机械加工基础知识课件

中南大学中南大学中南大学中南大学Central South UniversityCentral South University机械制造工程机械制造工程训练训练中南大学中南大学工程工程训练训练中心中心多媒体教学课件1a材料成形工材料成形工艺艺基基础础：主要介绍机械零件毛坯成形方法的工艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯的结构工艺性、零件的材料选择与成形方法选择的基本原则。机械加工工机械加工工艺艺基基础础：主要介绍机械加工的基本概念、切削基本原理、切削机床与刀具、切削加工基本工艺过程、选择切削加工方法的基本原则，以及零件机械加工结构工艺性。2a机械加工工机械加工工艺艺基基础础 中南大学 工业训练中心中南大学中南大学中南大学中南大学Central South UniversityCentral South University3a第一章第一章.切削加工的基切削加工的基础础知知识识第二章第二章.金属切削机床金属切削机床第三章第三章.机械加工工机械加工工艺过艺过程程第四章第四章.零件表面的加工方案零件表面的加工方案第五章第五章.零件的零件的结结构工构工艺艺性性第六章第六章.数控加工技数控加工技术术索引索引4a第一章第一章切削加工的基切削加工的基础础知知识识返回索引5a1.1钳钳工与机械加工工与机械加工钳钳工工：通通过过工人手持工具工人手持工具进进行切削加工。行切削加工。机械加工机械加工：采用不同的机床（如采用不同的机床（如车车床、床、铣铣床、刨床、磨床、床、刨床、磨床、钻钻床等）床等）对对工工件件进进行切削加工。行切削加工。6a2.零件表面零件表面质质量的概念量的概念 零件几何参数：零件几何参数：宏宏观观几何参数：几何参数：包括：包括：尺寸、形状、位置尺寸、形状、位置等要素。等要素。微微观观几何参数：几何参数：指：指：微微观观表面粗糙程度。表面粗糙程度。6/28/20247a2.1加加工工精精度度加工精度：指零件加工精度：指零件经经切削加工后，其尺寸、切削加工后，其尺寸、形状、位置等参数同理形状、位置等参数同理论论参数的相符合的参数的相符合的程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：a.尺寸精度：尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。零件尺寸参数的准确程度。b.b.形状精度：形状精度：零件形状与理想形状接近程度。零件形状与理想形状接近程度。c.c.位置精度：位置精度：零件上零件上实际实际要素（点、要素（点、线线、面）相、面）相对对于基准之于基准之间间位置的准确度。位置的准确度。6/28/20248a6/28/20242.1加加工工精精度度国家国家标标准准规规定：常用的精度等定：常用的精度等级级分分为为2020级级，分分别别用用IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT18IT2IT18表示。表示。数字越大，精度越低。其中数字越大，精度越低。其中IT5-IT13IT5-IT13常用。常用。高高 精精 度：度：IT5IT5、IT6 IT6 通常由磨削加工通常由磨削加工获获得。得。中等精度：中等精度：IT7-IT10 IT7-IT10 通常由精通常由精车车、铣铣、刨、刨获获得。得。低低 精精 度：度：IT11-IT13 IT11-IT13 通常由粗通常由粗车车、铣铣、刨、刨、钻钻 等加工方法等加工方法获获得。得。9a2.1.1尺尺寸寸精精度度250-0.04零件尺寸要素的零件尺寸要素的误误差大小。差大小。问问：精度的高低与哪两个因精度的高低与哪两个因 素有关？素有关？基本尺寸和公差大小基本尺寸和公差大小。10a2.1.2形形状状精精度度25轴轴加工后可能加工后可能产产生的形状生的形状误误差差00.01311a2.1.2形形状状精精度度指零件上指零件上实际实际要素的形状与理想形状相符要素的形状与理想形状相符合的程度；合的程度；国家国家标标准准规规定了六定了六类类形状公差（形状公差（见见下表）下表）形状精度的形状精度的标标注：框格分注：框格分为为2 2格，格，箭箭头头指向待表达的表面，数字表示指向待表达的表面，数字表示允允许误许误差的大小，差的大小，单单位位为为毫米。毫米。12a2.1.3位位置置精精度度指零件的指零件的实际实际要素（点、要素（点、线线、面）相、面）相对对于基准之于基准之间间位置的准确度。位置的准确度。