精品课件-金属切削与机床-第8章
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数控机床课件
第一节 金属切削机床
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件
切削力和切削热是切削过程中的两个重要物理现象，对切削效率和工件质量 有重要影响。
金属切削加工的主要设备与工具
机床
机床是金属切削加工的主要设 备，按工艺特点可分为车床、 铣床、钻床、镗床、磨床等。
刀具
刀具是金属切削加工的重要工具 ，包括车刀、铣刀、钻头、镗刀 、刨刀、磨具等。
量具和夹具
量具用于测量工件尺寸和形状，夹 具则用于工件的装夹和定位，对保 证加工精度和提高生产效率有重要 作用。
金属切削加工的质量控制
质量控制标准
根据机械加工的精度要求，制 定合理的加工工艺流程，并按 照国家或行业标准进行质量检
查。
加工过程控制
通过对加工过程的控制，如刀具 选择、切削液使用、机床调整、 工件装夹等，提高加工精度和表 面质量。
误差控制
针对误差产生的原因，采取相应的 措施，如温度变化、刀具磨损、机 床振动等，减少误差对加工质量的 影响。
进给速度
进给速度指刀具在单位时间内移动的距离。较慢 的进给速度可以减小工件表面的粗糙度，但会降 低生产效率；较快的进给速度可以提生产效率， 但可能会造成工件表面粗糙。
刀具角度
刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等角度对切 削力和切削热有着不同的影响。选择合适的刀具 角度可以改善切削条件，提高刀具使用寿命和工 件加工质量。
金属切削加工的工艺流程：毛坯准备、工件安装定位 、刀具准备、切削加工、工件检验和清理等。
下一步的学习展望
深入学习各种金属切削加工设备的原理和特点，以便 更好地选择和应用。
学习金属切削加工的工艺流程和优化方法，以提高生 产效率和降低成本。
学习各种新型的金属切削加工技术，如高速切削、超 精密切削等，以提高加工效率和质量。
金属切削加工原理及设备课件幻 灯片课件
金属切削加工的主要设备与工具
机床
机床是金属切削加工的主要设 备，按工艺特点可分为车床、 铣床、钻床、镗床、磨床等。
刀具
刀具是金属切削加工的重要工具 ，包括车刀、铣刀、钻头、镗刀 、刨刀、磨具等。
量具和夹具
量具用于测量工件尺寸和形状，夹 具则用于工件的装夹和定位，对保 证加工精度和提高生产效率有重要 作用。
金属切削加工的质量控制
质量控制标准
根据机械加工的精度要求，制 定合理的加工工艺流程，并按 照国家或行业标准进行质量检
查。
加工过程控制
通过对加工过程的控制，如刀具 选择、切削液使用、机床调整、 工件装夹等，提高加工精度和表 面质量。
误差控制
针对误差产生的原因，采取相应的 措施，如温度变化、刀具磨损、机 床振动等，减少误差对加工质量的 影响。
进给速度
进给速度指刀具在单位时间内移动的距离。较慢 的进给速度可以减小工件表面的粗糙度，但会降 低生产效率；较快的进给速度可以提生产效率， 但可能会造成工件表面粗糙。
刀具角度
刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等角度对切 削力和切削热有着不同的影响。选择合适的刀具 角度可以改善切削条件，提高刀具使用寿命和工 件加工质量。
金属切削加工的工艺流程：毛坯准备、工件安装定位 、刀具准备、切削加工、工件检验和清理等。
下一步的学习展望
深入学习各种金属切削加工设备的原理和特点，以便 更好地选择和应用。
学习金属切削加工的工艺流程和优化方法，以提高生 产效率和降低成本。
学习各种新型的金属切削加工技术，如高速切削、超 精密切削等，以提高加工效率和质量。
金属切削加工原理及设备课件幻 灯片课件
金属切削机床的基础知识课件
切削刀具通常由刀片、刀杆、刀座等组成，根据不同的加工 需求，可以选择不同的刀具进行切削加工。
控制系统
控制系统是金属切削机床的大脑，它负责控制机床的各个部件协调工作，实现自 动化加工。
控制系统通常包括电气元件、控制电路、控制软件等部分，通过编程和调整控制 参数，可以实现对机床的精确控制。
03
金属切削机床的应用
定期保养
润滑系统保养
定期对机床润滑系统进行 检查、清洗和更换润滑油 ，确保润滑系统正常工作 。
传动系统保养
对机床传动系统进行检查 、调整和更换易损件，保 持传动系统稳定可靠。
电气系统保养
定期检查电气元件、线路 和控制系统，确保电气系 统正常工作，无安全隐患 。
常见故障及排除方法
主轴异常响动
检查主轴轴承是否损坏或润滑不 良，及时更换轴承或补充润滑油
3
在印刷电路板制造中，金属切削机床用于加工导 电元件、连接器和插座等零部件，以确保电路板 的电气性能和机械强度。
04
金属切削机床的维护与保养
日常维护
每日检查
检查机床各部位是否正常，润滑系统是否畅 通，及时清理切屑和油污。
刀具管理
保持刀具清洁，定期检查刀具防护装置完好，无损坏或缺失 ，及时修复或更换。
金属切削机床按加工方式和所用 刀具可分为车床、铣床、刨床、 磨床等类型。
工作原理
切削过程
金属切削机床通过刀具的切削作用，使金属毛坯逐渐被加工成所需形状。
主运动与进给运动
