2传统切削加工方法

车削加工的精度范围
车削特点
1. 车削过程是连续的,而且切削面积不变,切削力变 化小,可采用高速切削和强力切削,生产率高.
2. 车刀是各种刀具中最简单的一种,车刀费用低. 3. 车削除了加工外圆面,还可一次装夹下同时加工其
它表面,如内圆面,端面,切槽.因此易保证各面间 的位置精度. 4. 车削适于加工各种材料,如钢铁,铸铁,有色金属, 和非金属材料(有机玻璃，橡胶）.但难以加工硬 度很高的淬火材料(如HRC30以上的淬火钢件). 5. 车球体
常见孔
2.孔的分类
1)紧固孔和辅助孔：如螺钉孔，螺栓过孔。气孔和油孔。要 求不高。精度为IT12－11，表面粗糙度Ra为12.5-
6.3μm。
2)回转体零件轴心孔：一般是轴与孔配合，求较高，IT8-
6， Ra为1.6～0.4μm。
3)箱体支架类零件轴承孔：除本身精度要求高外，同时孔 与孔或面间位置精度高，
麻花钻：由工作部分、颈部和柄部组成。是常见 的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗加工。 钻孔的尺寸精度为IT11--IT12，Ra为50-12.5μm。 加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最常用。
钻削特点：
1. 精度低，粗糙度大，容易产生孔径扩大、轴线歪斜和明 显的圆度误差等缺陷。
1）圆锥锥度准确，生产率高。 2）圆锥表面质量好。 3）靠模调整角度范围较小。 一般适用于车削圆锥半角α/2<12°的 工件。 注意：小滑板转过90°，以代替中滑板横 向进给。
五、车成形面
有些工件表面的素线不是直线，而是一 些曲线，如手轮、手柄和圆球等，如图所 示，这类表面称为成形面。车球体
加工方法：双手控制法、成形法、仿形法
镗孔方法：
在车床上镗孔：工件旋转为主运动，适于加工回 转体零件的轴心孔。
在镗床上镗孔：镗刀旋转为主运动，适于加工箱 体，支架等大中形零件的孔加工。
特点：
1. 镗削靠多次走刀可校正孔的轴线偏斜。 2. 镗孔适应性强。镗刀制造简单，费用低。 3. 镗削生产率低。
4. 镗削可加工钢，铁，有色金属，但不宜加工淬火钢和 硬度较高的材料。
拉孔
a.拉孔
拉削是一种高生产率的加工方法，精度可达IT7， 粗糙度达0.8-0.4um
拉刀：一种加工精度和切削效率都比较高的多齿 刀具，广泛应用于大批量生产中,可加工各种内， 外表面。可分为内拉刀和外拉刀 。
拉孔时，必须先在工件上加工出通孔，并以工件端 面为支承面。
拉削只适于加工短孔，当长度超过孔径3－5倍时， 不宜采用拉削，盲孔，阶梯孔及薄壁件的孔不采用 拉削。
3.运动分析：主运动为镗刀的旋转运动，进给运动为镗 刀或工件的移动。
镗孔由镗刀伸进孔内进行切削。如图；镗刀的特点是刀杆 细而长，刀头小。镗孔能较好地保证同轴度，常作为孔的粗 加工，半精加工和精加工方法。
镗孔的方法步骤如下：1）选择和安装镗刀；镗通孔应采 用通孔镗刀，不通孔用不通孔镗刀。伸出刀架的长度 应尽量小，以保证刀杆刚度。刀杆中心线应大致平行 于纵向进给方向；2）镗孔时不易散热，且镗刀刚度较 小，又难以加切削液，所以切削用量应比车外圆时小
左图中a）主切削刃与圆轮 中心等高。图中b）主切削 刃低于圆轮中心。
a） 圆轮成形刀的使用
b）
式中 ：H—刃口低于中心的距离（ mm）;
D—圆形成形刀直径（mm）;
α—成形刀背后角，一般为6°～10°
三、仿形法 仿形法：刀具按照仿形装置进给对工件 进行加工的方法。 特点：加工质量好，生产效率高 适用范围：质量要求较高，批量大。
②多采用浮动连接结构,可减少镗刀块安装误差及镗 杆径向跳动所引起的加工误差。
③孔的加工精度可达IT6-IT7,Ra达0.8μm。
镗孔可以校正孔的位置。 镗孔可分为：
粗镗 精度IT10—IT9，Ra6.3—3.2mm 半精镗 精度IT9—IT8，Ra1.6—0.8mm 精镗 精度IT7—IT6，Ra0,4—0.2mm
2.1车削加工
应用：主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面，圆锥 面及成形回转表面）和回转体的端面，有些车床可以加 工螺纹面。
运动：
车床的主运动是工件的旋转运 动 车床的进给运动则由刀具的直线移动完成的。
2.1.1车床类型
3.分类：车床种类繁多，按其用途和结构的不同，主要 分为：
卧式车床及落地车床， 立式车床， 转塔车床， 仪表车床， 单轴自动和半自动车床， 多轴自动和半自动车床， 彷形车床及多刀车床， 专门化车床。
a.扩孔
扩孔钻:
常用作铰孔或磨床前的预加工扩孔以及毛 坯孔的扩大,
作半精加工，在成批或大量生产时应用较 广。
扩孔的加工精度可达IT10-IT11,Ra可达 6.3-3.2μm.
