機(jī)械制造技術(shù)-教學(xué)配套課件-劉平-第2章-金屬切削機(jī)床與刀具1

第2章金屬切削機(jī)床與刀具尚

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件6/26/32.1.1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“工作母機(jī)”，習(xí)慣上簡稱為機(jī)床。金屬切削機(jī)床的品種和規(guī)格繁多，為了便于區(qū)別、使用和管理，須對機(jī)床加以分類和編制型號。

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件2.1金屬切削機(jī)床概述

金屬切削機(jī)床的分類和型號6/26/31．金屬切削機(jī)床分類

金屬切削機(jī)床的傳統(tǒng)分類方法，主要是按加工性質(zhì)進(jìn)行分類。根據(jù)國家制訂的機(jī)床型號編制方法，目前將機(jī)床共分為12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、特種加工機(jī)床、鋸床、其他機(jī)床。在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干個組，每一組又分為若干個系（系列）。尚

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件6/26/3（1）根據(jù)通用性程度可劃分為以下三種：

通用機(jī)床。其工藝范圍很寬，可用于加工一定尺寸范圍內(nèi)的各種類型零件的不同工序，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工生產(chǎn)率低。

這類機(jī)床適用于單件小批生產(chǎn)及工具修配生產(chǎn)。如萬能升降臺銑床、萬能外圓磨床等。

專門化機(jī)床。其工藝范圍較窄，只能加工某一類或幾類零件的某一種或幾種特定工序，如曲軸車床、凸輪軸磨床等。

專用機(jī)床。其工藝范圍窄，只能加工某一特定零件的特定工序。

這類機(jī)床加工生產(chǎn)率很高，專業(yè)化程度高，適用于汽車、

拖拉機(jī)等制造業(yè)的大批量生產(chǎn)。尚

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件6/26/3（2）其它分類方法

根據(jù)機(jī)床的加工精度可分為：

普通精度級、

精密級和超精密級機(jī)床。

根據(jù)機(jī)床的自動化程度可分為:

手動、

機(jī)動、

半自動和自動機(jī)床。

根據(jù)機(jī)床的質(zhì)量和尺寸可分為：儀表機(jī)床、中型機(jī)床

（一般機(jī)床）、大型機(jī)床（重10

t以上）、重型機(jī)床

（重30

t以上）和超重型機(jī)床（重100

t以上）。

根據(jù)機(jī)床的主軸或刀架數(shù)目又可進(jìn)一步劃分為:

單軸、多軸、

多刀等機(jī)床。尚

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件6/26/3

我國的機(jī)床型號現(xiàn)在是按照1994年頒布的標(biāo)準(zhǔn)GB/T

15375－94《金屬切削機(jī)床型號編制方法》編制的。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，機(jī)床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定的規(guī)律組合而成，它適用于新設(shè)計的各類通用機(jī)床、專用機(jī)床和回轉(zhuǎn)體加工自動線（不包括組合機(jī)床、特種加工機(jī)床）。

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件2．金屬切削機(jī)床型號與規(guī)格6/26/3

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件

（1）通用機(jī)床的型號1）型號的構(gòu)成

通用機(jī)床的型號構(gòu)成如下：

6/26/3類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其他機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉電割其

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件

2）機(jī)床類別機(jī)床的類別代號用大寫的漢語拼音字母表示。

普通機(jī)床的類別代號6/26/3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或經(jīng)濟(jì)型柔性加工單元數(shù)顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡柔顯速

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件

3）機(jī)床特性

通用特性代號機(jī)床的特性代號也用漢語拼音表示，代表機(jī)床具有的特別性能。

通用特性代號6/26/3

結(jié)構(gòu)特性代號

對于主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號中

用漢語拼音字母區(qū)分，根據(jù)各類機(jī)床的情況分

別規(guī)定，在不同型號中意義不一樣。當(dāng)有通用

特性代號時，結(jié)構(gòu)特性代號應(yīng)排在通用特性代

號之后，凡通用特性代號已用的字母和“I”、

“O”均不能作為結(jié)構(gòu)特性代號。尚

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件6/26/3

機(jī)床的組別和系別代號分別用一個數(shù)字表示。每

類機(jī)床分為十個組，用數(shù)字0~9表示。每組又分

為若干個系。

在同類機(jī)床中主要布局或使用范圍基本相同的機(jī)床，即

為同一組；

在同一組機(jī)床中，其主要結(jié)構(gòu)及布局型式相同的機(jī)床，

即為同一系。

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件4）組、系別代號6/26/3

機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格大小，用折算值（一般

為主參數(shù)實際數(shù)值的1/10或1/100）表示，位于

系別代號之后。

第二主參數(shù)一般指主軸數(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)一般折

算成兩位數(shù)為宜。

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件5）主參數(shù)、主軸數(shù)和第二主參數(shù)6/26/3某些通用機(jī)床，當(dāng)無法用一個主參數(shù)表示時，則

在型號中用設(shè)計順序號表示。設(shè)計順序號由1起

始，當(dāng)設(shè)計順序號小于10時，加“0”表示。

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件6）通用機(jī)床的設(shè)計順序號6/26/3當(dāng)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能有更高的要求，需按新產(chǎn)品

重新設(shè)計、試制和鑒定時，按改進(jìn)的先后順序選

用A、B、C……等漢語拼音字母加在基本部分的

尾部,以區(qū)別于原機(jī)床型號。

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件7）機(jī)床的重大改進(jìn)順序號6/26/38）其它特性代號

其它特性代號,置于輔助部分之首。其中同一型號機(jī)床的變型代號，一般應(yīng)放在其它特性代號之首位；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，可用它來反映不同控制系統(tǒng)。

對于一般機(jī)床，可以反映同一型號機(jī)床的變型等；

其它特性代號可用漢語拼音字母表示，也可用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，還可用兩者組合表示。尚

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件6/26/3

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件

9）企業(yè)代號及其表示方法

企業(yè)代號包括機(jī)床生產(chǎn)廠及機(jī)床研究所單位代

號，置于輔助部分尾部，用“－”分開，若輔助

部分僅有企業(yè)代號，則可不加“－”。

應(yīng)該指出：對于我國以前定型并已授予型號的機(jī)床，按

原第一機(jī)械工業(yè)部第二機(jī)器工業(yè)管理局1959年11月的規(guī)

定，其型號可以暫不改變?，F(xiàn)在已定型并授予型號的普

通機(jī)床“C620－1”等，準(zhǔn)備在以后機(jī)床改進(jìn)時逐步改為

新型號。舊的機(jī)床型號編制方法可參考有關(guān)手冊。6/26/3

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件

2.1.2

機(jī)床的一般要求

工作精度良好

生產(chǎn)率和自動化程度要高

噪聲要小、傳動效率要高

操作要安全方便

制造和維修方便6/26/32.1.3

機(jī)床的加工精度是衡量機(jī)床性能的一項重要指標(biāo)。機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動精度、定位精度以及工作精度等，不同類型的機(jī)床對這些方面的要求是不一樣的。

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件機(jī)床的精度6/26/3

機(jī)床的幾何精度是指機(jī)床某些基礎(chǔ)零件工作面的幾何

精度，它指的是機(jī)床在不運動(如主軸不轉(zhuǎn)，工作臺不

移動)或運動速度較低時的精度。它規(guī)定了決定加工精

度的各主要零、部件間以及這些零、部件的運動軌跡

之間的相對位置允差。

例如．床身導(dǎo)軌的直線度、工作臺面的平面度、主軸的

回轉(zhuǎn)精度、刀架溜板移動方向與主軸軸線的平行度等。

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件1）幾何精度6/26/3

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件2）傳動精度6/2

機(jī)床的傳動精度是指機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動鏈兩末端件之間

的相對運動精度。這方面的誤差就稱為該傳動鏈的傳

動誤差。

例如車床在車削螺紋時，主軸每轉(zhuǎn)—轉(zhuǎn)，刀架的移動量

應(yīng)等于螺紋的導(dǎo)程。但是，實際上，由于主軸與刀架之

間的傳動鏈中．齒輪、絲杠及軸承等存在著誤差，使得

刀架的實際移距與要求的移距之間有了誤差．這個誤差

將直接造成工件的螺距誤差。為了保證工件的加工精

度，不僅要求機(jī)床有必要的幾何精度，而且還要求內(nèi)聯(lián)