圆圆圈中的英文字母表示基准，框格分圈中的英文字母表示基准，框格分3 3格，箭格，箭头头指向待指向待表达的表面表达的表面13a精度等精度等级级尺寸精度范尺寸精度范围围Ra值值范范围围（m）相相应应的加工方法的加工方法低精度低精度IT13IT112512.5粗粗车车、粗、粗镗镗、粗、粗铣铣、粗刨、粗刨、钻钻孔等孔等中等中等精度精度IT10IT96.33.2半精半精车车、半精、半精镗镗、半精、半精铣铣、半精刨、半精刨、扩扩孔等孔等IT8IT71.60.8精精车车、精、精镗镗、精、精铣铣、精刨、粗磨、粗、精刨、粗磨、粗铰铰等等高精度高精度IT7IT60.80.2精磨、精精磨、精铰铰等等特特别别精密精密精度精度IT5IT2Ra0.2研磨、珩磨、超精加工、抛光等研磨、珩磨、超精加工、抛光等零件精度等零件精度等级级及其相及其相应应的加工方法的加工方法14a2.2表表面面粗粗糙糙度度表面粗糙度：表面粗糙度：零件微零件微观观表面高低不平的表面高低不平的程度。程度。产产生的原因生的原因：1）切削）切削时时刀具与工件相刀具与工件相对对运运动产动产生的磨擦；生的磨擦；2）机床、刀具和工件在加工）机床、刀具和工件在加工时时的振的振动动；3）切削）切削时时从零件表面撕裂的切屑从零件表面撕裂的切屑产产生的痕迹；生的痕迹；4）加工）加工时时零件表面零件表面发发生塑性生塑性变变形。形。15a2.2表表面面粗粗糙糙度度表面粗糙度表面粗糙度对对零件零件质质量的影响：量的影响：零件的表面粗糙度零件的表面粗糙度对对机器零件的性能和使用寿命影响机器零件的性能和使用寿命影响较较大，大，主要有以下几个方面：主要有以下几个方面：1）零件表面粗糙，将使接触面）零件表面粗糙，将使接触面积积减小，减小，单单位面位面积压积压力加大，接触力加大，接触变变形加大，磨擦阻力增大，磨形加大，磨擦阻力增大，磨损损加快；加快；2)表面粗糙度影响配合性表面粗糙度影响配合性质质。对对于于间间隙配合，表面粗糙易磨隙配合，表面粗糙易磨损损，造成造成间间隙迅速加大；隙迅速加大；对对于于过过盈配合，在装配盈配合，在装配时时，可使微小凸峰，可使微小凸峰挤挤平，有效平，有效过过盈量减少，使配合件盈量减少，使配合件强强度降低；度降低；3）零件表面粗糙，低谷）零件表面粗糙，低谷处处容易聚容易聚积积腐腐蚀蚀性物性物质质，且不易清除，造，且不易清除，造成表面腐成表面腐蚀蚀；4）当零件承受）当零件承受载载荷荷时时，凹谷，凹谷处处易易产产生生应应力集中，以致力集中，以致产产生裂生裂纹纹而而造成零件断裂。造成零件断裂。16a2.2表表面面粗粗糙糙度度评评定参数：常用的是定参数：常用的是轮轮廓算廓算术术平均偏差平均偏差Ra17a2.2表表面面粗粗糙糙度度6/28/2024Rah1h2h3hn18a2.2表面粗糙度国家国家标标准准规规定：表面粗糙度分定：表面粗糙度分为为1414个等个等级级，分分别别用用 表示，表示，数字越大，表面越粗糙。数字越大，表面越粗糙。表面粗糙度符号上的数表面粗糙度符号上的数值值Ra,Ra,单单位是微米位是微米（mm）。）。6/28/202419a2.2表表面面粗粗糙糙度度表面粗糙度符号的意表面粗糙度符号的意义义及及应应用用符号符号符号符号说说明明意意义义及及应应用用基本符号基本符号单单独使用无意独使用无意义义基本符号上加一短基本符号上加一短划划线线表示表面粗糙度是用去表示表面粗糙度是用去除法除法获获得得基本符号内加一小基本符号内加一小圆圆表示表面粗糙度是用不表示表面粗糙度是用不去除材料的方法去除材料的方法获获得得符号上加符号上加Ra值值用去除材料方法用去除材料方法获获得的得的表面，表面，Ra的最大允的最大允许值许值为为3.2m20a2.3 2.3 常常见见加工方法的加工方法的RaRa表面特征表面特征加工加工方法方法Ra(Ra(微米微米)表面特征表面特征粗粗车车粗粗镗镗5050 可可见见明明显显刀痕刀痕粗粗铣铣粗刨粗刨2525 可可见见刀痕刀痕钻钻孔孔12.512.5 微微见见刀痕刀痕精精铣铣精刨精刨半精半精车车6.36.3 可可见见加工痕迹加工痕迹3.23.2 微微见见加工痕迹加工痕迹精精车车1.61.6 看不清加工痕迹看不清加工痕迹粗磨粗磨0.80.8 可辨加工痕迹方向可辨加工痕迹方向精磨精磨0.40.4 微辨加工痕迹方向微辨加工痕迹方向精密加工精密加工0.1-0.0120.1-0.012 只能按表面光只能按表面光泽辩识泽辩识21a2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系零件的加工精度与表面粗糙度的关系精度精度：宏：宏观观几何参数的几何参数的误误差差表面粗糙度表面粗糙度：微：微观观几何参数的几何参数的误误差差加工精度高，必加工精度高，必须须采用一系列的高精度的加工方法，而采用一系列的高精度的加工方法，而经过经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表面粗糙度低，零件必面粗糙度低，零件必须须采用一系列的降低表面粗糙度的采用一系列的降低表面粗糙度的加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度的加工方法。