1、 金属切削加工基础 切削加工切削加工用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。产方法。切削加工概述1编辑版ppt3.1 金属切削加工概论 一、零件表面的形成一、零件表面的形成平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）2编辑版ppt二、切削运动二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。1.1.主运动：主运动：切下切屑最主要的运动。特点：特点：在整个运动系统中 速度最高、消耗的功率最大，主运动只有一个。2.2.进给运动
2、进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。特点：特点：速度低、消耗的功率小。有一个或多个。金属切削运动实例3编辑版ppt3.3.零件上的三个表面零件上的三个表面已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面(加工表面加工表面)待加工表面待加工表面nf f已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面待加工表面待加工表面三、切削要素三、切削要素1.1.切削用量三要素切削用量三要素1 1）切削速度（）切削速度（v vc c）m/s在切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。d dw wd dm m切削速度4编辑版ppt601000dnvc6010002rcLnv旋转运动：旋转运动：（m/s）往复直线运
3、动：往复直线运动：（m/s）2 2）进给量（）进给量（f f）（mmmm）在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。单位时间的进给量单位时间的进给量 进给速度（进给速度（v vf f）nfvf（mm/s）进给量5编辑版pptd dm md dw wf fn3 3）切削深度（）切削深度（a ap p）（mm）2mwpdda（mm）2.2.切削层几何参数切削层几何参数切削层切削层 指工件上正在被切削刃切削的那一层金属。即两个相邻加工表面之间的那一层金属。即两个相邻加工表面之间的那一层金属。1 12 2f fa ap pKrKrf fa ap pKrKr背吃刀量（旧称切
4、削深度）6编辑版ppt3.2 刀具的基本结构及常用刀具材料 7编辑版ppt一、刀具的组成一、刀具的组成切削部分切削部分（刀头）（刀头）夹持部分（刀体）夹持部分（刀体）前刀面：前刀面：主后刀面：主后刀面：副后刀面：副后刀面：主切削刃主切削刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖切屑流出所经过的表面。刀具上与工件的过渡表面相对的表面。刀具上与工件的已加工表面相对的表面。8编辑版ppt夹持部分夹持部分（刀体）（刀体）切削部分切削部分（刀头）（刀头）前刀面前刀面主后刀面主后刀面副后刀面副后刀面主切削刃主切削刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖9编辑版ppt二、刀具几何形状二、刀具几何形状1.1.三个辅助平面三个辅助平面 基面
5、基面d dw wd dm mnf f过切削刃选定点，与该点切削速度方向相垂直的平面。切削平面切削平面过切削刃选定点，与该点过渡表面相切，并垂直于基面的平面。切削平面切削平面 正交平面正交平面正交平面正交平面过切削刃选定点，并同时垂直与基面和切削平面的平面。10编辑版ppt二、刀具几何形状二、刀具几何形状11编辑版ppt车刀上的辅助平面12编辑版ppt2.2.刀具的主要标注角度刀具的主要标注角度d dw wd dm mnf f切削平面切削平面正交平正交平面面1)1)前角（前角（0 0）前刀面和基面前刀面和基面之间的夹角。之间的夹角。在正交平面内度量。在正交平面内度量。0 02 2）后角（）后角（
6、0 0）主后刀面和切削平主后刀面和切削平面之间的夹角。面之间的夹角。在正交平面内度量。在正交平面内度量。0 03 3）主偏角（）主偏角（krkr）4 4）副偏角（）副偏角（krkr）krkrKrKr在基面内度量。在基面内度量。车刀的主要几何角度113编辑版ppt5 5）刃倾角（）刃倾角（S S）主切削刃与基面之间的夹角。主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量在切削平面内度量车刀的主要几何角度214编辑版ppt4.4.刀具的结构形式刀具的结构形式1 1）焊接式车刀）焊接式车刀2 2）机加重磨式车刀）机加重磨式车刀3 3）机加可转位式车刀）机加可转位式车刀15编辑版ppt三、刀具角度对加工过程
