金属工艺各种表面切削加工课件
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第一章 金属切削过程及其控制(第一节)
轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
轨迹法形成发生线需要一个独立的成形运动。
第一章 金属切削过程及其控制
第一节 金属切削过程的基本知识 发生线的形成方法——轨迹法
轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
刀具切削刃与工件表面之间为点接触，通过刀具与工件之 间的相对运动，由刀具刀尖的运动轨迹来实现表面的成形。 被加工表面的形状精度主要取决于机床切削运动的精度。 刀尖轨迹法是利用非成形刀具，在一定的切削运动下，由刀尖 轨迹获得零件所需表面的方法。
第一章 金属切削过程及其控制
1.2 加工表面和切削用量三要素 一、基本概念
（二）切削层及切削用量三要素——切削层 切削层是指在切削过程中，刀具的切削刃一次走刀所切
除的工件材料层。切削层的截面尺寸参数称为切削层参数。
切削层形状、尺寸直接影响着切削过程的变形、刀具承 受的负荷以及刀具的磨损。
第一章 金属切削过程及其控制
为：简单成形运动和复合成形运动。
简单成形运动：如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运
动或直线运动构成的，则此成形运动称为简单成形运动。
一般以主轴的旋转，刀架或工作台的直线运动的形式出现，
用A表示直线运动，用B表示旋转运动。
第一章 金属切削过程及其控制
第一节 金属切削过程的基本知识 表面成形运动
的，也可以是断续进行的，可以由工件完成，也可以由刀具完成，可
以是简单运动，也可以是复合运动。
第一章 金属切削过程及其控制 （一）切削成形运动与加工表面 按作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。 主运动：提供切削可能性的运 动。（速度最高，动力消耗最 大，有且只有一个） 进给运动：提供继续切削可能 性的运动。（速度低，有一个 或几个）
金属加工基础
第一章 金属切削加工基础
本章要点
金属切削的基本概念 刀具材料及选用 金属切削的基本现象与规律
切削条件的合理选用 常见金属切削加工方法、设备 及刀具
1
第一章 金属切削加工基础
第一节 金属切削基本概念
一、切削时的工件表面、切削运动和切削用量
切削时的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面
13
第一章 金属切削加工基础
பைடு நூலகம்A向
16 ° 13 ° 10 ° 60 ° 8°
12 ° A
12 ° 0°
90 ° 90 ° 21 °
7° 7°
7°
10 °
外圆车刀角度的标注
切断刀角度的标注
图 2 － 5 车 刀 角 度的 标 注
14
第一章 金属切削加工基础
刀具的工作角度
以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具 角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 刀具安装位置对工作角度的影响
直角切削与斜角切削 直角切削是指刀具主切削刃的刃倾角λs=0的切削；斜角切削是刀具 指主切削刃的刃倾角λs≠0的切削。前者主切削刃与切削速度向量成直角， 切屑流出方向沿切削刃的法向；后者主切削刃与切削速度向量不成直角， 切屑流出方向将偏离其切削刃方向。
20
第一章 金属切削加工基础
第二节 刀具材料及选用
高速钢刀具材料及其用途 构 成
加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素 的高合金工具钢。
22
第一章 金属切削加工基础
有较高的热稳定性，较高的强度、 韧性、硬度和耐磨性，且制造工艺简单， 但耐热性和耐磨性比硬质合金差。
本章要点
金属切削的基本概念 刀具材料及选用 金属切削的基本现象与规律
切削条件的合理选用 常见金属切削加工方法、设备 及刀具
1
第一章 金属切削加工基础
第一节 金属切削基本概念
一、切削时的工件表面、切削运动和切削用量
切削时的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面
13
第一章 金属切削加工基础
பைடு நூலகம்A向
16 ° 13 ° 10 ° 60 ° 8°
12 ° A
12 ° 0°
90 ° 90 ° 21 °
7° 7°
7°
10 °
外圆车刀角度的标注
切断刀角度的标注
图 2 － 5 车 刀 角 度的 标 注
14
第一章 金属切削加工基础
刀具的工作角度
以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具 角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 刀具安装位置对工作角度的影响
直角切削与斜角切削 直角切削是指刀具主切削刃的刃倾角λs=0的切削；斜角切削是刀具 指主切削刃的刃倾角λs≠0的切削。前者主切削刃与切削速度向量成直角， 切屑流出方向沿切削刃的法向；后者主切削刃与切削速度向量不成直角， 切屑流出方向将偏离其切削刃方向。
20
第一章 金属切削加工基础
第二节 刀具材料及选用
高速钢刀具材料及其用途 构 成
加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素 的高合金工具钢。
22
第一章 金属切削加工基础
有较高的热稳定性，较高的强度、 韧性、硬度和耐磨性，且制造工艺简单， 但耐热性和耐磨性比硬质合金差。
金属加工工艺
铸造成形
离心铸造-简介
离心铸造是将液态金属浇入绕水平或倾斜主轴旋 转着的铸型中，并在离心力的作用下凝固成铸件 的铸造方法。离心铸造可以是砂型的也可以是金
属型。
离心铸造主要用于生产空心旋转体铸件，如管子、 圆环等。
铸造成形
离心铸造-原理
铸造成形
离心铸造-特点
铸件组织致密，力学性能好，但其内表面质量较 差。离心铸造可以省去芯型，可以不设浇注系统。
金属切削加工
刨削-应用
金属切削加工
刨削-设备
金属切削加工
刨削-设备
金属切削加工
铣削-简介
铣削：铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在 毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。铣削用的 机床有卧式铣床或立式铣床，也有大型的龙门铣
床。这些机床可以是普通机床，也可以是数控机
床。
金属切削加工
铣削-应用
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型 材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而 获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加
工方法。
锻压成形
冲压-原理
锻压成形
冲压-原理
锻压成形
冲压-原理
锻压成形
锻压成形
自由锻-简介
