1、7.17.1铣削加磨削加工项目项目7 7 刨削、铣削与磨削加工刨削、铣削与磨削加工7.27.27.37.3刨削加工掌握刨削加工的特点及加工范围；掌握刨削加工的特点及加工范围；了解刨床的性能及主要组成结构和用途、各种刨了解刨床的性能及主要组成结构和用途、各种刨刀的结构特点及应用；刀的结构特点及应用；掌握铣削加工的基本知识、铣削特点及加工范围；掌握铣削加工的基本知识、铣削特点及加工范围；掌握铣床常用附件的功能及加工范围；掌握铣床常用附件的功能及加工范围；掌握磨削加工的特点及加工范围；掌握磨削加工的特点及加工范围；了解磨床的种类及用途。了解磨床的种类及用途。项目项目7 7 刨削、铣削与磨削加工刨削、
2、铣削与磨削加工刨床、刨床夹具及工件的装夹；刨床、刨床夹具及工件的装夹；万能卧式升降台铣床的主要组成部件的名称及作万能卧式升降台铣床的主要组成部件的名称及作用；用；铣床附件、铣刀与铣削工艺；铣床附件、铣刀与铣削工艺；磨床的结构和砂轮的结构、特性、安装及修整；磨床的结构和砂轮的结构、特性、安装及修整；刨削、铣削、磨削典型表面的方法。刨削、铣削、磨削典型表面的方法。项目项目7 7 刨削、铣削与磨削加工刨削、铣削与磨削加工刨削各种典型表面的方法；刨削各种典型表面的方法；铣削各种典型表面的方法；铣削各种典型表面的方法；磨削各种典型表面的方法。磨削各种典型表面的方法。项目项目7 7 刨削、铣削与磨削加工刨
3、削、铣削与磨削加工7.1刨刨 削削 加加 工工 刨削概述7.1.17.1.1刨削加工是在刨床上利用做往复直线运动的刨刀进行切削加工的一种加工方法。刨削加工适用于加工平面、垂直面、台阶面、沟槽、斜面、曲面和成形表面等，加工范围如图7-1所示。刨削分粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度Ra可达3.21.6m,两平面之间的尺寸精度可达IT9IT7，直线度可达0.040.12mm/m。7.1刨刨 削削 加加 工工图7-1 刨削加工的范围7.1刨刨 削削 加加 工工由于多重因素，刨削加工的生产率较低，加工质量不高。刨削是不连续的切削过程，主运动为往复直线运动，只能采用中、低速切削。刀具切入、切出时的切削力有突
4、变，将引起冲击和振动，又限制了刨削速度的提高。当用中等切削速度刨削钢件时，易出现积屑瘤，影响表面粗糙度。另外，单刃刨刀的实际切削长度有限，一个表面往往需要多次走刀才能加工出来，会出现明显的接刀痕，回程不切削且前后有空行程，效率损失大。7.1刨刨 削削 加加 工工 刨 床7.1.27.1.2牛头刨床牛头刨床1.牛头刨床主要加工长度不超过 的中、小型零件。在牛头刨床上加工时，工件一般用平口钳或螺栓压板安装在工作台上，刀具装在滑枕的刀架上。滑枕带动刀具的往复直线运动为主切削运动，工作台带动工件沿垂直于主运动方向的间歇运动为进给运动。图7-2所示为B6065型牛头刨床的外形。牛头刨床主要由工作台、刀架
5、、滑枕、床身和横梁等组成。7.1刨刨 削削 加加 工工图7-2 B6065型牛头刨床的外形1工作台；2刀架；3滑枕；4床身；5摆杆机构；6变速机构；7进给机构；8横梁 7.1刨刨 削削 加加 工工1)1)工作台工作台工作台主要用来直接安装工件或装夹工件的夹具，其台面上有形槽，用来安装螺栓压板和夹具。7.1刨刨 削削 加加 工工2)2)刀架刀架刀架主要用来夹持刀具，如图7-3所示。转动刀架进给手柄，刀架可上、下移动，以调整刨削深度或加工垂直面时做进给运动。松开转盘上的螺母，将转盘扳转一定角度后，可使刀架做斜向进给，以加工斜面和沟槽。滑板上装有可偏转的刀座，其上的抬刀板可使刨刀在回程时充分抬起，以
6、防止划伤已加工的表面和减小摩擦阻力。图7-3 刀架1刀夹；2抬刀板；3刀座；4滑板；5手柄；6刻度环；7刻度转盘7.1刨刨 削削 加加 工工3)3)滑枕滑枕滑枕主要用来带动刀架（或刨刀）沿水平方向做直线往复运动，其运动速度、行程长度、起始位置均可调整。7.1刨刨 削削 加加 工工4)4)床身床身 床身安装在底座上，主要用来支撑和连接各零部件，其顶面的水平导轨供滑枕做水平直线往复运动，侧面导轨供带动工作台的横梁做升降运动。另外，床身内部还装有控制滑枕速度和行程长度的变速机构和摇臂机构。7.1刨刨 削削 加加 工工5)5)横横 梁梁横梁主要用来带动工作台做上下和左右进给运动，其内部有丝杠螺母副。7
7、.1刨刨 削削 加加 工工龙门刨床龙门刨床2.龙门刨床主要用于加工大型和重型工件上的各种平面、沟槽和导轨面，或用于多件加工、多刀加工，生产率较高。在龙门刨床上加工时，工件用压板直接安装在工作台上或用专用夹具安装，刀具安装在横梁的垂直刀架上或工作台两侧的侧刀架上。工作台带动工件的往复直线运动为主运动，刀具沿垂直于主运动方向的间歇运动为进给运动。图7-4所示为龙门刨床的外形。7.1刨刨 削削 加加 工工图7-4 龙门刨床的外形1液压安全器；2左侧刀架进给箱；3工作台；4横梁；5左垂直刀架；6左立柱；7右立柱；8右垂直刀架；9悬挂按钮站；10垂直刀架进给箱；11右侧刀架进给箱；12工作台减速器；13
