1、机械加工常识第四章刀具第五章常用的机械切削加工方法第六章钳工加工方法第四章刀具2.掌握刀具材料的合理选用。3.掌握车刀主要角度的选择原则和刃磨要求。4.掌握钻头的刃磨要求和修磨的方法。2.常用车刀材料的种类及合理选用。3.麻花钻的刃磨要求及修磨方法。2.麻花钻的几何角度及刃磨。第一节刀具材料应具备的性能及种类第二节刀具的切削角度第三节金属切削刀具第一节刀具材料应具备的性能及种类一、刀具的工作条件二、刀具材料应具备的性能1.足够的硬度2.良好的耐磨性3.足够的强度和韧性4.较高的耐热性5.导热系数大6.较好的工艺性能三、常用刀具材料的种类1.碳素工具钢2.合金工具钢3.高速钢第一节刀具材料应具备
2、的性能及种类4.硬质合金(1)钨钴类硬质合金(K类)这类硬质合金的抗弯硬度和韧性较好,因此适用于加工铸铁、有色金属等脆性材料或冲击性较大的场合。(2)钨钛类硬质合金(P类)这类硬质合金的耐磨性和抗粘附性较好,能承受较高的切削温度,因此适于加工钢或其他韧性较大的塑性金属。(3)钨钛钽(铌)类硬质合金(M类)这类硬质合金的抗弯强度、冲击强度以及粘结温度均高于P类合金,具有较好的综合性能。第二节刀具的切削角度图4-1外圆车刀的组成一、刀具切削部分的组成(1)前刀面刀具上切屑流过的表面。第二节刀具的切削角度(2)主后刀面刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。(3)副后刀面刀具上同前面相交形成副切削刃的后
3、面。(4)主切削刃起始于切削刃上主偏角为零的点,并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃。(5)副切削刃切削刃上除主切削刃以外的刀,亦起始于主偏角为零的点,但它向背离主切削刃的方向延伸。(6)刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。图4-2三个辅助平面第二节刀具的切削角度二、确定车刀切削角度的辅助平面(1)切削平面通过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。(2)基面过切削刃选定点的平面,它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或基线,一般来说其平面要垂直于假定的主运动方向。(3)正交平面通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的
4、平面。(4)假定工作平面通过切削刃选定点并垂直于基面,它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线,一般来说其刀位要平行于假定的进给运动方向。三、刀具切削部分的几何角度和作用第二节刀具的切削角度1.在正交平面内测量的角度图4-3在正交平面内测量的角度第二节刀具的切削角度(1)前角(o)前刀面与基面的夹角,如图4-3所示。(2)主后角(o)主后刀面与切削平面之间的夹角,如图所示。(3)楔角(o)前刀面与主后刀面的夹角,如图4-3所示。2.在基面内测量的角度第二节刀具的切削角度图4-4在基面内测量的角度(1)主偏角(r)主切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量,如图
5、4-4所示。第二节刀具的切削角度(2)副偏角(r)副切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量,如图4-4所示。(3)刀尖角(r)主切削平面与副切削平面间的夹角,在基面中测量,如图4-4所示。3.在主切削平面内测量的角度第二节刀具的切削角度图4-5车刀的刃倾角四、刀具几何角度的选择原则(以车刀为例)1.前角(o)第二节刀具的切削角度1)工件材料软,可选择较大的前角;工件材料硬,应选择较小的前角。2)粗加工,尤其是车削有硬皮的铸、锻件时,为了保证切削刃有足够的强度,应取较小的前角;精加工时,为了减小工件的表面粗糙度,一般应取较大的前角。3)车刀材料的强度、韧性较差,前角应取小值;反之,可取较大
6、值。第二节刀具的切削角度表4-1车刀前角的参考数值工件材料刀具材料高速钢硬质合金前角()数值灰铸铁HT15005510第二节刀具的切削角度表4-1车刀前角的参考数值工件材料刀具材料高速钢硬质合金前角()数值高碳钢和合金钢8001000MPa1025510中碳钢和中碳合金钢600800MPa25301015低碳钢30402530铝及镁的轻合金35453035第二节刀具的切削角度2.后角(o)1)粗加工时,应取较小的后角(硬质合金车刀:o=57;高速钢车刀:o=68);精加工时,应取较大的后角(硬质合金车刀:o=810;高速钢车刀:o=12)。2)工件材料较硬,后角宜取小值;工件材料较软,则后角宜