是指用简单的通用性工具，或在锻造设备 的上下砧铁之间直接对 坯料施加外力，使坯料
铸造成形
熔模铸造-简介
熔模铸造是用易熔材料（如蜡料）制成模样。在 模样包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样 （熔出蜡料）后经高温烧焙即可浇注的铸造方法。 熔模铸造适用制作各种形状复杂的小铸件。
铸造成形
熔模铸造-原理
铸造成形
熔模铸造-特点
铸件尺寸精确、表面光洁。但工艺过程复杂、生 产周期长、铸件成本高，由于铸型强度不高，所 以不能制造尺寸较大的铸件。
金属材料加工工艺 ppt课件
可根据需要轧制各种断面形状的薄壁、多角度弯曲的型钢，广泛用于大型构件和壳体的成 型或造型，制作骨架或加强筋。
直径在5～9mm的轧制圆钢
规格为宽500～1500mm，长500～4000mm，分冷轧或热轧特厚钢板（厚度大于60mm）、厚 钢板（厚4～60mm）、薄钢板（厚0.2～4mm）。
热轧钢带厚2～6mm，宽为20～300mm，长度不小于4000mm，成卷供应。 冷轧钢带厚0.05～3mm，宽为5～200mm，长度不小于4000mm，成卷供应。
一合金钢的分类及牌号分类编号方法举例低合金高强度钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音首位字母q屈服强度的数值质量等级符号abcde三个部分按顺序排列q质量等级符号屈服强度rel数值nmm2屈服强度屈字汉语拼音首位字母合金结数字化学元素符号数字前面的数字表示钢的平均含碳量以万分之几表示
三、表面热处理
对于承受弯曲、扭转、冲击等动载荷，同时又承受强烈摩擦 的零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴等，一般要求表面具有高的强 度、硬度、耐磨性和疲劳强度，而心部则应具有良好的综合机 械性能。
2.4 常用的黑色金属
金属种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。 黑色金属包括铁、锰、铬及它们的合金。工业产品设计中，应 用最广泛的金属材料主要是钢铁材料。钢是以铁碳合金为主要 构成，它包括碳素钢及合金钢两大类。
2.4.1 概述
自然界中，铁很少以纯铁状态出现，而是以称为铁矿石的化 合物形式出现。因此，钢的制取较复杂：先要将铁矿石在高炉 中用碳或一氧化碳还原得到生铁(C>2.11%)，这一过程称铁的 冶炼。然后将生铁与废钢在炼钢炉中炼成钢，这一过程称钢的 冶炼。常用的炼钢炉有平炉、转炉、电弧炉、电渣重熔炉等。
金属材料表面处理与装饰技术一般具有双重作用和功效。金 属材料表面处理及装饰的功效一方面是保护产品，即保护材质 表面所具有的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美，并延长 产品的使用寿命，有效地利用材料资源；另一方面起到美化、 装饰产品的作用，使产品高雅含蓄，表面有更丰富的色彩、光 泽变化，更有节奏感和时代特征，从而有利于提高产品的商品 价值和竞争力。
金属工艺学课件
金工实习理论—冷加工
条件：材料б↗（塑性大）硬度HRC↘ V↗ f↘γ↗
解释: 材料б↗
V↗θ°C↗
刀具前刀面金属微熔状态起
润滑作用
f↘切屑厚度小，金属层不易断裂 γ↗切屑变形小，金属层不易断裂 优点：切削力较平稳（不易振动）加工表面光滑（Ra↘） 缺点: 断屑困难，易缠绕工件和刀具，损坏刀具刮伤工件。 注意：需要有断屑措施。
车削细长轴时取主偏角等于75～90°的车刀； 副偏角为5°～15°。
4. 刀具的工作角度
金工实习理论—冷加工
1)刀尖安装高低对工作角度的影响
刀尖与工件回转中心等高 γ0e = γ0
刀尖高于工件回转中心 γ
0e＞γ 0
α0e = α0
α
0e＜α 0
刀尖低于工件回转中心
γ
0e＜γ 0
α
0e＞α 0
金工实习理论—冷加工
Fc vc Pm KW 1000 60
四、切削热和切削液 (一) 切削热的产生、传出及对加工的影响 1.切削热的主要来源 ①切削层的弹塑性变形（是热
量的主要来源）；
②刀具与工件之间的摩擦；
③刀具与切屑之间的摩擦。
金工实习理论—冷加工
2.切削热产生的三个区域 ①剪切面：弹塑性变形； ②刀具前刀面与切屑接触区； ③主后刀面与工件接触区。 3.切削热的传出途径及对切削加工的影响 75%——切屑 改变切屑的颜色，银白色或淡黄色 温度不高/紫色或紫黑色温度较高； 切削热 20%——工件 受热膨胀或变形，影响精度↘ 磨削时易退火； 4% ——刀具 HRC↘ 耐磨性↘ 刀具寿命↘ 1% ——空气
3）热处理性好，淬火不易变形
制造形状复杂的低速切削的刀具。如：铰刀、 用途： 丝锥、板牙等。
第一章 金属切削基本知识
刀具角度对加工过程的影响
1. 前角（0） ① 减小切屑的变形；
作用 ② 减小前刀面与切屑之间的摩擦力。
a .减小切削力和切削热； 所以 0 ： b .减小刀具的磨损；
c .提高工件的加工精度和表面质量。
0
0选择：
加工塑性材料和精加工—取大前角（ 0 ） 加工脆性材料和粗加工—取小前角（0 ）
前角（0）可正、可负、也可以为零。
➢ 偏挤压：金属材料一部分受挤压时 ，OB线以下金属由于母体阻碍，不 能沿AB线滑移，而只能沿OM线滑移
F
B
O
a）正挤压
45° M A F
BO
b）偏挤压
➢ 切削：与偏挤压情况类似。弹性变
M
形→剪切应力增大，达到屈服点→产 生塑性变形，沿OM线滑移→剪切应
O F
力与滑移量继续增大，达到断裂强度
c）切削
后角（ 0）只能是正的。
精加工： 0= 80~120 粗加工： 0= 40~80 3 . 主偏角（kr）
作用：改善切削条件，提高刀具寿命。
减小kr：当ap、f 不变时，则 aw 、ac — 使切削条件得到改善，提高了刀具寿命。
dw
ap
dm
但减小kr
Fy 、
n
Fx ，加大工件的变形
挠度，使工件精度降
化学惰性
低 惰性大 惰性小 惰性小 惰性大
耐磨性 低 加工质量
低
较高
高 最高
最高
很高
一般精度 Ra≤0.8 Ra≤0.8 IT7-8 IT7-8
高精度 Ra=0.1-0.05
IT5-6
Ra=0.4-0.2
IT5-6 可替代磨削
低速加 加工对象 工一般
《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第10章
2.钻削用量
1）钻削速度
vc
πdn 1 000
2）进给量和每齿进给量 3）背吃刀量
fz
f 2
ap d / 2
2022年7月23日星期六
3.钻削的工艺特点 1）导向定心问题 导向定心问题包括以下几点：
（1）预钻锥形定心孔，应先用小顶角、大直径麻花钻或中心 钻钻一个锥形坑，再用所需尺寸的钻头钻孔。
（2）对于大直径孔（直径大于30 mm），常采用在钻床上分两 次钻孔的方法，即第一次按小于工件孔径钻孔，第二次再按要求 尺寸钻孔。第二次钻孔时由于横刃未参加工作，因而钻头不会出 现由此引起的弯曲。
2022年7月23日星期六
套料钻 1—料芯； 2—导向块； 3—刀体； 4—刀齿
10.5 铰刀
10.5.1 铰刀的分类
铰刀使用方式可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为 直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式铰刀和 可调式铰刀两种。机用铰刀又可分为带柄式铰刀和成套式铰刀。