系傳動鏈有較高的傳動精度。

6/3

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件3）定位精度6/2

機(jī)床定位精度是指機(jī)床主要部件在運動終點所達(dá)到的

實際位置的精度。實際位置與預(yù)期位置之間的誤差稱

為定位誤差。

對于主要通過試切和測量工件尺寸來確定運動部件定位

位置的機(jī)床，如臥式車床、萬能升降臺銑床等普通機(jī)

床，對定位精度的要求并不太高。但對于依靠機(jī)床本身

的測量裝置、定位裝置或自動控制系統(tǒng)來確定運動部件

定位位置的機(jī)床，如各種：自動化機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、坐

標(biāo)測量機(jī)床等，對定位精度必須有很高的要求。

6/3

靜態(tài)精度只能在一定程度上反映機(jī)床的加工精度，因為

機(jī)床在實際工作狀態(tài)下，還有一系列因素會影響加工精

度。目前，生產(chǎn)中一般是通過切削加工出的工件精度來考核機(jī)床的綜合動態(tài)精度，稱為機(jī)床的工作精度。工作精度是各種因素對加工精度影響的綜合反映。

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件4）工作精度6/26/32.2

車床與車刀2.2.1

車床的用途車床主要用于加工零件的各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外

圓柱表面，內(nèi)外圓錐表面，成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)

體的端面等，有些車床還能車削螺紋表面。

車床是一般機(jī)器制造廠中應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)床，約占機(jī)床總數(shù)的35%~50%。

在車床上，除使用車刀進(jìn)行加工之外，還可以使用各種孔加工刀具（如鉆頭、鉸刀、鏜刀等）進(jìn)行孔加工，或者使用螺紋刀具（絲錐、板牙）進(jìn)行內(nèi)、外螺紋加工。尚

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件6/26/3為適應(yīng)不同的加工要求，車床分為很多種類。按

其結(jié)構(gòu)和用途不同，可分為：臥式車床、立式車

床、轉(zhuǎn)塔車床、回輪車床、落地車床、液壓仿形

及多刀自動和半自動車床、各種專用車床（如曲

軸車床、凸輪車床等）、數(shù)控車床和車削加工中

心等。

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件2.2.2

車床的分類6/26/31．CA6140型臥式車床（1）機(jī)床的工藝范圍及其結(jié)構(gòu)組成

CA6140型臥式車床工藝范圍很廣，能適用于各種回轉(zhuǎn)表面的加工，如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)面；車削端面及各種常用螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花、攻螺紋和套螺紋等工作。A6140型臥式車床的通用性較強(qiáng)，但機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且自動化程度低，加工過程中輔助時間較長，適用于單件、小批量生產(chǎn)及修理車間。尚

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件6/26/31、11—床腿2—進(jìn)給箱3—主軸箱4—床鞍5—中滑板6—刀架7—回轉(zhuǎn)盤8—小滑板9—尾架10—床身12—光杠13—絲杠14—溜板箱尚

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件6/2CA6140型臥式車床

6/3

主軸箱：

主軸箱的功用是支承主軸和傳動其旋轉(zhuǎn)，使其實

現(xiàn)開動、停止、變速和換向等，并把進(jìn)給運動從

主軸傳往進(jìn)給系統(tǒng)，使進(jìn)給系統(tǒng)實現(xiàn)換向和擴(kuò)大

螺距等。因此，主軸箱中通常包含有主軸及其軸

承，傳動機(jī)構(gòu)，開動、停止以及換向裝置，制動

裝置，操縱機(jī)構(gòu)和潤滑裝置等。尚

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件6/26/3

進(jìn)給箱：

進(jìn)給箱的功用是變換被加工螺紋的種類和導(dǎo)程，

以及獲得所需的各種機(jī)動進(jìn)給量。

溜板箱：

溜板箱的作用是將絲杠或光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)

變?yōu)橹本€運動并帶動刀架進(jìn)給，控制刀架運動的

接通、斷開和換向，手動操縱刀架移動和實現(xiàn)快

速移動，機(jī)床過載時控制刀架自動停止進(jìn)給等。尚

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件6/26/3

床鞍：

床鞍位于床身的中部，可帶動中滑板、回轉(zhuǎn)盤、

小滑板和刀架沿床身上的導(dǎo)軌作縱向進(jìn)給運動。

床身：

床身固定在左、右床腿上。床身是車床的基本支

承件，車床的各個主要部件均安裝于床身上，并

保持各部件間具有準(zhǔn)確的相對位置。尚

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件6/26/3尚

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件6/2

尾座：

尾座安裝于床身的尾部導(dǎo)軌上。其上的套筒可安

裝頂尖，以便支承較長工件的一端；也可裝夾鉆

頭、鉸刀等孔加工刀具，對工件進(jìn)行加工，此時

可搖動手輪使套筒軸向移動，以實現(xiàn)縱向進(jìn)給。

尾座可沿床身頂面的一組導(dǎo)軌（尾座導(dǎo)軌）作縱

向調(diào)整移動，然后夾緊在所需要的位置上，以適

應(yīng)加工不同長度工件的需要。尾座還可以相對其

底座沿橫向調(diào)整位置，以車削較長且錐度較小的

外圓錐面。

6/3

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件（2）CA6140臥式車床的主要技術(shù)性能6/26/3

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件

2．其他車床（1）立式車床

立式車床按結(jié)構(gòu)分單柱式和雙柱式，如圖所示。

一般用于加工直徑大，長度短且質(zhì)量較大的工

件。6/26/3

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件

（2）轉(zhuǎn)塔車床

轉(zhuǎn)塔車床，除了由前刀架外，還有以個轉(zhuǎn)塔刀架。轉(zhuǎn)塔刀架由六個裝刀位置，可以沿床身導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給，每一個刀位加工完畢后，轉(zhuǎn)塔刀架快速返回，轉(zhuǎn)動60度，更換到下一個刀位進(jìn)行加工。6/26/32.2.3CA6140型車床的傳動系統(tǒng)圖見后圖所示。整個傳

動系統(tǒng)由主運動傳動鏈、車螺紋傳動鏈、縱向進(jìn)

給傳動鏈、橫向進(jìn)給傳動鏈及快速移動傳動鏈組

成。

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件CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)6/26/3尚

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件6/26/3

主運動傳動鏈的兩端件是主電動機(jī)與主軸，它的

功能是把動力源的運動及動力傳給主軸，并滿足

臥式車床主軸變速和換向的要求。1）兩端件

電機(jī)——主軸

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件1．主運動傳動鏈6/26/31450r/min（主電動機(jī)）——nr/min（主軸）

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件

2）計算位移所謂計算位移，是指傳動鏈?zhǔn)啄┘g相對運動量的對應(yīng)

關(guān)系。CA6140型臥式車床的主運動傳動鏈?zhǔn)且粭l外聯(lián)系

傳動鏈，電動機(jī)與主軸各自轉(zhuǎn)動時運動量的關(guān)系為各自

的轉(zhuǎn)速，即：6/26/3

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件3）傳動路線表達(dá)式6/26/3

u3

u4

由傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式可以看出，主軸正轉(zhuǎn)時，適用各滑動齒輪軸向位置的各種不同組合，主軸共可得2×3×(1+2×2)