7、取大值。3.主偏角(r)4.副偏角(r)5.刃倾角(s)第三节金属切削刀具一、车刀1.粗车刀1)为了增加刀头强度,前角(o)和后角(o)应小些。2)主偏角(r)不宜太小,否则容易引起车削时振动。3)一般粗车时采用03的刃倾向(s)以增加刀头强度。4)为了增加切削刃强度,主切削刃上应磨有倒棱,其宽度=(0.50.8)f,倒棱前角=(510)。5)为了增加刀尖强度,改善散热条件,使车刀耐用,刀尖处应磨有过渡刃。6)粗车塑性金属(如钢类)时,为了保证切削顺利进行,切屑能自行折断,应在前刀面上磨有断屑槽。2.精车刀第三节金属切削刀具1)前角()一般应大些,使车刀锋利,切削轻快。2)后角()也应大些,以
8、减少车刀和工件之间的摩擦。3)为了降低工件表面粗糙度值,应取较小的副偏角()或在刀尖处磨修光刃,修光刃长度一般为(1.21.5)f。4)为了控制切屑排向工件待加工表面,应选用正值的刃倾角(s=38)。5)精车塑性金属时,前刀面应磨相应宽度的断屑槽。3.车外圆、平面和台阶的车刀(1)90车刀及其使用90车刀又称偏刀,按进给方向分右偏刀(见图4-6a)和左偏刀(见图4-6b)两种。第三节金属切削刀具图4-6偏刀a)右偏刀b)左偏刀c)右偏刀外形第三节金属切削刀具图4-7偏刀a)用右偏刀车外圆、端面和台阶b)用左、右偏刀车台阶c)用左偏刀车平面第三节金属切削刀具图4-8用右偏刀车端面a)向中心进给车
9、外削凹面b)由中心向外进给c)用端面车刀车平面(2)75车刀及其使用75车刀的刀尖角大于90,刀头强度好,较耐用,第三节金属切削刀具因此适用于粗车轴类工件的外圆以及强力切削铸、锻件等余量较大的工件(见图4-9a),75左车刀还可以用来车铸、锻件的大平面(见图4-9b)。图4-975车刀及其使用a)车外圆b)车平面第三节金属切削刀具图4-10加工钢件的硬质合金75粗车刀4.车槽刀和切断刀第三节金属切削刀具(1)切断刀切断刀以横向进给为主,前端的切削刃是主切削刃,两侧的切削刃是副切削刃。图4-11高速钢切断刀1)前角。2)后角。第三节金属切削刀具3)副后角。4)主偏角。5)副偏角。图4-12切断刀
10、的刀头长度第三节金属切削刀具6)主切削刃宽度。7)刀头长度。例4-1切断外径为36mm,内孔为16mm的空心工件,试计算切断刀的主切削刃宽度和刀头长度。解根据式(4-1)、式(4-2)可得第三节金属切削刀具图4-13斜刃切断刀(2)车槽刀用于一般外槽的车槽刀的角度和形状与切断刀基本相同。第三节金属切削刀具5.内孔车刀(1)通孔车刀通孔车刀的几何形状基本上与外圆车刀相似。图4-14用右偏刀车端面a)通孔车刀b)不通孔车刀c)两个后角(2)不通孔车刀不通孔车刀是用来车不通孔或台阶孔的,切削部分的几何形状基本上与偏刀相似。二、钻头第三节金属切削刀具1.麻花钻的结构与几何形状(1)麻花钻的结构图4-1
11、5麻花钻的组成1)夹持部分。2)导向部分。第三节金属切削刀具3)切削部分。(2)麻花钻的几何参数钻孔时钻头主切削刃上每一点都绕钻头轴作圆周运动(忽略进给运动),它的速度方向就是该点所在圆的切线方向(见图4-16),不难看出,切削刃上任意一点的基面就是通过该点而又包括钻头轴线的平面。图4-16麻花钻的基面与切削平面第三节金属切削刀具1)螺旋角。第三节金属切削刀具图4-18标准麻花钻的螺旋角2)顶角及主偏角。3)前角。第三节金属切削刀具4)后角。图4-19钻头前角、后角、主偏角和刃倾角5)横刃角度。第三节金属切削刀具图4-20横刃的切削长度2.麻花钻的刃磨要求第三节金属切削刀具1)麻花钻的两条主切
12、削刃应该对称,也就是两主切削刃与钻头轴线成相同的角度,并且长度相等。2)横刃角为55。3.标准麻花钻的缺陷及修磨(1)标准麻花钻的缺陷1)横刃太长,在引钻时不易定中心,工作时钻头旋转轴线不稳定,容易造成钻孔精度低及刃带磨损的结果。2)主切削刃上各点前角的数值相差很大,在钻头直径1/3范围内的前角都是小于零度的,因而影响钻孔精度与钻头寿命。3)大直径钻头主切削刃较长,主切削刃上各点切削速度不等,钻钢时切屑宽,卷不紧,占空间大,排屑与冷却均不顺利。4)麻花钻外刃与棱边处刀尖角r较小,前角较大,刀齿薄弱。第三节金属切削刀具5)不能适应不同的工件材料。(2)麻花钻的修磨麻花钻的改进可从多方面入手,如选