扩孔特点:
① 切削刃不必自外圆延续到中心，避免了 横刃及其硬度的不良影响;
② 由于ap小，容屑槽可作得较窄较浅，故 钻心较粗，增加刀具刚度;
二、成形法
➢成形法：是用成形车刀对工件进行加工 的方法。
➢成形刀：切削刃的形状与工件成形面的 轮廓形状同的车刀，又称为样板刀。
➢适宜加工：数量多、轴向尺寸较小的成 形面。
1.成形车刀的种类
（1）整体式成形车刀 刃磨：手工刃磨（精度要求不高的成形面）。 工具磨床刃磨（精度要求较高的成形面）。 适用范围：车削简单成形面
因此 ，钻小孔或深孔：为防止轴线偏斜，采用工 件旋转，钻头不转方式
此外，还可先钻一锥形坑，起导向作用。
a.钻中心孔 b.钻孔
二扩孔
用扩孔钻扩大已有孔 （锻出、铸出或钻出 的孔）的方法。
扩孔属于半精加工， 其尺寸公差等级可达 IT10～IT9，表面粗糙 度 Ra 值 可 达 6.3 ～ 3.2μm。
③ 扩空钻的刀齿数较多，生产率高，导向 性较好，切削较平稳;
④ 扩孔的加工质量比钻孔高
三铰孔
用铰刀对孔进行最后精加 工的方法。
铰孔属于精加工，尺寸公 差等级可达IT9～IT7，表
面 粗 糙 度 Ra 值 可 达 1.6 ～
0.8μm。
扩孔、铰孔时，钻头、铰 刀一般顺着原底孔的轴线， 无法提高孔的位置精度。
2.2钻削加工
1.孔是各类机械零件中的基本表面，如轴承孔，定 位孔，油孔，气孔等。
孔的技术要求 尺寸精度 包括孔的直径和深度的尺寸精度 形状精度 包括孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度 位置精度 指孔与孔或孔与外圆表面的同轴度，孔与
孔或孔与其它表面间的尺寸精度、平行度和垂直 度等。 表面质量 包括表面粗糙度、表面层的加工硬化和金 相组织变化等。
a）单球手柄
b）三球手柄
C）摇手柄
§ 4-4车成形面的方法和质量分析 一、双手控制法
适用范围：
单件小 批量
两种方法：
1、左手中滑板+右 手小滑板
2、床鞍（自动）+ 中滑板（手动）
方法1小滑板不能连 续进给，劳动强度大； 多用方法2来完成成 形面的加工。
例：双手控制法车削单球手柄
➢刀具选用
车削时，为了使每次进给切削时过渡圆滑，需 采用主切削刃呈圆弧形的车刀，如下图所示。
a.机用铰刀：用于在机床上铰孔,常用高速钢制造,有 锥柄和直柄两种型式。
b.手用铰刀：常为整体式结构。直柄方头,结构简单。 手工操作,使用方便。
铰刀的工作部分可分为切削部分和修光部分。
四 镗孔
镗孔是用镗刀对已经钻出，铸出，锻出的孔进一步 加工，是最常用的孔加工方法。
镗孔可在镗床上或车床上进行。 在镗床上镗孔时，镗刀基本与车刀相同，不同之处
L L L S
0
tan
2
* D d 或S C
0 2L
2
0
三、仿形法
1、原理：
如图4—8所示。当 床鞍做纵向移时，滑块 就沿着靠模板斜面滑动， 由于中滑板与滑块是刚 性连接的，中滑板便沿 着靠模板斜面做横向进 给，车刀就合成斜进给 运动。小滑板转90°，
以代替中滑板横向进给。
图4-8
2、仿形法的特点：
拉刀的组成如图；其切削部分由一系列高度依次增加的刀齿 构成，
切削时，拉刀相对工件作直线移动，拉刀的每一个刀齿依 次从工件上切下一层材料，当全部刀齿通过后，即完成了
工件的切削。由此可见，拉削的主运动为拉刀的移动，进 给运动由拉刀切削齿递增的齿升量替代，如图
拉削特点
1. 拉削速度低，切削厚度小，切削过程平稳，又有校 正齿校正，精度高，表面粗糙度低
镗孔；粗镗时，先试切，调整切深，必须注意镗刀横向 进给方向与外圆车削时方向相反；
精镗时，精镗孔时切深和进给量应更小。当孔径接近最 后尺寸时，应以很小的切深重复镗几次，消除孔的锥度。
镗刀:
a.单刃镗刀 b.多刃镗刀 ①两端都有切削刃,工作时可消除径向力对镗杆的影
响,工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证。