8、右侧刀架；14床身7.1刨刨 削削 加加 工工 刨 刀7.1.37.1.3刨刀概述刨刀概述1.图7-5 常用刨刀7.1刨刨 削削 加加 工工刨刀的几何形状和结构与车刀相似，但由于刨削为断续切削，刨刀在切入时受到较大的冲击力，因此要求刨刀具有较高的强度。刨刀刀杆（体）的横截面一般比车刀大.1.5倍，刀杆常制造成弯头的，也有直头刨刀，如图7-6所示。图7-6 刨刀的刀杆形状7.1刨刨 削削 加加 工工刨刀的正确装夹刨刀的正确装夹2.装夹刨刀时，不要把刀头伸出过长，以免引起振动。直头刨刀的刀头伸出长度为刀杆厚度的1.5倍，弯头刨刀伸出量可长些。装刀和卸刀时必须一手扶刀，一手用扳手夹紧或放松。无论装或
9、卸，扳手的施力方向均需向下。7.1刨刨 削削 加加 工工 刨床夹具及工件的装夹7.1.47.1.4平口钳装夹平口钳装夹1.平口钳是一种通用夹具，一般用于装夹形状简单、规则的中、小型零件。使用时先将其固定在工作台上，然后再采用划线、直接找正等方法装夹工件，如图7-7所示。装夹工件时应注意以下几点：图7-7 平口钳装夹工件示意图7.1刨刨 削削 加加 工工（1）工件的待加工面必须高于钳口。（2）可用铜锤敲击工件，使工件贴实。（3）可在钳口处垫上铜皮等较软的垫片，以保护工件和钳口。（4）对刚性较差的工件，可在其薄弱方向使用支撑或用垫铁垫实。7.1刨刨 削削 加加 工工压板、螺栓、垫铁、挡铁装夹压板、
10、螺栓、垫铁、挡铁装夹2.平口钳不能装夹较大尺寸或形状特殊的工件，此时可采用不同的工具直接将工件装夹在工作台上。常用的装夹工具有压板、螺栓、垫铁、挡铁等，其装夹方法如图7-8所示。装夹时应注意以下几点：图7-8 用压板、螺栓、垫铁、挡铁装夹工件 1垫铁；2压板；3螺栓；4挡铁；5工件7.1刨刨 削削 加加 工工（1）合理布置压板位置，尽量使其靠近切削面，且必须安置在工件不易变形处（如垫铁处），以防工件因夹紧而变形。（2）对薄壁类易变形工件，应在其空心位置上增加辅助支撑（如千斤顶等）或垫铁，以防止振动或变形。（3）工件装夹完毕后应进行校正，以防变形或移位。7.1刨刨 削削 加加 工工专用夹具装夹专
11、用夹具装夹3.专用夹具是根据工件的形状和加工要求专门设计制造的装夹工件的工具。它既能保证工件的加工质量，装夹时又简便迅速，可显著提高劳动生产率，一般用于工艺稳定的大批量工件的生产。7.1刨刨 削削 加加 工工 刨削典型表面7.1.57.1.5刨削水平面刨削水平面1.通常采用平面刨刀刨削水平面；当工件表面要求较高时，在粗刨后还要进行精刨。为了使工件表面光整，在刨刀返回时，可用手掀起刀座上的抬刀板，以防止刀尖刮伤已加工表面。刨削平面的具体操作步骤如下：（1）选择刀具并装夹。根据工件的材料、加工表面的精度及表面粗糙度选择刨刀。粗刨时选用普通直头或弯头平面刨刀，精刨时选用较窄的圆头精刨刀（圆弧半径为m
12、m），刀具选好后正确装夹。7.1刨刨 削削 加加 工工（2）采用平口钳装夹工件。（3）调整刨刀的行程长度、起始位置、行程速度、工作台的高度。（4）选择及调整进给量。粗刨时，ap和f取大值，vc取较低值；精刨时，一般ap.mm，f.mm，vc。根据所选数值及时调整。（5）开车加工成形。7.1刨刨 削削 加加 工工刨削垂直面与斜面刨削垂直面与斜面2.1)1)刨削垂直面刨削垂直面刨削垂直面如图7-9所示。选用偏刀并装夹时，刨刀伸出长度应大于整个刨削面的高度，刀座必须偏转一定的角度（一般为1015），使其偏离工件。刨刀沿垂直方向进给，主要用于加工台阶面或长工件的端面。图7-9 刨削垂直面7.1刨刨 削
13、削 加加 工工2)2)刨削斜面刨削斜面刨削斜面与刨削垂直面大致相似，采用倾斜刀架法，如图7-10所示。将刀架偏转一定的角度（应等于工件的斜面与铅垂直面之间的夹角），同时刀座也偏转，其角度和方向与刨削垂直面相同。刨削的斜面可分为内斜面和外斜面，刨内斜面时，刀尖角要小于斜面内角。精刨内斜面时应停止自动进给，改为手动进给，以防止扎刀。图7-10 刨削斜面7.1刨刨 削削 加加 工工刨削沟槽刨削沟槽3.各类机床的工作台以及部分夹具的工作支撑面上都有T形槽，它用来装夹固定工件或夹具。下面就以T形槽的刨削为例介绍沟槽的刨削。7.1刨刨 削削 加加 工工1)1)预预 刨刨先刨出各相关联的先刨出各相关联的平面