13、用性能优良的高速钢制造钻头和不断改革制造工艺,改进钻头的结构参数与几何参数,改变钻头沟槽截面形状等都可提高钻孔效率。1)修磨横刃。2)修磨螺旋状容屑槽前面(见图4-22)。3)修磨棱边(见图4-23)。图4-21修磨横刃第三节金属切削刀具4)磨出双重顶角。5)开分屑槽。6)磨出内凹圆弧刃。图4-24双重顶角第三节金属切削刀具三、铣刀1.铣刀的的种类(1)按铣刀的用途分类1)加工平面的铣刀:圆柱形铣刀。用于卧式铣床上加工平面,主要由高速钢制造。圆柱铣刀采用螺旋形刀齿,可提高切削工作的平稳性,如图4-27a所示。面铣刀。用于立式铣床上加工平面,刀齿采用硬质合金制成,生产效率高,加工表面质量也高。内
14、燃机缸体、缸盖等零件的平面多采用该铣刀进行切削,如图4-27b所示。2)加工沟槽用的铣刀,如槽铣刀、两面刃铣刀、错齿三面刃铣刀、立铣刀、角度铣刀、T形槽铣刀等,如图4-27ck所示。第三节金属切削刀具3)加工成形面的铣刀,如成形铣刀,如图4-27l所示。图4-27铣刀的类型a)圆柱形铣刀b)面铣刀c)槽铣刀d)两面刃铣刀e)三面刃铣刀f)错齿三面刃铣刀g)立铣刀h)键槽铣刀i)角度铣刀j)双角铣刀k)T形槽铣刀l)成形铣刀第三节金属切削刀具(2)按铣刀齿背形状分类1)尖齿铣刀。2)铲齿铣刀。2.铣刀的几何参数图4-28铣刀几何角度a)圆柱形铣刀b)面铣刀第三节金属切削刀具(1)前角对于螺旋圆柱
15、形铣刀,为了便于制造和测量,规定法向前角n为其标注角度,如图4-28a所示。第三节金属切削刀具表4-2铣刀的前角(圆柱形铣刀为,面铣刀为)工件材料刀具材料钢材铸件铝合金镁合金高速钢硬质合金10201015515552530第三节金属切削刀具(2)后角规定铣刀的后角在正交平面Po内测量。第三节金属切削刀具表4-3铣刀后角的数值铣刀类型高速钢铣刀粗齿细齿1216硬质合金铣刀粗齿细齿681215第三节金属切削刀具(3)主偏角和副偏角圆柱铣刀的主偏角r=90,因圆柱铣刀无副切削刃,所以无副偏角。第三节金属切削刀具表4-4硬质合金面铣刀主偏角和副偏角工件材料钢材铸铁607545600505第三节金属切削
16、刀具(4)刃倾角圆柱形铣刀的刃倾角s等于刀齿的螺旋角。第三节金属切削刀具表4-5铣刀的刃倾角(螺旋角)铣刀类型圆柱形铣刀硬质合金面铣刀粗齿细齿()40602530515第三节金属切削刀具3.铣刀的结构(1)尖齿铣刀的结构特点与应用范围铣刀大多数为尖齿形状,如圆柱形铣刀、立铣刀、T形槽铣刀、角度铣刀等。1)圆柱形铣刀(见图4-29)。图4-29圆柱形铣刀第三节金属切削刀具2)套式面铣刀(图4-30)。图4-30套式面铣刀a)整体式b)镶齿式第三节金属切削刀具3)立铣刀(图4-31)。(2)硬质合金面铣刀硬质合金面铣刀主要用于铣削平面,且适用于高速铣削。1)整体焊接式面铣刀(图4-32)。图4-3
17、1立铣刀第三节金属切削刀具2)机夹焊接式面铣刀(图4-33)。图4-33机夹焊接式面铣刀第三节金属切削刀具 体内刃磨。体内刃磨是将小刀头全部装好后,整个面铣刀在专用磨刀机上或万能工具磨床上逐齿刃磨。它容易控制切削刃的端面和径向圆跳动误差,且对刀齿及刀槽的制造精度要求不很高,刀具管理简便;但当铣刀直径很大时,装卸铣刀较费力、费时,且刃磨也较麻烦。体外刃磨。体外刃磨是将每个小刀头在专用夹具上单独刃磨,然后把磨好的刀齿再装到刀体上,并调整刀尖和主切削刃的位置,保证径向圆跳动和端面圆跳动量合格,图4-34是其中的一种。3)机夹可转位式硬质合金面铣刀(图4-35)。第三节金属切削刀具图4-35可转位面铣
18、刀本 章 小 结复习思考题第三节金属切削刀具1.刀具材料必须具备哪些性能?2.常用的刀具材料有哪几种?其用途如何?3.车刀有哪几个主要角度?其作用是什么?4.如何合理选择车刀的几何角度?5.车轴类工件常用哪几种车刀?各适用什么场合?6.对粗车刀和精车刀各有什么要求?7.对内孔车刀有何要求?8.对麻花钻的刃磨有何要求?9.麻花钻的横刃角一般为多少度?横刃角的大小与后角有什么关系?10.对车槽刀、切断刀的几何角度有何要求?第三节金属切削刀具11.切断外径为64mm,孔径为32mm的工件,求切断刀的主切削刃宽度和刀头长度。12.铣刀的种类有哪些?各有何用途?13.铣刀有哪些主要角度?如何选择?第五章
19、常用的机械切削加工方法2.掌握各种机械切削加工方法的切削原理。3.理解各种机械切削加工方法在所用的机械、刀具及切削运动上的差异。4.了解各种机械切削加工方法的工艺特点及应用范围。第一节车削第二节铣削第三节刨削、插削、拉削第四节磨削第一节车削图5-1车削的主要内容a)车外圆柱面b)车平面c)车槽d)车内圆柱孔e)车外圆锥面f)车成形面g)车螺纹第一节车削一、车床的主要部件、功用及运动1.车床的主要部件及其功用图5-2CA6140卧式车床1主轴箱2刀架3滑板4尾座5床身6溜板箱7进给箱8交换齿轮箱第一节车削(1)主轴箱将电动机输出的回转运动传递给主轴,再通过装在主轴上的夹具盘带动工件回转,实现主运
