机械制造电子教案22

第四章车削加工目的与要求♦了解车床的类型及其构造；♦了解车削加工的范围和工艺特点；♦掌握车床的操作方法和各种表面的加工步骤；概述♦车削是指在车床上用车刀进行切削加工。

♦车削的主运动是工件的旋转，进给运动是由刀具的直线移动完成的。

一、车床的分类及结构按用途和结构的不同，主要分为：♦（1）卧式车床♦（2）立式车床♦（3）转塔车床♦（4）自动车床和半自动车床♦（5）仿形车床♦（6）专门化车床车床的结构车床的主要组成部件有：床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座等。

加工时，工件由主轴带动作旋转主运动；刀具安装在刀架上可作纵向或横向进给运动。

普通车床是车床中应用最广的一种，常用的型号有CA6140型卧式车床，其主参数为最大加工直径400mm。

二、车削加工的工艺特点(1) 易于保证各加工表面的位置精度。

对于轴套或盘类零件，在一次装夹中车出各外圆面、内圆面和端面，可保证各轴段外圆的同轴度、端面与轴线的垂直度、各端面之间的平行度及外圆面与孔的同轴度等精度。

(2) 适合有色金属零件的精加工。

当有色金属因材质软易堵塞砂轮，不宜采用磨削，这时可用金刚石车刀精细车，精度可达IT6～IT5，粗糙度值 Ra 达 0.4～0.2 µm 。

(3) 生产率较高。

因切削过程连续进行，且切削面积和切削力基本不变，车削过程平稳，可采用较大的切削用量，使生产率大幅度提高。

(4) 生产成本低。

车刀结构简单，制造、刃磨和安装方便，易于选择合理的角度，有利于提高加工质量和生产率；车床附件较多，生产准备时间短。

因此，车削加工既适宜单件小批生产，也适宜大批大量生产。

三、车刀及车床常用附件1.车刀种类和用途常用车刀的头部形式如图所示。

偏刀用于车削外圆台阶和端面； 弯头车刀用于车削外圆端面和倒角； 切断刀用于切槽和切断工件； 镗孔刀用于加工内孔；螺纹车刀用于车螺纹； 样板刀CA6140卧式车床的结构用于车成型面。

车床的加工范围如下图所示:3、刀具材料♦常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、工具钢、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。

♦目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金两类。

♦碳素工具钢、合金工具钢因耐热性差，仅用于手工或切削速度较低的刀具。

4、常用附件(1).卡盘或花盘安装用于长径比小于4的工件。

三爪自定心卡盘用于圆形和六角形工件及棒料，能自动定心，安装方便；四爪单动卡盘用于加工毛坯或方形、椭圆形等不规则的工件，夹紧力大；花盘用于形状不规则无法用卡盘装夹的工件，例如支架类工件，安装时用角铁和螺钉等夹持在花盘上。

(2)．使用顶尖安装用于长径比大于4的轴类工件，可采用一夹一顶或两端顶。

对于长径比大于10的细长轴类工件，为增加工件的刚性，还需使用中心架或跟刀架。

四、加工精度车削加工零件时，根据需要可分粗车、半精车和精车。

1．粗车粗车用来切除大部分加工余量，对精度要求不高的表面，可作为最终加工，一般常作为精加工的准备工序。

粗车的公差等级为IT13～IT11，表面粗糙度Ra 值为50～12.5 µ m。

2．精车精车是使零件达到图样规定的精度和表面粗糙度要求，半精车则作为粗车和精车之间的过渡。

半精车的公差等级为ITl0～IT9，表面粗糙度R a 值为6.3～3.2µ m；精车的公差等级为IT8～IT7，表面粗糙度R a 值为1.6～0.8 µm。

五、车削加工基本内容♦1、车削操作要点（1）调整车床（2）选择和装夹刀具（3）装夹工件（4）安全检查（5）进刀2、试切的方法和步骤如下：♦a）开车对刀，是车刀和工件接触；♦b）向右退刀；♦c）横向进刀，背吃刀量为ap1；♦d）纵向车削1~3毫米；♦e）退刀、停车、测量；；♦f）如未达到尺寸，再进刀，背吃刀量为ap2。

