金属切削机床和刀具课件.ppt

1、金属切削机床与刀具金属切削机床与刀具 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(1)工艺范围 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(1)工艺范围 是指机床适应不同加工要求的是指机床适应不同加工要求的能力。能力。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(1)工艺范围 1)通用机床 2)专用机床一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(2)加工精度 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(2)加工精度 机床的加工精度是指该机

2、床加机床的加工精度是指该机床加工零件表面的实际几何参数与理想工零件表面的实际几何参数与理想几何参数的符合程度几何参数的符合程度,如如:零件加工零件加工表面的尺寸、形状、位置及粗糙度。表面的尺寸、形状、位置及粗糙度。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(3)生产效率及自动化程度 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(3)生产效率及自动化程度 生产效率即是单位时间内机床生产效率即是单位时间内机床所能加工的工件数量。所能加工的工件数量。对金属切削机床的基本要求对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(3)生产效率及自动化程

3、度 全自动机床全自动机床 半自动机床半自动机床 普通机床普通机床 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(4)人机适应性人机适应性 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面(4)人机适应性人机适应性 人机适应性的基本要求是可靠、人机适应性的基本要求是可靠、安全和舒适。安全和舒适。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 机床的经济性包括两方面机床的经济性包括两方面:机床制造厂的经济效益机床制造厂的经济效益 机床使

4、用厂的经济效益机床使用厂的经济效益一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 产品定义、外观设计、产品定义、外观设计、结构设计、工艺设计、结构设计、工艺设计、成本核算、质保措施、成本核算、质保措施、运输安装、合理使用、运输安装、合理使用、维修折旧维修折旧,报废回收。报废回收。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 机床品种系列化、零部件机床品种系列化、零部件通用化和标准化是生产和使用通用化和标准化是生产和使用机床的一项重要的技术经济措机床的一项重要的技术经济措施。施。3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(1

5、)按机床的加工性能分类 车床车床 C 钻床钻床 Z 铣床铣床 X 镗床镗床 T 磨床磨床 M 齿轮加工机床齿轮加工机床 Y 拉床拉床 L 螺纹加工机床螺纹加工机床 S 锯床锯床 G 刨插床刨插床 B 其它机床其它机床 Q3.13.1金属切削机床的分类金属切削机床的分类(2)按机床的通用性分类 1)通用机床通用机床 2)专门化机床专门化机床 3)专用机床专用机床3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(3)按机床的自动化程度分类 1)手动机床手动机床 2)机动机床机动机床 3)半自动机床半自动机床 4)全自动机床全自动机床3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(4)按机

6、床的工作精度分类 1)普通精度机床普通精度机床 2)精密机床精密机床 3)高精度机床高精度机床 3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(5)按机床的主要工作部件数目精度分类 1)单刀机床单刀机床 2)多刀机床多刀机床 3)单轴机床单轴机床 4)多轴机床多轴机床 3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(6)按机床的重量和尺寸分类 1)仪表机床仪表机床 2)中型机床中型机床 3)大型机床大型机床 4)重型机床重型机床 5)超大型机床超大型机床 3.1 3.1 金属切削机床的分类金属切削机床的分类(7)按加工过程的控制方式分类 1)普通机床普通机床 2)数控机床数控机床

7、3)加工中心加工中心 4)柔性制造单元柔性制造单元3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制1.机床的技术参数及其结构尺寸系列 3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制1.机床的技术参数及其结构尺寸系列 机床的技术参数是表示机床尺寸大机床的技术参数是表示机床尺寸大小及加工能力的各种数据。小及加工能力的各种数据。3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制机床的技术参数包括:主参数主参数 第二主参数第二主参数 主要工作部件的结构尺寸主要工作部件的结构尺寸(如工作台面如工作台面)主要工作部件的移动行程范围主要工作部件的移动行程范围 各种运动的速