＝30種轉(zhuǎn)速，但由于軸Ⅲ-Ⅴ間的四種傳動比為：11505150

5014502050

8014205180

60

116202080

80u2

u1

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件4）主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)6/2其中u2

≈u3

，軸Ⅲ-Ⅴ間只有三種不同傳動比，故主軸實際獲得正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速2×3×(1+3)

＝24級不同的轉(zhuǎn)速。同理可以算出主軸的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)為：3×(1+3)＝12級。

6/3式中——主軸轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；

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件

5）運動平衡式主運動的運動平衡式如下：6/2

ε——V帶傳動的滑動系數(shù)，近似取ε＝0.02；

uⅠ-Ⅱ、uⅡ-Ⅲ、uⅢ-Ⅵ——分別為軸Ⅰ－Ⅱ、Ⅱ－Ⅲ、Ⅲ－Ⅵ間的傳動比。

6/3

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件CA6140型臥式車床主運動的轉(zhuǎn)速圖6/26/3

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件

2．螺距進(jìn)給傳動鏈（1）車削普通（米制）螺紋

普通螺紋是應(yīng)用最廣泛的一種螺紋，在車削螺紋

時，應(yīng)滿足主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架帶動刀

具軸向進(jìn)給所加工螺紋的一個導(dǎo)程。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定了普通螺紋的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程值，后表列出了

CA6140型車床能車制的常用普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程

值。6/26/3

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件CA6140型車床車削米制螺紋標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程表6/26/31）首末件

首件為帶動工件轉(zhuǎn)動的主軸，末件為帶動刀具移

動的刀架。2）計算位移

主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動所加工螺紋的一個導(dǎo)程。即：主軸1r刀架mm尚

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件6/26/3

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件3）傳動路線表達(dá)式6/26/3上式稱為CA6140型臥式車床加工米制螺紋的換置公式?？梢?，適當(dāng)?shù)剡x擇和的值，就可得到被加工螺紋的各種導(dǎo)程值。

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件

4）運動平衡式主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動mm,則根據(jù)傳動路線表達(dá)式得出：6/26/3

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件

5）擴(kuò)大導(dǎo)程路線，加工普通螺紋由加工普通螺紋的換置公式可知，在CA6140型臥式車床上用正常路線

加工普通螺紋的最大導(dǎo)程是12mm。當(dāng)需要車削導(dǎo)程大于12mm的螺紋

時，可將Ⅸ軸上的滑移齒輪z58向右滑移，使之與Ⅷ軸上的齒輪z26

嚙合。這是一條擴(kuò)大導(dǎo)程的傳動路線，主軸Ⅵ軸與刀架之間的傳動

路線表達(dá)式為：6/26/3相比正常導(dǎo)程傳動路線主軸Ⅵ與Ⅸ軸間1︰1的傳動比，擴(kuò)

大導(dǎo)程路線主軸至Ⅸ軸間的傳動比為：尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/2可見，加工螺紋時，將正常導(dǎo)程路線改為擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線，則加工出來的螺紋導(dǎo)程將擴(kuò)大4倍或16倍。需要說明的是，用擴(kuò)大導(dǎo)程路線加工螺紋時，其擴(kuò)大路線主軸Ⅵ至Ⅸ軸間所經(jīng)過的Ⅴ－Ⅳ－Ⅲ這段路線是主運動傳動路線的一部分。也就是說，主軸是經(jīng)過Ⅲ－Ⅳ－Ⅴ傳動的，所以加工擴(kuò)大導(dǎo)程螺紋時，主軸只能低速轉(zhuǎn)動。

6/3這里m為蝸桿的模數(shù)，n為螺紋的頭數(shù)。由于模數(shù)螺紋標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)程值與米制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程值規(guī)律相同，但其中含有特殊因子π，所以將加工米制螺紋主軸至刀即可。100

97架的傳動路線中的掛輪組改用

64

100

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件

（2）車削模數(shù)螺紋

模數(shù)螺紋主要是米制蝸桿，其齒距（即螺距）值為πm（mm），所以模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為:6/26/3

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件其運動平衡式為：6/2改變和，或應(yīng)用螺紋導(dǎo)程擴(kuò)大機(jī)構(gòu)，就可以車削各種不同模數(shù)的螺紋。

6/3(mm)25.4n

anaPa

(in)

式中，n為螺紋的線數(shù)。

尚

輔

教

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配

套

課

件

（3）車削英制螺紋英制螺紋在采用英制的國家如英國、美國、加拿大等應(yīng)用

較廣泛。我國的部分管螺紋目前也采用英制螺紋。英制

螺紋以每英寸長度上的螺紋牙數(shù)a來表示，a的單位為：

牙/in。由于CA6140車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英

制螺紋應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值：6/26/3由于標(biāo)準(zhǔn)的a值也是按分段等差數(shù)列規(guī)律排列

的，所以標(biāo)準(zhǔn)英

制螺紋螺距值的特點是：

分母按分段等差數(shù)列排列，且螺距值中含有25.4

的特殊因子。因此，車削英制螺紋傳動路線與米

制螺紋傳動路線相比，有如下兩點不同：尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

基本組中主、從動傳動關(guān)系應(yīng)與車米制螺紋時相

反，即運動由軸ⅩⅣ傳至軸ⅩⅢ。這樣，基本組的傳動比變?yōu)?，形成了分母成近似等差?shù)列，從而符合英制螺紋螺距值的排列規(guī)律。尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

改變傳動鏈中部分傳動副的傳動比，以引入25.4

63

75

，進(jìn)給箱中軸Ⅻ的滑移齒輪z25右移，使M3結(jié)

合，軸Ⅻ的運動傳至軸ⅩⅣ上。ⅩⅣ軸經(jīng)基本組

將運動傳至軸ⅩⅢ，軸ⅩⅤ上滑移齒輪z25左移

與軸ⅩⅢ上固定齒輪z36嚙合，其余路線與米制

螺紋相同。尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件車英制螺紋的運動平衡式為：6/26/3(mm)PDP25.4

n

DP(in)

nDP

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件

（4）車削徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋主要是英制蝸桿，它是以徑節(jié)DP（牙/in）來表

示的。徑節(jié)表示齒輪或蝸桿折算到1英寸分度圓直徑上的

齒數(shù)，即徑節(jié)DP＝z/D（z－齒數(shù)，D－分度圓直徑，英

寸），所以徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程：6/26/3

徑節(jié)DP也是按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列的，所以

徑節(jié)螺紋與英制螺紋導(dǎo)程的排列規(guī)律相似，即分

母是分段等差數(shù)列，且導(dǎo)程中含有25.4mm的因

子，所不同的只是多一特殊因子π。因此，車削

徑節(jié)螺紋是在車削英制螺紋傳動路線的基礎(chǔ)上，

將掛輪組更換為

64

100

，以引入特殊因子π。

100

97尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3車徑節(jié)螺紋時的運動平衡式為：尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件

（5）車削非標(biāo)準(zhǔn)及較精密螺紋車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時不能用進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)，這時須

將離合器M3、M4和M5全部結(jié)合，使軸Ⅻ、軸

ⅩⅣ、軸ⅩⅦ和絲杠聯(lián)成一體，則運動由掛輪直

接傳到絲杠。被加工螺紋的導(dǎo)程L依靠選配掛輪

組的齒輪齒數(shù)來得到。由于主軸至絲杠的傳動路

線大為縮短，從而減少了傳動累積誤差，加工出

具有較高精度的螺紋。6/26/3

L12a

cb

d

尚

輔

教

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套

課

件

運動平衡式為：

58

33

58

33

式中;L

——非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的導(dǎo)程，單位mm。

μ掛——掛輪組傳動比化簡后得換置公式：6/2

u

掛6/3

由上述可知，CA6140型臥式車床通過不同傳動比

的掛輪、基本組、增倍組以及軸Ⅻ和軸ⅩⅤ上兩

個滑移齒輪z25的移動（通常稱這兩滑移齒輪及

有關(guān)的離合器為移換機(jī)構(gòu)）加工出四種不同的標(biāo)