2022年7月23日星期六
几种常见的铰刀
10.5.2 铰削特点
铰削的加工余量一般小于0.1 mm，铰刀的主偏角一般小于45°，因 此，铰削时切削厚度很小，仅为0.01～0.03 mm。铰削过程除主切削刃 正常的切削作用外，还对工件产生挤刮作用，因此，它是一个复杂的切 削和挤压摩擦过程。 1.铰削精度高
铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削加工余量小， 切削速度低，且综合了切削和修光的作用，能获得较高的加工精度和表 面质量。 2.铰削效率高
1
2
3
孔的深度与直径之比 较大（一般大于10）， 钻杆细长，刚性差， 工作时容易产生偏斜 和振动，因此，孔的 精度及表面质量难以 控制。
1）钻削速度
vc
πdn 1 000
2）进给量和每齿进给量 3）背吃刀量
fz
f 2
ap d / 2
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3.钻削的工艺特点 1）导向定心问题 导向定心问题包括以下几点：
（1）预钻锥形定心孔，应先用小顶角、大直径麻花钻或中心 钻钻一个锥形坑，再用所需尺寸的钻头钻孔。
（2）对于大直径孔（直径大于30 mm），常采用在钻床上分两 次钻孔的方法，即第一次按小于工件孔径钻孔，第二次再按要求 尺寸钻孔。第二次钻孔时由于横刃未参加工作，因而钻头不会出 现由此引起的弯曲。
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套料钻 1—料芯； 2—导向块； 3—刀体； 4—刀齿
10.5 铰刀
10.5.1 铰刀的分类
铰刀使用方式可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为 直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式铰刀和 可调式铰刀两种。机用铰刀又可分为带柄式铰刀和成套式铰刀。
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几种常见的铰刀
10.5.2 铰削特点
铰削的加工余量一般小于0.1 mm，铰刀的主偏角一般小于45°，因 此，铰削时切削厚度很小，仅为0.01～0.03 mm。铰削过程除主切削刃 正常的切削作用外，还对工件产生挤刮作用，因此，它是一个复杂的切 削和挤压摩擦过程。 1.铰削精度高
铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削加工余量小， 切削速度低，且综合了切削和修光的作用，能获得较高的加工精度和表 面质量。 2.铰削效率高
1
2
3
孔的深度与直径之比 较大（一般大于10）， 钻杆细长，刚性差， 工作时容易产生偏斜 和振动，因此，孔的 精度及表面质量难以 控制。
《金属工艺学》课件
金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介：将熔融的金属倒入模具中，冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料：铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点：可生产复杂形状的零件，成本低，生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法：自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺：将金属加热到一 定温度，通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具：包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法：包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数：包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量：包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率：包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理：通过改变金属的微观结构， 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的：保护金 属表面，提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法：电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀：利用电 解原理，在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂：利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面，形成一层
保护层
热浸镀：将金 属加热到一定 温度，使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化：利用人工智能技术， 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化：利用数字化技术， 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化：采用环保技术和材 料，实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗：提高能源利用效率， 降低生产过程中的能源消耗
循环利用：提高金属材料的回收利 用率，实现资源的循环利用
添加标题
添加标题
第三章 常用金属切削加工方法ppt课件
2）铰刀比扩孔钻齿数多，导向好，芯部直径大，刚 性好，且修光刃具有导向、修光、校准孔的作用， 刀具制造精度较高。
精度可达IT9～IT6，Ra1.6 ～0.4 m。
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
（三）镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
主要用于加工小型零件，单件小批量生产， 在维修车间和模具车间应用较多
（二）龙门刨床 1．龙门刨床因有一个“龙门”式的框架结构而
得名，用于加工大型或重型工件，也可以多 个工件同时加工。 2．切削主运动虽然还是直线往复运动，但它是 由工件来完成的，刨刀只作进给运动。
3．特点：传动平稳、操作方便、适应性强，加工精 度高、生产率较高等。
各种安装方法的特点和应用
二、车削的工艺特点
1、易于保证加工面间的位置精度 2、切削过程平稳 3、生产率高 4、应用范围广 5、刀具简单
三、车削的应用
（一）车削外圆
1、一般外圆面的车削
2、特殊外圆面的车削
（1）细长轴的车削
