常用金属切削加工方法

铰削加工的特点：
1）加工余量小，切削厚度薄，切削力小，切削速度低 （v=0.016~0.1m/s），切削热少。工件变形小。
2）铰刀齿数多，导向好，芯部直径大，刚性好，修光刃 具有导向、修光、校准孔的作用，刀具的制造精度高。
铰孔不能加工淬硬的孔，也不用于加工断续孔如： 阶梯孔、花键孔以及盲孔、短孔等。实际生产中， 钻-扩-铰是加工较精密中小孔的典型加工工艺
3 刀具耐用度高 4 机床结构简单 5 刀具成本高
用于加工各种截 面形状的通孔， 也可加工平面， 沟槽。拉削主要 用于成批大量生 产 如图所示各种截 面的通孔均可拉 削；
第四节 铣削加工
设备：铣床。刀具：铣刀。主运动为铣刀高速旋转运动， 进给运动为工件直线连续进给。
一、铣削铣刀等。
直径与拉削后 的孔径相同， 只起校准与修 光作用。
用于支承较长的 拉刀
（二）拉削过程
拉削加工过程中只有一个主运动，进 给运动由拉刀本身结构实现。
（三）拉削的特点及应用
1 生产率高 粗精加工。
拉削属于多刃切削，一次行程能完成
2 加工质量好 拉削切削速度较低（v＜0.3m/s）， 切削深度小（ap ＜ 1.0mm），拉床采用液压传动， 拉削过程平稳。IT8~IT7，Ra0.8~0.4μm
适于单件小批生产
浮动镗刀片镗孔的特点： 1 由孔本身定位，不能纠正原有孔的轴线偏斜，（与 铰孔相似）。只适于精镗。 2 镗孔的表面质量较高。
3 生产率高
用于批量生产
镗床的应用：在镗床上可进行一般孔的钻、扩、铰、 镗；可镗大孔，端面；车螺纹，铣平面；镗同轴孔、 平行孔、垂直孔。镗孔精度IT9~IT6，Ra1.6~0.8μm
防止措施
1）两个主切削刃刃 磨对称 2）预钻一个锥形坑 定心 3）利用钻模钻孔。 4）钻前平端面
2 钻削热不易消散。加剧了钻头的磨损。
3 排屑困难，切屑排出时会刮伤已加工表面。
（四）钻削的应用 主要用于孔的粗加工。加工精度IT10以下，Ra大于 12.5μm 。如
1）螺栓联接孔、油孔等精度和表面质量要求不高的孔。 2）较高精度要求孔的预加工工序。 3）攻螺纹的底孔。
三、镗孔
利用钻、扩、铰以及在车床上镗等加工孔的方法只 能保证孔本身的形状尺寸精度，不能保证孔与孔之 间的位置精度要求。而在镗床上镗孔可以保证孔系 的位置精度要求（如箱体、支架等工件上的孔）。
镗床的结构如图示
镗削加工所用的刀具为镗刀，镗刀分为单刃 镗刀和浮动镗刀片两种结构。
单刃镗刀的特点：
1 可以修正上一工序造成 的轴线歪曲、偏斜等缺陷 2 适应性强，可加工不同 直径的孔；通孔、盲孔、 锥孔、沟槽等均可加工。 3 生产率低。 4 不宜加工淬硬孔。
（3） 切削层面积A c：
为每齿切削面积。 A c= a ω a c 。总的切削面积 等于同时工作的各刀齿切削面积之和。 A c是变 化的。
3、铣削合力
垂直切削分力。 关系到工件在 工作台上是否 稳固 径向力 轴向切削 分力 轴向力
进给力 沿纵向进给 方向，影响 工作台进给 机构的强度
切向力 切削合力为：
2 龙门刨床刨削
主要用来加工大型工件的平面或一次同时加工多个中 小型工件 主运动为工作台带动工件作往复直线运动，刀具沿横梁或 立柱作间歇进给运动。
3 插床插削
插床的主运动是 刀具在垂直方向作 往复直线运动，工 件安装在工作台上 做横向、纵向或圆 周方向间歇进给运 动。
插削适于单件小批 生产中加工各种内 表面，如键槽、花 键槽、多边形孔等。
（2）顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。 每齿ac由max →0 。避免了逆铣的缺点。
2 端铣法
应用广泛。
（1）端铣的特点
1）生产率高。因可采用较大的切削用量。 2）加工质量好。切削过程较平稳，副切削刃可 修光。 （2）端铣的铣削方式 1）对称铣削
用于铣削碳钢。
2）不对称逆铣
用于加工低合金钢
二、拉削加工 （一）拉刀
供拉床 夹头夹 持 由粗切齿、过渡齿和精切齿三 部分组成。其直径由前向后逐 易于进入待 渐增大。最后一个精切齿的直 加工孔内并 起定心作用 径应保证被拉削孔获得所要求 的尺寸。 保持刀 具最后 的正确 位置
连接头部与 其它部分， 在此处打标 记
起导向和定 心作用，并 检查拉孔前 的孔径是否 过小
第三节 刨削和拉削加工 一、刨削
刀具为刨刀，单刃刀具。主运动为往复直线运 动，进给运动为间歇运动。
（一）刨削的工艺特点： 1生产率低
2加工质量中等，IT9~IT7，Ra6.3~1.6μm
3通用性好,成本低
用于单件小批生产中及修配车间
（二）刨削的应用
1 牛头刨床刨削 用于中小型工件的刨削，主要加工平 面、各种沟槽及成型面
v f fn 60 a f zn 60
Z---铣刀齿数
（3）铣削深度ap 切削层尺寸。 （4）铣削宽度ae 削层尺寸。
平行于铣刀轴线方向测量的 垂直于铣刀轴线方向测量的切
2 切削层参数
（1） 切削宽度a ω： 铣刀 主切削刃参加工作的长度。
（2） 切削厚度a c ：铣 刀相邻刀齿切削刃运动 轨迹间的垂直距离.
