第2章 常规切削加工方法20111013

第二章 常规切削加工方法
第一节 车削加工 第二节 铣削加工 第三节 刨削加工 第四节 拉削加工 第五节 钻床加工 第六节 镗床加工 第七节 磨削加工
第一节
车削加工
车削是指在车床上用车刀进行切削加工， 车削是指在车床上用车刀进行切削加工，其主运动是 工件的旋转运动，进给运动是刀具的移动， 工件的旋转运动， 进给运动是刀具的移动，适合加工回转 表面。 表面。
图 刀具
1、普通车床的组成
车床是机械制造厂的主要加工设备， 车床是机械制造厂的主要加工设备，而普 通车床占的比例最大， 现以C6132普通车床为 通车床占的比例最大 ， 现以 C6132 普通车床为 介绍其基本组成： 例，介绍其基本组成： 主轴箱、变速箱、进给箱、溜板箱、尾架、 主轴箱 、 变速箱 、 进给箱 、 溜板箱 、 尾架 、 床身和床腿、刀架、丝杠、光杠。 床身和床腿、刀架、丝杠、光杠。
3、刨削的加工范围和工艺特点 、 刨削可加工各类平面和多种沟槽，如图所示。 刨削可加工各类平面和多种沟槽，如图所示。 所示
图2-23 刨削加工范围
刨刀为单刃刀具，回程时不切削，切削速度较低， 刨刀为单刃刀具，回程时不切削，切削速度较低，生产 率低。单刨床通用性强，常用于中小批量生产和修配加工。 率低。单刨床通用性强，常用于中小批量生产和修配加工。 Ra 刨削的经济加工精度为IT IT9 IT8 刨削的经济加工精度为 IT9 ～ IT8 ， 粗糙度为 6.3 − −1.6µm。 最高加工精度可达IT IT6 表面粗糙度： 最高加工精度可达IT6，表面粗糙度： Ra0.8µm 。
图2-16 铣刀
2、铣床 在现代机器制造中， 在现代机器制造中，铣床约占 金属切削机床总数的25 左右。 25％ 金属切削机床总数的25％左右。常 用的铣床有卧式铣床、 用的铣床有卧式铣床、立式铣床两 种。卧式铣床又可分为万能铣床和 普通铣床， 普通铣床，万能铣床的工作台可以 在一定角度内偏转， 在一定角度内偏转，普通卧式铣床 则不能。 则不能。 卧式铣床，立式铣床，龙门铣床； 卧式铣床，立式铣床，龙门铣床；
1、铣刀 铣刀由刀齿和刀体两部分组成。 铣刀由刀齿和刀体两部分组成。刀齿分布在刀体圆周 面上的铣刀称为圆柱铣刀，它又分为直齿和螺旋齿两种。 面上的铣刀称为圆柱铣刀， 它又分为直齿和螺旋齿两种。 端铣刀是用端面和圆周面上的刀刃进行切削的， 端铣刀是用端面和圆周面上的刀刃进行切削的，它又分为 整体式端铣刀和镶齿式端铣刀，如图2 16所示 所示。 整体式端铣刀和镶齿式端铣刀，如图2-16所示。 铣刀的每个刀齿都相当于一把车刀， 铣刀的每个刀齿都相当于一把车刀，其切削部分几何角 度及作用与车刀相同。 度及作用与车刀相同。
顶尖的结构有两种：即死顶尖和活顶尖，如图所示。 顶尖的结构有两种 ：即死顶尖和活顶尖，如图所示。车床上的 前顶尖装在主轴前端的锥孔内随主轴与工件一起旋转， 前顶尖装在主轴前端的锥孔内随主轴与工件一起旋转，与工件无相 对运动，不发生摩擦，常采用死顶尖。 对运动，不发生摩擦，常采用死顶尖。 在高速切削时， 在高速切削时，为了防止后顶尖与工件中心孔摩擦发热过多而 磨损或烧坏，常采用活顶尖。 磨损或烧坏，常采用活顶尖。 由于活顶尖的准确度不如死顶尖高， 由于活顶尖的准确度不如死顶尖高 ，一般用于粗加工或半精加 轴的精度要求比较高时，后顶尖也应该用死顶尖， 工。轴的精度要求比较高时，后顶尖也应该用死顶尖，但要合理选 择切削速度。 择切削速度。
前后顶尖是不能带动工件转动的，必须通过拨盘和鸡心夹头（ 前后顶尖是不能带动工件转动的，必须通过拨盘和鸡心夹头（又称 桃子夹头）才能带动工件旋转。拨盘后端有内螺纹与主轴连接， 桃子夹头）才能带动工件旋转。拨盘后端有内螺纹与主轴连接，拨 盘带动鸡心夹头转动，鸡心夹头夹紧工件并带动工件转动。 盘带动鸡心夹头转动，鸡心夹头夹紧工件并带动工件转动。