切削过程中，主运动是刀具与工件之间的相对运动，进给运动是刀具或工件在 切削方向上的运动。
历史与发展
01
02
03
早期金属切削机床
起源于18世纪的英国，主 要用于军工和钟表制造。
控制系统
控制系统是金属切削机床的大脑，它负责控制机床的各个部件协调工作，实现自 动化加工。
控制系统通常包括电气元件、控制电路、控制软件等部分，通过编程和调整控制 参数，可以实现对机床的精确控制。
03
金属切削机床的应用
定期保养
润滑系统保养
定期对机床润滑系统进行 检查、清洗和更换润滑油 ，确保润滑系统正常工作 。
传动系统保养
对机床传动系统进行检查 、调整和更换易损件，保 持传动系统稳定可靠。
电气系统保养
定期检查电气元件、线路 和控制系统，确保电气系 统正常工作，无安全隐患 。
常见故障及排除方法
主轴异常响动
检查主轴轴承是否损坏或润滑不 良，及时更换轴承或补充润滑油
3
在印刷电路板制造中，金属切削机床用于加工导 电元件、连接器和插座等零部件，以确保电路板 的电气性能和机械强度。
04
金属切削机床的维护与保养
日常维护
每日检查
检查机床各部位是否正常，润滑系统是否畅 通，及时清理切屑和油污。
刀具管理
保持刀具清洁，定期检查刀具防护装置完好，无损坏或缺失 ，及时修复或更换。
金属切削机床按加工方式和所用 刀具可分为车床、铣床、刨床、 磨床等类型。
工作原理
切削过程
金属切削机床通过刀具的切削作用，使金属毛坯逐渐被加工成所需形状。
主运动与进给运动
切削过程中，主运动是刀具与工件之间的相对运动，进给运动是刀具或工件在 切削方向上的运动。
历史与发展
01
02
03
早期金属切削机床
起源于18世纪的英国，主 要用于军工和钟表制造。
机械制造基础第三版电子课件模块八金属切削加工的基础知识
2．进给速度vf 进给速度是指在单位时间内，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。
3．背吃刀量ap 背吃刀量一般指工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。
二、知识链接 （一）金属切削加工 金属切削加工就是利用金属切削机床，使用金属切削刀具对金属材料进行切削
加工，切除工件上的多余金属，使之成为具有一定几何形状、尺寸精度、几何精 度和表面质量的工件。
一、任务实施 （一）任务引入
已知工件材料为调质45 钢，Rm=0.735 GPa，如图8-19
所示为工件加工尺寸（其中Δ、y 分别为入切、超切长度）。
要求加工后达到h11 级精度，表面粗糙度Ra 值为3.2 μm。
半精车直径余量为1.5 mm，使用CA6140 型普通车床，请 选择粗车与半精车的刀具几何参数。
尺寸，也称切削宽度，单位为mm。
（4）切削层公称横截面积AD：简称切削面积，其单位为mm2。
课题二 刀具切削部分的几何参数 任务 标注刀具切削部分的几何角度
任务说明 ◎ 通过学习，能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。 技能点 ◎ 能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。 知识点 ◎ 刀具切削部分的组成。 ◎ 刀具的标注角度。 ◎ 刀具参考坐标系。
刀尖角εr ——主切削刃与副切削刃在基面上的投影间的夹角。 楔角βo ——在正交平面中测量的前面与后面的夹角。
（四）刀具的工作角度
如图8-11 所示为刀具工作参考系与基准平面， 工作参考系为在考虑进给运动所生成的合成运动速
度方向情况下的参考系。其中vc 为主切削速度，ve 为合成切削速度，pre 为工作参考系基面，poe 为工 作参考系正交平面，pse 为工作参考系切削平面。
（二）分析及解决问题 1．确定刀具类型与材料 粗车、半精车车刀材料选用YT15。刀具寿命为T=60 min。选择刀杆材料为 45 钢，刀杆尺寸为16 mm×25 mm（按机床中心高选取），刀片厚度为6 mm。
《金属切削加工》PPT课件
金属切削加工的根本知识
金属切削加工的根本知识
金属切削加工的根本知识
金属切削过程
金属切削加工的根本知识
积屑瘤对加工的影响
在一定的切削速度下 切削塑性材料时，往往在 刀具前刀面上靠近切削刃 的部位粘结着一小块很硬 的金属，这块金属叫做积 屑瘤。
车床及其工作
车床及其工作
车床附件
车床及其工作
车床及其工作
金属切削加工
金属切削加工是利用金属切削刀具从金属材料 〔毛坯〕上切去多余的金属，使零件以获得具有符合 要求的几何形状、尺寸和外表粗糙度的加工过程。
金属切削加工可分为钳工和机械加工两局部。
钳工
钳工常用的加工方法有划线、錾切、锯切、 锉削、刮削、研磨、铰孔、攻丝和套扣等。
机械加工
机械加工是通过工人操纵机床来进展加工 的。主要加工方法有车、钻、刨、铣、磨 等。每种加工方法都有相应的切削机床。
走刀量，单位为mm/r〔旋转运动〕或mm/次
〔往复直线运动〕。因此，进给速度与进给量之
间有如下关系：
Uf
f N(mm /s) 60
式中 N——主运动速度n〔旋转运动〕或，〔往 复直线运动〕。
金属切削加工的根本知识
三、切削层参数 1．切削层公称横截面积AD 2．切削层公称宽度bD 3．切削层公称厚度hD
磨床及其工作
