《机械制造技术基础》前两章.ppt
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1、车削加工 最基本的机械加工方法。 以工件旋转作为主运动，通过刀具对工件实现
不同的进给运动，获得不同的工件形状。 主要形成回转表面，也可以加工平面。 ➢ 刀具沿平行于工件旋转轴线进给运动，形成内、
外圆柱面。 ➢ 刀具沿与轴线相交的斜线进给运动，形成内、
外圆锥面。 ➢ 刀具沿一条曲线进给运动，形成特定的旋转曲
缺点：切削厚度从零逐渐开始增大，切削之初存 在切削刃在加工表面的挤压滑行过程，加剧刀 具的磨损；逆铣将工件上抬，易引起振动。
生产中多采用逆铣。
工艺特点 ➢ 多刃切削，生产率较高。 ➢ 断续切削，散热条件较好。 ➢ 应用范围广泛。 ➢ 铣刀刀齿的切入切出形成冲击，切削过程容易
产生振动，限制表面质量的提高。
1、铣削加工
以刀具的旋转作为主运动，工件通过装夹在 机床的工作台上完成进给运动。
➢ 普通铣削一般加工平面、沟槽面等。
➢ 采用成形铣刀可以加工特定的曲面，如铣削 齿轮等。
➢ 数控铣床通过控制几个轴按一定关系联动， 采用球头铣刀，可以加工复杂曲面，如模具 型腔、叶轮叶片等。
铣削方式 按照完成切削的铣刀刀刃区分： ➢ 周铣：由铣刀的外圆面刀刃完成加工表面。 ➢ 端铣：由铣刀的端面刀刃完成加工表面。 加工特点： ➢ 端铣：加工质量好，多用于大平面铣削。 ➢ 周铣：适应性强，多用于小平面、沟槽和成形
面铣削。
按照铣削（周铣）时主运动速度方向与工件进给 方向的相同或相反区分：
➢ 顺铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动 方向相同。
缺点：切削力容易使工件和工作台一起向前窜动， 进给量突然增大引起打滑；铣削有硬皮的铸件 和锻件时，首先接触工件外皮，加剧刀具的磨 损。
➢ 逆铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动 方向相反。
➢ 龙门铣床：大型零件加工。
图1.8 卧式升降台铣床 1-床身 2-悬臂 3-铣刀心轴 4-挂架 5-工作台 6-床鞍 7-升降台 8-底座
图1.10 立式升降台铣床 1-立铣头 2-主轴 3-工作台
4-床鞍 5-升降台
图1.9 万能升降台铣床
图1.11 双轴圆形工作台铣床 1-主轴 2-立柱 3-圆工作台
面。 ➢ 车削还可以加工螺纹面、端平面、偏心轴等。
工艺特点 ➢ 适用范围广泛。 ➢ 容易保证被加工零件各表面的位置精度。 ➢ 可用于有色金属零件的精加工。 ➢ 切削过程比较平稳（切削力稳定、惯性小、冲
击小）。 ➢ 生产成本较低。 ➢ 加工的万能性好。
加工精度和表面粗糙度
➢ 普通车削：IT8～IT7，Ra6.3～1.6μm(▽4～ ▽6)。
➢ 精密车削：IT6～IT5，Ra0.4～0.1μm(▽8～ ▽10)。
➢ 超精密车削：Ra<0.04μm(▽11以上)。
2、车床 卧式车床，立式车床，转塔车床，自动和半自动
车床，仿形车床，数控车床等。
➢ 卧式车床：中小型零件加工。
➢ 立式车床：大型或重型零件加工。
➢ 转塔车床：形状比较复杂的小型零件加工，不 能加工螺纹。
机械制造技术基础
参考教材： 机械制造技术基础，贾振元、王福吉主编，科
学出版社，2011 机械制造技术基础（第3版），卢秉恒主编，
机械工业出版社，2009 金属切削原理（第2版），陈日曜主编，机械
工业出版社，2009
绪论
制造业与制造技术 零件与机器 单工序与制造系统 本课程的内容与学习方法
第1章 机械加工方法与切削机床
学习目的与要求： （1）熟悉传统加工方法的加工范围。 （2）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工
工艺特点。 （3）了解各种刀具的结构和用途。 （4）了解机床的分类和型号编制方法。 （5）熟悉机床的传动方法和传动链。 （6）了解特种加工与常规切削加工的区别。 （7）了解特种加工的原理、特点和应用范围。
加工精度和表面粗糙度 普通铣削：IT8～IT7，Ra6.3～1.6μm(▽4～
