第三章常用切削加工方法综述

☆单件、小批生产中小型工件上的小孔：台式钻床 ☆中小型工件上直径较大的孔：立式钻床 ☆大中型工件上的孔：摇臂钻床回转体工件上的孔：车床 ☆成批和大量生产：钻模、多轴钻或组合机床 ☆精度高，粗糙度小的中小孔：需扩孔和铰孔
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多孔同时加工
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三、扩孔与铰孔
1. 扩孔 用扩孔钻对工件上已
有的孔进行扩大加工
3. 切削热不容易传散 加切削液
这个与车削也不相同。车削时大部分的切削热由切屑带走， 但钻削是在钻孔内进行的，切屑排除困难，而且封闭，就算 用冷却液也很难完全达到孔内，这使得钻削产生的切削热难 以排出，而使切削区（刀具、工件、切屑）的温度很高，这 也造成了钻头较易磨损。
二、钻削的应用
1）钻削精度和表面质量要求不高的孔；油孔 2）精度和表面质量要求较高内表面，可用钻孔预加工 3）钻内螺纹攻丝前所需底孔
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二、铣削的应用
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um
加工中、大型工件或同时加工多个中小型工件：龙门铣床 单件、小批生产小、中型工件：升降台式铣床
单件小批生产盘状成形零件在立式铣床上加工 角度沟槽用相应的角度铣刀在卧式铣床上加工 T型槽和燕尾槽用专用槽铣刀在立式铣床上铣削 曲线外形或内槽可用圆形工作台在立式铣床上加工
种加工，由工件的旋
精车： v f ap 转和车刀作纵向移动
完成，如轴、盘等外 表面。
车端面 由工件的
旋转和车刀作横向 移动完成。
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3.切断及车槽
车床上切断工件时，是用切断车刀作横向进给来完成 的。图所示为切断装在卡盘上的短工件。切断刀除可 切断工件外，还可车削沟槽。
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4.钻孔、车孔
在车床上钻孔时，通常将钻头装在尾座锥形孔中，用手 转动尾座手轮使钻头移动进行加工；也可用夹具把钻头 装夹在刀架上，进行自动进给钻孔。铸、锻或用钻头钻 出来的孔，内孔表面是很粗糙的，还需要用内孔刀车削， 一般称为车孔。
铰孔
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四、镗孔
1. 镗孔 用镗刀对已有的孔进行再加工
一般镗孔精度：IT8~IT7， Ra=1.6~0.8um
精细镗精度：IT7~IT6， Ra=0.8~0.2um
回转体零件上的孔——车床上镗 箱体类零件上的孔或(垂直或平行)孔系——镗床上镗
在镗床上还可加工平面、沟槽、钻、扩、铰孔等
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2. 镗刀及镗孔的工艺特点 镗孔可校正孔轴线，保证位置精度，适应性广
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二、铣削方式
1. 周铣法
顺铣：接触处铣刀旋转方向与工
件进给方向相同
逆铣：接触处铣刀旋转方向与工
件进给方向相反 刀具耐用
顺铣 工件表面质量高 工件的夹持稳定
逆铣
刀具磨损快 工件表面质量低 宜铣削有黑皮的表面
（1）顺铣刀具使用寿命高 逆铣时，每个刀齿的切削层厚度都是从零开始，
逐渐增大，因此在真正切入工件前，刀具的刀齿部总是在已加工表面先滑
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二、工件装夹的方法
5.中心架和跟刀架
加工细长轴类工件时，需 要采用辅助的装夹机构。 中心架适用于细长轴类工 件的粗加工，跟刀架适用 于半精加工和精加工。
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三、车削的应用
加工精度达IT8~IT7，表面粗糙度值达1.6~0.8μm
1.车外圆面 2.车端面
粗车：ap f v 车外圆 最基本的一
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5.车圆锥面：宽刃车法 、小刀架转位 、偏移尾架法、靠模法。
宽刃车法
小刀架转位
宽刃车法 可加工不长的锥面。切削时刀具作横向和纵向 进给。车刀主刀刃与工作轴线的夹角等于工件的锥面斜 角。 小刀架转位 小刀架可绕转盘转一个被切锥面的斜角α， 转动小刀架手柄，车刀即沿工件母线移动切出锥面。
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外圆表面加工
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二、工件装夹的方法
3.顶尖装夹
在车床加工实心轴类零件时，经常使用顶尖装夹工件， 装在主轴上的顶尖称为前顶尖，装在尾座上的顶尖称为 后顶尖。后顶尖又分为死项尖和活顶尖。死顶尖定心准 确、加工精度较高，但易磨损；活顶尖工件时同工件一 起回转，高速切削时也不会磨损，但装配误差大，加工 度：IT13~IT11
表面粗糙度：Ra=25~12.5um 刀具：钻头
设备：钻床、车床、镗床、铣床
台式钻床
钻床 立式钻床
摇臂钻床
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钻头的种类很多，有麻花钻、扁钻、深孔钻、中心钻等。其中麻 花钻是最常用的钻头。
麻花钻由柄部、颈部、工作部分组成。柄部用以传 递动力和夹持定心。钻柄有锥柄和柱柄两种。颈部 是工作部分和钻柄之间的连接部分。一般钻头的规 格和标号都刻在颈部。
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刨削平面
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三、拉削