磨床及其工作
光整加工
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
零件的切削加工和装配构造工艺性
8、金属切削加工基本理论
石的
合成方法，也是利用高温高压加催化剂的方法将六方 氮化硼转变成立方氮化硼。 • 立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体，硬度达 8000~9000HV，是人类已知的硬度仅次于金刚石的材
料，其热稳定性和化学惰性大大优于金刚石，可耐１
３００～１５００°Ｃ的高温，在1200~1300°也不易 与铁系材料发生化学反应，其导热率也大大高于高速
• 2、常用刀具材料
刀具材料类型： 工具钢（高速钢） 硬质合金 陶瓷 超硬材料 最常用
工具钢耐热性差，但抗弯强度高，价格便宜，焊接与 刃磨性能好，故广泛用于中、低切削的成形刀具，不 宜高速切削。
• 3)高速钢 • 高速钢是加入了钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V) 等合金元素的高合金工具钢。它们都是强烈的 碳化物形成元素，在熔炼与热处理过程中与碳 形成了高硬度的碳化物，从而提高了钢的耐磨 性。 • 高速钢的强度（抗弯强度为硬质合金的2~3倍 ，为陶瓷的5~6倍）、硬度（62~70HRC）、耐 热性（600~700°C）、韧性、耐磨性和工艺性 均较好，刃磨锋利，故又称“锋钢”，适合于 大部分常用材料的切削加工。
6）超硬刀具材料
• 超硬刀具材料有金刚石和立方氮化硼。金刚石可分天然和人造两 种，其代号分别用JT和JR表示，都是碳的同素异形体。
• 天然金刚石大多属于单晶金刚石，单晶天然金刚石具 有各向异性（即不同晶面上强度、硬度和耐磨性差异很 大，可在100~500倍范围内变化，故制造时应考虑刃磨 方向），选择正确的刃磨方向，可使刀的刃口圆角半 径磨到最小，刀具极为锋利，可用于有色金属及非金 属的超精密加工。 • 天然金刚石价格十分昂贵，使用较少。
第8章 金属切削加工概论
【主要内容】 1．切削加工的基本慨念 (1)切削运动 (2)工件上的加工表面 (3)切削用量及切削层参数 2．切削刀具 (1)刀具材料 (2)刀具的几何形状及角度 (3)刀具的耐用度 3．切削过程中的物理现象 (1)切屑 (2)积屑瘤 (3)切削力 (4)切削热
合成方法，也是利用高温高压加催化剂的方法将六方 氮化硼转变成立方氮化硼。 • 立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体，硬度达 8000~9000HV，是人类已知的硬度仅次于金刚石的材
料，其热稳定性和化学惰性大大优于金刚石，可耐１
３００～１５００°Ｃ的高温，在1200~1300°也不易 与铁系材料发生化学反应，其导热率也大大高于高速
• 2、常用刀具材料
刀具材料类型： 工具钢（高速钢） 硬质合金 陶瓷 超硬材料 最常用
工具钢耐热性差，但抗弯强度高，价格便宜，焊接与 刃磨性能好，故广泛用于中、低切削的成形刀具，不 宜高速切削。
• 3)高速钢 • 高速钢是加入了钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V) 等合金元素的高合金工具钢。它们都是强烈的 碳化物形成元素，在熔炼与热处理过程中与碳 形成了高硬度的碳化物，从而提高了钢的耐磨 性。 • 高速钢的强度（抗弯强度为硬质合金的2~3倍 ，为陶瓷的5~6倍）、硬度（62~70HRC）、耐 热性（600~700°C）、韧性、耐磨性和工艺性 均较好，刃磨锋利，故又称“锋钢”，适合于 大部分常用材料的切削加工。
6）超硬刀具材料
• 超硬刀具材料有金刚石和立方氮化硼。金刚石可分天然和人造两 种，其代号分别用JT和JR表示，都是碳的同素异形体。
• 天然金刚石大多属于单晶金刚石，单晶天然金刚石具 有各向异性（即不同晶面上强度、硬度和耐磨性差异很 大，可在100~500倍范围内变化，故制造时应考虑刃磨 方向），选择正确的刃磨方向，可使刀的刃口圆角半 径磨到最小，刀具极为锋利，可用于有色金属及非金 属的超精密加工。 • 天然金刚石价格十分昂贵，使用较少。
第8章 金属切削加工概论
【主要内容】 1．切削加工的基本慨念 (1)切削运动 (2)工件上的加工表面 (3)切削用量及切削层参数 2．切削刀具 (1)刀具材料 (2)刀具的几何形状及角度 (3)刀具的耐用度 3．切削过程中的物理现象 (1)切屑 (2)积屑瘤 (3)切削力 (4)切削热
金属切削与机床PPT课件
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2． 主轴头 主轴头是电火花成型机床中最为关键的部件，是自动调节系统中的执行机构， 对加工工艺指标影响极大。主轴头主要由进给系统、导向防扭机构、电极装夹及 其调节环节组成。 主轴头应结构简单、传动链短、热变形小、具有足够的精度和 刚度，以适应自动调节系统的惯性小、灵敏度高、能承受一定负载的要求。
