沿與工件軸線平行的方向作軸向進(jìn)給運(yùn)動，就可加工出全齒長。3.8.1齒輪加工機(jī)床螺旋齒輪嚙合蝸桿蝸輪傳動齒輪滾刀3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具（1）滾齒原理3.8.1齒輪加工機(jī)床滾切直齒圓柱齒輪時(shí)所需的運(yùn)動（1）滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（2）展成運(yùn)動（3）軸向進(jìn)給運(yùn)動軸向進(jìn)給是齒坯轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，滾刀沿齒坯軸向進(jìn)給的距離。滾齒時(shí)徑向切深可在一次垂直進(jìn)給后，由手搖移動工作臺控制，小模數(shù)齒輪通?？梢砸淮芜M(jìn)給至全深，大、中模數(shù)齒輪，可分幾次進(jìn)給至全深。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具3.8.1齒輪加工機(jī)床滾齒加工的工藝特點(diǎn)①加工精度高——可加工8～7級精度齒輪。②生產(chǎn)率高——連續(xù)切削，無輔助時(shí)間損失。③刀具通用性強(qiáng)模數(shù)和壓力角相同而齒數(shù)不同的齒輪都可以加工。不能加工內(nèi)齒輪、扇齒輪和相距很近的雙聯(lián)齒輪。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具3.8.1齒輪加工機(jī)床加工直齒圓柱齒輪的成形運(yùn)動必須包括形成漸開線齒廓的展成運(yùn)動和形成直線形齒線的運(yùn)動。換置機(jī)構(gòu)①范成運(yùn)動傳動鏈包括由點(diǎn)4至點(diǎn)5，點(diǎn)6至點(diǎn)7的固定傳動比傳動以及點(diǎn)5至點(diǎn)6傳動比可變換的換置機(jī)構(gòu)，屬內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。②主運(yùn)動傳動鏈由點(diǎn)1至點(diǎn)4，屬外聯(lián)系傳動鏈。③軸向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈工件—7—8——9—10—刀架升降絲杠—刀架，是外聯(lián)系傳動鏈3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具（2）直齒圓柱齒輪滾齒傳動原理3.8.1齒輪加工機(jī)床為了形成螺旋線齒線，在滾刀作軸向進(jìn)給運(yùn)動的同時(shí)，工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B22，而且這兩個(gè)運(yùn)動之間必須保持確定的關(guān)系：滾刀移動一個(gè)工件螺旋線導(dǎo)程時(shí)，工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)。

刀架—12—13—uy—14—15—[合成]—6—7—8—9—工作臺，屬內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪相比，其端面上齒廓是漸開線齒形，而齒長方向不是一條直線，是螺旋線。因此，在滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，除需要有展成運(yùn)動，主運(yùn)動和軸向進(jìn)給運(yùn)動以外，（3）斜齒圓柱齒輪滾齒傳動原理3.8.1齒輪加工機(jī)床

齒廓的形成方法及成形運(yùn)動與加工圓柱齒輪是相同的，但齒線是當(dāng)滾刀切至全齒深時(shí)，在范成齒廓的同時(shí)形成的。

滾齒時(shí)，要求在切削部位滾刀的螺旋線方向與工件齒長方向一致，這是沿齒向進(jìn)給切出全齒長的條件。因此加工前要調(diào)整滾刀的安裝角。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具(4)滾切蝸輪的傳動原理柱齒輪的傳動原理(5)滾刀的安裝3.8.1齒輪加工機(jī)床滾刀是加工外嚙合直齒和斜齒圓柱漸開線齒輪最常用的刀具滾刀的基本蝸桿齒輪滾刀具有蝸桿的形狀，一般采用兩種近似的齒形滾刀：一種是阿基米德基本蝸桿的阿基米德滾刀；一種是用法向直廓基本蝸桿的法向直廓滾刀。工具廠一般都是阿基米德滾刀。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具知識點(diǎn)補(bǔ)充：齒輪滾刀螺旋滾刀加工直齒圓柱齒輪安裝角(a)右旋滾刀滾切直齒輪；(b)左旋滾刀滾切直齒輪

下圖為螺旋滾刀加工直齒圓柱齒輪的安裝角δ——滾刀軸線與齒輪毛坯端面的夾角，滾刀位于工件前面，從幾何關(guān)系可知，滾刀安裝角。ω滾刀的螺旋升角3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具

滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)也和滾切直齒圓柱齒輪一樣，應(yīng)使?jié)L刀螺旋線方向準(zhǔn)確地與被加工齒輪的齒向一致，因此加工前要按此要求調(diào)整滾刀的安裝角。用滾刀加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，由于滾刀和工件的螺旋方向都有左、右方向之分，共有四種不同的組合。則有當(dāng)被加工的斜齒輪的螺旋線方向相反時(shí)取“+”號，方向相同時(shí)取“-”號。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具知識點(diǎn)補(bǔ)充：齒輪滾刀螺旋滾刀加工斜齒圓柱齒輪安裝角

3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具Y3150E型滾齒機(jī)傳動系統(tǒng)圖主要用于滾切直齒和斜齒圓柱齒輪。圖是它的傳動系統(tǒng)圖。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具(6)Y3150E型滾齒機(jī)插齒原理：是利用一對齒輪嚙合的原理來實(shí)現(xiàn)齒形加工的。其中一個(gè)齒輪作為工件，另一個(gè)齒輪變?yōu)辇X輪形的插齒刀具。插齒刀就是一個(gè)具有切削刃的齒輪。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具插齒

插齒刀用于加工直齒內(nèi)、外齒輪和齒條，尤其對于雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪、扇形齒輪等的加工有其獨(dú)特的優(yōu)越性。插齒刀的類型I型——盤型插齒刀最常用的插齒刀適于加工外齒輪及大直徑的內(nèi)齒輪II型——碗型插齒刀III型——錐柄插齒刀適于加工內(nèi)齒輪因?yàn)榉侄葓A的直徑小，已經(jīng)不能采用套裝形式，故做成錐柄整體式用于加工內(nèi)齒輪插齒刀有AA、A和B三種精度等級，分別用于加工6級、7級和8級精度的齒輪。3.8齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具插齒刀

主要運(yùn)動有：①主運(yùn)動：即插齒刀的直線往復(fù)運(yùn)動。②分齒運(yùn)動：即為插齒刀與工件各繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的嚙合運(yùn)動，運(yùn)動關(guān)系為