7、的影响三、刀具角度对加工过程的影响1.1.前角（前角（0 0）16编辑版ppt作用作用 减小切屑的变形；减小切屑的变形；减小前刀面与切屑之间的摩擦力。减小前刀面与切屑之间的摩擦力。所以所以 0 0 ：a.a.减小切削力和切削热；减小切削力和切削热；b.b.减小刀具的磨损；减小刀具的磨损；c.c.提高工件的加工精度和表面质量。提高工件的加工精度和表面质量。0 017编辑版ppt选择：加工塑性材料和精加工取大前角（）0 0加工脆性材料和粗加工取小前角（）0 0前角（前角（0 0）可正、可负、也可以为零。）可正、可负、也可以为零。高速钢车削碳钢：高速钢车削碳钢：0 0=20=200 0-30-300
8、 0硬质合金车削碳钢：硬质合金车削碳钢：0 0=10=100 0-20-200 018编辑版ppt2.2.后角（后角（0 0）19编辑版ppt作用：作用：减小工件加工表面与主后刀面之间的摩擦力减小工件加工表面与主后刀面之间的摩擦力。所以所以 0 0a.a.减小切削力和切削热；减小切削力和切削热；b.b.减小刀具的磨损；减小刀具的磨损；c.c.提高工件的加工精度和表面质量。提高工件的加工精度和表面质量。0 0 020编辑版ppt选择：加工塑性材料和精加工取大后角（）0 0加工脆性材料和粗加工取小后角（）0 0后角（0）只能是正的。精加工：0 0=8=80 012120 0粗加工：0 0=4=40
9、 0880 03.3.主偏角（主偏角（k kr r）改善切削条件，提高刀具寿命改善切削条件，提高刀具寿命。作用：减小减小kr：当当a ap p、f f 不变时，不变时，则则 b bD D 、h hD D 使切削条件得到改善，提高了刀具寿命。使切削条件得到改善，提高了刀具寿命。21编辑版pptnf fd dw wd dm mkrkrkrkra ap p选择系统刚性好：取较小的kr。100300、450。系统刚性差：取较大的kr。600、750、900。但减小但减小kr Fy kr Fy 、Fx Fx ，加大工件的变形，加大工件的变形挠度，使工件精度降挠度，使工件精度降低。同时，容易引起低。同时，
10、容易引起系统振动。系统振动。22编辑版ppt4.4.副偏角（副偏角（krkr）最终形成已加工表面最终形成已加工表面。作用：选择：在不产生振动的前提下，取小值。Kr：使已加工表面残留密集的高度减小，降低工件的表面粗糙度。23编辑版ppt5.5.刃倾角（刃倾角（S S ）24编辑版ppt作用影响切削刃的锋利程度；影响切屑流出方向；影响刀头强度和散热条件；影响切削力的大小和方向。选择：选择：粗加工：可取零或负（S S=0、-S S）精加工：取 正（+S S）25编辑版ppt四、刀具材料四、刀具材料1.1.对刀具材料的基本要求对刀具材料的基本要求 较高的硬度。一般要求在一般要求在 60HRC 60HR
11、C以上。以上。有足够的强度和韧性。有较好的耐磨性。较高的耐热性(热硬性)。有较好的工艺性。2.2.常用刀具材料常用刀具材料 碳素工具钢碳素工具钢C=0.71.4%C=0.71.4%；T8T8、T10T10、T10AT10A、T12T12等等HRC6165HRC616526编辑版ppt特点特点a.a.淬火后硬度高；淬火后硬度高；HRC6165HRC6165b.b.价格低；价格低；.耐热温度低；耐热温度低；.淬火后应力、变形大。淬火后应力、变形大。250300250300应用：速度低、形状简单的手动工具。如锉刀、锯条等。应用：速度低、形状简单的手动工具。如锉刀、锯条等。合金工具钢合金工具钢Me5%
12、Me5%；9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn等。等。HRC6168HRC6168耐热温度 350350400400应用：速度低、形状复杂的工具。如铰刀、板牙、丝锥等。应用：速度低、形状复杂的工具。如铰刀、板牙、丝锥等。27编辑版ppt 高速钢高速钢 HSS（High Speed Steel）高合金钢。高合金钢。W=620%W=620%；Cr=3.84.4%Cr=3.84.4%；V=1.04%V=1.04%HRC6269HRC6269 耐热温度 600600应用：各种形状复杂的刀具。应用：各种形状复杂的刀具。如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具。如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成
13、形刀具。硬质合金硬质合金碳化物碳化物+粘结剂粘结剂粉末冶金粉末冶金碳化物：碳化物：WCWC、TiCTiC、等、等粘结剂：粘结剂：CoCoHRC7684HRC7684耐热温度 10001000允许的切削速度是高速钢的允许的切削速度是高速钢的410410倍。倍。W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V228编辑版ppt 钨钴类（钨钴类（YGYG）(K)(K)：WC+CoWC+Co 钨钴钛类（钨钴钛类（YTYT）(P)(P)：WC+TiC+CoWC+TiC+Co 通用（通用（YWYW）(M)(M)：TaCTaC、NbCNbC 表面涂层：表面涂层：TiCTiC、TiNTiN