1）顶尖安装配合中心架或跟刀架做为附加支承，以 增加细长轴的刚性，减少由于刚性不足产生的加工缺 陷 2）采用90°主偏刀，并配合3°左右的正刃倾角，以 减少径向分力
2） 精度和表面质量要求较高的孔，或内表面 形状特殊的孔需用钻孔作为预加工工序。
3）内螺纹攻螺纹前所需底孔
2．立式钻床
由电动机把原动力经主轴 变速箱传给主轴，使主轴 带动钻头旋转。同时也把动 力传给进给箱，使主轴自动 作轴向进给运动。搬动手 柄，也可实现手动进给。进 给箱和工作台可沿立柱导轨上 下，移动以适应各种尺寸 工件的加工。
精度可达IT9～IT6，Ra1.6 ～0.4 m。
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
（三）镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
主要用于加工小型零件，单件小批量生产， 在维修车间和模具车间应用较多
（二）龙门刨床 1．龙门刨床因有一个“龙门”式的框架结构而
得名，用于加工大型或重型工件，也可以多 个工件同时加工。 2．切削主运动虽然还是直线往复运动，但它是 由工件来完成的，刨刀只作进给运动。
3．特点：传动平稳、操作方便、适应性强，加工精 度高、生产率较高等。
各种安装方法的特点和应用
二、车削的工艺特点
1、易于保证加工面间的位置精度 2、切削过程平稳 3、生产率高 4、应用范围广 5、刀具简单
三、车削的应用
（一）车削外圆
1、一般外圆面的车削
2、特殊外圆面的车削
（1）细长轴的车削
1）顶尖安装配合中心架或跟刀架做为附加支承，以 增加细长轴的刚性，减少由于刚性不足产生的加工缺 陷 2）采用90°主偏刀，并配合3°左右的正刃倾角，以 减少径向分力
2） 精度和表面质量要求较高的孔，或内表面 形状特殊的孔需用钻孔作为预加工工序。
3）内螺纹攻螺纹前所需底孔
2．立式钻床
由电动机把原动力经主轴 变速箱传给主轴，使主轴 带动钻头旋转。同时也把动 力传给进给箱，使主轴自动 作轴向进给运动。搬动手 柄，也可实现手动进给。进 给箱和工作台可沿立柱导轨上 下，移动以适应各种尺寸 工件的加工。
第三章 金属切削加工
二.工艺特点
4.刀具结构简单； 车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较 方便，这就便于根据具体加工要求，选用合理的角度。因 此，车削的适应性较广，并且有利于加工质量和生产效率 的提高。
三. 车削的应用
车削加工是在车床上靠工件的旋转运动（主 运动）和刀具的直线运动（进给运动）相组合， 形成加工表面轨迹来加工工件的。 车削加工的范围很广，归纳起来，其加工的 各类零件具有一个共同的特点——带有旋转表面。 它可以车外圆、车端面、切槽或切断、钻中心孔、 钻孔、扩孔、铰孔、车内孔、车螺纹、车圆锥面、 车特形面、滚花、车台阶和盘绕弹簧等。 如果在车床上装上其它附件和夹具，还可进 行镗削、磨削、珩磨、抛光以及加工各种复杂形 状零件的外圆、内孔等。
四. 铣削的工艺特点及应用 1. 铣削的工艺特点 （1）加工范围广（可铣平面、凸台、园弧面、
沟槽、螺旋槽、齿轮等） ； （2）铣削没有空行程，可采用比较高的切削速 度，铣刀又是多齿刀具，故生产率高；
（3）铣削加工精度高，精铣平面的精度为： IT9～IT7，Ra3.2～1.6µ m。 （4）铣削是断续切削，容易引起振动。
2. 加工方法 （1）钻孔 钻孔是一种孔的粗加工 方法，既适宜于单件小批量 生产，也适宜于大批量生产。 钻头 钻头（麻花钻）是最 常用的孔加工工具，通常 由高速钢制成。
标准麻花钻由3个部分组成：
装夹部分：是钻头的尾部，用于
与机床联接，并传递扭矩和轴向力。
按麻花钻直径的大小，分为直柄
（直径<12mm）和锥柄（直径>12mm）两种。
端铣的面铣刀直接安装在铣床主轴端部刀具系统刚性好同时刀齿可镶硬质合金刀片易于采用大的切削用量进行强力切削和高速切削使生产率得到提高而且工件已加工表面质量也得到提高
金属切削工艺
金属切削工艺金属切削工艺是制造业中常见的一种加工方法，通过使用切削工具将金属材料从工件上削除，以达到所需的形状和尺寸。
金属切削工艺广泛应用于各种行业，包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
金属切削工艺的主要过程包括车削、铣削、钻削和刨削。
在车削过程中，工件固定在旋转的主轴上，并利用切削工具将其外部表面削除，以达到所需的直径和长度。
铣削是通过旋转的切削刀具在工件上移动来削除材料，以达到所需的平面形状。
钻削是用专门的钻头将圆孔钻入工件中。
刨削是将切削刀具沿工件表面移动，以削除不规则的材料。
金属切削工艺的优点是可以加工各种不同类型的金属材料，包括铁、钢、铝、铜等。
它可以实现高精度和高表面质量，并且可以加工复杂的形状和轮廓。
此外，金属切削工艺还可以与其他加工方法结合使用，如电火花加工、激光切割等，以满足特定的加工需求。
然而，金属切削工艺也存在一些挑战。
首先，切削过程中会产生大量的切屑和切削热量，需要及时清理和冷却。
其次，切削工具的磨损和折断是常见的问题，需要定期更换和维护。
此外，金属切削工艺通常需要较长的加工时间和较高的能耗。
随着工业技术的发展，金属切削工艺也在不断创新和改进。
例如，引入了先进的数控机床和切削工具，提高了加工效率和精度。
另外，使用切削液和切削润滑剂可以减少切削热量和工具磨损，提高加工质量。
还有一些新兴的切削工艺，如超声波切削、水射流切削等，正在逐渐应用于实际生产中。
总之，金属切削工艺是一种重要的制造工艺，具有广泛的应用和发展前景。
随着技术的进步和创新的推动，金属切削工艺将继续发展，为制造业带来更高效、精确和可持续的加工解决方案。
《金属切削原理》课件
金属切削在机械制造中的应用
加工精度：金属切削可以精确地加工出各种形状和尺寸的零件 加工效率：金属切削可以提高生产效率，缩短生产周期 加工范围：金属切削可以加工各种金属材料，包括钢、铝、铜等 加工质量：金属切削可以保证加工质量，提高产品的可靠性和耐用性
金属切削在航空航天领域的应用
飞机制造：金属 切削用于制造飞 机机身、机翼、 发动机等部件
新材料硬度 高，耐磨性 好，对刀具 寿命和加工 效率产生影 响
新材料热导 率低，切削 过程中热量 难以散发， 对刀具和工 件产生影响
新材料化学 活性强，易 与刀具材料 发生化学反 应，影响刀 具寿命和加 工质量
新材料加工 难度大，对 刀具材料和 加工工艺提 出更高要求
新材料加工 过程中产生 的废料处理 问题，对环 保和资源利 用提出挑战
切削热的ห้องสมุดไป่ตู้生与散失
切削热的产生：刀具与工件之间的摩擦和剪切作用 切削热的散失：通过刀具、工件和切屑的传导、对流和辐射等方式 切削热的影响：影响刀具寿命、工件加工精度和表面质量 切削热的控制：通过优化刀具材料、切削参数和冷却方式等手段
切削表面的形成与变化
切削过程：刀具与工件之间的相对运动 切削力：刀具与工件之间的相互作用力 切削温度：刀具与工件之间的摩擦热 切削表面：刀具与工件之间的接触面
火箭制造：金属 切削用于制造火 箭发动机、燃料 箱、控制系统等 部件
卫星制造：金属 切削用于制造卫 星外壳、太阳能 电池板、天线等 部件
空间站制造：金 属切削用于制造 空间站外壳、太 阳能电池板、生 命支持系统等部 件
金属切削在汽车工业领域的应用