拉削是用拉刀在拉床加工工件的工艺。它是利用多齿的拉刀， 依次从工件上切下很薄的切削层，从而提高工件精度及光洁 度。
用拉刀在拉床加工工件的工艺
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=0.4~0.8um
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（1）生产效率高 其速度不快，但由于多齿，同时拉刀的长度 较大，工件一次参与切削的刃数量多。 （2）拉削加工范围广 根据拉刀齿的形状不同，可以加工不同 形状的孔。除了能加工封闭的孔之外，拉削还能开口孔。 （3）加工精度高，表面粗糙度较小 拉刀后面具有校准部分， 可起校准及修光作用。另外，拉刀速度不快，运行平衡，切 削力变化不大，使得它加工出的工件具有较高精度及小的粗 糙度。 （4）拉床结构简单 拉床的运动的主运动为拉刀的直线运动， 进给运动来至于拉刀齿的逐渐升高来实现的。 （5）拉刀价格昂贵 刃比较多，而且加工较困难，并且拉刀的 精度要求高，使之价格较昂贵。
4. 生产成本低。许多车床夹具都作为车床附件生产，可满足一 般零件装夹的要求，生产准备时间短。车刀结构简单、制造、 磨刃和安装都很方便。因此，车削加工与其他加工方法相比， 生产成本较低。
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二、工件装夹的方法
1.三爪或四爪卡盘装夹 2.花盘装夹 3.顶尖装夹 4.心轴上安装 5.中心架和跟刀架
三爪卡盘的卡爪是联动的，能以工件的外圆面自动定心，所以安装 工件一般不需要找正。但由于卡盘的制造误差及使用后磨损的影响， 定位精度一般为0.01-0.1mm。三爪卡盘最适宜安装外形规则的圆 柱形工件。 四爪卡盘的四个爪可分别调整，所以安装时要花费较多的时间对工 件进行找正。其定位精度可达到0.005mm。四爪卡盘夹紧力较大， 适合于三爪卡盘不能安装的工件，如矩形的、不对称或较大的工件。
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二、工件装夹的方法
2.花盘装夹
适用于外形复杂又不能使 用卡盘安装的工件。如图 所示弯管，需加工外圆面A 及端面B，要求端面B与端 面C垂直。安装工件时，先 将角铁用螺栓固装在花盘 上，并校正角铁平面与主 轴轴线平行，再将工件安 装到角铁上，找正后用压 板压紧。为使花盘转动平 稳，在花盘上装有平衡用 的配重块。
工作部分是钻头的主要部分，它包括导向部分和切削部分。导 向部分在切削时起着引导钻头方向的作用，同时也是切削部分 的后备。导向部分主要由两条对称的螺旋槽和刃带（棱边）组 成。螺旋槽的作用是正确地形成切削刃和前角，并起着排屑和 输送切削液的作用。刃带的作用是引导钻头保持切削方向，使 之不偏斜。
标准麻花钻的切削部分有两个刀瓣。螺旋槽表面为钻头的前面， 切屑沿此表面流出。切削部分顶端两曲面称为主后面。钻头两 侧的刃带与已加工表面相对应的表面称为副后面。钻头上有两 个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃，这是钻头的重要特点。 前面与主后面的交线是主切削刃；前面与副后面的交线是副切 削刃、即棱刃；两个主后面的交线是横刃。
① 预钻锥形定心坑。 ② 用钻套导向 增强钻头的导向性
先用小顶角大直径短麻花钻先钻一个锥形坑，然后 再用所需的钻头钻孔。先钻出的孔刚度好，可起到 定心的作用，再钻时不易生产引偏。
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2. 排屑困难 修磨出分屑槽 相对于车削而言，钻削的排屑很难。钻是深入工件的内部， 内部的容量太小，会塞死钻头甚至将钻头扭断。办法：① 钻一部分，退出钻头排屑，再钻；②设置分屑槽，将宽的 切屑分成窄条，以利于排屑。
量突然增大，甚至打刀。
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2. 端铣法
根据铣刀与工件相对位置的不同分为 对称铣削法和不对称铣削法
目的是改善铣削过程
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3. 周铣法与端铣法 的比较
1）端铣同时工作的刀齿数多，铣削过程平稳， 其加工质量比周铣高
2）端铣系统刚性好，可进行强力、高速切削， 其生产率比周铣高
3）铣平面大都用端铣，而周铣的适应性强，可 铣削平面、沟槽和成形面等
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镗孔
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第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用
一、刨削的工艺特点
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um
1)生产率较低 2)通用性好 刨削常用于单件小批生产及修配中
二、刨削的应用
主要用于加工平面，也可加工各种沟槽、成形面等
牛头刨床：适于加工中、小型零件 龙门刨床：适于加工大型零件 插床：主要加工齿轮、内表面(如键槽、花键)等
行一段距离，这段滑行就使得刀具的磨损加大。而顺铣的刀齿是直接切入
工件，就没有逆铣的上述磨损。
（2）工件的表面质量 顺铣时切削力将工件压向工件台，使工件装夹牢
固，能提高加工表面的质量；而逆铣时，切削力有将工件及工作台上抬的
趋势，使得工件台产生振动，从而降低了加工表面质量。
（3）顺铣忽大忽小的水平分力，使得工件有时会向前产生串动，造成进给
第一节 车削的工艺特点及其应用
一、车削的工艺特点
1. 易于保证工件各加工面的位置精度。 对于轴、套、盘类零 件，由于各加工面具有同一回转轴线，并与车床主轴的回转轴 线重合，可在一次装夹中加工出不同直径的外圆、内孔及端面， 所以可保证各加工面间的同轴度及垂直度。 2. 切削过程比较平稳。当保证车刀的几何角度、切削深度和进 给量一定时，切削层的几何参数保持一定，因此，车削时的切 削力基本保持不变，所以车削时可进行高速切削，有利于提高 生产效率。