準(zhǔn)螺紋及非標(biāo)準(zhǔn)螺紋。尚

輔

教

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配

套

課

件6/26/33．機(jī)動進(jìn)給傳動鏈CA6140型臥式車床作機(jī)動進(jìn)給，主要是用來加工圓柱面和端面，為了減少螺紋傳動鏈絲杠及開合螺母磨損，保證螺紋傳動鏈的精度，機(jī)動進(jìn)給傳動鏈不用絲杠及開合螺母傳動。其運動從主軸Ⅵ至進(jìn)給箱ⅩⅦ軸的傳動路線與車削螺紋時的傳動路線相同。軸ⅩⅦ上的滑移齒輪z28處于左位，使Μ5脫開，從而切斷進(jìn)給箱與絲杠的聯(lián)系。運動由齒輪副28/56傳到ⅩⅨ軸(光杠),又由(36/32)×(32/56)經(jīng)由超越離合器Μ6、安全離合器Μ7帶動ⅩⅩ軸(蝸桿軸)，再經(jīng)溜板箱中的傳動機(jī)構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給絲杠（ⅩⅩⅦ軸），使刀架作縱向或橫向機(jī)動進(jìn)給運動。尚

輔

教

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課

件6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件其傳動路線表達(dá)式為:6/26/3

溜板箱內(nèi)的雙向齒式離合器M8及M9分別用于縱、

橫向機(jī)動進(jìn)給運動的接通、斷開及控制進(jìn)給方

向。CA6140型臥式車床可以通過四種不同的傳動

路線來實現(xiàn)機(jī)動進(jìn)給運動，從而獲得縱向和橫向

進(jìn)給量各64種。尚

輔

教

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課

件6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件

4.刀架的手動進(jìn)給及快速機(jī)動進(jìn)給（1）刀架的手動進(jìn)給

CA6140型臥式車床可縱向、橫向手動進(jìn)給，其手動縱向

進(jìn)給的傳動路線表達(dá)式為：6/26/3另外，手動橫向進(jìn)給的傳動路線表達(dá)式為：尚

輔

教

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配

套

課

件6/26/3（2）刀架的快速機(jī)動進(jìn)給刀架的縱、橫向快速移動由裝在溜板箱右側(cè)的快

速電動機(jī)（0.25kW，2800r/min）傳動。電動機(jī)

的運動由齒輪副13/29使軸ⅩⅩ高速轉(zhuǎn)動，然后

沿機(jī)動進(jìn)給傳動路線，傳至縱向進(jìn)給齒輪齒條副

或橫向進(jìn)給絲杠，獲得刀架在縱向或橫向的快速

移動。軸ⅩⅩ左端的超越離合器

M6確保了快速

移動與工作進(jìn)給不發(fā)生運動干涉，而快速移動的

方向仍由溜板箱中雙向離合器M8和M9控制。尚

輔

教

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配

套

課

件6/26/3

尚

輔

教

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配

套

課

件

2.2.4

車刀1．車刀的結(jié)構(gòu)類型

按用途不同分類

車刀可分為外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷車刀、

螺紋車刀等；

按切削部分的材料不同分類

車刀可分為高速鋼車刀、硬質(zhì)合金車刀、陶瓷車刀等；

按切削刃的復(fù)雜程度不同分類

車刀可分為普通車刀和成形車刀。6/26/3

按結(jié)構(gòu)形式不同分類

車刀可分為整體式車刀、焊接車刀、機(jī)夾重磨車刀和機(jī)夾

可轉(zhuǎn)位車刀等尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件車刀結(jié)構(gòu)類型的特點和用途6/26/39－內(nèi)螺紋車刀

6/2－盲孔鏜刀6/31－45°彎頭車刀2、6－90°外圓車刀3－外螺紋車刀4－75°外圓車刀5－成形車刀7－車槽、切斷刀8－內(nèi)槽車刀1011－通孔鏜刀

尚

輔

教

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配

套

課

件

2．普通車刀的使用類型按用途不同，車刀可分為90°偏刀、45°彎頭車刀、75°

外圓車刀、螺紋車刀、內(nèi)孔鏜刀、成形車刀、車槽及切

斷刀等，如圖所示。2.32.3.1

磨床的工藝范圍及其組成

磨床是用磨料磨具(砂輪、砂帶、油石、研磨劑)

為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床。它主要用于各種零

件特別是淬硬零件的精加工。磨床可加工各種表

面，如內(nèi)外圓柱面和圓錐面、平面、齒輪齒面、

螺旋面以及各種成型面，還可以刃磨刀具和進(jìn)行

切斷等，工藝范圍十分廣泛。

尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件磨床與砂輪6/26/3尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/2

磨床的種類很多，按用途和采用的工藝方法不

同，大致可分為以下幾類：

外圓磨床：主要用于磨削回轉(zhuǎn)表面，包括萬能外

圓磨床、外圓磨床及無心外圓磨床等。

內(nèi)圓磨床：主要用于磨削內(nèi)回轉(zhuǎn)表面，包括內(nèi)圓

磨床、無心內(nèi)圓磨床及行星內(nèi)圓磨床等。

平面磨床：用于磨削各種平面，包括臥軸矩臺平

面磨床、立軸矩臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床

及立軸圓臺平面磨床等。

6/3尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/2

工具磨床：用于磨削各種工具，如樣板、卡板

等。包括工具曲線磨床、鉆頭溝槽磨床、卡板磨

床及絲錐溝槽磨床等。

刀具刃具磨床：用于刃磨各種切削刀具，包括萬

能工具磨床(能刃磨各種常用刀具)、拉刀刃磨床

及滾刀刃磨床等。

專門化磨床：專門用于磨削一類零件上的一種表

面，包括曲軸磨床、凸輪軸磨床、花鍵軸磨床、

活塞環(huán)磨床、球軸承套圈溝磨床及滾子軸承套圈

滾道磨床等。

6/3

研磨機(jī)：以研磨劑為切削工具，用于對工件進(jìn)行

光整加工，以獲得很高的精度和很細(xì)的表面粗糙

度。

其它磨床：包括珩磨機(jī)、拋光機(jī)、超精加工機(jī)床

及砂輪機(jī)等。尚

輔

教

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配

套

課

件6/26/32.3.2

M1432A型萬能外圓磨床主要用于磨削內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、階梯軸軸肩以及端面和簡單的成形回轉(zhuǎn)體表面等。它屬于普通精度級機(jī)床，磨削加工精度可達(dá)T6～T7級，表面粗糙度為Ra1.25～0.08μm之間。這種磨床萬能性強(qiáng)，但磨削效率不高，自動化程度較低，適用于工具車間，維修車間和單件小批生產(chǎn)類型。其主參數(shù)為：最大磨削直徑320mm。

尚

輔

教

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配

套

課

件M1432A型萬能外圓磨床6/26/3

尚

輔

教

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配

套

課

件

1．M1432A型萬能外圓磨床的主要組成部件M1432A型萬能外圓磨床的外形如圖所示：6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件2．M1432A型萬能外圓磨床的主要技術(shù)性能6/26/32.3.3

無心外圓磨床

在無心外圓磨床上加工工件，不用頂尖定心和支承，由工件的被磨削外圓面本身作定位面。如圖所示，工件2放在磨削砂輪l和導(dǎo)輪3之間，由托板4支承進(jìn)行磨削。導(dǎo)輪3是用樹脂或橡膠為粘接劑制成的剛玉砂輪，它與工件之間的摩擦系數(shù)較大，所以工件由導(dǎo)輪的摩擦力帶動作圓周進(jìn)給。導(dǎo)輪的線速度通常在10～50m／min左右，工件的線速度基本上等于導(dǎo)輪的線速度。磨削砂輪就是一般的砂輪，線速度很高。所以磨削砂輪與工件之間有很大的相對速度，這就是磨削工件的切削速度。尚