14、（如定位面、顶面平面（如定位面、顶面等），并达到图样要求等），并达到图样要求的精度和尺寸。的精度和尺寸。7.1刨刨 削削 加加 工工2)2)划划 线线在工件的顶面和工作端面划出正确的加工线。7.1刨刨 削削 加加 工工3)3)装夹工件装夹工件工件装夹时要正确地在T形槽中心线方向上进行找正或校对，然后夹紧。7.1刨刨 削削 加加 工工4)4)刨刨 削削如图7-11所示，刨削的具体过程如下：图7-11 刨削T形槽 7.1刨刨 削削 加加 工工（1）先用切刀刨出直角槽，槽宽等于T形槽槽口宽度，槽深等于T形槽的深度。（2）用弯切刀刨削一侧凹槽。（3）换上方向相反的弯切刀，刨削另一侧。（4）换上45刨刀
15、进行槽口倒角。7.1刨刨 削削 加加 工工5)5)检查、去毛刺、修整检查、去毛刺、修整检查是否符合要求并去毛刺、修整平面。刨削垂直槽（如图7-12所示）与刨削垂直面相似，不同之处在于要选用切槽刀垂直手动进刀；刨削燕尾槽（如图7-13所示）、V形槽与刨削T形槽相似，不同之处在于刀架转盘及偏刀都要偏转一定的角度。图7-12 刨削垂直槽 图7-13 刨削燕尾槽7.2铣铣 削削 加加 工工 铣削概述7.2.17.2.1铣削加工是在铣床上利用旋转的铣刀对工件进行切削的加工方法。它是目前应用最广泛的加工方法之一，可以加工水平面、台阶面、垂直面、齿轮、齿条、各种沟槽（直槽、T形槽、燕尾槽、V形槽）和成形面等
16、，如图7-14所示。铣削加工的尺寸精度为IT8IT7，表面粗糙度Ra值可达6.31.6m。在切削加工中，铣削的应用仅次于车削，在成批大量生产中，除加工狭长的平面外，铣削几乎可以代替刨削。7.2铣铣 削削 加加 工工图7-14 铣削的加工范围7.2铣铣 削削 加加 工工分析铣削加工，主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是铣刀或工件沿坐标方向的直线运动或回转运动。铣刀的每一个刀齿相当于一把车刀，同时多齿参与切削，就一个刀齿而言，其切削加工特点与车削基本相同。铣削是多齿连续切削，切削刃的作用是使总长度加长，并且铣削速度也可以较高，其他切削用量也可以较大，故生产效率高。7.2铣铣 削削 加加 工工 铣 床
17、7.2.27.2.2铣床的种类铣床的种类1.1)1)卧式升降台铣床卧式升降台铣床铣床的主轴是空心的，前端有724锥度的锥孔，它用来安装刀杆并带动铣刀旋转。铣床的工作台有三个方向，即垂直、横向及纵向，都可以移动。纵向工作台在水平面内可转动45。如选择合理的附件和工具，几乎可以对任何形状的机械零件进行铣削。7.2铣铣 削削 加加 工工如图7-15所示，万能卧式升降台铣床的主要组成部分的名称和作用如下：图7-15 万能卧式升降台铣床1床身；2横梁；3横梁支架；4铣刀轴；5工作台；6滑座；7升降台；8底座7.2铣铣 削削 加加 工工（1）床身。床身用来支撑和固定铣床上的所有部件，内装电动机和主轴变速机
18、构。（2）横梁。横梁上装有支架，用以支持刀杆的外端，以减少刀杆的弯曲和振动。横梁伸出的长度可根据刀杆的长度调整。（3）横向工作台。用以带动工作台沿升降台水平导轨做横向运动，在对刀时调整工件与铣刀间的横向位置。7.2铣铣 削削 加加 工工（4）纵向工作台。台面上有三条T形槽，用来安装工件和夹具。工作台的下部有一根传动丝杠，通过它使工作台带动工件做纵向进给运动。（5）升降台。升降台位于工作台和横向溜板的下面，并带动它们沿床身垂直导轨移动，以调整工作台面到铣刀间的距离。7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)立式铣床立式铣床立式铣床的主轴中心线与工作台面垂直。有时因为加工需要，主轴还能向左右倾斜一定角度
19、，以便铣削倾斜面。立式铣床一般用于铣削平面、斜面或沟槽，还可加工齿轮的轮齿。7.2铣铣 削削 加加 工工3)3)龙门铣床龙门铣床龙门铣床具有足够的刚度，适用于强力铣削，加工大型零件的平面、沟槽等。机床装有二轴、三轴甚至更多主轴以进行多刀、多工位的铣削加工，生产率很高。另外，铣镗加工中心在生产中也获得了广泛应用。它可承担中小型零件的铣削或复杂面的加工。铣镗加工中心可进行铣、镗、铰、钻、攻螺纹等综合加工，在一次工件装夹中可以自动更换刀具，进行多工序操作。7.2铣铣 削削 加加 工工常用铣床的附件常用铣床的附件2.1)1)万能分度头万能分度头（1）万能分度头的结构。如图7-16所示，万能分度头由底座