汽车零部件制造：金属切削用于生产汽车发动机、变速箱、底盘等零部件 汽车车身制造：金属切削用于生产汽车车身、车门、车窗等车身部件 汽车模具制造：金属切削用于生产汽车模具，如冲压模具、注塑模具等 汽车维修与保养：金属切削用于汽车维修与保养，如更换损坏的零部件、修复车身损伤等
金属切削加工原理及设备ppt课件
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
金属切削基础ppt课件
21
基面
基面Pr： “通过主切削刃上选定 点垂直于主运动方向的 平面”
22
切削平面
2.切削平面Ps： 3.通过主切削刃上选定 点，与切削刃相切并垂 直于基面的平面
23
主剖面
主剖面Po： 通过主切削刃上选定点，并 同时垂直于基面和切削平面 的平面
24
法平面
法平面Pn: 通过主切削刃上选定点，并垂直 于切削刃的平面。
热塑性差，不宜制造成大截面刀具。
B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成 的钢 ）典型牌号：Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2
优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性 。 缺点：高温切削性能和W18相比稍差。
66
高性能高速钢
在通用型高速钢的基础上，通过调整基本 化学成分并添加其他合金元素，使其常温 与高温力学性能得到显著提高
45
刀具的工作角度
•刀杆轴线安装的偏 斜的影响: •改变了主偏角和副 偏角 •(也就是说：实际的 主偏角和标注时的 主偏角不同)
46
刀具的工作角度
进给运动的 影响
进给量改变了 合成运动的方 向
(从而改变了基 面的位置以及 其他面的位置, 影响所有的角 度)
47
刀具的工作角度
刀尖的安装位 置的影响
63
高速钢
概念：
高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元 素较多的工具钢
性质：
①、具有良好的热稳定性 ②、具有较高强度和韧性 ③、具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性
64
高速钢的分类
普通高速钢 钨系高速钢 钨钼钢
高性能高速钢
65
普通高速钢
A、钨系高速钢（简称 W18） 典型牌号：W18Cr4V 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，
基面
基面Pr： “通过主切削刃上选定 点垂直于主运动方向的 平面”
22
切削平面
2.切削平面Ps： 3.通过主切削刃上选定 点，与切削刃相切并垂 直于基面的平面
23
主剖面
主剖面Po： 通过主切削刃上选定点，并 同时垂直于基面和切削平面 的平面
24
法平面
法平面Pn: 通过主切削刃上选定点，并垂直 于切削刃的平面。
热塑性差，不宜制造成大截面刀具。
B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成 的钢 ）典型牌号：Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2
优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性 。 缺点：高温切削性能和W18相比稍差。
66
高性能高速钢
在通用型高速钢的基础上，通过调整基本 化学成分并添加其他合金元素，使其常温 与高温力学性能得到显著提高
45
刀具的工作角度
•刀杆轴线安装的偏 斜的影响: •改变了主偏角和副 偏角 •(也就是说：实际的 主偏角和标注时的 主偏角不同)
46
刀具的工作角度
进给运动的 影响
进给量改变了 合成运动的方 向
(从而改变了基 面的位置以及 其他面的位置, 影响所有的角 度)
47
刀具的工作角度
刀尖的安装位 置的影响
63
高速钢
概念：
高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元 素较多的工具钢
性质：
①、具有良好的热稳定性 ②、具有较高强度和韧性 ③、具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性
64
高速钢的分类
普通高速钢 钨系高速钢 钨钼钢
高性能高速钢
65
普通高速钢
A、钨系高速钢（简称 W18） 典型牌号：W18Cr4V 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，
金属工艺学第一章 金属切削基础知识
主要的影响因素
切削速度 （切中碳钢） <5m/min不产生 5~50m/min形成
控 制 措 降低塑性 施
(正火、调质)
>100 m/min不形成 选用低速或高速
冷却润滑条件
300~500oC最易产 生 >500oC趋于消失
选用切削液
第三节 金属切削过程
三、切削力与切削功率
1、切削力的构成与分解
切削力的来源
热处理变形 不需要
用途
各种刀片
1200
（12~14）
高硬度钢材 精加工
人造金刚石
HV10000 (硬质合金为 HV1300~1800)
700~800
不宜加工钢铁材 料
第二节 刀具材料及刀具构造
三、刀具角度
各种刀具的切削部分形状
第二节 刀具材料及刀具构造
二、刀具角度
1、车刀切削部分的组成
三面
两刃 一尖
（2）作用 ①冷却 ②润滑
第三节 金属切削过程
五、刀具磨损和刀具耐用度
1、刀具磨损形式
（1）前刀面磨损 （2）后刀面磨损 (通常以后刀面磨损值VB表示刀具磨损程度) （3）前后刀面同时磨损
2、刀具磨损过程：
前面磨损、后面磨损、前后面同时磨损 。 刀具磨损过程： 初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段
刀尖高低对刀具工作角度的影响
车刀刀杆安装偏斜对刀具角度的影响
② 进给运动的影响
第二节 刀具材料及刀具构造
三、刀具结构
刀具的结构形式很多，有整体式、焊接式、机夹 不重磨式等。
目前一般整体式的多为高速钢车刀，其结构简单， 制造、使用都方便。而对于贵重刀具材料，如硬质合 金等，可采用焊接式或机夹不重磨式。焊接式车刀结 构简单、紧凑、刚性好，可磨出各种所需角度，应用 广泛。
金属切削原理与刀具(课)课件
切削和高硬度材料加工。
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
第七章刮削和研磨ppt课件
方块作“导靠”，金属方块和工件紧密地靠在一起，并跟工件一起研 磨，如图8—22所示。以保持研磨面与侧面的垂直。
a)研磨90°角尺测量基面
b) 研磨90°角尺的圆弧
图6—2 狭窄平面的研磨
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第六节
研磨的工艺方法
三、圆锥面研磨
研磨用的研磨棒（套）工作部分的长度应是工件 研磨长度的1.5倍左右，锥度必须与工件锥度相同。 其结构有固定式和可调式两种
左向螺旋槽
研磨剂中有的研磨液，如氧化铬、硬脂酸等化学材料，在研磨 时起化学作用。在研磨过程中，加了这些研磨剂后，工件表面与空气 接触，很快形成一层极薄的氧化膜，而氧化膜又很容易被磨粒磨掉， 这就是研磨的化学作用。