的加工方法。实实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度不高。不高。6/28/2024零件的加工精度与表面零件的加工精度与表面粗糙度的关系如何？粗糙度的关系如何？提问22a机器零件的基本表面包括：外机器零件的基本表面包括：外圆圆、内、内圆圆（孔）、平面和成型面（孔）、平面和成型面基本表面主要由如下的加工方法基本表面主要由如下的加工方法获获得得3.切削运动与切削用量23a 要完成零件表面的切削加工，刀具和工件应具备形成表面的基本运动，即切削运动切削运切削运动动：刀具和工件的相刀具和工件的相对对运运动动切削运切削运动动分分为为主运主运动动和和进给进给运运动动主运主运动动：提供切削可能性的运提供切削可能性的运动动。主运。主运动动只有只有 一个一个进给进给运运动动：提供提供连续连续切削可能性的运切削可能性的运动动。进给进给 运运动动可以有多个可以有多个3.1 切削运动24a3.1 切削运动机床名称机床名称主运主运动动进给进给运运动动卧式卧式车车床床工件旋工件旋转转运运动动车车刀刀纵纵向、横向、斜向直向、横向、斜向直线线移移动动钻钻床床钻头钻头旋旋转转运运动动钻头轴钻头轴向移向移动动卧卧铣铣、立、立铣铣铣铣刀旋刀旋转转运运动动工件工件纵纵向、横向、斜向直向、横向、斜向直线线移移动动牛牛头头刨床刨床刨刀往复运刨刀往复运动动工件横向工件横向间间歇移歇移动动或刨刀垂向、斜向或刨刀垂向、斜向间间歇移歇移动动龙门龙门刨床刨床工件往复运工件往复运动动刨刀横向、垂向、斜向刨刀横向、垂向、斜向间间歇移歇移动动外外圆圆磨床磨床砂砂轮轮高速旋高速旋转转工件工件转动转动，同，同时时工件往复移工件往复移动动，砂，砂轮轮横向移横向移动动内内圆圆磨床磨床砂砂轮轮高速旋高速旋转转工件工件转动转动，同，同时时工件往复移工件往复移动动，砂，砂轮轮横向移横向移动动平面磨床平面磨床砂砂轮轮高速旋高速旋转转工件往复移工件往复移动动，砂，砂轮轮横向、垂向移横向、垂向移动动机床的切削运机床的切削运动动25a3.2切削用量切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量切削速度切削速度：切削刃上切削刃上选选定点相定点相对对于工件主运于工件主运动动的瞬的瞬 时时速度速度,用用V V表示，表示，单单位位为为m/sm/s 进进 给给 量量：刀具在刀具在进给进给运运动动方向上相方向上相对对于工件的位于工件的位 移量，用移量，用f f表示，表示，车车、钻钻和和铣铣削削时单时单位位 为为mm/rmm/r背吃刀量背吃刀量:已加工表面和待加工表面之已加工表面和待加工表面之间间的垂直距的垂直距 离，用离，用a ap p表示，表示，单单位位为为mmmm，如下，如下图图：26a3.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算V:切削速度切削速度d:工件直径工件直径n:工件工件转转速速背吃刀量：背吃刀量：切削速度：切削速度：dmax:待加工待加工表面直径表面直径dmin:已加工已加工表面直径表面直径ap:背吃刀量背吃刀量27a3.3 切削用量的合理选择问题(1)(1)粗加工按粗加工按a ap pf fv v的的顺顺序序选择选择a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多余金属，只留后余金属，只留后续续工序的加工余量，所以工序的加工余量，所以应应根据毛根据毛坯尺寸首先坯尺寸首先选择选择apb、粗加工不必考、粗加工不必考虑虑表面粗糙度，在表面粗糙度，在ap确定后，确定后，选选取大取大 的的f，减少走刀，减少走刀时间时间c、ap和和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允确定后，在机床功率和刀具耐用度允许许的前提的前提下下选择选择v(2)(2)精加工按精加工按v v f f a ap p的的顺顺序序选择选择精加工的主要目的是保精加工的主要目的是保证产证产品品质质量和降低零件的表量和降低零件的表面粗糙度。因此首先面粗糙度。