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上述问题的综合解决，可通过图15-2所示的电火花加工系统实现。工件1与工具 4分别与脉冲电源2的两输出端相联接。 自动进给调节装置3使工具和工件间保持很 小的放电间隙。 当脉冲电压加到两极之间时，在当时条件下相对某一间隙最小处或 绝缘强度最低处击穿介质，产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面蚀除掉一小 部分金属，各自形成一个小凹坑，如图15-3所示。其中，图15-3(a)表示单个脉冲放 电后的电蚀坑，图15－3(b)[JP]表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后， 经过一段时间（脉冲间隔t0），使工作液恢复绝缘；第二个脉冲电压又加到两极上， 又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。 随着高频率、连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具的形 状复制在工件上，加工出所需要的零件。
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工作液净化、 过滤的具体方法有如下几种： (1） 自然沉淀法。这种方法速度慢、周期长，只用于单件小用量或精微加工。 (2） 介质过滤法。此法常用黄砂、木屑、棉纱头、过滤纸、 硅藻土、活性碳等 为过滤介质。对中小型工件、加工用量不大时，一般能满足过滤要求， 也可就地取 材， 因地制宜。其中， 专用纸过滤装置效率较高， 性能较好。 (3） 高压静电过滤、离心过滤法等。 这些方法在技术上比较复杂， 较少采用。
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3） 表面质量 表面质量是指表面粗糙度和表面层的化学物理力学性能。 影响表面粗糙度的 主要因素是单个脉冲量的大小，采用强的电规准可使加工速度提高，但每个脉冲加 工的凹坑较深，工件的表面粗糙度值增大。 另外，工件表面粗糙度值与生产率之间存在着很大的矛盾， 如表面粗糙度Ra 从2.5 μm降到1.25 μm，生产率要下降 10 多倍。因此，恰当地选择加工后的工件 表面粗糙度值也是个重要问题。
2． 主轴头 主轴头是电火花成型机床中最为关键的部件，是自动调节系统中的执行机构， 对加工工艺指标影响极大。主轴头主要由进给系统、导向防扭机构、电极装夹及 其调节环节组成。 主轴头应结构简单、传动链短、热变形小、具有足够的精度和 刚度，以适应自动调节系统的惯性小、灵敏度高、能承受一定负载的要求。
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上述问题的综合解决，可通过图15-2所示的电火花加工系统实现。工件1与工具 4分别与脉冲电源2的两输出端相联接。 自动进给调节装置3使工具和工件间保持很 小的放电间隙。 当脉冲电压加到两极之间时，在当时条件下相对某一间隙最小处或 绝缘强度最低处击穿介质，产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面蚀除掉一小 部分金属，各自形成一个小凹坑，如图15-3所示。其中，图15-3(a)表示单个脉冲放 电后的电蚀坑，图15－3(b)[JP]表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后， 经过一段时间（脉冲间隔t0），使工作液恢复绝缘；第二个脉冲电压又加到两极上， 又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。 随着高频率、连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具的形 状复制在工件上，加工出所需要的零件。
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工作液净化、 过滤的具体方法有如下几种： (1） 自然沉淀法。这种方法速度慢、周期长，只用于单件小用量或精微加工。 (2） 介质过滤法。此法常用黄砂、木屑、棉纱头、过滤纸、 硅藻土、活性碳等 为过滤介质。对中小型工件、加工用量不大时，一般能满足过滤要求， 也可就地取 材， 因地制宜。其中， 专用纸过滤装置效率较高， 性能较好。 (3） 高压静电过滤、离心过滤法等。 这些方法在技术上比较复杂， 较少采用。
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3） 表面质量 表面质量是指表面粗糙度和表面层的化学物理力学性能。 影响表面粗糙度的 主要因素是单个脉冲量的大小，采用强的电规准可使加工速度提高，但每个脉冲加 工的凹坑较深，工件的表面粗糙度值增大。 另外，工件表面粗糙度值与生产率之间存在着很大的矛盾， 如表面粗糙度Ra 从2.5 μm降到1.25 μm，生产率要下降 10 多倍。因此，恰当地选择加工后的工件 表面粗糙度值也是个重要问题。
《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。
钳工工艺学第六版电子课件第八章卧式车床及其总装配