14、、TiCNTiCN、TiAlNTiAlN 29编辑版ppt 钨钴类（钨钴类（YGYG）(K)(K)：WC+CoWC+Co韧性好、硬度低，切削韧性材料时耐磨性较差。韧性好、硬度低，切削韧性材料时耐磨性较差。适于加工铸铁、青铜等脆性材料和有色合金。适于加工铸铁、青铜等脆性材料和有色合金。常用牌号有YG3、YG6、YG8等。后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。30编辑版ppt 钨钴钛类（钨钴钛类（YTYT）(P)(P)：WC+TiC+CoWC+TiC+Co硬度高、耐磨性好、耐热性好，但韧性较差硬度高、耐磨性
15、好、耐热性好，但韧性较差 。适于加工塑性材料。适于加工塑性材料。常用牌号有YT5、YT15、YT30等。后面数字是碳化钛含量的百分数，碳化钛的含量愈高，红硬性愈好；但钴的含量相应愈低，韧性愈差，愈不耐冲击。所以YT5常用于粗加工，YT15和YT30常用于半精加工和精加工。31编辑版ppt 通用（通用（YWYW）(M)(M)：TaCTaC、NbCNbC适于范围广泛。适于范围广泛。表面涂层：表面涂层：TiCTiC、TiNTiN、TiCNTiCN、TiAlN TiAlN 32编辑版ppt 陶瓷材料陶瓷材料主要成分是Al2O3HRC9394HRC9394耐热温度耐热温度 120014501200145
16、0主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高强度钢及冷硬铸铁等材料。强度钢及冷硬铸铁等材料。（6）人造金刚石、立方氮化硼等刀具材料33编辑版ppt3.3.13.3.1 金属切削过程金属切削过程金属材料在刀具的作用下塑性变形、滑移、切离的过程。金属材料在刀具的作用下塑性变形、滑移、切离的过程。一、切屑的形成过程及切屑的种类一、切屑的形成过程及切屑的种类1.1.切屑的形成过程与切屑变形切屑的形成过程与切屑变形F45450 0O OMMA AB BFO OMMA AB B3.3常用切削加工方法及相应切削机床 切屑的形成34编辑版ppt2.2.切屑的种类切屑的种类1)
17、1)带状切屑带状切屑特征：特征：底层光滑，上表面呈毛茸状。底层光滑，上表面呈毛茸状。形成条件：形成条件：塑性材料、切削速度大、较大的塑性材料、切削速度大、较大的 0 0、切削、切削 厚度较小。厚度较小。2)2)节状切屑节状切屑(挤裂切屑挤裂切屑)特征：特征：底层光滑、有时有裂底层光滑、有时有裂纹，上表面呈锯齿状。纹，上表面呈锯齿状。形成条件：形成条件：中等硬度的塑性材料、切削速度较低、较中等硬度的塑性材料、切削速度较低、较 小小的的 o o、切削厚度较大。、切削厚度较大。35编辑版ppt3)3)崩碎切屑崩碎切屑特征：不规则的碎块状。特征：不规则的碎块状。形成条件：脆性材料。形成条件：脆性材料。
18、二、积屑瘤二、积屑瘤在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具前刀面上靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属称为积屑瘤。1.1.积屑瘤的形成积屑瘤的形成1)1)积屑瘤的形成过程积屑瘤的形成过程积屑瘤的形成36编辑版ppt2)2)积屑瘤的形成条件积屑瘤的形成条件 工件材料：塑性材料；切削速度：中等（1050m/min），温度约300；刀具角度：0 0 偏小；冷却条件：不加切削液。2.2.积屑瘤对加工过程的影响积屑瘤对加工过程的影响有利可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。使 0 增大，使切削过程变得轻快。所以：粗加工时可以利用。37编辑版ppt3.3.积屑瘤的抑制积屑瘤的抑制不利不利 积屑瘤
19、不稳定，易引起振动，使积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra Ra 增大。增大。会引起会引起a ap p的变化，使加工精度降低。的变化，使加工精度降低。所以：精加工时应尽量避免。利用利用切削液切削液；控制切削速度；控制切削速度；加大刀具前度加大刀具前度 0 0 ；对工件进行正火、调质处理，降低对工件进行正火、调质处理，降低 、a ak k。38编辑版ppt三、切削力三、切削力1.1.总切削力总切削力1)1)总切削力的构成总切削力的构成oM 材料的弹性变形和塑性抗力；切屑、工件表面与刀具的摩擦力。2)2)总切削力的分解总切削力的分解刀具切削工件时作用在刀具或工件上的力。将将F F沿主运动方向、进给运