20、动。(2)刀架用于装夹刀具。(3)滑板由上、下2层组成,上面的叫小滑板,下面的叫中滑板。(4)尾座它有一个套筒,由手轮驱动可沿主轴轴线方向移动,套筒锥孔中可安装顶尖用以支承较长的工件并增加工件的安装刚度。(5)床身用来安装机床的各部件。(6)溜板箱将光杠或丝杠的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。(7)进给箱将主轴通过交换齿轮箱传递来的回转运动传给光杠或丝杠。(8)交换齿轮箱将主轴的回转运动传递给进给箱。第一节车削图5-3车床运动示意图2.车床的运动(1)主运动主轴的回转运动。第一节车削(2)进给运动刀具的纵向、横向移动。二、车刀及各种车削方法1.外圆柱面车削(1)外圆车刀如图5-4所示
21、为几种常用的外圆车刀。图5-4外圆车刀a)45弯头车刀b)6075外圆车刀c)90偏刀第一节车削(2)车刀装夹1)车刀刀杆伸出刀架长度应不超过刀杆高度的1.5倍。2)车刀刀杆中心线应与进给方向垂直。3)车刀刀尖一般应与工件轴线等高,但在粗车外圆时刀尖应略高于工件轴线,精车细长轴外圆时刀尖应略低于工件轴线。(3)切削用量选择切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。2.平面与台阶车削(1)车削端面车端面常用r=75的劈刀,如图5-5a所示;也可使用的r=45弯头车刀。第一节车削图5-5车削平面与台阶a)车平面b)车台阶(2)车削台阶车削台阶通常先用r=75的偏刀(见图5-4b)粗车,第一
22、节车削切除台阶的大部分余量,然后用r=9095的偏刀(见图5-5b)精车。1)预先刻划痕,用于轴向尺寸精度不高或粗加工时。2)用溜板箱刻度盘控制。3)用挡铁定位。3.车削沟槽与切断(1)车槽用车削方法加工工件的槽称为车槽。图5-6工件的切断a)切断实心件b)切断空心件第一节车削(2)切断切断用切断车刀,切断车刀刀头的长度L应稍大于实心工件的半径或空心工件、管料的壁厚h,如图5-6所示。4.孔的车削图5-7车孔及其车刀a)车削通孔b)车削不通孔第一节车削1)受孔径的限制,内孔车刀刀杆细而长,刚性差,车削时弹性变形大。2)排屑困难,不容易充分冷却,散热条件差。3)车削时观察不便。5.圆锥面车削(1
23、)斜置小滑板法将小滑板偏转到与机床主轴轴线成圆锥半角的位置固定,用小滑板进给即可车出圆锥面,如图5-8所示。图5-8斜置上滑板法车圆锥面a)车外圆锥面b)车内圆锥面第一节车削1)可以车削大圆锥角圆锥面、完整圆锥面和内圆锥面。2)小滑板偏转角度调整好后加工的一批工件,其圆锥锥角的一致性好。3)由于中、小型卧式车床的小滑板不能自动进给,只能手动进给,因此,加工表面粗糙度Ra值较高,且手动进给劳动强度大。4)受小滑板最大移动距离的限制,圆锥面长度不能太大。(2)偏移尾座法工件用两顶尖装夹,将尾座横向偏移一定距离s,使工件轴线与主轴轴线相交成圆锥半角/2,车刀作纵向进给运动,即可车出圆锥角为的圆锥面,
24、如图5-9所示。第一节车削图5-9偏移尾座法车圆锥面1)能自动进给,车长度较大的圆锥面。2)不能车完整圆锥面、内圆锥面及圆锥角较大的圆锥面。3)调节尾座的偏移量较麻烦。4)对于工件总长不一致的成批工件,加工后的圆锥角一致性差。第一节车削图5-10靠模法车锥面(3)靠模法使用靠模装置,使车刀在纵向进给的同时,作相应的横向进给。第一节车削1)可以自动进给车削内、外圆锥面,长或短圆锥面均可车削。2)靠模校准较为简单,对于成批加工的工件,其锥度误差可控制在较小的公差范围内(一致性较好)。3)能车削较大圆锥角的工件,一般圆锥半角/2应小于12。6.成形面车削7.螺纹车削图5-11普通螺纹车刀第一节车削(
25、1)车刀的刀尖角r按加工性质螺纹车刀属于成形刀具,其切削部分的几何形状应和螺纹牙型的轴向剖面形状相符合,在径向前角为0时车刀的刀尖角r应与螺纹牙型角相等,即r=60。(2)车刀的装夹装夹螺纹车刀时,刀尖应与工件轴线等高,刀尖角的对称轴线应与工件轴线垂直,通常使用样板校正。(3)螺距或导程的调整(4)螺纹的车削车削螺纹需要经多次吃刀和重复进给才能完成,因此,每次进给时,必须保证车刀刀尖对准已车出的螺旋槽。1)每次进给(走刀)终了时,横向退刀,同时提起开合螺母,手动将溜板箱返回起始位置,调整吃刀量后,压下开合螺母重复进给。第一节车削2)每次进给终了时,先横向退刀,然后开反车使工件和丝杠都反转,丝杠