（4）硬度 一般导轨表面硬度应在170HB以上，并且全长范围硬度一致；与之相配合 件的硬度应比导轨硬度稍低。 （5）导轨几何形状的稳定性 导轨在使用中应不变形。除采用刚度大的结构外，还应进行良好的时效处 理，以消除内应力，减少变形。
2．床与床脚结合的装配
（1）床身装到床脚上 先将结合面的毛刺清除并倒角。在床身、床脚连接 螺钉上垫上等高垫圈，以保证结合面平整贴合，防止床身紧固时产生变形。 同时在结合面间加入1～2mm厚纸垫，以防止漏油。
4．组、系代号
机床的组系代号包括组代号和系代号。 机床按其工作原理分为11类。每类机床划分为十个组，每个组又划分为十 个系（系列）。组、系划分的原则：在同一类机床中，主要布局或使用范围 基本相同的机床，即为同一组；在同一组机床中，其主参数相同，主要结构 及布局形式相同的机床，即为同一系。
5．主参数
1．床身导轨的作用及技术要求
（1）床身导轨的几何精度
床身导轨的几何精度及要求
几何精度
要求
床鞍导轨的直线度
在铅垂平面内，全长上为0.03mm；在任意500mm测量长度上 为 0.015mm ， 只 许 凸 ； 在 水 平 面 内 ， 全 长 上 为 0.02mm ， 如 图 9—18所示
床鞍导轨的平行度 床鞍导轨与尾座导轨的平行度
2．水平仪的示值读取方法
（1）绝对读数法 气泡在中间位置时，读作0。以零线为基准，气泡向任意 一端偏离零线的格数，即为实际偏差的格数。偏离起端为“＋”，偏向起端为 “－”。一般习惯由左向右测量，也可以把气泡向右移作为“＋”，向左移作 为“－”。
（2）平均值读数法 以两长刻线（零线）为准，向同一方向分别读出气泡 停止的格数，再把两数相加除以2，即为其读数值。平均值读数法不受环境温 度的影响，读数精度较高。
《金属切削机床》PPT课件
8
9
车床C
仪表 单轴自 车床 动半自
动车床
多轴自 动、半 自动车
床
回轮 、转 塔车
床
曲轴及 立式 凸轮轴 车床 车床
落地及 卧式车
床
仿形及 轮、轴、 其他车 多刀车 辊、锭及 床
床 铲齿车床
机 钻床Z 床 镗床T
坐标镗 钻床
深孔钻 床
深孔镗
摇臂 钻床
台式钻 床
坐标镗
立式 钻床
立式
卧式钻 床
卧式铣
铣钻床 精镗床
代 号
C
Z
T
M
2M
3M
Y
S XBL D
GQ
读 音
车
钻
镗
磨
2 磨
3 磨
牙
丝 铣刨拉 电
割其
4.机床的型号编制
2）机床的特性代号
通用特性代号
通用特性
代号
通用特性
代号
高精度
G
自动换刀
H
机
精密
M
仿形
F
床
自动
Z
万能
W
概
半自动
B
轻型
Q
述
数字程序控制
K
简式
J
结构特性代号 区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼
概
升降台铣床
工作台工作面宽度
述
摇臂钻床
最大钻孔直径
卧式镗床
主轴直径
坐标镗床
工作台工作面宽度
外圆磨床
最大磨削直径
矩台平面磨床
工作台工作面宽度
滚齿机
最大工件直径
第二主参数 工件最大长度
工作台工作面长度 最大跨矩
金属切削机床的基本知识课件
铣床的应用与维护案例
总结词
铣床主要用于加工平面、沟槽、各种曲面和模具等复杂零件。
详细描述
铣床的种类繁多，常见的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床等。在应用方面，铣床可以 完成平面、斜面、沟槽、曲面等的加工，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔等工作。在维护方面，需要定 期检查铣床的刀具、主轴、导轨等部件，确保其精度和稳定性。
02 铣削
铣削加工是利用旋转的多刃刀具对工件进行切削 ，常用于加工平面、沟槽和各种曲面。
03 钻削
钻削是利用钻头在工件上进行钻孔的加工方法， 金属切削机床可以配备钻头实现钻削加工。
加工精度与效率
加工精度
金属切削机床的加工精度取决于机床的设计、制 造精度以及操作人员的技能水平。高精度的金属 切削机床能够加工出高质量的零部件。
金属切削机床的基本 知识课件
目录
• 金属切削机床概述 • 金属切削机床的应用 • 金属切削机床的发展历程 • 金属切削机床的维护与保养 • 金属切削机床的未来发展趋势 • 金属切削机床的典型案例分析
01
金属切削机床概述
定义与分类
定义
金属切削机床是指使用刀具对金属毛坯进行切削加工， 使其达到所需形状、尺寸和表面质量的机床设备。
工业领域应用
01 汽车制造
金属切削机床广泛应用于汽车制造领域，用于加 工发动机、底盘、车身等零部件。
02 航空航天
在航空航天领域，金属切削机床对于加工高精度 、高质量的零部件至关重要。
03 造船业
在造船业中，金属切削机床用于加工各种船舶结 构件和动力系统部件。
加工工艺应用
01 车削
金属切削机床可以用于车削加工，通过旋转工件 进行切削，主要用于加工圆柱形零部件。
金属切削原理PPT全套课件
实际上，除了由上述切削平面和基面组成的 参考平面系以外，还应该有一个平面作为标注和 测量刀具前，后刀面角度用的 “测量平面”。通 常根据刃磨和测量的需要与方便，可以选用不同 的平面作为测量平面。在刀刃上同一选定点测量 其角度时，如果测量平面选得不同，刀具角度的 大小也就不同。