在研磨过程中，氧化膜迅速形成（化学作用），又不断地被磨 掉（物理作用）。经过这样的多次反复，工件表面很快地达到预定要 求。由此可见，研磨加工体现了物理和化学的综合作用。
第五节 研具和研磨剂 二、研磨剂
研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂。 1.磨料
磨料在研磨中起切削作用，研磨工作的效率、精度和表面粗糙 度，都与磨料有密切的关系。
刚玉类磨料
常用磨料有三类： 碳化物磨料
金刚石磨料 常用磨料的名称、代号、特性及其应用范围在表5—1中，表达较 为详细。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
a)研磨90°角尺测量基面
b) 研磨90°角尺的圆弧
图6—2 狭窄平面的研磨
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第六节
研磨的工艺方法
三、圆锥面研磨
研磨用的研磨棒（套）工作部分的长度应是工件 研磨长度的1.5倍左右，锥度必须与工件锥度相同。 其结构有固定式和可调式两种
左向螺旋槽
研磨剂中有的研磨液，如氧化铬、硬脂酸等化学材料，在研磨 时起化学作用。在研磨过程中，加了这些研磨剂后，工件表面与空气 接触，很快形成一层极薄的氧化膜，而氧化膜又很容易被磨粒磨掉， 这就是研磨的化学作用。
在研磨过程中，氧化膜迅速形成（化学作用），又不断地被磨 掉（物理作用）。经过这样的多次反复，工件表面很快地达到预定要 求。由此可见，研磨加工体现了物理和化学的综合作用。
第五节 研具和研磨剂 二、研磨剂
研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂。 1.磨料
磨料在研磨中起切削作用，研磨工作的效率、精度和表面粗糙 度，都与磨料有密切的关系。
刚玉类磨料
常用磨料有三类： 碳化物磨料
金刚石磨料 常用磨料的名称、代号、特性及其应用范围在表5—1中，表达较 为详细。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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金属工艺各种表面切削加工 课件
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第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
机床和分类与编号 1.机床的分类 机床主要按使用刀具和加工性质，分为： 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺 纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、切割 机床、电加工机床和其他机床等共12类。 在同一类机床中，按照加工精度不同，又 分为普通机床、精密机床和高精度机床三个等 级；按使用范围，分为通用机床和专用机床； 按自动化程度，分为手动机床、机动机床、半 自动机床和自动机床；按尺寸和质量，可分为 一般机床和重型机床等。
刀架——固定和安装刀具； 尾座——安装孔加工刀具，并可支承长 工件；
床身——支承各部件。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
二、车削基本工艺
1.卡盘——装夹轴类、盘套类工件。有三爪卡
盘、四爪卡盘和花盘
2.顶尖 ——装夹实心轴类零件。
3.心轴——盘套类零件的装夹。
4.中心架和跟刀架——加工细长轴类工件，提高
一、车床 （一）卧式车床的组成 由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾 座、床身、电气箱、床脚等组成。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
CA6140车床
金属工艺学
主轴箱——改变齿轮的啮合获得合适的 主轴转速；
进给箱——传递运动，改变进给速度； 溜板箱——改变运动方向，并有互锁保 护装置
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
在拉床上用拉刀加工工件的工艺过程， 称为拉削加工。拉削工艺范围广，不但可以 加工各种形状的通孔，还可以拉削平面及各 种组合成形面。由于受拉刀制造工艺以及拉 床动力的限制，过小或过大尺寸的孔不适宜 拉削加工（拉削孔径一般为10～100mm， 孔 的深径比一般不超过5），盲孔、台阶孔和 薄壁孔也不适宜拉削加工。
运动和工件的旋转运动。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
2.机床的型号编制方法
机床的型号是用来表示机床类别、主要
参数和主要特性的代号。机床的型号编制采 用汉语拼音和阿拉伯数字按一定规律组合的 方式来表示。例如，CM6132精密卧式车床 ，其型号中的代号及数字的含义如下：
CM
6
1
32
类代号
车床 类
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
（1）立式钻床：适用于中小工件的单件 ， 小批量生产。
（2）摇臂钻床：适用于加工一些大而重 的工件上的孔（工件不动，移动主轴）
（3）其他钻床：台式钻床是一种小型钻 床，常安装在台桌上，用来加工直径<13mm 的孔；中心孔钻床用来加工轴类零件两端面 上中心孔；深孔钻床用于加工孔深与直径比 l/d>5深孔。
特性代号 级别代号 系列代号 主参数代号
精密 落地及 卧式 最大回转 卧式 车床 直径320mm
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
3.新旧型号机床的区别 （1）新型号机床分别用一位数表示组和系 代号，而旧型号没有组和系之分；
如：C618 、C6136 （2）新型号机床的改进顺序号用字母表示， 而旧型号在型号末尾用数字表示； 如：C6140A、C620-1 （3）新型号机床的特性代号在类代号后， 而旧型号的类代号则在型号的末尾。 如：CA6140、X62W
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
Z5132 Z5140A Z5150
第17章 各种表面的 加工
立式钻床
金属工艺学
ZQ5040A
摇臂钻床，设计精 巧，外型美观、维修方 便，主轴箱、摇臂、内 外柱采用手动机械夹紧 机构，转速和进给量范 围宽，机床操作集中， 灵巧可靠，有足够的刚 性和较大的功率。可用 来钻孔、扩孔、锪平面、 铰孔、攻螺纹，有工艺 装备时，还可用来镗孔。 广泛适用于机械加工各 部门。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
17.2.1 车削加工 车床主要用于外圆表面加工，生产上常 用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、自 动和半自动车床等，其中卧式车床应用最广 。 图17.2为CA6140车床，图17.3为外圆表面在 车床上的车削及所用刀具。 车外圆分为粗车、半精车和精车.