8、度范围和级数各种运动的速度范围和级数 电机功率电机功率 机床轮廓尺寸机床轮廓尺寸 3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制 主参数主参数:机床主参数是表示机床规格大小的一种机床主参数是表示机床规格大小的一种参数参数,它直接反应出机床的加工能力的大它直接反应出机床的加工能力的大小。小。P P58 58 表表3.4 3.4 3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制 2.机床型号 3.2 3.2 金属切削机床型号的编制金属切削机床型号的编制 2.机床型号 机床型号是用来表明机床的类型、通机床型号是用来表明机床的类型、通用特性、结构特性、主要技术参数等。用特性、

9、结构特性、主要技术参数等。2.机床型号 ()()()()()()()其它特性代号其它特性代号 重大改进顺序重大改进顺序 主轴数或第二主参数主轴数或第二主参数 主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号 系代号系代号 组代号组代号 通用特性、结构特性代号通用特性、结构特性代号 类代号类代号 分类代号分类代号 2.机床型号 C C A A 6 6 1 1 4 4 0 0 主参数主参数(最大加工直径最大加工直径400mm400mm)系代号系代号(1)组代号组代号(卧式车床卧式车床)通用特性通用特性(重大改进序号重大改进序号)类代号类代号(车床车床)2.机床型号 Y Y 3 3 1 1 5050 E E 重

10、大改进序号重大改进序号 主参数主参数(最大工件直径最大工件直径500500mm)mm)系代号系代号(1)组组:滚齿机滚齿机 齿轮加工机床齿轮加工机床 2.机床型号 Z Z 5 2525 主参数主参数(最大钻孔直径最大钻孔直径2525mm)mm)组组:立式钻床立式钻床 钻床钻床 2.机床型号 3.3.机床的主要技术参数机床的主要技术参数1.尺寸参数 是指机床的主要结构尺寸。2.运动参数 是指机床执行的运动速度,包括主运动的速度范围(主轴转速n,nmin,nmax)、速度数列(q)和进给运动的进给量(f)范围、进给量数列,以及空行程等。3.动力参数 (1)主传动功率P主。P主=P切+P空+P附 (

11、2)进给传动功率为(0.03-0.05)P主。3.2 3.2 工件表面成形方法与机床运动分析工件表面成形方法与机床运动分析1.机械零件常用的表面形状零件的零件的常用表面常用表面平面平面圆柱面圆柱面特殊表面特殊表面成型表面成型表面圆锥面圆锥面图图3.1 构成机械零件外形轮廓的常用表面构成机械零件外形轮廓的常用表面2.2.工件表面的形成工件表面的形成 工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的。并且我们把这两条线叫着母线和导线,统称发生线。例、工件表面的形成例、工件表面的形成图图3-2 组成工件轮廓的几何表面组成工件轮廓的几何表面导线导线导线导线母线导线母线母线母线母线母线母线导线导线

12、导线3.3.发生线的形成发生线的形成1)1)成型法成型法利用成形刀具来形成发生利用成形刀具来形成发生线线,对工件进行加工的方法。对工件进行加工的方法。图图2-3 形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成2)2)轨迹法轨迹法靠刀尖的运动轨迹来形成靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法。所需要表面形状的方法。图图3-3 形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成3)3)相切法相切法由圆周刀具上的多个切削由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件表面形状的方点来共同形成所需工件表面形状的方法。法。图图3-3 形成发生线所需的运动形成发

13、生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成4)4)展成法展成法利用工件和刀具作展成切削利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法。运动来形成工件表面的方法。图图-3 形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动4.4.表面成型运动表面成型运动 例:车削外圆柱面的成形运动车削外圆柱面的成形运动4.4.表面成型运动表面成型运动 例:常见典型表面成形运动常见典型表面成形运动3.3 车床与车刀车床与车刀 下面以下面以CA6140CA6140普通卧式车床为例普通卧式车床为例,介绍介绍车床的功能和运动。车床的功能和运动。一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1.1.

14、功能功能图3.6,7 CA6140车床的功能一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1.1.功能功能2.CA61402.CA6140车床的运动车床的运动1 1)车床的表面成型运动车床的表面成型运动 工件的旋转运动工件的旋转运动 刀具的进给运动刀具的进给运动一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1.1.功能功能2.CA61402.CA6140车床的运动车床的运动1 1)车床的表面成型运动车床的表面成型运动2 2)车床的辅助运动车床的辅助运动一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1.1.功能功能2.