转动小滑板法
车内圆锥
车外圆锥
二、宽刃刀车削法
倒角C0.5—C1—C2— C3
原理：把主切削刃与 主轴轴线夹角调整到 与工件的圆锥半角相 等后，采用横向进给 的方法加工出外圆锥 面。
用于成批大量生产较短的 内外锥面。
三、偏移尾座法
原理：把尾座向里（用于车正外圆锥面）或向外 （用于车倒外圆锥面）横向移动一段距离S后，使 工件回转轴线与车床主轴轴线相交，并使其夹角 等于圆锥半角。由于床鞍是沿平行于主轴轴线的 进给方向移动，工件就形成了一个圆锥体。
是工件不动，镗刀在旋转。a.镗孔
镗床
1.应用：镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。 通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分 布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔。如箱 体上的孔，还可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。
2.镗削特点:刀具结构简单,通用性大,可粗加工也可半 精加工和精加工,适用批量较小的加工，镗孔质量取决 于机床精度。
a）
b）
整体式高速钢成形车刀
（2）棱形成形刀
组成：刀头和弹性刀柄
刃磨：工具磨床上刃磨
特点：加工精度高，使用寿命长(棱形车刀磨损 后，只需刃磨前面),制造复杂。
适用范围：较大直径的成形面。
棱形成形刀
棱形成形刀的使用
（3）圆轮成形刀
组成：刀头和刀柄
特点：允许重磨多次，易制造。
圆轮成形刀
适用范围：车削直径较小的成形面。
孔的加工方法及其特点
孔的加工方法有很多，常用：钻，扩，铰，镗，拉，磨， 研磨，珩磨
一 钻孔：在钻床上，用钻头旋转钻削孔，是孔加工的最 常用方法,钻孔属于粗加工。
钻削的加工精度:
一般只能达到IT10， 表面粗糙度一般为12.5μm.
钻孔可在车床，钻床或镗床上进行
在车床上钻孔，步骤如下：1）车端面，定中心。2）装 夹钻头，3）调整尾座。4）开车进行钻削。开始时进给 要慢，使钻头准确地钻入。钻削时切削速度不应过大， 以免钻头剧烈磨损。钻削过程中应经常退出钻头排屑。 钻削碳素钢时，须加切削液，孔将钻通时，应减慢进给 速度，以防折断钻头。孔钻通后，先退钻头，后停车
2.1.2车削加工范围
车床用途
1.车内圆面
2.车外圆面
4车圆锥的方法
➢车圆锥方法：
转动小滑板法 偏移尾座法 仿形法 宽刃刀车削法 铰内圆锥法 在数控车床上车圆锥法
车圆锥的方法
一、转动小滑板法
原理：把小滑板按工件的圆锥半角 转动一个相应的角度，采用小滑板进 给方式，使车刀的运动轨迹与所要车 削的圆锥素线平行。
铰孔特点:
刀具刚性好,导向性好,铰削余量少,切削力小,Vc低,切 削热少,即减少了工件的发热和变形,可用于精加工。
另外,钻,扩,铰只能保证孔本身的精度,而不能保证孔间 距离的尺寸精度.此时可利用夹具或用镗孔夹来保证。
铰刀: 用于对孔进行半精加工和精加工，加工 精度可达IT6-IT8.Ra可达1.6-0.4μm。
2. 生产率低 由于钻削产生的切削热较多，且切削液热较 多，且切削液难以注入到切削部位，所以切削温度高， 限制了切削速度的提高。
合理选择钻孔方式
钻孔两种方式：
1. 钻头旋转，工件不转（如，钻床上，镗床，铣床上）缺 点：由于钻头偏斜，造成被加工孔的轴线偏斜。
2. 工件旋转，钻头不转（如，车床上）缺点：由于钻头偏 斜，造成被加工孔的孔径变化形成锥度或腰鼓形误差，
2. 拉刀一次行程即可全部完成加工，生产率高 3. 不能纠正孔的位置偏差。 4. 对前道工序要求不高，钻孔或粗镗后就可拉削加工。 5. 拉刀成本高。 因此适于大批量生产。
2.4刨削平面
刨 床 用于刨削各种平面和沟槽，主要类型有
牛头刨床和龙门刨床。