20、、分度盘、回转体和分度头主轴等组成。工作时，底座固定在工作台上，主轴轴心线平行于工作台纵向进给。分度时，摇动分度手柄，通过蜗杆、蜗轮带动分度头主轴旋转进行分度。图7-16 万能分度头的结构1底座；2扇形叉；3分度盘；4分度手柄；5回转体；6分度头主轴；7蜗轮；8蜗杆；9三爪自定心卡盘7.2铣铣 削削 加加 工工（2）分度原理。分度头的传动比，即蜗杆的头数与蜗轮的齿数之比（140），即当手柄通过传动比为11的一对直齿轮带动蜗杆转动一周时，蜗轮只带动主轴转过1/40周，如果工件整个圆周上的等分数数目z为已知，则每转过一等分，要求分度头主轴转1/z周，这时分度手柄所需转动的圈数n可由下式算出7.2铣
21、铣 削削 加加 工工另外，分度头具有两块分度盘，分度盘两面钻有许多孔以备分度时用。（3）万能分度头的应用。万能分度头可用于加工圆锥形状的零件，可将圆形或直线工件精确地分割成各种等份，还可以加工刀具、沟槽、齿轮、渐开线凸轮以及螺旋线零件等。7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)万能铣头万能铣头万能铣头可以扩大卧式铣床的加工范围，利用它可以在卧式铣床上进行立铣工作。使用时卸下横梁，装上万能铣头，根据加工需要，其主轴在空间可以转成任意方向。7.2铣铣 削削 加加 工工3)3)回转工作台头回转工作台头可以在回转工作台上校正工件，圆弧中心与转台中心重合，铣刀旋转，工件做弧线进给运动，可加工圆弧槽、圆弧面等
22、零件。7.2铣铣 削削 加加 工工4)4)平口钳平口钳平口钳有固定钳口和活动钳口，通过丝杠螺母改变钳口间距离，可装夹直径不同的工件。平口钳装夹工件方便，节省时间，效率高，适合装夹板类零件、轴类零件、方体零件。7.2铣铣 削削 加加 工工 铣 刀7.2.37.2.3铣刀的种类与应用铣刀的种类与应用1.铣刀是一种多齿刀具，切削时每齿周期性地切入和切出工件，对散热有利，铣削效率较高。铣刀的种类很多，常用铣刀的种类如图7-17所示。图7-17 常用铣刀的种类7.2铣铣 削削 加加 工工根据安装方法,铣刀分为带柄铣刀和带孔铣刀两大类。1)1)带柄铣刀带柄铣刀立铣刀可分为直柄、锥柄两种，可加工平面、台阶面
23、、键槽和直槽等。直柄铣刀直径为220 mm，锥柄铣刀直径为1450 mm。此外还有T形、燕尾形等带柄铣刀。7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)带孔铣刀带孔铣刀常用带孔铣刀及其作用如下：（1）圆柱铣刀可加工平面。（2）三面刃铣刀可加工平面、直槽。（3）锯片铣刀可加工直槽并切断工件。（4）模数铣刀可加工齿轮、齿条。（5）凸半圆铣刀可加工凹半圆槽。（6）凹半圆铣刀可加工凸半圆。（7）不对称角度铣刀可加工斜面。（8）对称角度铣刀可加工斜面、V形槽。7.2铣铣 削削 加加 工工铣刀的安装铣刀的安装2.1)1)带孔铣刀的安装带孔铣刀的安装铣刀尽量靠近主轴，以保持刀杆的刚度。套筒的端面和刀杆的端面要擦干净。
24、为减少刀的跳动，拧紧刀杆的压紧螺母时必须先装上吊架，以防刀杆受力弯曲。带孔的铣刀也可用专用的心轴安装，如套式铣刀、面铣刀属于短刀杆。7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)带柄铣刀的安装带柄铣刀的安装对于直径较小的带柄铣刀可用弹簧夹安装。当铣刀的锥柄和主轴的锥柄相符时，可直接用于安装；当铣刀的锥柄与主轴不符时，用一个内孔与铣刀锥柄相符而外锥与主轴孔相符的过渡套将铣刀装入主轴孔内。7.2铣铣 削削 加加 工工 铣 刀7.2.47.2.4铣削用量铣削用量1.铣削时的铣削用量包括切削速度、进给量、背吃刀量（铣削深度）和侧吃刀量（铣削宽度）四个要素。铣平面时的铣削用量如图7-18所示。图7-18 铣平面时
25、的铣削用量7.2铣铣 削削 加加 工工1)1)切削速度切削速度v vc c切削速度vc即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算vc=dn/1 000式中，vc为切削速度（m/min）；d为铣刀直径（mm）；n为铣刀每分钟转数（r/min）。7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)进给量进给量f f进给量f是铣削时工件在进给运动方向上相对刀具的移动量。由于铣刀为多刃刀具，计算时有以下三种度量方法：（1）每齿进给量fz。每齿进给量fz是指铣刀每转过一个刀齿时，工件相对铣刀的进给量（即铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/z。7.2铣铣 削削 加加 工工（2）每转进给量fr。每转进