20、动方向和径沿主运动方向、进给运动方向和径向三个相互垂直的方向分解为向三个相互垂直的方向分解为F Fz z、F Fx x、F Fy y。F弹、塑F摩1F摩239编辑版pptFr 切削力（切向分力）FzFz是F在主运动方向上的分力。切削力占总切削力的切削力占总切削力的80%-90%80%-90%，消，消耗的功率占总功率的耗的功率占总功率的95%95%以上。以上。进给力（轴向分力）FxFx是是F F在进给方向上的分力。在进给方向上的分力。消耗的功率仅占总功率的消耗的功率仅占总功率的1-5%1-5%。40编辑版ppt 背向力（径向分力）背向力（径向分力）F Fy y是F在切削深度方向上的分力。FrFz
21、FxFyFX、Y41编辑版ppt2.2.切削功率（切削功率（PmPm）cvFzPm 310mmEPP42编辑版ppt四、切削热和切削温度四、切削热和切削温度1.1.切削热的来源与传散切削热的来源与传散1)1)切削热的来源切削热的来源a.切屑变形所产生的热；b.切屑与前刀面之间的摩擦；c.工件与后刀面之间的摩擦。43编辑版ppt切屑：介质：工件：刀具：5086%1%4010%93%2)2)切削热的传散切削热的传散切屑：介质：工件：刀具：28%5%52.5%14.5%车车削削钻钻削削44编辑版ppt 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，切削温度越高。刀具 冷却条件：加切削液，切削温度降
22、低。刀具角度：增大 0，切削温度降低；减小kr、kr，切削温度降低。刀具材料：导热性愈好，切削温度愈低。切削用量：切削用量：、愈大，切削温度愈高。但愈大，切削温度愈高。但 的影响最大的影响最大 、次之、次之、最小。最小。cvfpacvfpa2.2.影响切削温度的因素切削热概述45编辑版ppt3.3.切削液切削液在切削过程中，正确的选择和使用切削液。对降低切削温度、在切削过程中，正确的选择和使用切削液。对降低切削温度、减小刀具磨损，提高生产率和加工质量有着重要的意义。减小刀具磨损，提高生产率和加工质量有着重要的意义。1)1)切削液的作用切削液的作用a.a.冷却作用：冷却作用：b.b.润滑作用：润
23、滑作用：c.c.洗涤与排屑作用：洗涤与排屑作用：d.d.防锈作用：防锈作用：2)2)切削液的种类切削液的种类 乳化液：乳化油+水；呈乳白色。应用最广泛。切削油：矿物油；润滑作用。水溶液：水+防锈剂等；呈透明状。46编辑版ppt3)3)切削液的选用切削液的选用粗加工：以冷却为主。如水溶液、低浓度的乳化液等。精加工：以润滑为主。高浓度的乳化液、切削油等。47编辑版ppt3.3.2 车削加工车削 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=1.66.3um主运动 工件的旋转旋转运动。进给运动 刀具的直线直线运动。车削加工适宜各种回转体表面的加工。48编辑版ppt普通车
24、床普通车床 适于各种中、小型轴、盘、套类零件的单件、小批量生产。转塔式六角车床转塔式六角车床 适于加工零件尺寸较小、形状较复杂的中、小型轴、盘、套类零件。立式车床立式车床 适于直径较大、长度较短的重型零件。（L/D=0.30.8）数控车床数控车床 适于多品种、小批量生产复杂形状的零件。典型机床传动系统与结构49编辑版ppt一、工件装夹的方法一、工件装夹的方法1.1.卡盘装夹卡盘装夹适用于L/D 4的工件。1)三爪卡盘安装三爪卡盘安装定位精度一般为0.010.1mm，三爪卡盘最适宜安装形状规则的圆柱形工件。2)四爪卡盘安装四爪卡盘安装定位精度可达0.005mm，四爪卡盘夹紧力大，适合于三爪卡盘不
25、能安装的工件，如矩形的、不对称或较大的工件。3)花盘安装花盘安装适用于外形复杂以不能使用卡盘安装的工件。50编辑版ppt51编辑版ppt2.2.顶尖装夹顶尖装夹适用于L/D=410的工件。用顶尖安装时，工件两端面先用中心钻钻上中心孔52编辑版ppt3.3.心轴装夹心轴装夹适用于盘、套类零件的精加工。4.4.其它附件其它附件跟刀架、中心架53编辑版ppt二、车削加工的应用二、车削加工的应用pafv1.1.车车外圆面外圆面2.2.车内圆面（车床上镗孔）车内圆面（车床上镗孔）3.3.车端面、切槽、切断车端面、切槽、切断粗车：精车：vfpa 实体零件：钻孔 车（镗）扩、铰 已铸出、锻出孔：镗孔54编辑
26、版ppt三、车削的工艺特点三、车削的工艺特点1.1.易于保证各表面的位置精度。易于保证各表面的位置精度。易于保证同轴度要求易于保证同轴度要求 利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线 利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线易于保证端面与轴线垂直度要求易于保证端面与轴线垂直度要求 由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度55编辑版ppt2.2.加工过程平稳。加工过程平稳。3.3.适合有色金属零件的精加工。适合有色金属零件的精加工。钢铁：粗车 半精车 精车 磨削