15、CA61402.CA6140车床的运动车床的运动3.3.CA6140CA6140车床的组成车床的组成恻盖 主轴箱尾座床身卡盘齿条小刀架拖板方刀架溜板箱床鞍接盘左床腿操作手柄进给箱光杆丝杆右床腿操纵杆操作手柄一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1.1.功能功能2.CA61402.CA6140车床的运动车床的运动3.3.CA6140CA6140车床的组成车床的组成4.CA61404.CA6140车床的主要技术规格车床的主要技术规格 (P P65)65)二、二、CA6140CA6140卧式车床的主运动链卧式车床的主运动链 什么是机床传动系统图什么是机床传动系统图?

16、机床传动系统图是表示机床运动传递机床传动系统图是表示机床运动传递关系的示意图。关系的示意图。二、二、CA6140CA6140卧式车床的主运动链卧式车床的主运动链1.1.主运动传动链的传动路线主运动传动链的传动路线1 1)高速传动链的传动路线高速传动链的传动路线2 2)低速传动链的传动路线低速传动链的传动路线2.2.主轴的转速级数和转速值主轴的转速级数和转速值1 1)主轴的转速级数主轴的转速级数2 2)主轴转速值主轴转速值三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1.1.运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系1 1)机床的传动联系机床的传动联系a.a.

17、执行件执行件b.b.动力源动力源c.c.传动装置传动装置d.d.传动联系传动联系三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1.1.运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系1 1)机床的传动联系机床的传动联系2 2)机床传动链机床传动链a.a.外联系传动链外联系传动链b.b.内联系传动链内联系传动链三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1.1.运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系2.2.进给传动链进给传动链1 1)车削螺纹的传动链车削螺纹的传动链车削米车削米(公公)制螺纹的传动链制螺纹的传动链2 2)车削

18、外圆表面和端面的传动路线车削外圆表面和端面的传动路线三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链2.2.进给传动链进给传动链2 2)车削外圆表面和端面的传动路线车削外圆表面和端面的传动路线 a.a.传动路线传动路线 b.b.纵向进给量纵向进给量 c.c.横向进给量横向进给量 三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1.1.运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系2.2.进给传动链进给传动链1 1)车削螺纹的传动链车削螺纹的传动链2 2)车削外圆表面和端面的传动路线车削外圆表面和端面的传动路线3 3)刀架快速运动传动链刀架快

19、速运动传动链3.4 孔加工机床与刀具孔加工机床与刀具 一、孔的分类一、孔的分类按孔的形状分按孔的形状分:圆柱形孔圆柱形孔 一般孔和深孔一般孔和深孔(长径比长径比55)圆锥孔圆锥孔 螺纹孔螺纹孔 成型孔成型孔 方孔、六边形孔、花键孔方孔、六边形孔、花键孔二、孔的技术要求二、孔的技术要求1.1.孔的尺寸精度孔的尺寸精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求2.2.孔的形状精度孔的形状精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求3.3.孔的位置精度孔的位置精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求 4.孔的表面质量三、孔加工方法的选择三、孔加工方法的选择(重点重点)钻孔钻孔;扩孔扩孔;铰孔铰孔;镗孔镗孔;拉孔拉孔

20、;磨孔磨孔;1.钻 IT13IT11 Ra 252.钻铰 IT9 Ra 6.33.23.钻粗铰精铰 IT8IT7 Ra 3.21.64.钻扩 IT11 Ra 2512.55.钻扩铰 IT9IT7 Ra 6.33.26.钻扩粗铰精铰 IT7 Ra 3.21.67.钻扩机铰手铰 IT7IT6 Ra 0.80.28.钻扩拉 IT9IT7 Ra 3.20.2 大批大量生产9.粗镗(或扩孔)IT13IT11Ra 2512.510.粗镗(粗扩)半精镗(精扩)IT9IT8 Ra 6.33.211.粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗(铰)IT8IT7Ra 3.21.612.粗镗半精镗精镗浮动镗刀精镗 IT7IT6