26、给量fr是指铣刀每转一转时，工件相对铣刀的进给量（即铣刀每转一转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。（3）每分钟进给量vf。每分钟进给量vf又称为进给速度，是指工件相对于铣刀每分钟的进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。上述三者的关系为vf=frn=fzzn式中，z为铣刀齿数；n为铣刀每分钟转数（r/min）。7.2铣铣 削削 加加 工工3)3)背吃刀量背吃刀量a ap p背吃刀量ap又称为铣削深度，是平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削的那层金属），单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。
27、7.2铣铣 削削 加加 工工4)4)侧吃刀量侧吃刀量a ae e侧吃刀量ae又称为铣削宽度，是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。通常粗加工时为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度。这样选择的原因是切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小。精加工时为了减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生，应使用硬质合金铣刀并应采用较高的切削速度。使用高速钢铣刀时应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤，也应采用较大的切削速度。7.2铣铣 削削
28、加加 工工铣削方式铣削方式2.1)1)周铣和端铣周铣和端铣用刀齿分布在圆周表面的圆柱铣刀进行铣削的方式称为周铣，用刀齿分布在圆柱端面上的端面铣刀进行铣削的方式称为端铣，如图7-19所示。图7-19 周铣和端铣7.2铣铣 削削 加加 工工与周铣相比，端铣铣平面较为有利，原因如下：（1）端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。（2）端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。（3）端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使表面粗糙度降低。周铣的工件表面则有圆弧形波纹。（4）同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。7
29、.2铣铣 削削 加加 工工2)2)逆铣和顺铣逆铣和顺铣周铣又可分为逆铣法和顺铣法，如图7-20所示。逆铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反；顺铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣时，切屑的厚度从零开始渐增。实际上，铣刀的刀刃开始接触工件后，将在表面滑行一段距离才真正切入金属。这使得刀刃容易磨损，并增大加工表面的粗糙度。逆铣时，铣刀对工件有向上的切削分力，影响工件安装在工作台上的稳固性。7.2铣铣 削削 加加 工工图7-20 逆铣和顺铣7.2铣铣 削削 加加 工工顺铣则没有上述缺点。但是，顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同
30、，铣削力忽大忽小，就会使工作台窜动和进给量不均匀，甚至引起打刀或损坏机床，因此，必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置时才能采用顺铣。但一般铣床上没有消除丝杠螺母间隙的装置，因此只能采用逆铣法。另外，对铸、锻件表面的粗加工，顺铣因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀具的磨损，此时，也是以逆铣为妥。7.2铣铣 削削 加加 工工 铣削各种典型表面7.2.57.2.5在铣床上，利用各种附件和使用不同的铣刀可以铣削平面、沟槽、成形面、螺旋槽以及钻孔和镗孔等。7.2铣铣 削削 加加 工工铣削水平面和垂直面铣削水平面和垂直面1.使用圆柱铣刀、端铣刀和立铣刀都可进行水平面铣削加工，使用立铣刀和端铣刀可进行垂直平面的铣削
31、加工。使用端铣刀铣削平面（如图7-21所示）是平面加工的最主要方法，其切削效率高，刀具耐用，工件表面粗糙度较低。由于圆柱铣刀在卧式铣床上使用方便，所以单件、小批量的小平面加工仍广泛使用圆柱铣刀。图7-21 端铣刀铣削平面示意7.2铣铣 削削 加加 工工铣削斜面铣削斜面2.1)1)倾斜安装工件铣削斜面倾斜安装工件铣削斜面这种方法是将斜面转到水平位置来装夹工件，然后按铣削平面的方法来加工斜面，如图7-22所示。图7-22 倾斜安装工件铣削斜面7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)刀具倾斜铣削斜面刀具倾斜铣削斜面这种方法是在立式铣床或装有万能铣头的卧式铣床上进行铣削加工，如图7-23所示。使用端铣刀或