27、有色金属：粗车 半精车 精车 精细车4.4.刀具简单。刀具简单。避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，利于生产率提高。车刀制造、刃磨和安装均较方便。56编辑版ppt3.3.3 钻、扩、铰、镗削加工钻、扩、铰、镗削加工一、钻削加工一、钻削加工钻削加工 用钻头在实体零件上加工孔的方法。加工精度：加工精度：IT13IT11IT13IT11，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=2512.5umRa=2512.5um刀具 钻头；设备 钻床（车床、镗床、铣床）钻床台式钻床立式钻床摇臂钻床钻、扩、铰削加工57编辑版ppt1.1.钻头钻头柄部（尾部）夹持颈部 连接（过渡）作用工作部分导向部分 导
28、向作用切削部分 担负主要的切削工作2.2.钻削用量钻削用量钻削深度 ：pa2wpdaf进给量 ：钻削速度 ：v601000ndvw（m/s）L柄部柄部工作部分工作部分颈部颈部导向部分导向部分切削部分切削部分58编辑版ppt3.3.钻削工艺特点钻削工艺特点1)1)钻孔时钻头易产生钻孔时钻头易产生“引偏引偏”“引偏”方式 轴线引偏 刀具旋转 钻床上钻孔 孔径扩大 工件旋转 车床上钻孔59编辑版ppt“引偏”原因 横刃的存在 钻头的刚性和导向性差防止“引偏”的措施：预钻锥形定心坑；采用钻套导向钻孔；刃磨时，应尽量使两个主刀刃对称一致。60编辑版ppt2)2)排屑困难排屑困难 3)3)散热条件差散热条
29、件差 使工件表面质量降低；卡死、甚至折断钻头。钻削产生的热量大部分集中在工件和钻头中，而且不易传散出去。使刀具磨损加剧。4.4.钻削的应用钻削的应用钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。单件、小批生产中、小型工件上的小孔（小孔（D13mmD13mm），常用台式钻床加工。中、小型工件上较大的孔（较大的孔（D50mmD50mm），常用立式钻床加工。大型工件上的孔大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。回转体工件上的孔回转体工件上的孔，多在车床上加工。61编辑版ppt二、扩孔和铰孔二、扩孔和铰孔1.1.扩孔扩孔用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。2wmpdda加工精度：IT10IT9，表面
30、粗糙度：Ra=3.21.6umwdmd62编辑版ppt2.2.扩孔和钻孔的比较扩孔和钻孔的比较1.刚性较好由于扩孔的吃刀量ap小，切屑少，容屑槽可做得浅而窄，使钻芯比较粗大，增加了工作部件的刚性。2.导向性较好由于容屑槽浅而窄，可在刀体上做出3 4个刀齿，这样一方面可生产率，同时也增加了刀齿的棱边数，从而增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削比较平稳。3.切削条件较好扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，避免了横刃和由横刃引起的不良影响。轴向力较小，可采用较大的进给量，生产率较高。此外，切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加工表面。由于上述原因，扩孔比钻孔的精度高，表面粗糙度Ra值小，且在一定程度上可校
31、正原孔轴线的偏斜。扩孔常作为铰孔前的预加工，对于质量要求不太高的孔，扩孔也可作终加工。当孔的精度和表面粗糙度要求再高时，则要采用铰孔。63编辑版ppt3.3.铰孔铰孔用铰刀对工件上已有的孔进行精加工。加工精度：IT9IT7，表面粗糙度：Ra=1.60.4um钻扩铰 是非常典型的工艺。钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，不易保证孔与孔之间的尺寸精度和位置精度。64编辑版ppt三、镗削加工三、镗削加工用镗刀对已有的孔进行再加工。一般镗孔加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=1.60.8um精细镗加工精度：IT7IT6，表面粗糙度：Ra=0.80.2um回转体零件上的孔在车床上加工；箱体类零件上的孔
32、或孔系在镗床上加工。在镗床上除可加工孔或孔系外，还可加工平面、沟槽、钻、扩铰孔等。镗床及镗削加工65编辑版ppt3.3.4 刨、拉削加工一、刨削加工一、刨削加工刨削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um刨床牛头刨床：适于加工中、小型零件。龙门刨床：适于加工大型零件。插床：主要加工工件内表面，如键槽、花键等。龙门刨床加工66编辑版ppt1.1.刨削的工艺特点刨削的工艺特点1)1)生产率较低；生产率较低；2)2)通用性好。通用性好。2.2.刨削的应用刨削的应用主要用于加工平面加工平面，也广泛用于加工各种沟槽、成形面等。67编辑版ppt二、拉削加工二、拉