21、 Ra 1.60.813.粗镗半精镗精镗浮动镗刀精镗挤压 IT7IT6 Ra 1.60.414.粗镗半精镗磨孔 IT8IT7 Ra 1.60.415.粗镗半精镗粗磨精磨 IT7IT6 Ra 0.40.216.粗镗半精镗精镗金刚镗 IT7IT6 Ra 0.80.117.钻扩粗铰精铰珩磨18.钻扩拉珩磨 IT7IT6 Ra 0.40.0519.粗镗半精镗精镗珩磨20.钻扩粗铰精铰研磨21.钻扩拉研磨 IT6以上 Ra 0.20.01222.粗镗半精镗精镗研磨一、钻床一、钻床图3.29 钻床加工方法一、钻床一、钻床钻床的主要类型:台式钻床 立式钻床 摇臂钻床 各种专门化钻床一、钻床一、钻床1.台式钻

22、床 只能加工小孔(一般,孔径12mm)。2.立式钻床 一、钻床一、钻床底座工作台主轴箱立柱手柄3.摇臂钻床 一、钻床一、钻床底座手柄外立柱内立柱摇臂主轴箱二、镗床二、镗床图3.32 卧式镗床的工艺范围二、镗床二、镗床镗床的主要类型:卧式镗床 立式镗床 坐标镗床 金刚镗床二、镗床二、镗床1.卧式镗床 图3.33 T68型卧式镗床后立柱工作台镗轴平旋盘径向刀架主轴箱前立柱尾架床身下滑座上滑座二、镗床二、镗床床身立柱横梁工作台立柱顶梁主轴箱2.坐标镗床 图3.34立式双柱坐标镗床外观图二、镗床二、镗床2.坐标镗床主要特点主要特点:1)主要零部件的制造精度和装配精度都很高主要零部件的制造精度和装配精度

23、都很高,而且还而且还 具有良好的刚性和抗振性具有良好的刚性和抗振性;2)机床对使用环境温度和工作条件提出了严格要求机床对使用环境温度和工作条件提出了严格要求;3)机床上配备有精密的坐标测量装置机床上配备有精密的坐标测量装置,能精确地确定主能精确地确定主轴箱、工作台等移动部件的位置轴箱、工作台等移动部件的位置,一般定位精度可达一般定位精度可达2m mm。二、镗床二、镗床2.坐标镗床 坐标镗床属高精度机床坐标镗床属高精度机床,主要用在尺寸精度主要用在尺寸精度和位置精度都要求很高的孔及孔系的加工中和位置精度都要求很高的孔及孔系的加工中,如钻模、镗模和量具上的精密孔的加工。如钻模、镗模和量具上的精密孔

24、的加工。3.金刚镗床 二、镗床二、镗床主轴头床身工作台主轴二、镗床二、镗床 3.金刚镗床主要特点主要特点:1)切削速度高切削速度高,背吃刀量较小背吃刀量较小,进给量也很小进给量也很小,在高速、小在高速、小切深及小进给的加工过程中可获得很高的加工精度和切深及小进给的加工过程中可获得很高的加工精度和很细的表面粗糙度。镗孔的尺寸精度可达很细的表面粗糙度。镗孔的尺寸精度可达IT6级级,表面表面粗糙度可控制到粗糙度可控制到Ra0.8m mmRa 0.2m mm。2)2)主轴端部设有消振器主轴端部设有消振器,且结构粗短且结构粗短,刚性高刚性高,故主轴运故主轴运转平稳而精确。转平稳而精确。金刚镗床广泛地用于

25、汽车、拖拉机制造中金刚镗床广泛地用于汽车、拖拉机制造中,常用于镗常用于镗削发动机气缸、油泵壳体、连杆、活塞等零件上的精削发动机气缸、油泵壳体、连杆、活塞等零件上的精密孔。密孔。3.4.3 孔加工刀具孔加工刀具 一、钻孔一、钻孔工件钻模板钻套钻头一、钻孔一、钻孔1.1.工艺特点工艺特点1 1)钻孔是孔的粗加工方法钻孔是孔的粗加工方法;2 2)可加工直径可加工直径0.050.05125125mmmm的孔的孔;3 3)孔的尺寸精度在孔的尺寸精度在IT10IT10以下以下;4 4)孔的表面粗糙度一般只能控制在孔的表面粗糙度一般只能控制在Ra12.5mRa12.5m。对于精度要求不高的孔对于精度要求不高