32、立铣刀，刀轴转过相应角度，加工时工作台需带动工件做横向进给运动。图7-23 刀具倾斜铣削斜面7.2铣铣 削削 加加 工工3)3)用角度铣刀铣削斜面用角度铣刀铣削斜面这种方法是在卧式铣床上用与工件角度相符的角度铣刀直接铣削斜面，如图7-24所示。图7-24 用角度铣刀铣削斜面7.2铣铣 削削 加加 工工铣削沟槽铣削沟槽3.1)1)铣削键槽铣削键槽（1）铣削敞开式键槽。敞开式键槽多在卧式铣床上使用三面刃铣刀进行铣削加工，如图7-25所示。在铣削键槽前要做好对刀工作，以保证键槽的对称度，如图7-26所示。图7-25 铣削敞开式键槽 图7-26 对刀7.2铣铣 削削 加加 工工（2）铣削封闭式键槽。一
33、般在立式铣床上用立式铣刀铣削轴上的封闭式键槽，如图7-27所示。铣削时要注意逐层切下，因为键槽铣刀一次的轴向进给量不能太大。图7-27 在立式铣床上铣削封闭键槽7.2铣铣 削削 加加 工工2)2)铣削铣削T T形槽及燕尾槽形槽及燕尾槽铣削T形槽或燕尾槽应分两步进行，先用立铣刀或三面刃铣刀铣出直槽，然后在立式铣床上用T形槽或燕尾槽铣刀加工成形，如图7-28所示。图7-28 铣削T形槽及燕尾槽7.2铣铣 削削 加加 工工3)3)铣削螺旋槽铣削螺旋槽通常使用分度头在万能铣床上铣削螺旋槽，其加工原理与车床上车螺纹的原理相似。铣削时，工件安装在分度头和尾座之间，将工作台偏转一个螺旋角，使铣刀的旋转平面和
34、螺旋槽的螺旋线方向一致。铣螺旋槽时要求工件纵向进给一个导程时工件应转过一圈，因此，必须在分度头后伸出的挂轮轴与工作台纵向进给丝杠之间配上交换齿轮，松开分度盘的固定螺钉，使工作台纵向进给的同时，通过交换齿轮和分度头带动工件做旋转运动。铣削沟槽时需注意，由于排屑和散热困难，进给量要小，最好采用手动进给，并充分使用切削液。7.3磨磨 削削 加加 工工 磨削概述7.3.17.3.1以砂轮作为切削刀具，在磨床上对工件表面进行切削加工的过程称为磨削，它是工件精加工和超精加工的常用方法之一。磨削可以完成内外圆、平面、螺旋面、花键、螺纹、齿轮、导轨和组合面等各种表面的精加工，其工艺范围如图7-29所示。磨削后
35、加工精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra可达1.250.02 m。磨削加工除磨削普通材料外，尤其适用于一般刀具难以切削的高硬度材料的加工，如淬硬钢、硬质合金和各种宝石的加工等。7.3磨磨 削削 加加 工工图7-29 磨削的加工范围7.3磨磨 削削 加加 工工 磨 床7.3.27.3.2常用的磨床有万能外圆磨床、普通外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等多种类型。下面以万能外圆磨床为例简单介绍其结构。7.3磨磨 削削 加加 工工图7-30所示为M1432A型万能外圆磨床的外形图。图7-30 M1432A型万能外圆磨床的外形1头架；2内圆磨削装置；3砂轮架；4尾座；
36、5滑鞍；6脚踏操纵板；7手轮；8工作台；9床身7.3磨磨 削削 加加 工工床床 身身1.床身安装在底座上，主要用来支撑和连接各零部件。床身上部装有工作台和砂轮架，内部装有液压传动系统。床身上的纵向导轨供工作台移动用，横向导轨供砂轮架移动用。7.3磨磨 削削 加加 工工头头 架架2.头架主要用来在其主轴上安装顶尖、拨盘或卡盘等，以便装夹工件。头架上的主轴由单独电动机通过传动带和变速机构传动，使与其相连的工件获得不同的转动速度。头架可在水平面内偏转一定的角度。7.3磨磨 削削 加加 工工砂砂 轮轮 架架3.砂轮架主要用来安装砂轮，并有单独电动机通过传动带传动使砂轮高速旋转。砂轮架可在床身后部的导轨
37、上做横向移动（移动方式有自动间歇进给、手动进给、快速趋向工件和退出），并能绕垂直轴旋转一定的角度。7.3磨磨 削削 加加 工工尾尾 座座4.尾座主要用来架起工件的另一端，其内部有顶尖。尾座在工作台上可做纵向移动，其位置可根据所要加工工件的长度进行调整。扳动尾座上的杠杆，顶尖套筒可以伸出或缩进，以便装夹工件。7.3磨磨 削削 加加 工工工工 作作 台台5.工作台主要用来直接安装尾座、换向挡块（操纵工作台自动换向，也可手动）、砂轮修整工具等，台面上有形槽供安装使用。工作台分为上、下两层，上层可在水平面内偏转一个不大的角度（），以便磨削锥度较小的圆锥面。工作台由液压驱动，能沿着床身上的纵向导轨做直线