33、削加工加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=0.40.8um用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。头部头部颈部颈部 前导部前导部切削部切削部校准部校准部尾部尾部后导部后导部68编辑版ppt拉削的特点：生产率高；加工范围广；加工精度高，表面粗糙度低；拉床结构简单；拉刀寿命长。vfah69编辑版ppt3.3.5 铣削加工一、铣削加工设备一、铣削加工设备铣床龙门铣床升降台式铣床立式铣床卧式铣床二、铣削方式二、铣削方式周铣端铣 用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面。用端铣刀端面刀齿加工平面。铣削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um铣削加工70编辑版ppt顺铣：在切
34、削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。1.1.周铣周铣nfvfvn顺铣逆铣71编辑版ppt2.2.顺铣和逆铣的比较顺铣和逆铣的比较1）逆铣时，每个刀齿的切削厚度是从零增大到最大值。刀齿接触工件的初期，在工件表面上挤压、滑行，使刀齿与工件之间的摩擦加大，加速刀具磨损，同时也使表面质量下降。顺铣时，每个刀齿的切削厚度是由最大减小到零，从而避免了上述缺点。nfvfvn顺铣逆铣72编辑版ppt2）逆铣时，铣削力上抬工件，而顺铣时，铣削力将工件压向工作台，减少了工件振动的可能性，尤其铣削薄而长的工件时，更为有利。nfvfvn顺铣逆铣由上述分析可知：
35、从提高刀具耐用度和工件表面质量，以及增加工件夹持的稳定性等观点出发，一般以采用顺铣法为宜。73编辑版ppt3）顺铣时,水平分力FH与工件的进给方向是相同的，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都存在间隙，由于FH的作用，就会使工件连同工作台和丝杠一起，向前窜动，造成进给量突然增大，甚至引起打刀。而逆铣时，水平分为FH与进给方向相反，铣削过程中工作台丝杠始终压向螺母，不致因为间隙的存在而引起工件窜动。顺、逆74编辑版ppt4）另外，当铣削带有黑皮的表面时，例如铸件或锻件表面的粗加工，若用顺铣法，因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀齿的磨损，所以也应采用逆铣法。nfvfvn顺铣逆铣75编辑版ppt3.3.端铣
36、端铣ea对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度宽度的对称中心线重合。不对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线不重合。ea76编辑版ppt4.4.周铣法与端铣法的比较周铣法与端铣法的比较77编辑版ppt（1）端铣的加工质量比周铣高。端铣同周铣相比，同时工作的刀齿数多，铣削过程平稳；端铣的切削厚度虽小，但不像周铣时切削厚度最小时为零，改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具耐用度，减小表面粗糙度Ra值，端铣刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度Ra值减小。（2）端铣的生产率比周铣高。端铣的面铣刀直接安装在铣床主轴端部，刀具系统刚性好，同时刀齿可镶硬质合金刀片，易于采用大的切削用量进行强力切削和高
37、速切削，使生产率得到提高，而且工件已加工表面质量也得到提高。（3）端铣的适应性比周铣差，端铣一般只用于铣平面，而周铣可采用多种形式的铣刀加工平面、沟槽和成形面等，因此周铣的适应性强，生产中仍常用。78编辑版ppt三、铣削工艺特点三、铣削工艺特点1）生产率高（多齿刀具、速度高）；铣削属多齿切削，没有空行程，可采用较高的切削速度，故生产率比刨削等方法高得多。2）散热条件好；由于刀齿间断切削，工作时间短，在空气中冷却时间长，故散热条件好。但是，切入和切出时热和力的冲击，将加速刀具磨损，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。3）容易产生振动。铣削是断续切削过程，刀齿切入切出时受到的机械冲击很大，易引起振动；
