课题六 金属切削加工

第6章金属切削加工

6.1 车削

6.1.1车削的用途和车床种类

车削是机械制造中使用最广泛的一种加工方法。车削加工是在车床上利用工件的旋转和刀具的移动来实现的，主要用于各种回转表面的加工，如内、外圆柱面、圆锥面及成形回转表面等，有时还能加工螺纹面，如图6-1所示。

图6-1 车削加工范围

车削的加工类型（动画）

151动画1 车端面动画2 车外圆动画3 车孔

动画4 钻孔动画5 扩孔动画6 铰孔

第6章金属切削加工6.1车削

6.1.2车削的加工运动

第6章金属切削加工1 易于保证工件各加工面的位置精度2 切削过程平稳3 加工的材料范围广4 刀具简单5 应用广泛

6.1车削

6.1.3车削的工艺特点

车削工

艺特点

第6章金属切削加工6.1车削

6.1.4车削加工中使用的刀具

6.1车削

6.1.4车削加工中使用的刀具

2.端

面

车

刀

6.1车削

6.1.4车削加工中使用的刀具

3. 割刀

割刀的主偏角小于90

度时，在切断面上会

留下小圆锥形的残余

材料

6.1车削

6.1.4车削加工中使用的刀具

4.镗刀

镗刀用于加工通孔，盲孔，孔内的槽或端面。

镗刀刀柄尺寸受孔径和孔深限制，而且伸出较长，刚度较低，特别在加工小直径的深孔时，切削条

件很不利，生产率低。

5.成型车刀

成行车刀是专用车刀，是根据工件外形轮廓而设计的。用于卧式车床、半自动和自动车床上加

工工件内、外表面的回转型面。

6.1 车削

6.1.5工件在车床上的安装

工件的安装方式是依据工件的形状和尺寸来确定的，常用的安装方法如图6-6所示。

（a）（b）（c）

6.1 车削

6.1.5工件在车床上的安装

（d）（e）

图6-6 车床上工件的安装方式

（a）三爪自定心卡盘；（b）四爪单动卡盘安装；（c）花盘上安装；

（d）两顶尖间安装及中心架的应用；（e）跟刀架的应用

6.1 车削

6.1.5工件在车床上的安装

6.1 车削

6.1.6车削加工

1.粗车

粗车主要目的是为了去除大部分的毛坯余量，并为后续加工预留一定的余量。工件毛坯有较大余量时，都要安排粗加工环节。（IT12~IT11 Ra12.5~6.3）

2.半精车

粗加工后的表面余量会误差较大，为了保证精加工时有稳定的加工余量，以达到最终产品的统一性，所以会安排半精加工。（IT10~IT8 Ra6.3~3.2）

3.精车

6.1 车削

6.1.6车削加工

精车一般作为较高精度表面的终加工（IT8~IT7 Ra3.2~0.8）

4.精细车

对于磨削加工性不好的有色金属零件的加工，常采用精细车削作为终加工。（IT7~IT6 Ra0.8~0.2）（注意：不是所有工件都要粗车、半精车和精车以及精细车。要看工件的精度要求，加工余量的多少和稳定性。）

6.2 铣削

6.2.1铣削的加工范围

第6章金属切削加工

4.铣削加工有何特点？图7-5 车削加工进给运动

主运动

图7-6 铣削加工

主运动

工件（铣刀）在垂直于铣刀轴线方向上的直线运动刀具在工件轴向/径向上的直线运动进给运动铣刀的旋转运动工件的旋转运动表面成形运动铣刀－多刃刀具

车刀－单刃刀具刀具铣削加工车削加工比较内容

表7-1车削与铣削比较

车削加工进给运动

主运动铣削加工

➢连续切削

➢切削厚度不变➢切削力相对稳定➢断续切削

➢切削厚度变化➢切削力变化

➢切削变形程度大

加

工

特

点

表7-2车削与铣削加工特点比较

第6章金属切削加工

图6-9 铣削过程

第6章金属切削加工

6.2 铣削

6.2.3铣削加工工艺特点

◆(1) 刀齿散热条件较好

◆(2) 生产效率高

◆(3)工艺范围广

可加工平面、沟槽、成形面、台阶，切断等。

◆(4)容易产生振动

第6章金属切削加工按用途可将铣刀分为五种：1.铣平面用的铣刀2.铣槽用的铣刀3.铣特种槽用的铣刀4.成型铣刀5.切断用铣刀

6.2 铣削

6.2.4铣刀

第6章金属切削加工

6.2.5铣削要素

◆铣削速度v(m/s)－铣刀刀齿的线速度；

◆进给量－铣刀旋转时，它的轴线与工件的相对

位移；

❖每齿进给量a

f

(mm/齿)－铣刀每转一个齿间角时，工件与铣刀的相对位移；

❖每转进给量f(mm/r)－铣刀每转一转，工件与铣刀的相对位移；

❖每分钟进给量v

f (mm/min)－铣刀相对工件每

分钟移动的距离。

◆背吃刀量a

p

(mm)—平行于铣刀轴线测量出的被切削层尺寸；

◆侧吃刀量a

e

(mm)—垂直于铣刀轴线测量出的已加工表面的宽度。

2、切削层的几何要素

◆切削厚度h

—相邻刀齿切削刃运动轨迹间的

D

距离。铣削

时，切削厚度hD是随时变化的。这是垂直于刀具轴线进给的多刃旋转刀具的共同特征。

◆切削宽度bd—铣刀刀齿和工件相接触部分的长度（沿刀刃方向测量）。

◆切削面积A D＝hD×bD。