38、往复运动，并实现工件的纵向进给。7.3磨磨 削削 加加 工工内圆磨削装置内圆磨削装置6.内圆磨削装置主要由支架和内圆磨具两部分组成，用来安装磨削内圆表面用的砂轮。内圆磨具由磨内孔用的砂轮主轴部件做成独立部件安装在支架孔中，可以方便地进行更换。内圆磨具的主轴由另外一个电动机带动，并可绕支架旋转，使用时翻下，不用时翻向砂轮架上方。其他专用精密磨床及应用范围见表7-1。7.3磨磨 削削 加加 工工7.3磨磨 削削 加加 工工 砂 轮7.3.37.3.3砂轮的结构及特性砂轮的结构及特性1.磨削加工的主要工具是砂轮。砂轮是由磨粒和结合剂按一定比例黏结在一起，经压缩后焙烧而成的疏松多孔体，如图7-31所示
39、。砂轮的三要素是磨料、结合剂和空隙。磨料形成切削刃口，起切削作用；结合剂则固定各磨粒；空隙有助于排屑和冷却。砂轮的特性由磨料、结合剂、粒度、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。7.3磨磨 削削 加加 工工图7-31 砂轮的结构1砂轮；2结合剂；3磨料；4空隙；5工件7.3磨磨 削削 加加 工工1)1)磨磨 料料磨料是制造砂轮的主要原料，具有很高的硬度、耐热性和一定的韧性。常用磨料的性能及适用范围见表7-2。7.3磨磨 削削 加加 工工2)2)结合剂结合剂结合剂将磨料黏结成具有一定强度、形状和尺寸的砂轮。常用结合剂的性能及适用范围见表7-3。7.3磨磨 削削 加加 工工3)3)粒粒 度度粒度是指磨
40、料颗粒（磨粒）的大小，常用筛选法来分级，它是以每英寸筛网长度上筛孔的数目来表示的。常用磨粒的粒度、尺寸及应用范围见表7-4。7.3磨磨 削削 加加 工工7.3磨磨 削削 加加 工工4)4)硬硬 度度硬度是指砂轮工作表面上的磨粒在切削力的作用下自行脱落的难易程度。砂轮的硬度与磨粒本身的硬度是两个不同的概念。磨粒易脱落，表明砂轮硬度低；反之，则表明砂轮硬度高。砂轮的硬度等级及代号见表7-5。一般情况下，磨削未淬火钢选，磨削淬火合金钢选，磨削表面质量高的材料选，磨削硬质合金刀具选。7.3磨磨 削削 加加 工工5)5)组组 织织组织是指磨料、结合剂、空隙三者之间的比例关系，也指砂轮的疏密程度。砂轮的粒
41、度及组织号见表7-6。7.3磨磨 削削 加加 工工6)6)形状和尺寸形状和尺寸形状和尺寸是保证磨削工件各种形状和尺寸的必要条件。常用砂轮的形状如图7-32所示。图7-32 常用砂轮的形状7.3磨磨 削削 加加 工工为了方便使用和保管，根据GB/T 24842006固结磨具 一般要求的规定，砂轮的特性参数全部以代号形式标志在砂轮的端面上（非工作面）。代号的顺序为：砂轮的形状、尺寸、磨料、磨料粒度、硬度、组织、结合剂及安全工作线速度。例如，的砂轮代号表示：形状平形，尺寸外径mm、厚 mm、孔径 mm，磨料棕刚玉，粒度目（.mm），硬度中软，组织中等级，结合剂陶瓷，安全工作线速度 m。7.3磨磨 削
42、削 加加 工工砂轮的安装步骤与修整砂轮的安装步骤与修整2.如果砂轮安装不合理，不但会影响工件的磨削质量，还可能会因为砂轮突然碎裂而造成较严重的事故。这是因为砂轮在高速旋转的同时，由于制造误差，其重心往往不与安装的法兰盘中心线相重合，而产生不平衡的离心力，以致加速砂轮轴承的磨损。砂轮的安装如图7-33所示。图7-33 砂轮的安装示意7.3磨磨 削削 加加 工工1)1)检检 查查安装砂轮前可先对其进行外观检查，并用敲击法检查其是否有裂纹。7.3磨磨 削削 加加 工工2)2)平衡试验平衡试验图7-34所示为砂轮的静平衡装置，砂轮装在心轴上，放在平衡轨道的刀口上。如果砂轮不平衡，较重的部分总是转在下面
43、，这时要先改变法兰盘端面环形槽内的若干个平衡块的位置后再进行检查。如此反复进行，直到砂轮在刀口上的任意位置都能静止（即砂轮的重心与其回转中心重合）。一般进行两次平衡试验，先粗平衡，然后装在磨床上修整后取下再进行精平衡。一般，直径大于125 mm的砂轮安装前必须进行平衡试验。7.3磨磨 削削 加加 工工图7-34 砂轮的静平衡装置 7.3磨磨 削削 加加 工工3)3)安安 装装砂轮要不松不紧地套在砂轮主轴上，然后在砂轮两端面与法兰盘之间垫上弹性垫片（一般为 mm厚）。7.3磨磨 削削 加加 工工4)4)修修 整整工作一段时间后，砂轮的磨粒逐渐变钝，工作表面的空隙被堵塞，正确的几何形状被改变，此时