第五章铣削加工目的及要求掌握铣削加工的特点及应用掌握铣刀的种类及用途掌握各种铣削加工方法熟练掌握铣床的加工操作一、概述铣削是在铣床上使用旋转多刃刀具，对工件进行切削加工的方法。

铣削加工时，铣刀的旋转是主运动，铣刀或工件沿坐标方向的直线运动或回转运动是进给运动。

铣削主要用于加工各种平面、各种沟槽、齿轮、齿条和成形面等。

另外可进行分度、孔加工。

铣削特点及应用1．铣削加工采用多齿刀具切削,铣削生产率很高。

2．铣削加工属于断续切削,要求机床和夹具具有较高的刚性和抗振性。

3．同一种被加工表面可以选用不同的铣削方式和刀具。

4．铣削主要用于粗加工和半精加工铣削精度等级为IT11-8，表面粗糙度为Ra1.6-6.3цm。

铣削主要用于加工各种平面及直槽、台阶、T形槽、键槽、分齿零件和曲面等。

铣削不仅适用于单件小批量生产，也适用于大批量生产。

二、铣床铣床的种类很多，最常用的是万能卧式铣床和立式铣床，主要用于单件小批生产中的中小型零件。

此外，还有工具铣床、龙门铣床和数控铣床等。

铣床的工作量仅次于车床。

（一）升降台铣床1．卧式升降台铣床卧式升降台铣床的主轴是水平的，其外形及部件如图所示。

2．卧式万能升降台铣床卧式万能升降台铣床与卧式升降台铣床的差别，仅在于床鞍8上有回转盘，工作台在回转盘上的导轨中纵向移动，回转盘可绕垂直轴线在±45范围内转动，从而扩大了工艺范围。

3．万能回转头铣床万能回转头铣床与卧式升降台铣床的结构相似，在滑座两端分别装上了电动机和万能立铣头，其铣头可任意方向偏转角度进行铣削加工。

4．立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的最大区别为主轴是垂直布置的。

立式升降台铣床的立铣头在垂直平面内可以向右或向左在±45范围内回转角度。

（二）无升降台铣床这种铣床的工作台只能在固定的台座上作纵、横向移动（矩形工作台）或绕垂直轴线转动（圆形工作台），垂直方向的调整和进给运动由机床主轴箱完成。

它的刚性和抗震性比升降台铣床好，适于采用较大的切削用量加工。

（三）龙门铣床龙门铣床是一种大型高效通用铣床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽等。

可以对工件进行粗铣、半精铣，也可以进行精铣。

图所示是龙门铣床的外形。

龙门铣床可用多个铣头同时加工一个工件的几个面或同时加工几个工件，所以生产率很高，在成批和大量生产中得到广泛的应用。

三、铣刀（一）铣刀的种类按照用途铣刀可如下分类。

1．加工平面用的铣刀（1）圆柱铣刀圆柱铣刀的形状如图所示，可用于在卧式铣床上加工较窄平面。

圆柱铣刀有高速钢整体制造、镶焊硬质合金等。

为提高铣削时的平稳性，以螺旋形的刀齿居多。

该铣刀有两种类型：粗齿圆柱铣刀具有齿数少、刀齿强度高、容屑空间大、重磨次数多等特点，适用于粗加工；细齿圆柱铣刀齿数多、工作平稳，适用于精加工。

（2）面铣刀小直径面铣刀用高速钢做成整体式，大直径的面铣刀是在刀体上装配焊接式硬质合金刀头，或采用机械夹固式可转位硬质合金刀片。

硬质合金面铣刀适用于高速铣削平面。

2．加工沟槽用的铣刀（1）三面刃铣刀三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面还具有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率和降低了表面粗糙度数值。