38、铣削时总切削面部是一个变量，因而铣削力也不断变化，造成机床和刀具的振动。以上原因使铣削总处于不平稳的工作状态。79编辑版ppt四、铣削工艺的应用四、铣削工艺的应用铣削的形式很多，铣刀的类型和形状更是多种多样，再加工附件“分度头”、“圆形工作台”等的应用，铣削加工范围较广。主要用来加工平面（包括水平面、垂直面和斜面）、沟槽、成形面和切断等。加工精度一般可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值为1.66.3m。80编辑版ppt81编辑版ppt3.3.6 磨削加工 用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程。是零件精加工的主要方法之一。加工精度：IT7IT6，表面粗糙度：Ra=0.80.2um高精度磨削：表面粗糙度
39、：Ra=0.10.008um一、磨削过程一、磨削过程指砂轮表面的磨粒从工件表面切除细微金属层的过程。砂轮磨粒结合剂空隙工件82编辑版ppt凸起、锋利的磨粒：起切削作用。切削厚度较大。凸起较小、较钝的磨粒：起刻滑、挤压作用。凹下、更钝的磨粒：起滑擦作用。磨削 切削、刻滑、滑擦三个作用的综合。83编辑版ppt二、磨削工艺特点二、磨削工艺特点三、磨削的应用三、磨削的应用1.精度高、表面粗糙度低；2.磨削温度高；80010003.砂轮具有自锐性；4.径向分力Fy较大。可加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难切削材料，但不适宜塑性较大的有色金属。磨削加工表
40、面：外圆面、内圆面、平面、各种成形面。磨削加工84编辑版ppt1.1.外圆磨削外圆磨削1)1)纵磨法纵磨法 2)2)横磨法横磨法 3)3)深磨法深磨法 85编辑版ppt4)4)无心外圆磨无心外圆磨 导轮工件工件托板托板磨削轮磨削轮导轮2.2.内圆磨削内圆磨削三爪卡盘砂轮工件86编辑版ppt内圆磨与外圆磨相比较：表面粗糙度大；生产率低。内圆磨与铰孔和拉孔相比较：可以加工淬硬工件的孔；不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高孔的位置精度和形状精度。生产率低比铰孔低，比拉孔更低。磨孔一般仅用于淬硬工件孔的精加工。87编辑版ppt3.3.平面磨削平面磨削周磨：端磨：多用于加工质量要求较高的工件
41、。多用于加工质量要求不高的工件，或代替铣削作为精磨前的预加工。4.4.成形面磨削成形面磨削88编辑版ppt5.5.磨削发展简介磨削发展简介smv501 1）高精度、小粗糙度磨削）高精度、小粗糙度磨削2）高效磨削）高效磨削精密磨削（Ra=0.040.1um）超精磨削（Ra=0.0120.025um）镜面磨削（Ra=0.040.1um）高速磨削：强力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度进行磨削。砂带磨削：以砂带代替砂轮进行磨削。工件传送带张紧轮压轮支承板89编辑版ppt3.3.7光整加工1.1.研磨研磨表面粗糙度：Ra=0.025um加工精度：IT6IT5，表面粗糙度：Ra=0.20.012um90
42、编辑版ppt2.2.珩磨珩磨91编辑版ppt3.3.抛光抛光4.4.超级光磨超级光磨92编辑版ppt3.5.1机床的分类1.按加工性质、刀具和用途：车床，钻床，镗床，特种加工机床，锯床和其它机床3.5金属切削机床 93编辑版ppt类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其它机床代号CZTM2M 3MYSXBLDGQ读音车钻镗 磨2磨3磨牙 丝 铣 刨 拉 电 割 其车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床、其它机床,共12类94编辑版ppt通用机床加工范围广，通用性强 单件小批专门化机床工艺窄 某类零件特定工序
43、加工专用机床工艺最窄，某零件特定工序加工大批量生产卧式车床、万能升降台铣床丝杆车床、曲轴车床、凸轮轴车床机床主轴箱专用镗床、组合机床2.按通用性程度：通用(万能)机床，专门化机床和专用机床95编辑版ppt3.按工作精度：普通、精密和高精度机床4.按重量和尺寸：仪表机床，中型机床，大型机床，重型机床和超重型机床按重量和尺寸：仪表机床中型机床（一般机床）大型机床（10t30t）重型机床（30t100t）超重型机床（大于100t）96编辑版ppt5.按自动化程度：手动、机动、半自动和自动机床6.按主要工作部件的数目：单轴机床、多轴机床、单刀机床和多刀机床 97编辑版ppt 机床的型号是机床产品的代号
44、，用以简明机床的型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型，主要技术参数，性能和地表示机床的类型，主要技术参数，性能和结构特点等。结构特点等。3.5.2机床型号的编制机床型号的编制 GB/T15375-94(JB1838/85)98编辑版ppt1.1.通用机床的型号表示通用机床的型号表示（）（）（）（）/（）（-）分类代号类别代号 通用特性、结构特性代号组代号系代号主参数或设计顺序号主轴数或第二主参数重大改进顺序号其它特性代号企业代号99编辑版ppt1)类别代号类别代号类别 车床 钻床 镗床 磨 床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨插床 拉床 特种加工机床 锯床 其它机床 代号C Z