26、驱动溜板箱返回起始位置,然后调整吃刀量,改为正车,重复进给。三、车削的工艺特点1)车削适合于加工各种内、外回转表面。2)车刀结构简单,制造容易,便于根据加工要求对刀具材料、几何角度进行合理选择。3)车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性,应用广泛。4)除毛坯表面余量不均匀外,绝大多数车削为等切削横截面的连接切削,因此,切削力变化小,切削过程平稳,有利于高速切削和强力切削,生产效率高。第二节铣削图5-12铣削的主要内容a)圆柱形铣刀铣平面b)面铣刀铣平面c)铣台阶d)铣直角沟槽e)铣键槽f)切断g)铣特形面h)铣特形沟槽i)铣齿轮j)铣螺旋槽k)铣离合器l)镗孔第二节铣削一、X6132
27、型卧式铣床的主要部件、功用及运动1.卧式铣床的主要部件及其功用图5-13X6132型卧式升降台铣床1床身2主轴3横梁4挂架5工作台6转台7横向溜板8升降台9底座第二节铣削(1)床身用来安装和连接铣床其他部件。(2)主轴是一根空心轴,前端有锥度为7:24的圆锥孔,用以插入铣刀杆。(3)横梁可沿床身顶面燕尾形导轨移动,按需要调节其伸出长度,其上可安装挂架。(4)挂架用以支撑铣刀杆的另一端,增强铣刀杆的刚性。(5)工作台用以安装需用的铣床夹具和工件。(6)转台可在横向溜板上转动,以便工作台在水平面内能斜置一个角度(-45),实现斜向进给。(7)横向溜板位于升降台水平导轨上,可带动工作台横向移动,实现
28、横向进给。第二节铣削(8)升降台可沿床身导轨上、下移动,用于调整工作台在垂直方向的位置。(9)底座整部机床的基础。2.卧式铣床的运动(1)主运动主轴的回转运动。(2)进给运动工件的纵向、横向和垂直方向的移动。二、铣刀1.铣刀分类(1)加工平面用铣刀如图5-14所示,有圆柱形铣刀、面铣刀等。第二节铣削图5-14加工平面用铣刀a)整体式圆柱形铣刀b)镶齿圆柱形铣刀c)可转位硬质合金刀片面铣刀(2)加工沟槽用铣刀如图5-15、图5-16所示,有立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、槽铣刀、锯片铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、角度铣刀等。第二节铣削图5-15铣削直角沟槽用铣刀a)立铣刀b)键槽铣刀c)三面刃铣刀
29、d)锯片铣刀第二节铣削图5-16铣削特形沟槽用铣刀a)T形槽铣刀b)燕尾槽铣刀c)单角铣刀d)对称双角铣刀第二节铣削(3)成形铣刀如图5-17所示,有半圆铣刀、齿轮铣刀、叶片内弧成形铣刀等。图5-17铣削成形面铣刀a)凸圆弧铣刀b)凹圆弧铣刀c)齿轮铣刀d)叶片内弧成形铣刀第二节铣削2.铣削方式(1)圆周铣与端面铣圆周铣(简称周铣)是利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃进行铣削并形成平面图的。(2)顺铣与逆铣1)顺铣铣削时,铣刀对工件的作用力(铣削力)在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式称为顺铣,如图5-18a所示。2)逆铣铣削时,铣刀对工件的作用力(铣削力)在进给方向上的分力与工件进给方
30、向相反的铣削方式称为逆铣,如图5-18b所示。(3)圆周铣时的顺铣与逆铣圆周铣时的顺铣与逆铣如图5-18所示。第二节铣削图5-18圆周铣时的顺铣和逆铣a)顺铣b)逆铣(4)端面铣时的顺铣与逆铣端面铣时,根据铣刀与工件之间的相对位置不同,分为对称铣削与非对称铣削两种。第二节铣削图5-20端面铣a)对称铣b)非对称顺铣c)非对称逆铣1)对称铣削。2)非对称铣削。第二节铣削 非对称顺铣。铣削时,切出边逆铣部分占的比例大,在各个刀齿上的F纵之和与进给方向相同(见图5-20b),故易拉动工作台。另外,垂直铣削力又不因顺铣而一定向下。所以在端铣时,一般不采用非对称顺铣。非对称逆铣。铣削时,切入边逆铣部分占
31、的比例大,在各个刀齿上的F纵之和与进给方向相反,如图5-20c所示,所以不会拉动工作台。端铣时应采用非对称逆铣。3.铣削方法(1)平面铣削用铣削方法加工工件的平面称铣平面。1)用圆柱形铣刀铣平面。第二节铣削图5-21用圆柱铣刀铣平面2)用端面铣刀铣平面。第二节铣削图5-22用端面铣刀铣平面a)在卧式铣床上铣平面b)在立式铣床上铣平面3)用立铣刀铣平面。4)斜平面铣削。第二节铣削 工件倾斜铣斜面。该法是将工件倾斜所需角度安装进行铣削。铣刀倾斜铣斜面。该法是将铣刀倾斜所需角度铣削斜面。用角度铣刀铣斜面。用切削刃与轴线倾斜成某一角度的铣刀铣削斜面,铣刀保证斜面的倾斜角度,该法只适用于宽度不大的斜面。