26、的孔,如螺栓的贯穿孔、油如螺栓的贯穿孔、油孔以及螺纹底孔孔以及螺纹底孔,可直接采用钻孔。可直接采用钻孔。一、钻孔一、钻孔2.2.高速钢麻花钻的结构高速钢麻花钻的结构一、钻孔一、钻孔2.2.高速钢麻花钻的结构高速钢麻花钻的结构钻头钻头切削切削部分部分5个刀刃个刀刃6个刀面个刀面两条主切削刃两条主切削刃两条副切削刃两条副切削刃一条横刃一条横刃两个螺旋形前刀面两个螺旋形前刀面两个经刃磨获得的后刀面两个经刃磨获得的后刀面两个圆弧段的副后刀面两个圆弧段的副后刀面一、钻孔一、钻孔3.3.钻削用量钻削用量1 1)背吃刀量背吃刀量apap 单位单位:mmmmdopa一、钻孔一、钻孔3.3.钻削用量钻削用量2

27、2)钻削速度钻削速度v vc c 单位单位:m/min:m/min1000ndocv一、钻孔一、钻孔3.3.钻削用量钻削用量3 3)钻削进给量与进给速度钻削进给量与进给速度:f f 单位单位:mm/r mm/r fz fz 单位单位:mm/z mm/z V Vf f 单位单位:mm/min mm/min 二、扩孔二、扩孔1.1.工艺特点工艺特点1 1)扩孔是孔的半精加工方法扩孔是孔的半精加工方法;2 2)一般加工精度为一般加工精度为IT10IT10IT9;IT9;3 3)孔的表面粗糙度可控制在孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 Ra6.3 3.2m 3.2m。当钻削当钻削d dw w30mm30

28、mm直径的孔时直径的孔时,为了减小钻削力及为了减小钻削力及扭矩扭矩,提高孔的质量提高孔的质量,一般先用一般先用(0.5(0.50.70.7)dwdw大小的大小的钻头钻出底孔钻头钻出底孔,再用扩孔钻进行扩孔再用扩孔钻进行扩孔,则可较好地保则可较好地保证孔的精度和控制表面粗糙度证孔的精度和控制表面粗糙度,且生产率比直接用且生产率比直接用大钻头一次钻出时还要高。大钻头一次钻出时还要高。二、扩孔二、扩孔2.2.扩孔钻的结构扩孔钻的结构图3.40 扩孔钻1)齿数多齿数多(3、4齿齿);2)不存在横刃不存在横刃;3)切削余量小切削余量小,排屑容易。排屑容易。三、铰孔三、铰孔 1.1.铰刀的类型铰刀的类型图

29、3.43 铰刀的类型直柄机用铰刀锥柄机用铰刀硬质合金锥柄机用铰刀手用铰刀可调节手用铰刀套式机用铰刀直柄莫氏圆锥铰刀锥度铰刀手用1:50三、铰孔三、铰孔 2.2.铰削过程的实质铰削过程的实质 铰削过程不完全铰削过程不完全是一个切削过程是一个切削过程,而而是包括切削、刮削是包括切削、刮削、挤压、熨平和摩、挤压、熨平和摩擦等效应的一个综擦等效应的一个综合作用过程。合作用过程。三、铰孔三、铰孔3.3.铰削用量铰削用量 1 1)铰削余量铰削余量 粗铰余量为粗铰余量为0.100.10mmmm0.350.35 mm;mm;精铰余量为精铰余量为0.040.04mmmm0.06mm0.06mm。2)2)切削速度