测量平面和参考平面系就组成了所谓的刀具 标注角度参考系。目前各个国家由于选用的测量 平面不同，所以采用的刀具标注角度参考系也不 完全同意。现在以常用的外圆车刀为例，来说明 几种不同的刀具标注角度参考系。
三 切削用量
所谓切削用量是指切削速度，进给量和背吃 刀量三者的总称。它们分别定义如下：
１. 切削速度v 它是切削加工时，刀刃上选
定点相对于工件的主运动的速度．刀刃上各点的 切削速度可能是不同的。
当主运动为旋转运动时，刀具或工件最大直 径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的刀具或工件的最大直径 （mm）；
度参考平面的切削平面和基面定义如下：
１. 切削平面是通过刀刃上选定点，切于工 件过渡表面的平面。在切削平面内包含有刀刃在 该定点的切线，和由主运动与进给运动合成的切 削运动向量（简称合成切削运动向量）。
２. 基面是通过刀刃上选定点，垂直于该点 合成切削运动向量的平面。显然，刀刃上同一点 的基面和切削平面是相互垂直的。
在基本技能方面，应具有根据加工条件合理 选择刀具材料，刀具几何参数的能力；应具有根 据加工条件，和用资料，手册及公式，计算切削 力和切削功率的能力；应具有根据加工条件，从 最大生产率或最低加工成本出发，合理选择切削
用量的能力；应初步具有利用常用仪器设备进行 切削变形，切削力，切削温度，刀具磨损和砂轮 磨损等测试的技能，并具有对实验数据进行处理 和分析的能力。
金属切削机床课件
金属切削机床课件
一、金属切削机床简介
金属切削机床是一种可用于切削金属的机床。
其基本结构为机架、主轴、行程轴、工作台和外壳。
它可以实现定位定形，它将机械加工和加工
计算自动化的可能性更高。
金属切削机床可以实现柔性加工、多轴同步控制、自动换刀、快速更换工具等功能，以满足不同的加工需求。
二、金属切削机床工作原理
金属切削机床是利用刀具带动带载工件，以实现金属切削或加工的机床。
根据金属切削机床的动力源，金属切削机床可以分为电动金属切削机
床和液压金属切削机床。
电动金属切削机床是指利用电能驱动主轴，电能
驱动工作台，用来夹紧、固定工件的机床；液压金属切削机床是指利用液
压能量驱动主轴和行程轴，进行金属切削的机床。
三、金属切削机床结构特点
1、机架结构：金属切削机床的机架通常采用钢制结构组合成，用于
支撑主轴、行程轴和工作台等部件。
钢制机架的刚性好，可有效减少机床
因热膨胀而产生的影响。
2、主轴结构：金属切削机床的主轴结构在金属切削机床上起着支撑
刀具的作用，因此通常采用高强度材料制造，保证机床的精度和加工速度。
3、床轴结构：金属切削机床的床轴结构用于支撑行程轴等部件。
金属切削机床与刀具.171页PPT
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
金属切削机床与刀具.
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
பைடு நூலகம்
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
金属切削机床与刀具.
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
பைடு நூலகம்
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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f =(0.01~0.02)d 合理修磨的钻头进给量可选用f=0.0 (3)切削速度:高速钢钻头的切削速度推荐按表8-1数值选用。
表8-1 高速钢钻头切削速度(m/min)
第8章 钻削加工与钻床
3)钻削力 钻头的每一个切削刃都会产生切削力,包括切向力(主切削 力)、背向力(径向力)和进给力(轴向力)。当左右切削刃对称时, 背向力抵消,最终构成对钻头影响的是进给力Ff 与钻削扭矩Mc, 如图8-6所示。
第8章 钻削加工与钻床 图 8-4 麻花钻螺旋角
第8章 钻削加工与钻床
3）
(1)顶角2ϕ:是指麻花钻两主切削刃在中剖面投影的夹角。标 准麻花钻的顶角一般为118°。顶角越小主切削刃越长,单位切削 刃上的负荷减小,轴向力小,定心作用较好。如果顶角过小,则强 度减弱,扭矩增大,钻头容易折断。
(2)主切削刃角度:主要有主偏角、前角和后角等。主切削刃 上各点的主偏角、前角、后角沿主切削刃是变化的。其中前角在 外缘处最大,约为30°,靠近横刃处约为-30°;后角外缘处最小约 为10°,在横刃与主切削刃交接处最大,约为25°。
第8章 钻削加工与钻床
图 8-1 钻孔; (b） 扩孔; (c） 铰孔; (d） 攻螺纹; (e） 锪埋头孔; (f）
第8章 钻削加工与钻床
8.1.1 钻孔 1. 麻花钻 1） 麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成， 如图8-2所示。 (1) 柄部: 用于安装并传递钻削力和扭矩。钻头直径小于
13 mm时，采取圆柱柄，钻削时由钻卡夹持；钻头直径大于13 mm时，采用圆锥柄，钻削时直接插入钻套。扁尾主要是为了防 止钻削时锥柄在钻套中打滑。