32、(2)台阶铣削台阶是由两个互相垂直的平面构成的,台阶铣削时,同一把铣刀不同部位的切削刃同时进行铣削。1)用三面刃铣刀铣台阶,如图5-24所示。图5-23用立铣刀铣平面第二节铣削2)用面铣刀铣台阶,如图5-25所示。3)用立铣刀铣台阶,如图5-26所示。图5-25用面铣刀铣台阶第二节铣削(3)沟槽铣削在铣床上,常用各种铣刀铣削各种沟槽,下面介绍常用几种沟槽的铣削。1)直角沟槽的铣削。图5-27直角沟槽形式2)V形槽的铣削。第二节铣削图5-28铣V形槽3)T形槽的铣削。第二节铣削图5-29铣T形槽a)铣下部宽槽b)铣T形槽的步骤(4)特形面铣削一个或一个以上方向截面内的形状为非圆曲线的型面称为特形
33、面。第二节铣削图5-30用立铣刀加工曲线回转面(5)分度头铣削在卧式万能铣床上,利用分度头可进行等分与不等分形体的铣削加工。三、铣削的工艺特点(1)生产率较高铣刀是多齿刀具,铣削时有多个齿同时参加切削,切削面积大。第二节铣削(2)铣削加工范围广铣刀的种类多,铣床的附件也很多,因此铣削的适应性广,能完成各种表面的加工。(3)刀具寿命长铣刀为多刃刀具,铣削时各刀齿轮流担负切削,冷却条件好,刀具寿命长。(4)易产生振动铣削时铣削厚度是变化的,会引起切削面积和切削力的变化,所以铣削过程中不稳定,易产生振动。(5)刀具制造与刃磨困难与车刀相比,铣刀的制造与刃磨不方便,因此,铣削的成本较高。第三节刨削、插
34、削、拉削一、刨削图5-32刨削运动a)在牛头刨床上刨削平面b)在龙门刨床上刨削平面第三节刨削、插削、拉削1.牛头刨床的主要部件、功用及运动(1)牛头刨床的主要部件及其功用图5-33牛头刨床a)外形图b)运动示意图1工作台2横梁3刀架4滑枕5床身6底座第三节刨削、插削、拉削图5-34牛头刨床的刀架1刀架2抬刀手柄3滑板4刀架手柄5转盘6转销7刀座第三节刨削、插削、拉削1)床身。2)滑枕。3)刀架。4)工作台。(2)牛头刨床的运动(见图5-33b)1)主运动。2)进给运动。2.刨刀及各种表面的刨削方法(1)刨刀及工件的装夹1)刨刀的装夹。第三节刨削、插削、拉削图5-35常用刨刀a)平面刨刀b)宽刃
35、刀c)偏刀d)切刀e)成形刀f)内孔刀第三节刨削、插削、拉削图5-36刨削力a)直头刨刀b)弯头刨刀2)工件的装夹。第三节刨削、插削、拉削台虎钳装夹。较小的工件可用固定在工作台上的台虎钳装夹。压板装夹。较大的工件可置于工作台上用压板、螺栓、挡块等直接装夹。(2)各种表面的刨削方法1)刨平面。图5-37刨平面a)刨水平面b)刨垂直面c)刨斜面第三节刨削、插削、拉削2)刨槽。图5-38刨槽a)刨直槽b)刨V形槽c)刨T形槽d)刨燕尾槽第三节刨削、插削、拉削图5-39用成形刨刀刨曲面3)刨曲面。第三节刨削、插削、拉削按已划的曲线通过工作台横向进给和手动刀架垂直进给配合刨出曲槽。用成形刨刀刨曲面,如图
36、5-39所示。4)细刨平面。图5-40宽刃细刨刀第三节刨削、插削、拉削3.刨削的工艺特点(1)加工成本低刨床结构简单,调整和操作方便;刨刀为单刃刀具,制造和刃磨较容易,因此加工成本低。(2)通用性好加工各种不同的表面只需更换刀具即可。(3)生产率较低刨削的主运动是刨刀直线往复运动,刀具回程时不切削;另外刀具切入和切出时有冲击负载,限制了切削速度的提高。二、插削三、拉削第三节刨削、插削、拉削图5-41拉刀第四节磨削图5-42磨削的主要内容a)磨外圆b)磨孔c)磨平面d)磨花键e)磨螺纹f)磨齿轮g)磨导轨一、常用磨床的主要部件、功用及运动第四节磨削1.M1432B型万能外圆磨床,如图5-43所示
37、。图5-43M1432B型万能外圆磨床1床身2头架3横向进给手轮4砂轮5内圆磨具6内圆磨头7砂轮架8尾座9工作台10挡块11纵向进给手柄第四节磨削(1)主要部件及其功用1)床身。2)头架。3)砂轮架。4)工作台。5)尾座。6)内圆磨头。(2)万能外圆磨床的切削运动1)主运动。2)进给运动。2.M7120A型平面磨床,如图5-44所示。第四节磨削图5-44M7120A型平面磨床a)外形图b)运动示意图1磨头2床鞍3横向进给手轮4砂轮修整器5立柱6撞块7工作台8、10升降手轮9床身第四节磨削(1)主要部件及其功用1)床身。2)立柱。3)床鞍。4)工作台。5)磨头。(2)平面磨床的切削运动1)主运动