第17章 各种表面的 加工
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
圆孔拉刀的结构及拉削过程
金属工艺学
小径定心渐开线花键拉刀
第17章 各种表面的
加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
键槽拉刀
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
花键拉刀
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
伞形顶尖
第17章 各种表面的 加工
顶尖
金属工艺学
回转顶尖
CA6140
第17章 各种表面的 加工
车床尾座
金属工艺学
C620
（五）车锥面
1.小滑板转位法——适用于加工短锥面 ；
2.偏移尾座法——加工锥角较小的外锥 面。
式中，L——工件长度（mm）；
C——锥度；l——锥面长度（mm）
D、d——分别为锥面大小端直径；
（2金）属工成艺学形槽
（3）螺旋
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
二、刨削、插削加工
（一）刨床与插床
1.牛头刨床
牛头刨床由床身、底座、横梁、工作
台、滑枕和刀架等组成。
运动：刀具和工件的直线运动
应用：刨削平面和刨槽。
2.龙门刨床
由床身、立柱、横梁、工作台、垂直刀
架和侧刀架、变速装置及电气系统等组成。
铣刀 第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
（三）铣削基本工艺
1.铣平面
（1）端铣和周铣
1）端铣的表面较光洁 2）端铣较平稳
3）端铣的精度较高 高
4）端铣的生产率较
5）周铣的刀具使用寿命较低
6）周铣的加工范围广泛
（2）顺铣与逆铣
1）顺铣刀具使用寿命较高
2）顺铣加工过程平稳
3）顺铣时工件台可能窜动
2.铣槽 第 加（1工7章1各）种表普面的通槽
3.插床
（二）刨削加工
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
牛头刨床
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
龙门刨床
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
插金床属工艺学
三、拉削加工 主运动为拉刀的平稳低速直线运动。 特点：（1）拉削生产率高
（2）拉削加工质量较高 （3）拉刀使用寿命长 （ 4）排屑和散热较困难 （5）拉刀制造复杂，成本高
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
1.应用：镗床是一种主要用镗刀在工件上加 工孔的机床。通常用于加工尺寸较大，精度要 求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距 和位置精度要求较高的孔。如箱体上的孔，还 可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。
四爪卡盘
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
花盘
金属工艺学
（二）车端面 粗车或加工大直径工件时，用弯头车刀由
外向里切削；精车或加工小直径时用右偏刀由 里向外切削。
（三）车槽与车断 车窄槽时，刀刃与槽宽相同；车宽槽时 用同样的车刀，依次横向进刀。 车断用车断刀。 （四）孔加工 钻孔时，刀具安装在尾架上； 车孔时，刀具安装在小刀架上纵向运动。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
牛头刨床刨平面的主运动是刨刀的直线运
动，进给运动是工件的直线运动，刀具由刀架
带动的直线进给运动；
龙门刨床刨平面的主运动是工件的直线运
动，进给运动是刨刀的直线运动；
铣床铣平面的主运动是铣刀的旋转运动，
进给运动是工件的直线运动；
外圆磨床磨外圆的主运动是砂轮（刀具）
的旋转运动，进给运动是砂轮（刀具）的直线
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
17.2 外圆表面的加工方法 在各种机械中，具有外圆表面的零件占 有很大比重，例如轴类、套筒类、圆盘类等 零件。外圆表面的技术要求包括：本身精度 （直径与长度的尺寸精度，圆度、圆柱度等 形状精度）；位置精度（与其它外圆面或孔 的同轴度、与端面的垂直度等）；表面质量 （粗糙度、表面硬度、残余应力等）。外圆 表面的加工方法主要有车削加工和磨削加工 。
用第于17章单各种件表面小的 批量生产。
加工
金属工艺学
§8.4 铣削、刨（插）削、拉削加工
一、铣削加工
多刃刀具，生产效率高，加工范围广。适
用于平面、沟槽、斜面及成形面加工等。
（一）铣床
1.铣床的组成和运动
床身、横梁、主轴、升降台、工作台。
主运动——刀具旋转运动；
进给运动——纵向、横向、垂直运动。
2.工件在铣床上的装夹
——锥角（°）；
第17章 各3种.靠表面的模法——用于加工锥面长
式中，P工——待加工螺纹螺距（或导程） （mm）；
P丝——车床丝杠螺距（mm）；
z1、z2、z3、z4——交换齿轮齿数。 （七）成形加工
双手操纵中、小滑板，控制横向、纵向
进给量。这种方法加工精度低，生产率，适
Z3032X10 摇臂钻床
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
数控立式钻床， 可进行钻、铰、镗、 锪、攻丝等工序。 整机刚性强、稳定 性好。机床采用适 宜于高速直线运动 的线性导轨结构， 具有较好的精度稳 定性和耐磨性。三 轴由数控系统和伺 服电机控制，定位 精度高。该机床编 程简单，操作方便， 易维护，适用于中 小批量及多品种的 机械加工。
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第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
机床和分类与编号 1.机床的分类 机床主要按使用刀具和加工性质，分为： 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺 纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、切割 机床、电加工机床和其他机床等共12类。 在同一类机床中，按照加工精度不同，又 分为普通机床、精密机床和高精度机床三个等 级；按使用范围，分为通用机床和专用机床； 按自动化程度，分为手动机床、机动机床、半 自动机床和自动机床；按尺寸和质量，可分为 一般机床和重型机床等。
刀架——固定和安装刀具； 尾座——安装孔加工刀具，并可支承长 工件；
床身——支承各部件。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
二、车削基本工艺
1.卡盘——装夹轴类、盘套类工件。有三爪卡
盘、四爪卡盘和花盘
2.顶尖 ——装夹实心轴类零件。
3.心轴——盘套类零件的装夹。
4.中心架和跟刀架——加工细长轴类工件，提高
一、车床 （一）卧式车床的组成 由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾 座、床身、电气箱、床脚等组成。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
CA6140车床
金属工艺学
主轴箱——改变齿轮的啮合获得合适的 主轴转速；
进给箱——传递运动，改变进给速度； 溜板箱——改变运动方向，并有互锁保 护装置
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
在拉床上用拉刀加工工件的工艺过程， 称为拉削加工。拉削工艺范围广，不但可以 加工各种形状的通孔，还可以拉削平面及各 种组合成形面。由于受拉刀制造工艺以及拉 床动力的限制，过小或过大尺寸的孔不适宜 拉削加工（拉削孔径一般为10～100mm， 孔 的深径比一般不超过5），盲孔、台阶孔和 薄壁孔也不适宜拉削加工。
运动和工件的旋转运动。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
2.机床的型号编制方法
机床的型号是用来表示机床类别、主要
参数和主要特性的代号。机床的型号编制采 用汉语拼音和阿拉伯数字按一定规律组合的 方式来表示。例如，CM6132精密卧式车床 ，其型号中的代号及数字的含义如下：
CM
6
1
32
类代号
车床 类
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
（1）立式钻床：适用于中小工件的单件 ， 小批量生产。
（2）摇臂钻床：适用于加工一些大而重 的工件上的孔（工件不动，移动主轴）
（3）其他钻床：台式钻床是一种小型钻 床，常安装在台桌上，用来加工直径<13mm 的孔；中心孔钻床用来加工轴类零件两端面 上中心孔；深孔钻床用于加工孔深与直径比 l/d>5深孔。
特性代号 级别代号 系列代号 主参数代号
精密 落地及 卧式 最大回转 卧式 车床 直径320mm
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
3.新旧型号机床的区别 （1）新型号机床分别用一位数表示组和系 代号，而旧型号没有组和系之分；
如：C618 、C6136 （2）新型号机床的改进顺序号用字母表示， 而旧型号在型号末尾用数字表示； 如：C6140A、C620-1 （3）新型号机床的特性代号在类代号后， 而旧型号的类代号则在型号的末尾。 如：CA6140、X62W
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
Z5132 Z5140A Z5150
第17章 各种表面的 加工
立式钻床
金属工艺学
ZQ5040A
摇臂钻床，设计精 巧，外型美观、维修方 便，主轴箱、摇臂、内 外柱采用手动机械夹紧 机构，转速和进给量范 围宽，机床操作集中， 灵巧可靠，有足够的刚 性和较大的功率。可用 来钻孔、扩孔、锪平面、 铰孔、攻螺纹，有工艺 装备时，还可用来镗孔。 广泛适用于机械加工各 部门。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
17.2.1 车削加工 车床主要用于外圆表面加工，生产上常 用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、自 动和半自动车床等，其中卧式车床应用最广 。 图17.2为CA6140车床，图17.3为外圆表面在 车床上的车削及所用刀具。 车外圆分为粗车、半精车和精车.