2、车床的传动 、
车床传动分为主运动传动和进给运动传动，传动路线如下： 车床传动分为主运源自传动和进给运动传动，传动路线如下：
3、车床类型
常见车床类型有：普通车床（卧式）、立式车床、落地 常见车床类型有：普通车床（卧式） 立式车床、 车床、 数控车床。 车床、 数控车床。 车床类型
4、车床常用附件
四爪卡盘：四个爪不关联，各通过丝杆调整。 2）四爪卡盘：四个爪不关联，各通过丝杆调整。夹紧力较 不能自动定心，安装工件时需要进行找正。 大，不能自动定心，安装工件时需要进行找正。用于装夹外 形不规则工件或较大工件。 形不规则工件或较大工件。 四爪卡盘装夹
3）顶尖：长轴类工件使用。定位精度高，多次安装与调头， 顶尖：长轴类工件使用。定位精度高，多次安装与调头， 仍能保持轴线位置。 仍能保持轴线位置。 顶尖装夹
4）花盘：用于装夹形状复杂、无法在卡盘上安装的工件。 花盘：用于装夹形状复杂、无法在卡盘上安装的工件。 利用弯板、螺钉固定。不能自动定心， 利用弯板、螺钉固定。不能自动定心，需要仔细找正并加 平衡块。 平衡块。 花盘装夹
5、车床的 加工范围
在车床上所使 用的刀具主要是 车刀， 还有钻头、 车刀 ， 还有钻头 、 铰刀、 铰刀 、 丝锥和滚 花刀等。 花刀等 。 车床主 要用来加工各种 回转表面， 回转表面 ， 如 ： 外圆柱面； 内 、 外圆柱面 ； 外圆锥面； 内 、 外圆锥面 ； 端面； 端面 ； 内 、 外沟 外螺纹； 槽 ； 内 、 外螺纹 ； 外成形表面； 内 、 外成形表面 ； 丝杆、 钻孔、 丝杆 、 钻孔 、 扩 铰孔、 镗孔、 孔 、 铰孔 、 镗孔 、 攻丝、 套丝、 攻丝 、 套丝 、 滚 花等。 花等。
1、刨床 1）牛头刨床：工件较小时可采用牛头刨床加工。牛头刨床 牛头刨床：工件较小时可采用牛头刨床加工。 结构如图 主要部分名称：滑枕、刀架、工作台、床身、 如图， 结构如图 ，主要部分名称： 滑枕、刀架、工作台、床身 、 横梁。主运动为滑枕的往复运动， 横梁。主运动为滑枕的往复运动，进给运动由工作台运动 实现，刀具也可实现纵向进给。 实现，刀具也可实现纵向进给。
当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动， 当用卡盘扳手转动小锥齿轮时 ， 大锥齿轮也随之转动 ， 在大 锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个卡爪同时向心移动或退出， 锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个卡爪同时向心移动或退出， 以夹紧或松开工件。当工件直径较小时，可用正爪夹紧外圆， 以夹紧或松开工件。当工件直径较小时，可用正爪夹紧外圆，对于 内孔较大的盘套类工件，可用正爪反撑，当外圆直径较大时， 内孔较大的盘套类工件，可用正爪反撑，当外圆直径较大时，可用 反爪夹紧，如图所示。 反爪夹紧，如图所示。
2）龙门刨床：如图所示，用于加工大型、重型工件上的各 龙门刨床：如图所示，用于加工大型、 所示 种平面和沟槽，亦可多工件同时加工。 种平面和沟槽，亦可多工件同时加工。主运动为工作台带 着工件的往复运动，进给运动通过刀具运动实现。 着工件的往复运动，进给运动通过刀具运动实现。
2、插床：插床其实就是一台将滑枕立起来的刨床。主要用 、插床：插床其实就是一台将滑枕立起来的刨床。 于加工键槽，也可以用来加工孔内的平面或者成形表面。 于加工键槽，也可以用来加工孔内的平面或者成形表面。 其主运动和进给运动与牛头刨床相同。 其主运动和进给运动与牛头刨床相同。插床的工作台除可 以进行横向、纵向运动外，一般还可以旋转。 以进行横向、纵向运动外，一般还可以旋转。 插床