38、。2)进给运动。二、砂轮及各种磨削方法第四节磨削图5-45砂轮的组成1气孔2磨料3结合剂1.砂轮的组成和特性第四节磨削(1)磨料磨具(砂轮)中磨粒的材料。(2)结合剂是用来将分散的磨料颗粒粘合成具有一定形状和足够强度的磨具的材料。(3)硬度指结合剂粘结磨料颗粒的牢固程度,它表示砂轮在外力(磨削抗力)作用下磨料颗粒从砂轮表面脱落的难易程度。(4)形状和尺寸根据磨床结构及磨削的加工需要,砂轮有各种形状和不同的尺寸规格。2.磨削方法(1)磨外圆磨外圆时常用的工件装夹方法有:两顶尖装夹、三爪自定心卡盘装夹和四爪单动卡盘装夹等。1)纵向磨削法,如图5-46所示。2)横向磨削法,如图5-47所示。第四节磨
39、削图5-46纵磨法3)综合磨削法。4)深度磨削法。第四节磨削(2)磨内圆在万能外圆磨床上用内圆磨头磨内圆,主要用于单件、小批量生产,在大批量、大量生产中则宜采用内圆磨床磨削。1)纵向磨削法,如图5-48a所示。2)横向磨削法,如图5-48b所示。图5-48磨内圆第四节磨削(3)平面磨削在平面磨床上,将工件吸引在工作台的电磁吸盘上进行磨削,通常用周磨和端磨两种方法。1)周磨法。2)端磨法。图5-49平面磨削a)周磨法b)端磨法(4)磨锥面一般在外圆磨床上进行。第四节磨削图5-50磨锥面a)转动工作台b)转动头架(5)先进磨削方法简介磨削的发展方向有两个:一是高精度、低粗糙度磨削;二是高效磨削。1
40、)高精度、低粗糙度值磨削。2)高效磨削。第四节磨削图5-51砂带磨削三、磨削的工艺特点第四节磨削(1)磨削的高精度、表面粗糙度值低其经济加工精度为IT7IT6,表面粗糙度值为R0.80.2m,广泛用于工件的精加工。(2)可磨削高硬度材料砂轮不仅可磨削铜、铝、铸铁等金属材料,还可以磨削硬度很高的淬硬钢、高速钢、硬质合金、玻璃等。(3)磨削背向力大由于砂轮与工件接触较宽所致。(4)磨削温度高由于磨削速度高(为一般切削加工的1020倍),砂轮与工件间产生强烈的摩擦和挤压,产生大量切削热,使磨削温度升高。(5)砂轮的自锐性能在磨削力的作用下,磨粒从砂轮上自行脱落,使砂轮表面露出新的锋利磨粒,以满足继续
41、切削的要求。本 章 小 结复习思考题第四节磨削1.什么是车削?在车床上有哪些加工内容?2.常用外圆车刀有哪几种?如何选用?3.车削时如何选择切削用量?4.为什么车削内圆表面比车削外圆表面困难?5.车削圆锥面有哪几种方法?6.车削螺纹时,主运动与进给运动之间应保持什么关系?7.车削有哪些工艺特点?8.什么是铣削?在铣床上可以进行哪些铣削工作?9.铣刀分哪几类?哪些铣刀可用来铣削平面?10.什么是顺铣?什么是逆铣?各有什么特点?如何选用?11.铣削倾斜面有哪些方法?12.铣削的工艺特点是什么?第四节磨削13.什么是刨削?刨削有哪些切削运动?哪一个是主运动?14.弯头刨刀有什么特点?15.什么是插削
42、?什么是拉削?16.什么是磨削?在磨床上有哪些加工内容?17.砂轮由哪几部分组成?18.什么是磨料的粒度?应如何选择?19.砂轮的硬度与磨粒的硬度有何不同?“砂轮的硬度高,磨粒的硬度也一定高”是否正确?应如何选择砂轮的硬度?20.在外圆磨床上磨削外圆的方法有哪几种?各有什么特点?如何选用?21.在平面磨床上磨削平面有哪些方法?各适用于什么场合?22.磨削的工艺特点有哪些?第六章钳工加工方法2.掌握各种钳工的加工方法及工具的使用方法。3.掌握各种钳工加工方法的基本操作和装配基础知识。第一节钳工的概念及工作内容第二节划线工具及划线方法第三节錾削工具及錾削方法第四节锯削工具及锯削方法第五节锉削工具及
43、锉削方法第六节钻孔、铰孔方法第七节螺 纹 加 工第八节装配基础知识第一节钳工的概念及工作内容一、钳工的概念(1)加工零件一些采用机加工不适宜或不能解决的加工,可以由钳工来完成,如零件加工过程中的划线、刮削、研磨、锉削样板、制作模具以及检验和修配等。(2)装配按规定的技术要求将若干个零件结合成组件、部件或将若干个零件和组件、部件结合成机器,并经调整、检验和试机等,使之成为合格产品。(3)设备维修当机械设备在使用过程中产生故障、出现损坏或长期使用后精度降低,影响使用时,也要通过钳工进行维护和维修。(4)工具的制造和修理制造和修理各种工具、夹具、量具、模具及各种专用设备。二、钳工的工作内容第二节划线
44、工具及划线方法一、划线的概念和作用1.划线的概念图6-1平面划线第二节划线工具及划线方法2.划线的作用1)确定工件的加工余量,使机械加工有明确的尺寸界线。2)便于复杂工件在机床上安装,可以按划线找正定位。3)能够及时发现和处理不合格的毛坯,避免加工后造成损失。4)采用借料划线可以使误差不大的毛坯得到补救,使加工后的零件仍能符合要求。二、划线工具1.划线平板2.划针第二节划线工具及划线方法图6-3划线平板3.划规4.样冲第二节划线工具及划线方法5.划线盘6.直角尺图6-5部分划线工具a)划规b)样冲c)划线盘第二节划线工具及划线方法三、划线要求四、划线方法1)看清图样。2)选定划线基准。3)初步