44、必须对砂轮进行修整，以恢复其切削能力和精度。常用金刚石修整砂轮，且修整时需要大量的切削液，以避免因温度升高而损坏金刚石。砂轮的修整如图7-35所示。图7-35 砂轮的修整7.3磨磨 削削 加加 工工 磨削方法7.3.47.3.4外圆磨削外圆磨削1.外圆磨削是指磨削工件的外圆柱面、外圆锥面等，外圆磨削可以在外圆磨床上进行，也可以在无心磨床上进行。万能外圆磨床上工件的装夹与其在卧式车床上的装夹基本相同，一般采用前后顶尖装夹、三爪自定心卡盘装夹、四爪单动卡盘装夹、花盘装夹、心轴装夹等。不同之处在于用前后顶尖装夹时，磨削顶尖不随工件一起转动，且中心孔在装夹前需要修研，以提高加工精度。中心孔修研后和顶尖
45、一起擦净，并加上适当的润滑脂。磨外圆时一般采用纵向磨削法（纵磨法）、横向磨削法（横磨法）、综合磨削法和深磨法。其中常用的是纵磨法和横磨法。7.3磨磨 削削 加加 工工1)1)纵纵 磨磨 法法采用纵磨法磨削时，主运动是砂轮的高速旋转运动，工件低速旋转并随工作台做纵向往复直线进给运动。砂轮在工件往复行程的终点做周期性的径向间歇进给运动。纵磨法如图7-36所示。图7-36 纵磨法7.3磨磨 削削 加加 工工纵磨法可以用同一砂轮磨削不同长度的工件，磨削深度很小（一般为0.0050.01 mm），磨削力小，加工质量高，但往往需要多次走刀才能切除余量，因此加工效率较低。纵磨法一般用于单件、小批量生产中磨削
46、长度与直径之比较大的工件（即细长件）及精磨，在目前的实际生产中应用最广。7.3磨磨 削削 加加 工工2)2)横横 磨磨 法法采用横磨法（又称为径向切入磨法）磨削时，工件不做往复直线进给运动，砂轮以很慢的速度做连续或断续的径向进给，直至加工余量全部磨去，如图7-37所示。图7-37 横磨法7.3磨磨 削削 加加 工工横磨法充分发挥了砂轮的切削能力，生产率高；但在磨削时，工件与砂轮的接触面积大，工件易变形和烧伤（温度高），加工质量差。横磨法一般用于成批或大批量生产中磨削刚性好且磨削长度较短的工件、台阶轴及其轴颈以及工件的粗磨等。7.3磨磨 削削 加加 工工3)3)综合磨法综合磨法综合磨法磨削是指先
47、用横磨法粗磨（相邻两段的搭接长度为10 mm），当工件上的加工余量为0.010.03 mm时，再采用纵磨法精磨。7.3磨磨 削削 加加 工工4)4)深深 磨磨 法法深磨法磨削是指使用较小的纵向进给量（一般为mm）和较大的切削深度（一般为0.03mm左右），在一次行程中切除全部的加工余量。深磨法的生产率很高，一般只用于成批或大批量生产中磨削刚性好的工件，但要求加工表面两端有较大的距离，以便砂轮切入和切出。7.3磨磨 削削 加加 工工内圆磨削内圆磨削2.内圆磨削可在普通内圆磨床、万能内圆磨床、无心内圆磨床及行星磨床上完成。磨削内圆时，多数以工件的外圆或端面定位，一般采用三爪自定心卡盘装夹。内圆磨削
48、与外圆磨削基本相同，一般采用纵磨法，但当磨削短孔或内成形面时采用横磨法。内圆磨削时，砂轮刚性较差，易堵塞，磨损较快，磨削的速度较低，冷却和排屑条件差，工件易发热变形，因此，其生产率及加工质量都比外圆磨削低。为了改善磨削条件和提高磨削精度，除及时修整和更换砂轮外，一般选用较软和直径较大的砂轮并尽可能缩短砂轮轴伸出的长度。7.3磨磨 削削 加加 工工圆锥面磨削圆锥面磨削3.1)1)转动工作台法转动工作台法转动工作台法是将上工作台相对于下工作台转过（为所加工锥角的1/2）角度，使工件的旋转轴线与工作台的纵向进给方向的夹角为，如图7-38（a）所示。转动工作台法一般用于小锥度、较长锥面的磨削加工。7.
49、3磨磨 削削 加加 工工图7-38 磨削圆锥面7.3磨磨 削削 加加 工工2)2)转动砂轮架法转动砂轮架法转动砂轮架法是将砂轮架在水平面内转过角度，如图7-38（b）所示。转动砂轮架法一般用于大锥度锥面的磨削加工。7.3磨磨 削削 加加 工工3)3)转动头架法转动头架法转动头架法是将头架相对于工作台转过角度，如图7-38（c）所示。转动头架法一般用于大锥度、较短锥面的磨削加工。7.3磨磨 削削 加加 工工4)4)成形刀法成形刀法成形刀法是将砂轮修整成与被磨锥面相同的角度的磨削方法。7.3磨磨 削削 加加 工工平面磨削平面磨削4.平面磨削一般在平面磨床上进行，根据磨削时砂轮工作表面的不同，磨削方
50、法分为两种，如图7-39所示。图7-39 平面磨削的两种方法7.3磨磨 削削 加加 工工1)1)周边磨削法周边磨削法用砂轮的圆周面磨削工件上的平面称为周边磨削法（周磨法）。周磨法的特点是砂轮与工件的接触面积小，排屑及冷却条件好，工件的发热量少，砂轮圆周表面磨损均匀等，能得到较高的加工质量，但效率较低。周磨法一般用于精磨易弯曲变形的工件。7.3磨磨 削削 加加 工工2)2)端面磨削法端面磨削法用砂轮的端面磨削工件上的平面称为端面磨削法（端磨法）。端磨法的特点是砂轮与工件的接触面积大，排屑及冷却条件比较差，工件的发热量大，砂轮磨损不均匀等，所以加工质量较低，但砂轮刚性好，磨削效率高。端磨法一般用于