第17章 各种表面的 加工
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
圆孔拉刀的结构及拉削过程
金属工艺学
小径定心渐开线花键拉刀
第17章 各种表面的
加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
键槽拉刀
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
花键拉刀
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
伞形顶尖
第17章 各种表面的 加工
顶尖
金属工艺学
回转顶尖
CA6140
第17章 各种表面的 加工
车床尾座
金属工艺学
C620
（五）车锥面
1.小滑板转位法——适用于加工短锥面 ；
2.偏移尾座法——加工锥角较小的外锥 面。
式中，L——工件长度（mm）；
C——锥度；l——锥面长度（mm）
D、d——分别为锥面大小端直径；
（2金）属工成艺学形槽
（3）螺旋
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
二、刨削、插削加工
（一）刨床与插床
1.牛头刨床
牛头刨床由床身、底座、横梁、工作
台、滑枕和刀架等组成。
运动：刀具和工件的直线运动
应用：刨削平面和刨槽。
2.龙门刨床
由床身、立柱、横梁、工作台、垂直刀
架和侧刀架、变速装置及电气系统等组成。
铣刀 第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
（三）铣削基本工艺
1.铣平面
（1）端铣和周铣
1）端铣的表面较光洁 2）端铣较平稳
3）端铣的精度较高 高
4）端铣的生产率较
5）周铣的刀具使用寿命较低
6）周铣的加工范围广泛
（2）顺铣与逆铣
1）顺铣刀具使用寿命较高
2）顺铣加工过程平稳
3）顺铣时工件台可能窜动
2.铣槽 第 加（1工7章1各）种表普面的通槽
3.插床
（二）刨削加工
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
牛头刨床
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
龙门刨床
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
插金床属工艺学
三、拉削加工 主运动为拉刀的平稳低速直线运动。 特点：（1）拉削生产率高
（2）拉削加工质量较高 （3）拉刀使用寿命长 （ 4）排屑和散热较困难 （5）拉刀制造复杂，成本高
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
1.应用：镗床是一种主要用镗刀在工件上加 工孔的机床。通常用于加工尺寸较大，精度要 求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距 和位置精度要求较高的孔。如箱体上的孔，还 可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。
四爪卡盘
金属工艺学
第17章 各种表面的 加工
花盘
金属工艺学
（二）车端面 粗车或加工大直径工件时，用弯头车刀由
外向里切削；精车或加工小直径时用右偏刀由 里向外切削。
（三）车槽与车断 车窄槽时，刀刃与槽宽相同；车宽槽时 用同样的车刀，依次横向进刀。 车断用车断刀。 （四）孔加工 钻孔时，刀具安装在尾架上； 车孔时，刀具安装在小刀架上纵向运动。
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
牛头刨床刨平面的主运动是刨刀的直线运
动，进给运动是工件的直线运动，刀具由刀架
带动的直线进给运动；
龙门刨床刨平面的主运动是工件的直线运
动，进给运动是刨刀的直线运动；
铣床铣平面的主运动是铣刀的旋转运动，
进给运动是工件的直线运动；
外圆磨床磨外圆的主运动是砂轮（刀具）
的旋转运动，进给运动是砂轮（刀具）的直线
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
17.2 外圆表面的加工方法 在各种机械中，具有外圆表面的零件占 有很大比重，例如轴类、套筒类、圆盘类等 零件。外圆表面的技术要求包括：本身精度 （直径与长度的尺寸精度，圆度、圆柱度等 形状精度）；位置精度（与其它外圆面或孔 的同轴度、与端面的垂直度等）；表面质量 （粗糙度、表面硬度、残余应力等）。外圆 表面的加工方法主要有车削加工和磨削加工 。
用第于17章单各种件表面小的 批量生产。
加工
金属工艺学
§8.4 铣削、刨（插）削、拉削加工
一、铣削加工
多刃刀具，生产效率高，加工范围广。适
用于平面、沟槽、斜面及成形面加工等。
（一）铣床
1.铣床的组成和运动
床身、横梁、主轴、升降台、工作台。
主运动——刀具旋转运动；
进给运动——纵向、横向、垂直运动。
2.工件在铣床上的装夹
——锥角（°）；
第17章 各3种.靠表面的模法——用于加工锥面长
式中，P工——待加工螺纹螺距（或导程） （mm）；
P丝——车床丝杠螺距（mm）；
z1、z2、z3、z4——交换齿轮齿数。 （七）成形加工
双手操纵中、小滑板，控制横向、纵向
进给量。这种方法加工精度低，生产率，适
Z3032X10 摇臂钻床
第17章 各种表面的 加工
金属工艺学
数控立式钻床， 可进行钻、铰、镗、 锪、攻丝等工序。 整机刚性强、稳定 性好。机床采用适 宜于高速直线运动 的线性导轨结构， 具有较好的精度稳 定性和耐磨性。三 轴由数控系统和伺 服电机控制，定位 精度高。该机床编 程简单，操作方便， 易维护，适用于中 小批量及多品种的 机械加工。