30、和进给量切削速度和进给量 铰削速度为铰削速度为 1.5 1.5m/minm/min 5 5m/min;m/min;铰削钢件时铰削钢件时,进给量为进给量为 0.3 0.3mm/rmm/r 2 2mm/rmm/r;铰削铸铁件时铰削铸铁件时,进给量为进给量为 0.5 0.5mm/rmm/r 3 3mm/rmm/r。三、铰孔三、铰孔4.4.工艺特点工艺特点1 1)铰孔是孔的精加工方法铰孔是孔的精加工方法;2 2)可加工精度为可加工精度为IT7IT7、IT8IT8、IT9IT9的孔的孔;3 3)孔的表面粗糙度可控制在孔的表面粗糙度可控制在Ra3.2 Ra3.2 0.2m;0.2m;4)4)铰刀是定尺寸刀

31、具铰刀是定尺寸刀具;5 5)切削液在铰削过程中起着重要的作用。切削液在铰削过程中起着重要的作用。三、铰孔三、铰孔5.5.铰刀的结构铰刀的结构图3.42 手铰刀结构四、镗孔四、镗孔1.1.工艺特点工艺特点1 1)镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工;2 2)加工精度可达为加工精度可达为IT7IT7IT6;IT6;3 3)孔的表面粗糙度可控制在孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 Ra6.3 0.8m 0.8m。4)4)能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状位置误差位置误差;四、镗孔四、镗孔2.2.镗刀结构镗刀结构五

32、、拉孔五、拉孔1.1.拉削过程拉削过程 五、拉孔五、拉孔1.1.拉削过程拉削过程 图图3.47 3.47 拉削圆孔拉削圆孔五、拉孔五、拉孔1.1.拉削过程拉削过程 图3.48 拉削键槽五、拉孔五、拉孔1.1.拉削过程拉削过程 齿升量 图 常见的拉削截形(A为内拉拉削,为外拉削)2.拉削工艺范围五、拉孔五、拉孔3.3.拉刀结构拉刀结构 图 圆拉刀结构五、拉孔五、拉孔4.4.工艺特点工艺特点1)1)拉削生产率高。拉削生产率高。2)2)拉削精度高拉削精度高,质量稳定。拉削精度一般可达质量稳定。拉削精度一般可达IT9-IT9-IT7IT7级级,表面粗糙度一般可控制到表面粗糙度一般可控制到RaRa1.6

33、1.6m mm mRaRa0.80.8m mm,m,拉削表面的形状、尺寸精度和表面质量拉削表面的形状、尺寸精度和表面质量主要依靠拉刀设计、制造及正确使用保证。主要依靠拉刀设计、制造及正确使用保证。3)3)拉削成本低拉削成本低,经济效益高。经济效益高。4)4)拉刀是定尺寸、高精度、高生产率专用刀具拉刀是定尺寸、高精度、高生产率专用刀具,制制造成本很高造成本很高,所以所以,拉削加工只适用于批量生产拉削加工只适用于批量生产,最最好是大批大量生产好是大批大量生产,一般不宜用于单件、小批生产一般不宜用于单件、小批生产。六、内圆磨削六、内圆磨削六、内圆磨削六、内圆磨削1.1.工艺特点工艺特点1)磨削是零件

34、精加工的主要方法之一;2)对长径比小的,内孔磨削的经济精度可达IT5IT6,表面粗糙度可控制到Ra0.8mmRa0.2mm;3)可加工较硬的金属材料和非金属材料,如淬火钢、硬质合金和陶瓷等。六、内圆磨削六、内圆磨削 内圆磨削与外圆磨削相比,存在如下一些主要问题:1)1)内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。2)2)生产率较低。生产率较低。3)3)磨削接触区面积较大磨削接触区面积较大,砂轮易堵塞砂轮易堵塞,散热和切削液冲散热和切削液冲刷困难。刷困难。因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工,在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有

35、应用。在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有应用。七、高精度孔的珩磨七、高精度孔的珩磨1.1.珩磨头及珩磨原理珩磨头及珩磨原理 图 珩磨原理与珩磨头结构3.5 常用的平面加工方法常用的平面加工方法 一、平面加工的技术要求一、平面加工的技术要求1.1.平面的形状精度平面的形状精度 tt一、平面加工的技术要求一、平面加工的技术要求1.1.平面的形状精度平面的形状精度2.2.平面的位置精度平面的位置精度 tBtA A B二、平面加工方法的选择二、平面加工方法的选择(重点重点)选择平面加工方法的依据选择平面加工方法的依据:1 1)表面粗糙度表面粗糙度;2 2)表面的形状、位置精度表面的形状、位置精度

