金属切削机床及各种加工方法

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2.3.6 拉削加工
1）拉削运动与加工范围：可以加工各种截面形状的内 外表面，但不能加工薄壁零件及轴向尺寸太大的零件。
2）拉床
3）拉刀：其截面形状为加工孔的轴向端面形状，它把总 的切削量分散到拉刀的各个刀齿上。
4）拉孔的特点：
l 拉削速度低，切削量小，拉削平稳，刀具磨损慢，加
➢ 铰孔可纠正孔的形状误差，不能纠正位置误差。 铰孔的应用：
铰孔用于软材料零件孔的精加工，不能加工硬材料；
铰孔孔径φ1~φ80
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（4）攻螺纹
攻螺纹一般用于直径较小的内螺纹加工，精 度较低，可用于单件生产，也可用于批量生产。
攻螺纹前先要钻螺纹底孔： 塑性材料底孔直径：d=D-P 脆性材料底孔直径：d=D-(1.05~1.1)P
周铣 圆周齿工作，加工表面易 产生波纹，质量差 只有一个到两个刀齿切削， 切削力波动大，切削平稳 性较差 刀杆悬伸长，刚性差，变 形大，切削效率低 切削厚度变化大
多使用高速钢制造
加工多样性差
适应性好
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l 铣削过程
（1）铣削用量 铣削速度——铣刀切削刃最大直径处的线速度 进给量——每齿进给量、每转进给量、每分钟进给量 铣削深度——沿铣刀轴线方向上测量的切削量 铣削宽度——沿铣刀轴线垂直方向上的切削量 （2）切削层尺寸平面参数 切削公称厚度——沿铣刀半径方向测量的切削层参数 切削公称宽度——主切削刃与工件的接触长度 （3）铣削力
侧后角α为轴向圆柱剖面内后刀面与切削平面的夹角 。故越靠 近中心，后角越大。
顶角2φ两主切削刃在中心截面上投影的夹角。标准钻头顶角为 118°。
横刃斜角Ψ 主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。 螺旋角β 最外缘螺旋线切线与轴线的夹角
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（2）扩孔钻：扩孔钻（多齿，刚性好） 通常也可用麻花钻（麻花钻的横刃不切削）
坯孔轴线偏斜。
扩孔的应用： ➢ 用于小孔基础上的孔径扩大，一般孔径小于φ80 ➢ 用于半精加工低硬度材料的孔
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（3）铰孔
铰孔的特点：
➢ 铰孔余量小（粗铰0.15~0.35mm），切削速度低，切 削力小，发热少，铰刀导向性好，切削平稳，加工质量 好；
➢ 加工精度IT8~7，Ra1.6~0.4μm； ➢ 机铰刀铰孔的适应性较差，一把铰刀只能加工一种尺 寸精度的孔，不宜加工非标孔、台阶孔、盲孔、非连续 表面（如轴向有键槽等），不能加工硬材料工件；
第2章 金属切削机床 及各种加工方法
2.1 金属切削机床的分类、型号及传动 2.2 车削加工 2.3 铣削、刨削和拉削 2.4 钻削与镗削加工 2.5磨削加工 2.6光整加工 2.7齿轮齿形加工 2.8 特种加工技术概述
2.2 车削加工
2.2.1 车削加工范围
在车床上利用工件旋转、刀具相对移动来完成工 件的加工。
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l 铣削螺纹
盘形或指形铣刀铣螺纹 用于加工大导程螺纹，效率较高。
梳形螺纹铣刀铣螺纹 用于批量加工小螺距较短的螺纹，效率较高。
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2.3.5 刨削加工 l 刨削运动与加工范围：加工平面、直通沟槽和成型面
等。
l 刨削机床：牛头刨床加工，龙门刨床加工
l 刨削的工艺特点： （1） 加工精度低（IT9~IT8，Ra6.3~1.6μm） （2）加工效率低（单程切削、单刀切削、冲击严重
切削厚度 刀具磨损
由0→最大 初期有滑擦，磨损快
由最大→0 刀齿易切入，寿命长
垂直分力使工件上抬，不 垂直分力使工件下压，有
利于夹紧工件；
利于夹紧工件；
作用力 水平分力与进给方向反向，水平分力与进给方向同向，
消除了丝杠间隙，进给平 由于丝杠间隙，工作台会
稳
前窜，造成啃刀或打刀。
表面质量
表面粗糙
表面光洁
⑶ 适合于有色金属零件的精加工
金刚石车刀、小切深及小进给、高速度
⑷ 切削过程平稳、切削效率高 ⑸ 刀具简单，适应性广 ⑹ 适合加工各种材料，但难以切削硬度较高的淬硬材料
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2.2.4 车削加工的应用
——车削加工的一般应用 车外圆和端面 切断和车槽 滚花、滚压 车（镗）内孔和切槽 钻孔、铰孔、扩孔、攻丝、套螺纹
后果：钻头旋转进给时，孔的轴线偏斜； 工件旋转、钻头进给时，产生锥度同时孔径扩大。 薄板钻孔时，形成明显的圆度误差
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● 防止钻头引偏的措施
• 钻头切削刃要对称; • 先加工平面，防止表面不平而引偏； • 用中心钻或短而粗的钻头先钻一引孔； • 采用小进给，减小轴向力； • 使用钻套引导，合理使用切削液。
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2.4.5 镗削加工 1. 镗床：卧式镗床、坐标镗床、镗铣削中心等
2. 镗削运动与加工范围 主运动为镗刀旋转，进给运动为镗刀轴向进给或工件轴 向进给
3 镗刀： 单刃镗刀；浮动镗刀； 可调镗排；万能镗排。