輔

教

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配

套

課

件6/26/3尚

輔

教

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套

課

件6/26/3尚

輔

教

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套

課

件6/2

無心磨削時，必須使工件的中心高于磨削輪和導(dǎo)輪的中

心，工件才能磨圓。

在無心外圓磨床上磨削外圓表面，不用頂尖支承，裝卸

簡單省時；

加工過程可連續(xù)不斷進(jìn)行，工件支承剛度好，故生產(chǎn)率

較高，但機(jī)床調(diào)整費時，只適用于成批及大量生產(chǎn)中。

因工件的支承與傳動特點，只能用來加工尺寸較小、形

狀比較簡單的零件。

此外，無心磨床不能磨削不連續(xù)的外圓表面，如帶有鍵

槽、小平面等表面，也不能保證被加工面與其它表面間

的相互位置精度。

6/32.3.4

平面磨床平面磨床用于磨削各種零件的平面。根據(jù)砂輪的

工作面不同，平面磨床可分為用砂輪輪緣(即圓

周)進(jìn)行磨削和砂輪端面進(jìn)行磨削兩類。

用砂輪輪緣磨削的平面磨床，砂輪主軸常處于水平位置(臥式)；

而用砂輪端面磨削的平面磨床，砂輪主軸通常為立式的。

根據(jù)工作臺的形狀不同，平面磨床又可分為矩形工作臺和圓形工作臺兩類。尚

輔

教

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套

課

件6/26/3

因此，根據(jù)砂輪工作面和工作臺形狀的不同，普

通平面磨床可分為四類：

臥軸矩臺式平面磨床

臥軸圓臺式平面磨床

立軸矩臺式平面磨床

立軸圓臺式平面磨床尚

輔

教

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套

課

件6/26/3a）臥軸矩臺式b）臥軸圓臺式c）立軸矩臺式d）立軸圓臺式平面磨床加工示意圖尚

輔

教

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套

課

件6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件

2.3.5

砂輪的特性與選擇

砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥和培燒而制成的多孔體。由于磨料、結(jié)合劑及制造工藝等不同，砂輪的特性差別很大，因此對磨削的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定的。6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件

（1）磨料磨料是砂輪的主要組成成分，它應(yīng)具有很高的硬

度、耐磨性、耐熱性和一定的韌性，以承受磨削

時的切削熱和切削力，同時還應(yīng)具備鋒利的尖

角，以利磨削金屬。常用磨料代號、特點及應(yīng)用

范圍見表所示。6/26/3

尚

輔

教

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配

套

課

件常用磨料代號、特性及適用范圍6/26/3（2）粒度粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類。

對于顆粒尺寸大于40μm的磨料，稱為磨粒。

對于顆粒尺寸小于40μm的磨料，稱為微粉（W）。

砂輪的粒度對磨削表面的粗糙度和磨削效率影響很大。磨粒粗，磨削深度大，生產(chǎn)率高，但表面粗糙度值大。反之，則磨削深度均勻，表面粗糙度值小。所以粗磨時，一般選粗粒度，精磨時選細(xì)粒度。磨軟金屬時，多選用粗磨粒，磨削脆而硬材料時，則選用較細(xì)的磨粒。尚

輔

教

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套

課

件6/26/3磨料粒度的選用尚

輔

教

學(xué)

配

套

課

件6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件

（3）結(jié)合劑

結(jié)合劑是把磨粒粘結(jié)在一起組成磨具的材料。砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及耐腐蝕性，主要取決于結(jié)合劑的種類和性質(zhì)。6/26/3

尚

輔

教

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課

件

（4）硬度砂輪硬度是指砂輪工作時，磨粒在外力作用下脫落的難易

程度。砂輪硬，表示磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒

容易脫落。砂輪的硬度等級見表所示。6/26/3

砂輪硬度的選用原則是：

工件材料硬，砂輪硬度應(yīng)選用軟一些，以便砂輪磨鈍磨粒

及時脫落，露出鋒利的新磨粒繼續(xù)正常磨削；工件材料

軟，因易于磨削，磨粒不易磨鈍，砂輪應(yīng)選硬一些。但

對于有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料磨削時，由于切屑

容易堵塞砂輪，應(yīng)選用較軟砂輪。粗磨時，應(yīng)選用較軟

砂輪；而精磨、成形磨削時，應(yīng)選用硬一些砂輪，以保

持砂輪的必要形狀精度。機(jī)械加工中常用砂輪硬度等級

為H至N（軟2-中2）。尚

輔

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課

件6/26/3

尚

輔

教

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套

課

件

（5）組織

砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結(jié)合劑、氣孔

三部分體積的比例關(guān)系。通常以磨粒所占砂輪體

積的百分比來分級。

砂輪有三種組織狀態(tài)：緊密、中等、疏松；細(xì)分成0~14

中間，共15級。組織號越小，磨粒所占比例越大，砂輪

越緊密；反之，組織號越大，磨粒比例越小。砂輪越疏

松。6/26/3砂輪組織分類尚

輔

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課

件6/26/3

尚

輔

教

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課

件

（6）形狀與尺寸砂輪的形狀和尺寸是根據(jù)磨床類型、加工方法及工件的加

工要求來確定的。常用砂輪名稱、形狀簡圖、代號和主

要用途見表所示。6/26/3尚

輔

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課

件6/26/3

砂輪的特性均標(biāo)記在砂輪的側(cè)面上，其順序是：

形狀代號、尺寸、磨料、粒度號、硬度、組織

號、結(jié)合劑、線速度。

例如：外徑300mm，厚度50mm，孔徑75mm，棕剛

玉，粒度60，硬度L，5號組織，陶瓷結(jié)合劑，最

高工作線速度35

m/s的平行砂輪，其標(biāo)記為：砂

輪1-300×55×75-A60L5V-35m/s

GB2484-94。尚

輔

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課

件6/26/32.4

銑床與銑刀2.4.1

銑床的主要類型銑床是用銑刀進(jìn)行切削加工的機(jī)床，它的用途極

為廣泛。銑床的類型很多，主要類型有臥式升降

臺銑床、立式升降臺銑床、工作臺不升降銑床、

龍門銑床、工具銑床；此外，還有仿形銑床、儀

表銑床和各種專門化銑床(如鍵槽銑床、曲軸銑

床)等。隨著機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控銑床、

鏜銑加工中心的應(yīng)用也越來越普遍。尚

輔

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課

件6/26/3銑床外形圖。1—床身2—底座3—回轉(zhuǎn)刻度盤4—升降臺5—床鞍6—工作臺7—主軸9—懸梁8—刀桿托架

10—刀桿

尚

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課

件

1．萬能臥式升降臺銑床萬能臥式升降臺銑床是指

主軸軸線呈水平安置

的，工作臺可以作縱

向、橫向和垂直運動，

并可在水平平面內(nèi)調(diào)整

一定角度的銑床。右圖

是一種應(yīng)用最為廣泛的

X6132型萬能臥式升降臺6/26/32．立式升降臺銑床立式升降臺銑床與臥式

升降臺銑床的主要區(qū)別

僅在于它的主軸是垂直

安置的，可用各種端銑

刀(亦稱面銑刀)或立銑

刀加工平面、斜面、溝

槽、臺階、齒輪、凸輪

以及封閉的輪廓表面等。右圖為常見的一種立式升降臺銑床外形圖。尚

輔

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課

件6/26/3銑頭的中型龍門銑床。1—工作臺；2,6一水平銑頭；3一橫梁4,5一垂直銑頭

尚

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課

件

3．龍門銑床龍門銑床是一種大型高

效能通用機(jī)床，主要用

于加工各類大型工件上

的平面、溝槽，它不僅

對工件可以進(jìn)行粗銑、

半精銑，也可以進(jìn)行精

銑加工。圖為具有四個6/26/31－轉(zhuǎn)盤2－擋鐵3－傳動軸4－手柄5－方頭

尚

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件

2.4.2

銑床附件

升降臺式銑床配備有多種附件，用來擴(kuò)大工藝范圍。其中

回轉(zhuǎn)工作臺(圓工作臺)和萬能分度頭是常用的兩種附

件。1）回轉(zhuǎn)工作臺：

回轉(zhuǎn)工作臺安裝在銑床工作臺上，用來裝夾工件，以銑削

工件上的圓弧表面或沿圓周分度。如圖所示。6/26/31—頂尖2—主軸3—刻度盤4—殼體5—螺母6—分度叉7—交換齒輪軸8—分度盤9—分度盤鎖緊螺釘10—底座K—分度手柄