第8章 钻削加工与钻床 图8-6 钻削力
第8章 钻削加工与钻床
通过钻削实验,测量钻削力,可知影响钻削力的因素与规律。 钻头各切削刃上产生切削力的比例大致如表8-2所示。
3.麻花钻的修磨
第8章 钻削加工与钻床
麻花钻的修磨是指将普通麻花钻按不同的加工要求对横 刃、主切削刃、前后刀面进行附加的刃磨。钻头修磨源于手工,经 多年实践,目前已将合理修磨而创造出来的先进钻头 进行定型,用专用机床或夹具进行刃磨。
第8章 钻削加工与钻床
1)修磨横刃 修磨横刃的目的是增大钻尖部分的前角、缩短横刃长度,以降 低进给力。图8-7(a)所示为十字形修磨。横刃磨出十字形,长度不 变,刃倾角仍为零度,但显著增大了横刃的前角。图8-7(b)所示为内 直刃修磨,将钻尖磨出内直刃,既缩短了横刃长度,又增大了钻心处 的前角,同时也加大了钻尖的容屑空间。这样既保证钻尖的强度,又 显著降低了钻削的进给力。
tan x
2πrrx Lr
rx r
tan
式中: rx——切削刃上x点的半径(mm)； r——钻头半径(mm)； L——螺旋槽导程（mm)。
第8章 钻削加工与钻床
上式说明，麻花钻在不同直径处螺旋角不等，越靠近中心 处螺旋角越小。标准麻花钻直径在9 mm内，β=18°～30°； 直径在9～100 mm内，β=30°，直径愈大则螺旋角愈大。 麻 花钻螺旋角一般为右旋。
AD =fd/2
第8章 钻削加工与钻床 图8-5 钻削用量与钻削参数
第8章 钻削加工与钻床
2)钻削用量选择 (1)钻头直径:由工艺尺寸决定,尽可能一次钻出所要求的 孔。当机床性能不允许时, 才采用先钻孔再扩孔的工艺。确实需要扩孔的,钻孔直径取孔 径的50%~70%。 (2)进给量:钻头进给量一般受钻头的刚性与强度限制。 只有大直径钻头才受机床进 给机构动力与工艺系统刚性的限制。普通钻头进给量可按下 面经验公式估算:
切削部分是指钻头前端有切削刃的部分。切削部分由两个 螺旋形前刀面、后刀面、副后刀面组成，如图8-3所示。 前刀 面与后刀面的交线形成两条主切削刃，前刀面与棱边交线形成 两条副切削刃， 两后刀面的交线形成横刃。
第8章 钻削加工与钻床
2）
（1） 直径d: 在切削部分测量的两刃间的垂直距离。直径 选用标准系列尺寸。直径向尾部方向成倒锥，其倒锥量为 (0.05～0.12)/100 mm。
第8章 钻削加工与钻床 第8章 钻削加工与钻床
8.1 钻削加工 8.2 钻床
第8章 钻削加工与钻床
8.1 钻 削 加 工
用钻头或扩孔钻、铰刀、锪钻在工件上加工孔的方法称为钻 削加工。常见的钻削加工有钻孔、扩孔、铰孔、锪孔等， 如图8 －1所示。钻削加工一般在台式钻床、立式钻床、摇臂钻床上进 行，也可以在车床、铣床、镗床或专用机床上进行。 此外， 利 用钻夹具还可以钻削有一定相互位置精度的孔系。
第8章 钻削加工与钻床
2.钻削过程 1)钻削用量与切削层参数 (1)钻削用量:是指钻削深度ap、进给量f、切削速度v,如图8-5所 示。因钻头有两条主切削刃,故: 切削深度ap(mm) ap=d/2
每刃进给量fz(mm/z) fz=f/2 切削速度v(m/min) v=πdn/1000 式中:d———钻头的直径(mm)
（2） 钻心直径d0: 钻心处与两条螺旋槽沟底相切圆的直径。 钻芯直径影响着钻头的刚性与容屑沟槽的面积。当d＞13 mm时， d0=0.125～0.15d。为提高钻头刚性，钻芯直径从切削部分到尾部 成正锥。 一般钻芯正锥量为(1.4～2)/100 mm。
第8章 钻削加工与钻床
（3） 螺旋角β: 麻花钻外缘螺旋线与钻头轴线的夹角称 为螺旋角，相当于副切削刃的刃倾角，如图 8-4所示。主切削 刃任意点x的螺旋角βx可由下式计算：
第8章 钻削加工与钻床 图8-2 麻花钻组成
第8章 钻削加工与钻床 图 8-3 麻花钻切削部分的组成
第8章 钻削加工与钻床
(2) 颈部: 连接柄部和工作部分，是磨削钻头外圆时的退 刀槽和打印标志之处。
(3) 工作部分: 由导向和切削两部分组成。
导向部分是麻花钻的螺旋槽部分。螺旋槽是排屑通道， 两 条棱边起导向作用。导向部分也是钻头的备磨部分。
f———钻头进给量(mm/r) n———工件或钻头转速(r/min)
第8章 钻削加工与钻床
(2)钻削切削层参数: 切削宽度bD(mm) 切削厚度hD(mm)
每刃切削面积ADe(mm2) 总切削面积AD(mm2) 图
钻削切削层参数包括: bD≈d/(2sinϕ) hD ≈f sinϕ/2
ADe=fd/4
表8-1 高速钢钻头切削速度(m/min)
第8章 钻削加工与钻床
3)钻削力 钻头的每一个切削刃都会产生切削力,包括切向力(主切削 力)、背向力(径向力)和进给力(轴向力)。当左右切削刃对称时, 背向力抵消,最终构成对钻头影响的是进给力Ff 与钻削扭矩Mc, 如图8-6所示。
第8章 钻削加工与钻床 图 8-4 麻花钻螺旋角
第8章 钻削加工与钻床
3）
(1)顶角2ϕ:是指麻花钻两主切削刃在中剖面投影的夹角。标 准麻花钻的顶角一般为118°。顶角越小主切削刃越长,单位切削 刃上的负荷减小,轴向力小,定心作用较好。如果顶角过小,则强 度减弱,扭矩增大,钻头容易折断。