主要用于加工凹槽和阶台面三面刃铣刀可分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀。

（2）锯片铣刀如图所示为锯片铣刀，主要用于切断工件或在工件上铣窄槽。

（3）立铣刀如图所示为立铣刀，相当于带柄的小直径圆柱铣刀，既可用于加工凹槽，也可加工平面、阶台面，利用靠模还可加工成形表面。

立铣刀圆柱面上的切削刃是主切削刃端面上的切削刃没有通过中心，是副切削刃。

（4）键槽铣刀如图所示为键槽铣刀，主要用于加工轴上的键槽。

图所示的键槽铣刀的外形与立铣刀相似，不同的是它只有两个刀齿，端面切削刃延伸至中心，端面刀刃为主切削刃，圆周刀刃为副切削刃。

图所示的键槽铣刀用于在轴上加工半圆键槽。

（5）特种铣刀如图所示为特种铣刀，主要角度铣刀、成形铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、指状铣刀等。

四、铣削的基本方式铣平面的方法有周铣法和端铣法两种，在卧式铣床或立式铣床上均可进行。

1）周铣法（用圆柱铣刀加工平面）（见下图）a.逆铣b.顺铣2）端铣法（用面铣刀加工平面）a.对称铣削b.不对称逆铣c.不对称顺铣3）、顺铣与逆铣的比较顺铣时每齿切削厚度从最大到最小，刀具易切入工件，刀具耐用度较高。

有利于工件的夹紧，故顺铣的切削过程比较平稳。

顺铣在开始切削时切削力较大，如果刀杆刚性较差，就会出现扎刀现象。

逆铣时切削送进平稳，有利于提高表面质量和防止扎刀现象。

逆铣时水平分力F1向上，不利于工件的夹紧。

逆铣时刀齿从已加工表面开始进刀，刀具磨损较大，且影响已加工表面质量。

铣刀是一种多刃刀具，切削刃的散热条件好，生产率高。

铣削用量常用铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度表示。

五、铣床的主要附件铣床的主要附件有机用平口虎钳、回转工作台、分度头和万能铣头等。

工件及其装夹见视频。

第六章磨削加工教学目的及要求1．了解磨床的类型、运动和磨削方法。

2．能独立操作平面磨床磨削平面。

3．在指导人员的指导下操作外圆磨床磨削外圆、外圆锥面。

4．遵守磨削加工安全操作规程。

一、磨削的工艺特点及应用磨削加工是零件精加工的主要方法。

磨削时可采用砂轮、油石、磨头、砂带等作磨具，而最常用的磨具是用磨料和粘结剂做成的砂轮。

通常磨削能达到的精度为IT7~IT5，表面粗糙度Ra值一般为0.8~0.2μm。

磨削的加工范围很广，不仅可以加工内外圆柱面、内外圆锥面和平面，还可加工螺纹、花键轴、曲轴、齿轮、叶片等特殊的成形表面。

从本质上来说，磨削加工是一种切削加工，但和通常的车削、铣削、刨削等相比却有以下的特点：1．磨削属多刃、微刃切削砂轮上每一磨粒相当于一个切削刃，而且切削刃的形状及分布处于随机状态，每个磨粒的切削角度、切削条件均不相同。

2．加工精度高磨削属于微刃切削，切削厚度极薄，每一磨粒切削厚度可小到数微米，故可获得很高的加工精度和低的表面粗糙度值。

3．磨削速度大一般砂轮的圆周速度达2000~3000m/min，目前的高速磨削砂轮线速度已达到60~250m/s。

故磨削时温度很高，磨削区的瞬时高温可达800~1000℃，因此磨削时必须使用切削液。

4．加工范围广磨粒硬度很高，因此磨削不但可以加工碳钢、铸铁等常用金属材料，还能加工一般刀具难以加工的高硬度、高脆性材料，如淬火钢、硬质合金等。

但磨削不适宜加工硬度低而塑性大的有色金属材料。

磨削加工是机械制造中重要的加工工艺，已广泛用于各种表面的精密加工。

许多精密铸造成形的铸件、精密锻造成形的锻件和重要配合面也要经过磨削才能达到精度要求。

因此，磨削在机械制造业中的应用日益广泛。

二、砂轮1．砂轮的组成砂轮是由磨料和结合剂经压坯、干燥、烧结而成的疏松体，由磨粒、结合剂和气孔三部分组成。

砂轮磨粒暴露在表面部分的尖角即为切削刃。

结合剂的作用是将众多磨粒粘结在一起，并使砂轮具有一定的形状和强度，气孔在磨削中主要起容纳切屑和磨削液以及散发磨削液的作用。