▽6)。 高速铣削：IT6以上， Ra0.8～0.4μm(▽7～
▽8)以上。
2、铣床 升降台式铣床，床身式铣床，龙门铣床，工具铣
床，仿形铣床，数控铣床等。
➢ 升降台式铣床：工作台升降，单件小批量中小 型零件加工。
➢ 床身式铣床：刀具升降，大批量中等尺寸零件 加工。
4-滑座 5-底座
图1.12 龙门铣床 1-床身 2、8-卧铣头 3、6-立铣头 4-立柱 5-横梁 7-控制器 9-工作台
1.1.3 刨削与刨床
1、刨削
刀具的往复直线运动作为主运动，垂直于主 切削运动方向的刀具与工件之间的相对移动 为进给运动。
图1.2 CA6140普通型卧式车床 1、11-床腿；2-进给箱；3-主轴箱；4-床鞍；5-中滑板；6-刀架；7-回转盘
8-小滑板；9-尾座；10-床身；12-光杠；13-丝杠；14-溜板箱
图1.4 普通转塔车床及加工零件 1-主轴箱 2-前.1.2 铣削与铣床
工。 ➢ 模具成形制品适合于大批量生产。 ➢ 模具制造一般是单件或小批量生产。
3、质量变化∆m＞0的制造过程 堆积成形：焊接、涂覆、快速成形、3D打印等。 快速成形 ➢ 零件是通过材料逐渐累加成形，可以成形任意
复杂形状的零件，而无需刀具、夹具等生产准 备活动。 ➢ 快速原型技术（RP） ➢ 基于RP的快速模具制造技术 ➢ 3D打印
零件的成形原理
1、质量变化∆m＜0的制造过程 去除成形：切削加工、磨削加工、电加工、
三束加工等。 切削加工 ➢ 通过刀具和工件之间的相对运动及力的作用
实现。 ➢ 切削过程中有力、热、变形、振动、磨损等
现象发生。 ➢ 这些运动和现象的综合决定了零件最终获得
的几何形状及表面质量。
2、质量变化∆m＝0的制造过程 受迫成形：铸造、压力加工、模具成形等。 模具成形 ➢ 现代工业产品的60％～90％需要使用模具加
机械加工——通过机床利用工具去除毛坯上多余 的材料，获得零件所需的形状、尺寸和表面质 量。
也就是通过刀具和工件之间力的作用以及相对运 动去除材料形成工件表面。
主（切削）运动：施加力的作用去除材料。 进给运动：通过相对运动形成所需要的工件表
面。
机械加工方法——运动关系和工具形式
1.1 传统切削加工方法与切削机床 1.1.1 车削与车床
不同的进给运动，获得不同的工件形状。 主要形成回转表面，也可以加工平面。 ➢ 刀具沿平行于工件旋转轴线进给运动，形成内、
外圆柱面。 ➢ 刀具沿与轴线相交的斜线进给运动，形成内、
外圆锥面。 ➢ 刀具沿一条曲线进给运动，形成特定的旋转曲
缺点：切削厚度从零逐渐开始增大，切削之初存 在切削刃在加工表面的挤压滑行过程，加剧刀 具的磨损；逆铣将工件上抬，易引起振动。
生产中多采用逆铣。
工艺特点 ➢ 多刃切削，生产率较高。 ➢ 断续切削，散热条件较好。 ➢ 应用范围广泛。 ➢ 铣刀刀齿的切入切出形成冲击，切削过程容易
产生振动，限制表面质量的提高。
1、铣削加工
以刀具的旋转作为主运动，工件通过装夹在 机床的工作台上完成进给运动。
➢ 普通铣削一般加工平面、沟槽面等。
➢ 采用成形铣刀可以加工特定的曲面，如铣削 齿轮等。
➢ 数控铣床通过控制几个轴按一定关系联动， 采用球头铣刀，可以加工复杂曲面，如模具 型腔、叶轮叶片等。
铣削方式 按照完成切削的铣刀刀刃区分： ➢ 周铣：由铣刀的外圆面刀刃完成加工表面。 ➢ 端铣：由铣刀的端面刀刃完成加工表面。 加工特点： ➢ 端铣：加工质量好，多用于大平面铣削。 ➢ 周铣：适应性强，多用于小平面、沟槽和成形
面铣削。
按照铣削（周铣）时主运动速度方向与工件进给 方向的相同或相反区分：
➢ 顺铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动 方向相同。
缺点：切削力容易使工件和工作台一起向前窜动， 进给量突然增大引起打滑；铣削有硬皮的铸件 和锻件时，首先接触工件外皮，加剧刀具的磨 损。
➢ 逆铣：铣削的主运动速度方向与工件进给运动 方向相反。
➢ 龙门铣床：大型零件加工。
图1.8 卧式升降台铣床 1-床身 2-悬臂 3-铣刀心轴 4-挂架 5-工作台 6-床鞍 7-升降台 8-底座