尚

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課

件

2）萬能分度頭：萬能分度頭最基本的功能是使裝夾在分度頭主軸頂尖與尾

座頂尖之間或夾持在卡盤上的工件，依次轉(zhuǎn)過所需的角

度，以達(dá)到規(guī)定的分度要求。6/2J—分度定位銷

6/3尚

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課

件6/2萬能分度頭的功能：

由分度頭主軸帶動工件繞其自身軸線回轉(zhuǎn)一定角度，完

成等分或不等分的分度工作，用以銑削方頭、六角頭、

直齒圓柱齒輪、鍵槽、花鍵等的分度工作；

通過配備掛輪，將分度頭主軸與工作臺絲杠聯(lián)系起來，

組成一條以分度頭主軸和銑床工作臺縱向絲杠為兩末端

件的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，用以銑削各種螺旋表面、阿基米德

旋線凸輪等；

用卡盤夾持工件，使工件軸線相對于銑床工作臺傾斜一

定角度，以銑削與工件軸線相交成一定角度的溝槽、平

面、直齒錐齒輪、齒輪離合器等。

6/32.4.3

銑刀的類型及應(yīng)用銑刀為多齒回轉(zhuǎn)刀具，其每一個刀齒都相當(dāng)于一

把車刀固定在銑刀的回轉(zhuǎn)面上。銑刀刀齒的幾何

角度和切削過程，都與車刀或刨刀基本相同。銑

刀的類型很多，結(jié)構(gòu)不一，應(yīng)用范圍很廣，是金

屬切削刀具中種類最多的刀具之一。銑刀按其用

途可分為加工平面用銑刀、加工溝槽用銑刀、加

工成形面用銑刀等類型。通用規(guī)格的銑刀已標(biāo)準(zhǔn)

化，一般均由專業(yè)工具廠制造。尚

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課

件6/26/3（1）圓柱銑刀圓柱銑刀一般都是用高速

鋼整體制造，直線或螺旋

線切削刃分布在圓周表面

上，沒有副切削刃。螺旋

形的刀齒切削時是逐漸切

入和脫離工件的，所以切

削過程較平穩(wěn)主要用于臥

式銑床銑削寬度小于銑刀

長度的狹長平面。尚

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件6/26/3

尚

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課

件

（2）面銑刀(端銑刀)面銑刀主切削刃分布在圓柱或圓錐面上，端面切削刃為

副切削刃。按刀齒材料可分為高速鋼和硬質(zhì)合金兩大

類。主要用在立式或臥式銑床上銑削臺階面和平面，特

別適合較大平面的銑削加工。6/26/3（3）立銑刀立銑刀一般有3～4個刀齒組

成，圓柱面上的切削刃是主

切削刃，端面上分布著副切

削刃，工作時只能沿著刀具

的徑向進(jìn)給，不能沿著銑刀

軸線方向作進(jìn)給運動。它主

要用于銑削凹槽、臺階面和

小平面，還可以利用靠模銑

削成形表面。尚

輔

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課

件6/26/3

尚

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課

件

（4）三面刃銑刀三面刃銑刀可分為直齒三面刃和錯齒三面刃，它主要用在

臥式銑床上銑削臺階面和凹槽。6/26/3

鋸片銑刀很薄，只有圓周上有刀齒，側(cè)面無切削刃，用于銑削窄槽和切斷工件。為了減小摩擦和避免夾刀，其厚度由邊緣向中心減薄，使兩側(cè)面形成副偏角。

尚

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課

件（5）鋸片銑刀6/26/3

尚

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課

件

（6）鍵槽銑刀外形與立銑刀相似，不

同的是它在圓周上只有

兩個螺旋刀齒，其端面

刀齒的刀刃延伸至中

心，因此在銑兩端不通

的鍵槽時，可作適量的

軸向進(jìn)給。它主要用于

加工圓頭封閉鍵槽。6/26/3

尚

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課

件

（7）其它銑刀其他還有角度銑刀(圖m)、成形銑刀(圖n、p)、T形槽銑刀

(圖k)、燕尾槽銑刀(圖1)及頭部形狀根據(jù)加工需要可以

是圓錐形、圓柱形球頭和圓錐形球頭的模具銑刀等。6/26/3

尚

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課

件

2.5

齒輪加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床是指用齒輪切削工具加工齒輪齒面

或齒條齒面的機(jī)床及其配套輔機(jī)。齒輪傳動廣泛

應(yīng)用于各種機(jī)械及儀表中，而且現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)

展對齒輪傳動圓周速度和傳動精度方面要求越來

越高，因此齒輪加工機(jī)床成為機(jī)械制造業(yè)中一種

重要的加工設(shè)備,而且它的運動和傳動都比較復(fù)

雜。6/26/3

尚

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課

件

2.5.1

齒輪加工機(jī)床的工作原理

齒輪加工機(jī)床的種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，加工方法也各不相

同，但從加工原理上主要分為成形法和范成法（展成

法）兩類。1．成形法

采用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具加工齒形的方

法稱為成形法。如圖所示即為常見的成形法加工齒輪的

實例，它是在銑床上使用具有漸開線齒形的盤形銑刀或

指狀銑刀銑削齒輪。6/26/3成形法加工齒輪尚

輔

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套

課

件6/2

成形法加工齒輪時，通常采用單齒廓

成形刀具加工。優(yōu)點是機(jī)床較簡單，

缺點是加工同一模數(shù)的齒輪，齒數(shù)不

同，齒廓形狀就不相同，需采用不同

的成形刀具。

用多齒廓成形刀具加工齒輪時，在一

個工作循環(huán)中即可加工出全部齒槽。

采用這種成形刀具可得到較高的加工

精度和生產(chǎn)率，但要求刀具有較高的

制造精度且刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，每

套刀具只能加工一種模數(shù)和齒數(shù)的齒

輪

。

6/32．范成法加工齒輪范成法加工齒輪是應(yīng)用齒輪嚙合原理進(jìn)行齒形加

工的方法，即以保持刀具和齒坯之間按漸開線齒

輪嚙合的運動關(guān)系來實現(xiàn)齒形加工的。用范成法

加工齒輪的優(yōu)點是，所用刀具切削刃的形狀相當(dāng)

于齒條或齒輪的齒廓，只要刀具與被加工齒輪的

模數(shù)和壓力角相同，一把刀具可以加工同一模數(shù)

不同齒數(shù)的齒輪。而且，生產(chǎn)率和加工精度都比

較高。尚

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套

課

件6/26/3在齒輪加工中，范成法應(yīng)用最廣泛，如滾齒、插齒、剃齒

等都采用這種加工方法，如圖所示。a)一對軸線交叉的螺旋齒輪嚙合c)將蝸桿鏟背成為滾刀尚

輔

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課

件6/2b)其中一個齒輪齒數(shù)減少，螺旋角很大成了蝸桿

6/32.5.2

在齒輪齒形加工中，滾齒應(yīng)用最廣泛，它除可加工直齒、斜齒圓柱齒輪外，還可以加工蝸輪、花鍵軸等。但一般不能加工內(nèi)齒輪、扇形齒輪和相距很近的雙聯(lián)齒輪。滾齒適用于單件小批量生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。