（二）铣削过程 1
铣削四要素
（1）铣削速度
Dn v 1000 60
（2）进给量
D---铣刀外径（mm） n----铣刀转速 （r/min）
有三种表示方法： 每转进给量f ：铣刀每转一转，工件相对于铣刀 在进给方向移动的位移 每齿进给量af：铣刀每转过一个齿，工件相对铣刀 在进给方向移动的位移。 每秒进给量（进给速度）vf：每秒钟工件与铣刀沿 进给方向的相对位移。
（三）孔加工
在车床上可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔。
车床钻孔精度IT12~IT11， Ra 25~6.3μm； 钻后扩孔精度IT10~IT9， Ra 6.3~3.2μm；
铰孔精度IT8~IT7， Ra 1.6~0.8μm
镗孔是车床上加工孔 的基本方法。单件小 批生产中，精度等级 IT9~IT7，Ra 3.2 ~ 1.6μm的孔一般用车 床镗出；在成批大量 生产中，镗孔常作为 铰孔、拉孔前的半精 加工工序。对大孔来 说，镗孔常常是唯一 的加工方法。
四 车槽与切断 五 圆锥面的车削 常用的圆锥面的车削方法有：宽刀法、小刀 架转位法、偏移尾座法、靠模法
车 削 短 圆 锥 面
车削短圆 锥面 只 能手动进 给， 适于 单件小批 生产
加工质 量及生 产率高， 适合于 大批量 生产 只能加工外圆锥面，可以车较 长的锥面
第二节 钻削和镗削加工
孔是常用到的表面。孔的加工方法有钻孔、 扩孔、铰孔、镗孔、磨孔等。这些加工方法 可完成孔的不同精度和表面质量要求。 一 钻孔 钻孔是指在实体材料上加工孔，属于孔的粗加 工。钻孔可在车床上进行，也可在钻床上进行。 比较这两种钻孔方式的工作运动有何不同。钻 孔使用的刀具为麻花钻。 （一）麻花钻的结构及几何角度
Dn v 1000 60
ap =D/2
D---钻头直径（mm） n----钻头或工件的转速r/min
（2）进给量f（mm/r）
（3）钻削深度ap
2 钻削力 Fx=2Fx0+2Fx1+Fxψ M=2Fz0ρ+Fz1D+ Fzψ bψ 轴向力主要由横刃产生， 扭矩主要由主切削刃上 的切削力产生
（三）钻削的工艺特点 1 钻头容易引偏
第五节 磨削加工
用作精加工工序。主要介绍在磨床上利用砂轮 进行磨削加工。
利用内孔定位；锥度心轴工件能 压紧在心轴上，定位精度较高， 但不能承受较大的切削力；
圆柱心轴与工件内孔常用 间隙配合，定位精度较差。
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。从提高生产率和保证加工质量
车床上工件的常用安装方法有： 1、三爪卡盘安装
特点： 三爪联动，能够实现自动定心。安装工 件时一般不需要找正。定位精度不高，一般为 0.01~0.1mm
应用: 应用广泛，适于安装短轴及盘套类零件 。
正爪的外表面、反爪、 软爪装夹工件。
2 四爪卡盘安装
特点：四个单动卡爪可分别调整，不能自动定 心，安装工件时需细致找正；定位精度可达到 0.005mm；夹紧力较大。 应用： 适于安装铸锻件毛坯、形状不规则工件 或较大的工件
螺旋角β—β越大，切削越容易，但钻头强度越低。 β=18~30o 顶角2φ—2φ越小，主切削刃越长，轴向力小 。 2φ=118o
前角γo：从外缘到中心， γo逐渐减小，切削条件变差。
后角αf ：与γo变化相适应，从外缘到中心，逐渐增大， 以保证切削刃等强度。
（二）钻削过程 1 钻削要素 （1）υ（m/s）
1）顶尖安装配合附加支承中心架或跟刀架。
2）采用主偏角为90º 的偏刀，以减小径向分力Fy。 3）减小切削深度，增加进给次数，以降低切削力。 4）供足切削液，以降低切削温度，减小热变形产生的 误差，提高刀具的耐用度。
（2）偏心工件的车削
（3）曲轴的车削
（二）车端面及台阶
阶梯轴及盘套类零件上除了存在外圆面以外，还存在 端面及台阶面，也是通过车削来完成的。在车削加工 中利用一次安装可保证零件的端面、台阶面之间的平 行度要求以及它们与外圆、内孔表面的垂直度要求。 车削加工平面主要是指车端面和台阶面。
二 扩孔和铰孔 扩孔和铰孔主要用于对中、小孔的半精加工 和精加工。 （一）扩孔
使用的刀具：直径较大的麻花钻；扩孔钻。前者用 于单件小批生产中，后者用于精度要求较高或批量 较大的生产。
与麻花钻相比扩孔钻的结构特点： 1） 无横刃。 2）切削深度小，容屑槽较浅，刀体 强度高，刚性好，能采用较大的进 给量和切削速度。 3）有3~4个刀齿，导向性好，切削 过程平稳。