(2)主切削刃角度:主要有主偏角、前角和后角等。主切削刃 上各点的主偏角、前角、后角沿主切削刃是变化的。其中前角在 外缘处最大,约为30°,靠近横刃处约为-30°;后角外缘处最小约 为10°,在横刃与主切削刃交接处最大,约为25°。
第8章 钻削加工与钻床
图 8-1 钻孔; (b） 扩孔; (c） 铰孔; (d） 攻螺纹; (e） 锪埋头孔; (f）
第8章 钻削加工与钻床
8.1.1 钻孔 1. 麻花钻 1） 麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成， 如图8-2所示。 (1) 柄部: 用于安装并传递钻削力和扭矩。钻头直径小于
13 mm时，采取圆柱柄，钻削时由钻卡夹持；钻头直径大于13 mm时，采用圆锥柄，钻削时直接插入钻套。扁尾主要是为了防 止钻削时锥柄在钻套中打滑。
第8章 钻削加工与钻床 图8-6 钻削力
第8章 钻削加工与钻床
通过钻削实验,测量钻削力,可知影响钻削力的因素与规律。 钻头各切削刃上产生切削力的比例大致如表8-2所示。
3.麻花钻的修磨
第8章 钻削加工与钻床
麻花钻的修磨是指将普通麻花钻按不同的加工要求对横 刃、主切削刃、前后刀面进行附加的刃磨。钻头修磨源于手工,经 多年实践,目前已将合理修磨而创造出来的先进钻头 进行定型,用专用机床或夹具进行刃磨。
第8章 钻削加工与钻床
1)修磨横刃 修磨横刃的目的是增大钻尖部分的前角、缩短横刃长度,以降 低进给力。图8-7(a)所示为十字形修磨。横刃磨出十字形,长度不 变,刃倾角仍为零度,但显著增大了横刃的前角。图8-7(b)所示为内 直刃修磨,将钻尖磨出内直刃,既缩短了横刃长度,又增大了钻心处 的前角,同时也加大了钻尖的容屑空间。这样既保证钻尖的强度,又 显著降低了钻削的进给力。
tan x
2πrrx Lr
rx r
tan
式中: rx——切削刃上x点的半径(mm)； r——钻头半径(mm)； L——螺旋槽导程（mm)。
第8章 钻削加工与钻床
上式说明，麻花钻在不同直径处螺旋角不等，越靠近中心 处螺旋角越小。标准麻花钻直径在9 mm内，β=18°～30°； 直径在9～100 mm内，β=30°，直径愈大则螺旋角愈大。 麻 花钻螺旋角一般为右旋。
AD =fd/2
第8章 钻削加工与钻床 图8-5 钻削用量与钻削参数
第8章 钻削加工与钻床
2)钻削用量选择 (1)钻头直径:由工艺尺寸决定,尽可能一次钻出所要求的 孔。当机床性能不允许时, 才采用先钻孔再扩孔的工艺。确实需要扩孔的,钻孔直径取孔 径的50%~70%。 (2)进给量:钻头进给量一般受钻头的刚性与强度限制。 只有大直径钻头才受机床进 给机构动力与工艺系统刚性的限制。普通钻头进给量可按下 面经验公式估算:
切削部分是指钻头前端有切削刃的部分。切削部分由两个 螺旋形前刀面、后刀面、副后刀面组成，如图8-3所示。 前刀 面与后刀面的交线形成两条主切削刃，前刀面与棱边交线形成 两条副切削刃， 两后刀面的交线形成横刃。
第8章 钻削加工与钻床
2）
（1） 直径d: 在切削部分测量的两刃间的垂直距离。直径 选用标准系列尺寸。直径向尾部方向成倒锥，其倒锥量为 (0.05～0.12)/100 mm。
第8章 钻削加工与钻床 第8章 钻削加工与钻床
8.1 钻削加工 8.2 钻床
第8章 钻削加工与钻床
8.1 钻 削 加 工
用钻头或扩孔钻、铰刀、锪钻在工件上加工孔的方法称为钻 削加工。常见的钻削加工有钻孔、扩孔、铰孔、锪孔等， 如图8 －1所示。钻削加工一般在台式钻床、立式钻床、摇臂钻床上进 行，也可以在车床、铣床、镗床或专用机床上进行。 此外， 利 用钻夹具还可以钻削有一定相互位置精度的孔系。
第8章 钻削加工与钻床
2.钻削过程 1)钻削用量与切削层参数 (1)钻削用量:是指钻削深度ap、进给量f、切削速度v,如图8-5所 示。因钻头有两条主切削刃,故: 切削深度ap(mm) ap=d/2
每刃进给量fz(mm/z) fz=f/2 切削速度v(m/min) v=πdn/1000 式中:d———钻头的直径(mm)
（2） 钻心直径d0: 钻心处与两条螺旋槽沟底相切圆的直径。 钻芯直径影响着钻头的刚性与容屑沟槽的面积。当d＞13 mm时， d0=0.125～0.15d。为提高钻头刚性，钻芯直径从切削部分到尾部 成正锥。 一般钻芯正锥量为(1.4～2)/100 mm。
第8章 钻削加工与钻床
（3） 螺旋角β: 麻花钻外缘螺旋线与钻头轴线的夹角称 为螺旋角，相当于副切削刃的刃倾角，如图 8-4所示。主切削 刃任意点x的螺旋角βx可由下式计算：
第8章 钻削加工与钻床 图8-2 麻花钻组成
第8章 钻削加工与钻床 图 8-3 麻花钻切削部分的组成
第8章 钻削加工与钻床
(2) 颈部: 连接柄部和工作部分，是磨削钻头外圆时的退 刀槽和打印标志之处。
(3) 工作部分: 由导向和切削两部分组成。
导向部分是麻花钻的螺旋槽部分。螺旋槽是排屑通道， 两 条棱边起导向作用。导向部分也是钻头的备磨部分。
f———钻头进给量(mm/r) n———工件或钻头转速(r/min)
第8章 钻削加工与钻床
(2)钻削切削层参数: 切削宽度bD(mm) 切削厚度hD(mm)
每刃切削面积ADe(mm2) 总切削面积AD(mm2) 图
钻削切削层参数包括: bD≈d/(2sinϕ) hD ≈f sinϕ/2
ADe=fd/4