图1.10 立式升降台铣床 1-立铣头 2-主轴 3-工作台
4-床鞍 5-升降台
图1.9 万能升降台铣床
图1.11 双轴圆形工作台铣床 1-主轴 2-立柱 3-圆工作台
面。 ➢ 车削还可以加工螺纹面、端平面、偏心轴等。
工艺特点 ➢ 适用范围广泛。 ➢ 容易保证被加工零件各表面的位置精度。 ➢ 可用于有色金属零件的精加工。 ➢ 切削过程比较平稳（切削力稳定、惯性小、冲
击小）。 ➢ 生产成本较低。 ➢ 加工的万能性好。
加工精度和表面粗糙度
➢ 普通车削：IT8～IT7，Ra6.3～1.6μm(▽4～ ▽6)。
➢ 精密车削：IT6～IT5，Ra0.4～0.1μm(▽8～ ▽10)。
➢ 超精密车削：Ra<0.04μm(▽11以上)。
2、车床 卧式车床，立式车床，转塔车床，自动和半自动
车床，仿形车床，数控车床等。
➢ 卧式车床：中小型零件加工。
➢ 立式车床：大型或重型零件加工。
➢ 转塔车床：形状比较复杂的小型零件加工，不 能加工螺纹。
机械制造技术基础
参考教材： 机械制造技术基础，贾振元、王福吉主编，科
学出版社，2011 机械制造技术基础（第3版），卢秉恒主编，
机械工业出版社，2009 金属切削原理（第2版），陈日曜主编，机械
工业出版社，2009
绪论
制造业与制造技术 零件与机器 单工序与制造系统 本课程的内容与学习方法
第1章 机械加工方法与切削机床
学习目的与要求： （1）熟悉传统加工方法的加工范围。 （2）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工
工艺特点。 （3）了解各种刀具的结构和用途。 （4）了解机床的分类和型号编制方法。 （5）熟悉机床的传动方法和传动链。 （6）了解特种加工与常规切削加工的区别。 （7）了解特种加工的原理、特点和应用范围。
加工精度和表面粗糙度 普通铣削：IT8～IT7，Ra6.3～1.6μm(▽4～
▽6)。 高速铣削：IT6以上， Ra0.8～0.4μm(▽7～
▽8)以上。
2、铣床 升降台式铣床，床身式铣床，龙门铣床，工具铣
床，仿形铣床，数控铣床等。
➢ 升降台式铣床：工作台升降，单件小批量中小 型零件加工。
➢ 床身式铣床：刀具升降，大批量中等尺寸零件 加工。
4-滑座 5-底座
图1.12 龙门铣床 1-床身 2、8-卧铣头 3、6-立铣头 4-立柱 5-横梁 7-控制器 9-工作台
1.1.3 刨削与刨床
1、刨削
刀具的往复直线运动作为主运动，垂直于主 切削运动方向的刀具与工件之间的相对移动 为进给运动。
图1.2 CA6140普通型卧式车床 1、11-床腿；2-进给箱；3-主轴箱；4-床鞍；5-中滑板；6-刀架；7-回转盘
8-小滑板；9-尾座；10-床身；12-光杠；13-丝杠；14-溜板箱
图1.4 普通转塔车床及加工零件 1-主轴箱 2-前.1.2 铣削与铣床
工。 ➢ 模具成形制品适合于大批量生产。 ➢ 模具制造一般是单件或小批量生产。
3、质量变化∆m＞0的制造过程 堆积成形：焊接、涂覆、快速成形、3D打印等。 快速成形 ➢ 零件是通过材料逐渐累加成形，可以成形任意
复杂形状的零件，而无需刀具、夹具等生产准 备活动。 ➢ 快速原型技术（RP） ➢ 基于RP的快速模具制造技术 ➢ 3D打印
零件的成形原理
1、质量变化∆m＜0的制造过程 去除成形：切削加工、磨削加工、电加工、
三束加工等。 切削加工 ➢ 通过刀具和工件之间的相对运动及力的作用
实现。 ➢ 切削过程中有力、热、变形、振动、磨损等
现象发生。 ➢ 这些运动和现象的综合决定了零件最终获得
的几何形状及表面质量。
2、质量变化∆m＝0的制造过程 受迫成形：铸造、压力加工、模具成形等。 模具成形 ➢ 现代工业产品的60％～90％需要使用模具加
机械加工——通过机床利用工具去除毛坯上多余 的材料，获得零件所需的形状、尺寸和表面质 量。
也就是通过刀具和工件之间力的作用以及相对运 动去除材料形成工件表面。
主（切削）运动：施加力的作用去除材料。 进给运动：通过相对运动形成所需要的工件表
面。
机械加工方法——运动关系和工具形式
1.1 传统切削加工方法与切削机床 1.1.1 车削与车床