45、检查毛坯的误差情况。4)正确安放好工件并选好工具。5)涂色。6)划线。7)检查划线的准确性及是否有漏线。8)在所划线条上冲眼,作记号。第三节錾削工具及錾削方法一、錾削工具1.錾子图6-7錾子结构(1)錾子的种类和应用1)扁錾(如图6-8a所示)。2)尖錾(见图6-8b)。3)油槽錾(见图6-8c)。(2)錾子切削角度錾子一般用碳素工具钢(T7A)锻成,将切削部分刃磨成楔形,经热处理后其硬度值可达到5662HRC。第三节錾削工具及錾削方法图6-8錾子种类a)扁錾b)尖錾c)油槽錾1)楔角o。第三节錾削工具及錾削方法2)后角o。3)前角o。图6-10锤子第三节錾削工具及錾削方法2.锤子二、錾削方法
46、1.握錾方法图6-11握錾方法a)正握法b)反握法c)立握法2.握锤和挥锤第三节錾削工具及錾削方法(1)握锤方法右手握锤,常用的方法有紧握法和松握法二种,如图6-12所示。图6-12握锤方法a)紧握法b)松握法(2)挥锤方法常用的方法有腕挥、肘挥和臂挥三种,如图6-13所示。第三节錾削工具及錾削方法图6-13挥锤方法a)腕挥b)肘挥c)臂挥第三节錾削工具及錾削方法图6-14錾切时站位3.錾削姿势4.錾削方法第三节錾削工具及錾削方法(1)錾断1)錾切薄板。2)錾切大尺寸板料或曲线轮廓板料。图6-15錾切薄板第三节錾削工具及錾削方法3)錾切较厚的板料。(2)平面錾切1)錾切窄平面。2)錾切较大平面
47、。图6-17錾切窄平面第三节錾削工具及錾削方法3)起錾方法。4)尽头錾法。图6-19起錾方法(3)錾槽。第三节錾削工具及錾削方法图6-21錾削油槽第四节锯削工具及锯削方法一、锯削工具1.锯弓2.锯条(1)锯齿的切削角度锯条单面有齿,相当于一排同样形状的錾子,每个齿都有切削作用。图6-22锯弓的形式a)可调式b)固定式第四节锯削工具及锯削方法(2)锯齿的粗细是以锯条每25mm长度内的齿数多少来表示的。图6-24锯路a)交叉形b)波浪形第四节锯削工具及锯削方法(3)锯路为了减少锯缝两侧面对锯条的摩擦阻力,避免锯条被夹住或折断,锯条在制造时,使锯齿按一定的规律左右错开,排列成一定形状,称为锯路。二、
48、锯削方法1.锯条的安装2.握锯图6-25手锯的握法第四节锯削工具及锯削方法3.锯削要领1)站立姿势与錾削基本相同,仅两脚距离稍近。2)推锯时身体上部稍向前倾,给手锯以适当的压力而完成切削。3)锯弓的运动方式有两种:小幅度的上下摆动式和直线运动式。4)起锯方式有远起锯(见图6-26a)和近起锯(见图6-26b)两种,一般以远起锯为好。5)锯削行程和速度锯削时应尽量利用锯条的有效长度,一般往复行程不应小于锯条长度的2/3,锯条速度以2040次/min为宜。图6-26起锯方式a)远起锯b)近起锯第五节锉削工具及锉削方法一、锉刀1.锉刀构造图6-27锉刀各部分名称2.锉齿和锉纹第五节锉削工具及锉削方法
49、图6-28锉齿种类a)铣齿b)剁齿第五节锉削工具及锉削方法图6-29锉刀齿纹a)单齿纹b)双齿纹3.锉刀的种类1)钳工锉按其断面形状不同,有平锉、方锉、三角锉、半圆锉和圆锉五种,如图6-30所示。第五节锉削工具及锉削方法图6-30钳工锉断面形状2)特种锉其断面形状有刀口锉、菱形锉、扁三角锉、椭圆锉和圆肚锉等,如图6-31所示。图6-31特种锉断面形状3)整形锉俗称什锦锉或组锉,因分组配备各种断面形状的小锉而得名。4.锉刀规格第五节锉削工具及锉削方法5.锉刀的选择二、锉削方法1.锉刀的握法图6-32锉刀的握法a)大锉刀握法b)中等锉刀握法c)小锉刀握法第五节锉削工具及锉削方法2.锉削要领(1)锉
50、削姿势脚的站立姿势与錾削相似。(2)锉削力的运用推力的大小由右手控制,而压力的大小是由两手控制的。图6-33锉削过程中的力矩平衡(3)锉削速度锉削速度一般在40次/min左右,推时稍慢,回程时稍快。第五节锉削工具及锉削方法3.平面锉削(1)直锉法如图6-34所示,锉刀运动方向与工件夹持方向始终一致,使工件表面得到直的锉痕,比较整齐美观,一般用于大平面和最后锉光。(2)交叉锉法如图6-35所示,锉刀运动方向与工件夹持方向成一定角度,下一次锉削与上一次锉削交叉,使工件锉削面上有交叉网纹,能明显看出高低差别,易把工件锉平,该方法一般用于粗锉。(3)推锉法如图6-36所示,推锉时锉刀平衡容易掌握,切削
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