4. 镗孔精度
u 普通机床镗孔精度IT8~IT7，Ra1.6~0.8μm
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钻孔的工艺特点
② 钻孔排屑困难 原因：排屑受容屑槽限制，切屑与孔壁摩擦剧烈 后果：容易挤压、拉毛以至划伤已加工表面，表
面质量差 一般，钻孔精度IT13~IT11，Ra为50~12.5μm ③ 切削热不易扩散，生产效率低 原因：高温切屑不易及时排除，
切削液不易进入切削区 后果：刀具磨损快、切削速度不能高，直接影响
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铣削实例
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铣削实例
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铣削实例
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2.3.2 铣削加工刀具
立铣刀 盘铣刀 三面刃铣刀 键槽铣刀 锯片铣刀
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各种铣刀
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各种铣刀
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钻床加工可用于：钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等。 2.4.2 钻床
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2.4.3 钻头、锪钻、铰刀和丝锥
（1）麻花钻：直柄麻花钻（φ0.5~φ12）
锥柄麻花钻（φ8~φ80）
钻头材料： 钻头一般为高速钢材料。
钻头结构：三条切削刃，前刀面（螺旋面）、后刀面等
麻花钻的角度：
前角γ0为正交平面内前刀面与基面的夹角，由于钻头的前刀面 为螺旋面，故越靠近中心，前角越小，横刃为负前角。
✓ 加工质量高，浮动可减少刀杆、刀具安装偏差；
✓ 生产效率高，双刃切削，操作方便；
✓ 刀具结构复杂，对刀具刃磨要求较高，刃口要对称， 一般用于较大孔径的批量生产。
工精度高，表面质量好
l 拉削精度IT7~IT6，Ra0.8~0.4μm
l 拉削刀具结构复杂，制造困难，成本高，拉削效率
高，一般用于批量生产
l 拉孔加工要求工件安装采用浮动式结构，不夹紧，防
止孔中心与拉刀中心不重合，而破坏拉刀。
l
拉削不能校正原有孔的位置误差。 机械工程学院 机械制造基础
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2.4 钻削与镗削加工 2.4.1 钻削运动与加工范围
l 车床能完成的各种加工（1）
2.2.2 车削加工机床
l 常见的几种车床
l 工件的装夹
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2.2.3 车削的工艺特点
⑴ 易于保证各种轴、盘、套等类零件各表面的位置精度 ⑵ 粗车：精度IT13~IT11、表面粗糙度Ra50~12.5μm；
半精车：精度IT10~IT9、表面粗糙度Ra 6.3~3.2μm 精车：精度IT8~IT6、表面粗糙度Ra1.6~0.8μm
（3）锪钻
（4）铰刀：手动铰刀（锥度小而长φ1~φ50） 机用铰刀（锥度较短φ10~φ80）
（5）丝锥：手动和机用
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2.4.4 钻床加工工艺特点 （1） 钻孔
钻孔的工艺特点
① 钻头刚性差，易引偏；
原因：直径受加工孔的限制，一般长径比大 开有大的容屑槽，使得钻芯很小 存在横刃，钻削时有较大的轴向力
钻削的生产效率
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钻孔的应用
钻孔用于所有实体零件上孔粗加工，孔径φ0.5~φ50， 一般超过φ30的孔分次钻孔，先用0.7~0.8D的钻头钻孔， 再扩孔。
钻孔一般用于软材料零件的加工，不适合硬材料零件 孔的加工。（特殊情况可用合金钻头钻淬硬材料）
钻孔方式：
1）刀具回转并轴向进给（如钻床、铣床、镗床等钻 孔），钻孔时易出现孔的偏斜；
4）成形刀具法：成形刀具作横向进给，精度高、效率 高。适合于批量加工短锥度，也可加工短的成型面。
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车削螺纹
尖刀车削螺纹
特点：精度高，适应性广（可以加工各种牙形、左 右旋、内外螺纹），但效率低。
l 刀具前刀面上牙形角要与螺纹的牙形角吻合，刀尖 与机床中心等高，刀杆与主轴轴线垂直（用样板校 对）
吃刀的方法有径向或斜向。
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梳刀车螺纹
特点：效率较高，但只能加工小螺距较短的螺纹。
旋风铣螺纹
——原则上不属于车螺纹，但可以在车床上 进行改装。
特点：效率较高，用于加工螺距较大的螺纹。
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2.3 铣削、刨削和拉削
2.3.1 铣削加工范围
平面、直槽、T形槽、燕尾槽 以及三维内外形状等
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