36、3 3)工件材料的切削加工性能工件材料的切削加工性能;4 4)工件的形状结构特点工件的形状结构特点;5 5)工厂现有设备情况。工厂现有设备情况。二、平面加工方法的选择二、平面加工方法的选择(重点重点)车平面车平面;铣平面铣平面;刨平面刨平面;拉平面拉平面;磨平面磨平面;刮研平面刮研平面;研磨平面。研磨平面。常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法一、刨削加工特点一、刨削加工特点1.1.机床和刀具结构简单机床和刀具结构简单,通用性好通用性好;一、刨削加工特点一、刨削加工特点一、刨削加工特点一、刨削加工特点1.1.机床和刀具结构简单机床和刀具结构简单,通用性好通用性好;2.2.生产率低生

37、产率低;3.3.刨削加工精度一般可达刨削加工精度一般可达IT8IT8IT7,IT7,表面粗糙度可表面粗糙度可控制在控制在Ra6.3 Ra6.3 1.61.6。因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度和生产率,在一般条件下都不太高,所以在批量生产中常被铣削、拉削和磨削所取代。但在加工一些中小型零件上的槽时(如V形槽、T形槽、燕尾槽),刨削也有突出的优点。二、刨床和插床二、刨床和插床 床身刀架工作台滑枕床鞍(滑座)工作台二、刨床和插床二、刨床和插床 分度装置工作台滑枕溜板床鞍3.6 铣削与铣刀铣削与铣刀 一、铣床一、铣床1.1.常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途1 1)加工平面的铣刀加工平面

38、的铣刀 图3.51 圆柱铣刀加工图3.51 面铣刀加工一、铣床一、铣床1.1.常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途2 2)加工沟槽的铣刀加工沟槽的铣刀 图3.51 加工沟槽的铣刀角度铣刀键槽铣刀立铣刀三面刃铣刀一、铣床一、铣床1.1.常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途3 3)其他类型的铣刀其他类型的铣刀 图3.51 成形铣刀及锯片铣刀二、常用铣床二、常用铣床1.1.卧式升降台铣床卧式升降台铣床床身悬梁主轴刀杆支架工作台滑座升降台底座二、常用铣床二、常用铣床2.2.立式升降台铣床立式升降台铣床床身底座主轴工作台床鞍(滑座)升降台二、常用铣床二、常用铣床3.3.圆台铣床圆台铣床床身主轴箱

39、工作台床鞍(滑座)立柱二、常用铣床二、常用铣床4.4.龙门铣床龙门铣床主轴箱工作台床身立柱顶梁横梁立铣头卧铣头卧铣头立柱一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 1 1)背吃刀量背吃刀量a aspsp 一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 1 1)背吃刀量背吃刀量a aspsp 图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 2 2)侧吃刀量侧吃刀量a asese 图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 3 3)铣削速度铣削速度V VC C

40、(m/min)(m/min)(5-1)(5-1)式中式中,dodo 铣刀直径铣刀直径,单位单位:mm;:mm;nono 铣刀转速铣刀转速,单位单位:r/min:r/min。100000ndvc一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 4 4)进给运动速度与进给量进给运动速度与进给量 a.a.每齿进给量每齿进给量f fZ Z图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2.2.铣削用量要素铣削用量要素 4 4)进给运动速度与进给量进给运动速度与进给量 a.a.每齿进给量每齿进给量f fZ Z(mm/z)(mm/z)b.b.每转进给量每转进给量f(mm/r)

41、f(mm/r)c.c.进给运动速度进给运动速度(mm/min)(mm/min)Vf=nf=n0zfz 一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点3.3.铣削方式铣削方式 1 1)周铣法周铣法(用圆柱铣刀加工平面用圆柱铣刀加工平面)a.a.逆铣逆铣b.b.顺铣顺铣图5-9 逆铣与顺铣一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点3.3.铣削方式铣削方式 2 2)端铣法端铣法(用面铣刀加工平面用面铣刀加工平面)a.a.对称铣削对称铣削b.b.不对称逆铣不对称逆铣c.c.不对称顺铣不对称顺铣图5-10 面铣刀的铣削方式一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点4.4.铣削特点铣削特点 1 1)断续切削断续切削,冲击、振动