用铣床制造铣刀
4、铣削工艺特点 1）生产率高。 铣削为多齿切削，没有空行程，可采用较 生产率高。 铣削为多齿切削，没有空行程， 高的切削速度，故生产率比刨削等方法高得多。 高的切削速度，故生产率比刨削等方法高得多。 2）切削过程不平稳。 铣削是断续切削过程，刀齿切入切 切削过程不平稳。 铣削是断续切削过程， 出时受到的机械冲击很大，易引起振动；铣削时总切削面 出时受到的机械冲击很大， 易引起振动； 积是一个变量，因而铣削力也不断变化， 积是一个变量，因而铣削力也不断变化，造成机床和刀具 的振动。 的振动。 3）刀齿冷却条件较好。 由于刀齿间断切削，工作时间短， 刀齿冷却条件较好。 由于刀齿间断切削，工作时间短， 在空气中冷却时间长，故散热条件好， 在空气中冷却时间长，故散热条件好 ，有利于提高铣刀的 耐用度。 耐用度。
普通车削加工的经济精度为IT8 IT7 普通车削加工的经济精度为 IT8 ～ IT7 ， 表面粗糙度 IT 为 Ra12.5 − −1.6µm 精 细 车 时 达 IT6 ～ IT5 ， 表 面 粗 糙 度 IT6 IT5 为 Ra0.8 − −0.4µm 。
第二节 铣削加工
铣削指在铣床上用铣刀加工工件的加工方法， 铣削指在铣床上用铣刀加工工件的加工方法， 铣削是 平面加工的主要方法之一。铣削的主运动为铣刀的旋转运 平面加工的主要方法之一。 进给运动为工件的直线运动。 动，进给运动为工件的直线运动。 具有组合铣刀的铣床加工 具有组合铣刀的铣床加工
图 平面拉削
1、拉刀： 拉刀 、拉刀：
根据工件加工面及截面外形不同，拉刀有多种形式。 根据工件加工面及截面外形不同，拉刀有多种形式。 常用的圆孔拉刀结构见图， 常用的圆孔拉刀结构见图，
第三节 刨削加工
在刨床上用刨刀加工工件的方法称为刨削。 在刨床上用刨刀加工工件的方法称为刨削。刨削主要 用于加工各种平面和沟槽。 用于加工各种平面和沟槽。 刨削的主运动为刀具或工件的 直线往复运动，切削工件的行程为工作行程， 直线往复运动，切削工件的行程为工作行程， 返回的行程 为空行程。 为空行程。 刨削
车床常用附件主要有三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、中心 车床常用附件主要有三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、 跟刀架、花盘、弯板等。 架、跟刀架、花盘、弯板等。 车床附件 1）三爪卡盘：夹持圆形和正六边形工件。自动定心，装夹 三爪卡盘： 夹持圆形和正六边形工件。 自动定心， 方便快速 ； 夹紧力较小 ， 定 心精度不 高 ， 一般 为 0.05 ～ 15mm mm。 0.15mm。 三爪卡盘装夹
车床应用
6、车削的工艺特点
易于保证各加工面之间的位置精度。 车削时， 1）易于保证各加工面之间的位置精度。 车削时，工件作 主运动绕某一固定轴回转，因此， 主运动绕某一固定轴回转，因此，各加工表面的位置精度 容易控制和保证。 容易控制和保证。 切削过程比较平稳。 2 ） 切削过程比较平稳 。 一般情况下车削过程是连续进 行的，并且切削层的截面尺寸稳定不变， 行的，并且切削层的截面尺寸稳定不变，切削面积和切削 力基本不变，故切削过程比铣削、刨削稳定。 力基本不变，故切削过程比铣削、刨削稳定。 生产率高。 3 ） 生产率高 。 车削过程平稳意味着可采用较高的切削 速度。车刀夹持在刀架上刚度好， 速度。车刀夹持在刀架上刚度好，可采用较大的吃刀深度 和进给量。允许高速切削和强力切削， 和进给量。允许高速切削和强力切削，有利于生产率的提 高。 应用范围广。 车削适于多种材料、多种表面、 4 ） 应用范围广 。 车削适于多种材料 、 多种表面 、 多种 尺寸和精度的加工。 尺寸和精度的加工。