尚

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課

件滾齒機(jī)床的工藝特點及其組成6/26/3

尚

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課

件

1．滾齒加工的工藝特點

加工精度高，屬于展成法的滾齒加工，不存在成

形法銑齒的那種齒形曲線理論誤差，所以分齒精

度高，一般可加工8~7級精度的齒輪。

生產(chǎn)率高，滾齒加工屬于連續(xù)切削，無輔助時間

損失，生產(chǎn)率一般比銑齒、插齒高。

一把滾刀可加工模數(shù)和壓力角與滾刀相同而齒數(shù)

不同的圓柱齒輪。6/26/32．Y3150E型滾齒機(jī)的組成

Y3150E型滾齒機(jī)是一種中型通用滾齒機(jī)，主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可以采用徑向切入法加工蝸輪?？梢约庸さ墓ぜ畲笾睆綖?00mm，最大模數(shù)8mm，圖為該機(jī)床的外形圖。尚

輔

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套

課

件6/26/3常用的圓柱齒輪加工機(jī)床除滾齒機(jī)外，還有插齒

機(jī)。插齒機(jī)是用插齒刀采用范成法插削內(nèi)、外圓

柱齒輪齒面的齒輪加工機(jī)床。這種機(jī)床特別適宜

加工在滾齒機(jī)上不能加工的內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。

裝上附件，插齒機(jī)還能加工齒條，但插齒機(jī)不能

加工蝸輪。

尚

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課

件2.5.3

插齒機(jī)的工藝特點和組成6/26/31．插齒加工的工藝特點

插齒加工精度較高

插齒齒向偏差比滾齒大

齒面粗糙度值較小

插齒生產(chǎn)率比滾齒低尚

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課

件6/26/3徑向切入運動。

尚

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課

件

2．插齒機(jī)的組成右圖是工作臺移動式

插齒機(jī)的外形圖。插

齒刀安裝在主軸上，

作旋轉(zhuǎn)運動的同時作

上下往復(fù)移動；工件

裝夾在工作臺上，作

旋轉(zhuǎn)運動的同時隨工

作臺直線移動，實現(xiàn)6/2

1—床身

2—立柱

3—刀架

4—插齒刀

5—工作臺

6-擋塊支架6/32.5.41．磨齒機(jī)

圓柱齒輪磨齒機(jī)簡稱磨齒機(jī)，是用磨削方法對圓

柱齒輪齒面進(jìn)行精加工的精密機(jī)床，主要用于淬

硬齒輪的精加工。齒輪加工時，先經(jīng)過滾齒機(jī)或

插齒機(jī)切出輪齒，然后用磨齒機(jī)進(jìn)行磨齒，有的

磨齒機(jī)也可直接在齒坯上磨出輪齒，但生產(chǎn)率

低，設(shè)備成本高，因此只限于模數(shù)較小的齒輪。

尚

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課

件其他齒輪加工機(jī)床6/26/3尚

輔

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課

件6/2

磨齒按加工原理可分為成形

法和展成法兩種：

成形法磨齒：成形法磨齒和

成形法銑齒的原理相同，砂

輪截面形狀修整成與被磨齒

輪齒槽一致，磨齒時的工作

狀況與盤狀銑刀銑齒工作狀

況相似。磨齒時的分度運動

是不連續(xù)的，輪齒是逐個加

工出來的。成形法磨齒生產(chǎn)

率高，但加工精度較低（6～

5級），在生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

6/3尚

輔

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課

件6/2

展成法磨齒：是將砂輪的磨削部分修整成錐面，以構(gòu)成

假想齒條的齒面。磨削時，砂輪作高速旋轉(zhuǎn)運動，同時

沿工件軸向作往復(fù)直線運動，以磨出全齒寬。工件則嚴(yán)

格按照一齒輪沿固定齒條作純滾動的方式，邊轉(zhuǎn)動、邊

移動，從齒根向齒頂方向先后磨出一個齒槽兩側(cè)面。之

后砂輪退離工件，機(jī)床分度機(jī)構(gòu)進(jìn)行分度，使工件轉(zhuǎn)過

一個齒，磨削下一個齒槽的齒面，如此重復(fù)上述循環(huán)，

直至磨完全部齒槽齒面。錐面砂輪磨齒精度可達(dá)6～4

級，齒面粗糙度Ra值為0.4～0.2μm。主要用于單件、小

批生產(chǎn)中、加工精度要求很高的淬硬或非淬硬齒輪。

6/3尚

輔

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課

件6/26/32．剃齒機(jī)剃齒是利用剃齒刀在專用剃齒機(jī)上對齒輪齒形進(jìn)行精加工的一種方法，專門用來加工未經(jīng)淬火的圓柱齒輪。剃齒加工精度可達(dá)7～6級，齒面的Ra值可達(dá)0.8～0.4μm。剃齒屬展成法加工。剃齒刀的形狀類似螺旋齒輪，齒形做得非常準(zhǔn)確，在齒面上沿漸開線方向開有許多小溝槽以形成切削刃，如圖所示。尚

輔

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課

件6/26/3剃齒加工時工件與刀具的

運動形式見圖所示。工件

安裝在心軸上，由剃齒刀

帶動旋轉(zhuǎn)，由于剃齒刀刀

齒是傾斜的（螺旋角為

β），為使它能與工件正

確嚙合，必須使其軸線相

對于工件軸線傾斜一個β

角。尚

輔

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課

件6/26/3

剃齒的特點：

剃齒加工主要用于提高齒形精度和齒向精度，降

低齒面粗糙度值。

剃齒不能修正分齒誤差。剃后齒輪精度可達(dá)7～6

級，表面粗糙度Ra值為0.8～0.2μm.

剃齒主要用于成批和大量生產(chǎn)中精加工齒面未淬

硬的直齒和斜齒圓柱齒輪。尚

輔

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課

件6/26/33．珩齒機(jī)當(dāng)工件硬度超過HRC35時，使用珩齒代替剃齒。

珩齒是在珩磨機(jī)上用珩磨輪對齒輪進(jìn)行精整加工

的一種方法，其原理和運動與剃齒相同。尚

輔

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配

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課

件6/26/3珩齒的特點：

珩磨輪是用金剛砂及環(huán)氧樹脂等澆注或熱壓而成的具有較高齒形精度的斜齒輪，它的硬度極高，其外形結(jié)構(gòu)與剃齒刀相似，只是齒面上無容屑槽，是靠磨粒進(jìn)行切削的。

珩磨時，珩磨輪轉(zhuǎn)速高,

連續(xù)切削，生產(chǎn)率高。珩磨過程具有磨、剃

、拋光等綜合作用。

珩齒對齒形精度改善不大，主要用于剃齒后需淬火齒輪的精加工，能去除氧化皮、毛刺，改善熱處理后的輪齒表面粗糙度（Ra值為0.4～0.2μm）。珩齒也可用于非淬硬齒輪加工。尚

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套

課

件6/26/32.6.1鉆床類機(jī)床屬于孔加工機(jī)床，主要用鉆頭鉆削精度要求不

太高的孔，利用擴(kuò)孔鉆、鉸刀锪鉆、絲錐還可以完成擴(kuò)

孔、鉸孔、锪孔、攻絲等工作，如圖所示。

尚

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套

課

件2.6

其他類型機(jī)床

鉆床6/26/32-主軸箱3-主軸4-工作臺5-底座6-立柱7-進(jìn)給手柄8-鎖緊手柄9-電機(jī)