45、T M 2M3MY S X B L D G Q读音车 钻 镗 磨 2磨 3磨 牙 丝 铣 刨 拉 电 割 其 100编辑版ppt2)2)机床的特性代号机床的特性代号通用特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心仿形轻型加重型简式或经济型柔性加工单元数显高速代号G M ZBK HF Q CJR XS读音高 密 自 半 控 换 仿 轻 重 简 柔 显 速101编辑版ppt3)3)机床的特性代号机床的特性代号结构特性代号对于结构、性能不同的机床加结构特性代号予以区别为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都不能作为结构特性代号结构特性代号在机床型号中没有统一的含义102编辑版ppt4
46、)4)机床的组别代号和系列代号机床的组别代号和系列代号 v两位数字：前组别 后系列 机床按其结构性能及使用范围，每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个系，分别用两位阿拉伯数字09表示，前一位表示组别，后一位表示系别。组别和系别代号用两位数字表示103编辑版ppt5)5)机床的主参数、设计顺序号和机床的主参数、设计顺序号和 第二主参数第二主参数机床主参数代表机床规格的大小。用折算值（主参数乘以折算系数1/10或1/100）表示第二主参数一般指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作长度等。第二主参数也用折算值1/10或1/100表示 104编辑版ppt主参数大多数情况下用折算值表示，其折
47、算值主参数大多数情况下用折算值表示，其折算值 等于主参数乘以折算系数等于主参数乘以折算系数 机床名称主参数名称主参数的折算系数第二主参数单轴自动车床最大棒料直径1 转塔车床最大车削直径1/10 立式车床最大车削直径1/100最大工件高度卧式车床床身上最大工件回转直径1/10最大车削长度摇臂钻床最大钻孔直径1最大跨距立式钻床最大钻孔直径1轴数卧式铣镗床镗轴直径1/10 坐标镗床工作台面宽度1/10工作台面长度外圆磨床最大磨削直径1/10最大磨削长度内圆磨床最大磨削孔径1/10 平面磨床工作台面宽度1/10 端面磨床最大砂轮直径1/10 齿轮加工机床(大多数是)最大工件直径1/10(大多数是)最大
48、模数龙门铣床工作台面宽度1/100工作台面长度卧式升降台铣床工作台面宽度1/10工作台面长度龙门刨床最大刨削宽度1/10最大刨削长度牛头刨床最大刨削长度1/10 插 床最大插削长度1/10 拉 床额定拉力1 105编辑版ppt6)6)机床的重大改进顺序号机床的重大改进顺序号当机床的性能及结构布局有重大改进时加重大改进号A、B、C 7)7)其它特性代号其它特性代号8)8)企业代号企业代号 106编辑版ppt2.2.机床型号示例机床型号示例 1.CA61401.CA6140 C-类代号(车床类机床)A-结构特性代号 6-组代号(落地及卧式车床组)1-系代号(卧式车床系)40-主参数(最大工件回转直
49、径的1/10)107编辑版ppt2.XK50302.XK5030 X-类代号(铣床类机床)K-通用特性代号(数控)5-组代号(立式升降台铣床组)0-系代号(立式铣床系)30-主参数(工作台面宽度的1/10)2.2.机床型号示例机床型号示例108编辑版ppt3.MGl432A3.MGl432A M类别代号（磨床类）G通用特性（高精度）1组别代号（外圆磨床组）4系别代号（万能外圆磨床系）32主参数（最大磨削直径320mm）A重大改进顺序号（第一次重大改进）109编辑版ppt4.Z30404.Z304016/S216/S2 Z-类代号(钻床类机床)3-组代号(摇臂钻床组)0-系代号(摇臂钻床系)40
50、-主参数(最大钻孔直径40mm)16 16-第二主参数(最大跨距1600mm)S2 S2-企业代号(中捷友谊厂)110编辑版ppt5.CX5112A/WF5.CX5112A/WFC 类代号(车床类机床)X 通用特性代号(数显)5 组代号(立式车床组)1 系代号(单立柱车床系)12 主参数(最大工件回转直径1250)WF 企业代号（瓦房店机床厂）111编辑版ppt作业1.简述什么是切削用量三要素？2.外圆车刀切削部分由什么组成？各自的意义？3.常见的切屑的种类有哪几种？4.试比较顺铣和逆铣的特点？5.计算题:铣削时，已知每齿进给量为0.2mm/z，铣刀直径为32mm，铣刀齿数为2，如果主轴转速为