42、大冲击、振动大;2)2)多刀多刃切削多刀多刃切削;3 3)半封闭式切削半封闭式切削;4 4)切削负荷呈周期变化。切削负荷呈周期变化。3.7 磨削磨削n磨削是一种精加工方法。n尺寸精度可达IT5IT6。n表面粗糙度能达到0.80.08.一、砂轮特性及其选择一、砂轮特性及其选择1.砂轮砂轮主要起切削作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用主要起容屑和冷却作用2.砂轮的特性砂轮的特性1)砂轮的磨料砂轮的磨料磨磨料料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉络刚玉络刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方

43、氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢通用高速钢磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金温合金取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度2.砂轮的特性砂轮的特性2)砂轮硬度砂轮硬度由结合剂的强度和数量决定由结合剂的强度和数量决定工件材料软工件材料软硬砂轮硬砂轮工件材料硬工件材料硬软砂轮软砂轮选择原则：选择原则：2.砂轮的特性砂轮的特性3)磨料粒度磨料粒度取决于加工表面的粗糙度取决于加工表面的粗糙度磨粒磨粒微粉微粉35m/s2.砂轮的特性砂轮的特性5)砂轮的组织砂轮的组织取决于容屑空间取决于容屑

44、空间选择原则：选择原则：一般选用中等组织号的砂轮。一般选用中等组织号的砂轮。3.砂轮的型号、代号、标记和尺寸砂轮的型号、代号、标记和尺寸形状形状尺寸尺寸磨料磨料粒度号粒度号硬度硬度组织号组织号结合结合剂剂最高线速度最高线速度形状例：例：P3003075WA60L6V35外径厚度内径白刚玉粒度号硬度组织号结合剂最高线速度二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量常用的磨削方法常用的磨削方法:外圆磨削外圆磨削 平面磨削平面磨削 内圆磨削内圆磨削 成型磨削成型磨削 无心外圆磨削无心外圆磨削二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量1.磨削的主运动磨削的主运动1000oondvcm/s 2.工件的

45、切向进给运动工件的切向进给运动VW m/s 或m/min3.工件轴向进给运动工件轴向进给运动fa mm/r 或 mm/st4.径向进给量径向进给量fr mm三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征1)磨粒在砂轮工作表面上是磨粒在砂轮工作表面上是随机分布的随机分布的;2)每一颗磨粒的形状和大小每一颗磨粒的形状和大小都是不规则的。都是不规则的。三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征 三、磨削过程三、磨削过程2.磨屑的形成过程磨屑的形成过程2)多颗磨粒的切削过程多颗磨粒的切削过程1)单颗磨粒的切削过程单颗磨粒的切削过程滑擦滑擦刻划刻划

46、切削切削3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率1)磨削力的主要特征及磨削阶段磨削力的主要特征及磨削阶段 切向力切向力Fc径向力径向力Fp轴向力轴向力Fa磨削的三个阶段磨削的三个阶段:光磨阶段光磨阶段:稳磨阶段稳磨阶段:初磨阶段初磨阶段:3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率2)磨削力和磨削功率的计算磨削力和磨削功率的计算 磨削力磨削力Fp磨削功率磨削功率PmKBZF.P70fC37010CpKBZP.m(N)(KW)BffZravw1000单位砂轮宽度单位砂轮宽度的材料切除率的材料切除率3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率3)砂轮的钝化和修整砂轮的钝化和修整KBZF.P70fC四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介 高速磨削高速磨削四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介2.强力磨削强力磨削(大切深缓进给磨削大切深缓进给磨削)fr=220mmfa=1030mm/min四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介 高速磨削高速磨削 强力磨削强力磨削 砂带磨削砂带磨削四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介 高速磨削高速磨削 强力磨削强力磨削 砂带磨削砂带磨削