尚

輔

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配

套

課

件

1．臺式鉆床臺式鉆床主要用

于電器、儀表工

業(yè)及一般機(jī)械制

造中的鉗工、裝

配。鉆孔直徑

≤16mm

。

1-皮帶罩6/26/3等多種規(guī)格。1-底座

2-立柱3-變速箱4-進(jìn)給箱5-主軸6-工作臺

尚

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配

套

課

件

2．立式鉆床立式鉆床適用于中、小

型工件的加工，且加工

孔數(shù)不易過多。鉆床的

主參數(shù)是最大鉆孔直

徑。根據(jù)主參數(shù)不同，

立式鉆床有18，25，

35，40，50，63，80mm6/26/31-底座2-內(nèi)立柱3-外立柱4-搖臂升降絲杠5-搖臂6-主軸箱7-主軸8-工作臺

尚

輔

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配

套

課

件

3．搖臂鉆床圖為搖臂鉆床外形

圖。搖臂鉆床的工作

運動有主軸的旋轉(zhuǎn)運

動和主軸的軸向進(jìn)給

運動，輔助運動有主

軸箱沿?fù)u臂的水平移

動、搖臂的升降運動

和搖臂的回轉(zhuǎn)運動。6/26/34．麻花鉆鉆孔最常用的刀具是麻花鉆，用麻花鉆鉆孔的尺

寸精度為IT13～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra值為50～

12.5μm，屬于粗加工。鉆孔主要用于質(zhì)量要求

不高的孔的終加工，例如螺栓孔、油孔等，也可

作為質(zhì)量要求較高孔的預(yù)加工。尚

輔

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配

套

課

件6/26/3麻花鉆由工具廠專業(yè)生產(chǎn)，其常備規(guī)格為φ0.1～

φ80mm。麻花鉆的結(jié)構(gòu)主要由柄部、頸部及工作部分組

成，見圖所示。尚

輔

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課

件6/26/3鉆頭的工作部分包括切削部分和導(dǎo)向部分。切削部分擔(dān)負(fù)

主要切削工作，如圖所示，切削部分由兩條主切削刃、

兩條副切削刃和一條橫刃及兩個前刀面和兩個后刀面組

成。尚

輔

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課

件6/26/3

麻花鉆的主要幾何角度有頂角2φ，螺旋角β，

前角γo，后角αo和橫刃斜角ψ等。這些幾何角

度對鉆削加工的性能、切削力大小，排屑情況等

都有直接的影響，使用時要根據(jù)不同加工材料和

切削要求來選取。尚

輔

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套

課

件6/26/3麻花鉆的主要缺點：

鉆頭主切削刃上各點的前角變化很大，鉆孔時，外緣處

的切削速度最大，因此鉆頭在外緣處的磨損特別嚴(yán)重。

鉆頭橫刃較長，橫刃及其附近的前角為負(fù)值，達(dá)-55°～-60°。鉆孔時，橫刃處于擠刮狀態(tài)，軸向抗力較大。同時橫刃過長，不利于鉆頭定心，易產(chǎn)生引偏，致使加工孔的孔徑增大，孔不圓或孔的軸線歪斜等。

鉆削加工過程是半封閉加工。鉆孔時排屑困難，切削液也不易注入切削區(qū)域，冷卻和散熱不良，大大降低了鉆頭的使用壽命。尚

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件6/26/3

尚

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課

件

5．?dāng)U孔鉆用擴(kuò)孔鉆對工件上已鉆出、鑄出或鍛出的孔進(jìn)行

擴(kuò)大加工，可在一定程度上校正原孔軸線的偏

斜，擴(kuò)孔的精度可達(dá)IT10～I(xiàn)T9，表面粗糙的Ra

值可達(dá)6.3～3.2μm，屬于半精加工。擴(kuò)孔常用

作鉸孔前的預(yù)加工，對于質(zhì)量要求不高的孔，擴(kuò)

孔也可作孔加工的最終工序。6/26/3擴(kuò)孔用的擴(kuò)孔鉆結(jié)構(gòu)型式分為帶柄和套式兩類。如圖所

示，帶柄的擴(kuò)孔鉆由工作部分及柄部組成；套式擴(kuò)孔鉆

由工作部分及1:30錐孔組成。尚

輔

教

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套

課

件6/26/3尚

輔

教

學(xué)

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課

件6/2

選用擴(kuò)孔鉆時應(yīng)根據(jù)被加工孔及機(jī)床夾持部分的

型式，選用相應(yīng)直徑及型式的擴(kuò)孔鉆。

直柄擴(kuò)孔鉆與適用范圍為d=3～20mm；

錐柄擴(kuò)孔鉆適用范圍為d=7.5～50mm；

套式擴(kuò)孔鉆主要用于大直徑及較深孔的擴(kuò)孔加

工，其適用范圍為d=20～100mm。

擴(kuò)孔余量一般為0.5～4mm(直徑值)。

6/36．鉸刀用鉸刀從被加工孔的孔壁上切除微量金屬，使孔

的精度和表面質(zhì)量得到提高的加工方法，稱為鉸

孔。鉸孔是應(yīng)用較普遍的對中小直徑孔進(jìn)行精加

工的方法之一，它是在擴(kuò)孔或半精鏜孔的基礎(chǔ)上

進(jìn)行的。根據(jù)鉸刀的結(jié)構(gòu)不同，鉸孔可以加工圓

柱孔、圓錐孔；可以用于操作，也可以在機(jī)床上

進(jìn)行。鉸孔后孔的精度可達(dá)IT9～I(xiàn)T7，表面粗糙

度Ra值達(dá)1.6～0.4μm。尚

輔

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件6/26/3鉸刀的結(jié)構(gòu)如圖所示，鉸刀由柄部、頸部和工作部分組

成。工作部分包括切削部分和修光部分（標(biāo)準(zhǔn)部分）。

切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。修光部分起校正

孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向作用。尚

輔

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課

件6/26/3

鉸刀可分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩種。手用鉸刀為直柄。機(jī)用鉸刀又分為直柄、錐柄和套式三種。尚

輔

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學(xué)

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件6/26/3尚

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教

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件6/2

鉸刀的選用：

一般手用鉸刀用于小批生產(chǎn)或修配工作中，對未

淬硬孔進(jìn)行手工操作的精加工。手用鉸刀適用范

圍為d=1～71mm。

機(jī)用鉸刀適用于在車床、鉆床、數(shù)控機(jī)床等機(jī)床

上使用。主要對鋼、合金鋼、鑄鐵、銅、鋁等工

件的孔進(jìn)行半精加工和精加工。一般機(jī)用鉸刀的

適用范圍為d=1～50mm，套式機(jī)用鉸刀適合于較

大孔徑的加工，其范圍為d=23.6～100mm。

6/3尚

輔

教

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件6/2

鉸刀分為三個精度等級，分別用于不同精度孔的

加工（H7、H8、H9）。在選用時，應(yīng)根據(jù)被加工

孔的直徑、精度和機(jī)床夾持部分的型式來選用相

應(yīng)的鉸刀。

鉸孔生產(chǎn)率高，容易保證孔的精度和表面粗糙

度，但鉸刀是定值刀具，一種規(guī)格的鉸刀只能加

工一種尺寸和精度的孔，且不宜鉸削非標(biāo)準(zhǔn)孔、

臺階孔和盲孔。對于中等尺寸以下較精密的孔，

鉆—擴(kuò)—鉸是生產(chǎn)中經(jīng)常采用的典型工藝方案。

6/31．鏜床的工藝范圍和主要組成

鏜床主要完成高精度、大孔徑孔或孔系的加工，

此外，還可銑平面、溝槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和

車端面、外圓、內(nèi)外環(huán)形槽及車螺紋等，工藝范

圍如圖所示。

尚

輔