因此首先应选择应选择尽可能高的尽可能高的v，然后，然后选择选择达达到表面粗糙度要求的到表面粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定，最后再根据精加工余量决定ap28a4.切切削削刀刀具具刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素，刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素，刀具性能主要取决于两个因素：即刀具性能主要取决于两个因素：即刀具材料刀具材料和和刀具的几何角度刀具的几何角度4.1刀具材料刀具材料应应具具备备如下五个基本特性如下五个基本特性：1.高硬度：高硬度：HRC60 HRC60 以上以上;2.2.高的高的强强度与度与韧韧性：保性：保证证能能够够承受切削力的作用而不破承受切削力的作用而不破坏；坏；3.3.高的高的热热硬性：材料在高温下仍然保持高硬度的性能，硬性：材料在高温下仍然保持高硬度的性能，热热硬性用硬性用热热硬温度表示；硬温度表示；4.4.良好的耐磨性；良好的耐磨性；5.5.良好的工良好的工艺艺性和性和经济经济性；性；29a碳素工具碳素工具钢钢：如：如T7T7、T8T8、T9T13T9T13等。适合于制造等。适合于制造简单简单的手工工具，如的手工工具，如锉锉刀、刀、锯锯条等；条等；合金工具合金工具钢钢：在碳素工具：在碳素工具钢钢中加入少量的中加入少量的钨钨、铬铬、锰锰、硅等元素，耐、硅等元素，耐热热性性较较低，如低，如9SiCr9SiCr等，适合于等，适合于制造低速成型刀具，如制造低速成型刀具，如丝锥丝锥；高速高速钢钢：含：含较较多的多的钨钨、铬铬、钒钒等合金元素、常用等合金元素、常用的有：的有：W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4VW6Mo5Cr4V等。适合于制造中速等。适合于制造中速精加工刀具；精加工刀具；硬硬质质合金合金：成分由：成分由WCWC、TiCTiC和和CoCo组组成，采用成，采用烧结烧结方方法法获获得得4.1.1常用的刀具材料常用的刀具材料30a4.1.1常用的刀具材料常用的刀具材料常用的硬常用的硬质质合金有：合金有：钨钴钛类钨钴钛类（牌号（牌号YT）硬）硬质质合金合金：适合于加工：适合于加工钢钢等塑性材料，其代号有等塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30等，粗加工用等，粗加工用YT5,精加工用精加工用YT30;钨钴类钨钴类（牌号（牌号YG）硬）硬质质合金：合金：适合于加工适合于加工铸铸铁铁、青、青铜铜等脆性材料，其代号有等脆性材料，其代号有YG3、YG6、YG8等，粗加工用等，粗加工用YG8，精加工用，精加工用YG3。31a4.1.2其它刀具材料其它刀具材料 陶瓷：陶瓷：常用的刀具陶瓷有两种：常用的刀具陶瓷有两种：Al Al2 2O O3 3基陶瓷基陶瓷和和SiSi3 3N N4 4基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有很基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有很高的硬度、很高的耐磨性和耐高的硬度、很高的耐磨性和耐热热性，其主要缺性，其主要缺点是抗弯点是抗弯强强度低，冲度低，冲击韧击韧性很差，不能承受性很差，不能承受较较大的冲大的冲击载击载荷。荷。金金刚刚石：石：它分三种它分三种 天然天然单单晶金晶金刚刚石刀具石刀具 整体人造聚晶金整体人造聚晶金刚刚石刀具石刀具 金金刚刚石复合刀片石复合刀片 立方氧化硼：立方氧化硼：由由软软的立方氧化硼在高温高的立方氧化硼在高温高压压下下加入催化加入催化剂转变剂转变而成而成32a种种 类类硬度硬度HRCHRC抗弯抗弯强强度度GPaGPa热热硬性硬性工工艺艺性能性能用用 途途碳素工具碳素工具钢钢60-6560-652.162.16200-250200-250热热成型成型手工刀具手工刀具合金工具合金工具钢钢60-6560-652.352.35300-400300-400同上同上低速刀具低速刀具高速高速钢钢63-7063-701.9-4.41.9-4.4600-700600-700同上同上中速刀具中速刀具硬硬质质合金合金89-9389-931.0-2.21.0-2.2800-1000800-1000烧结烧结成型成型高速刀具高速刀具陶瓷材料陶瓷材料91-9591-950.4-0.90.4-0.91100-1100-12001200同上同上连续连续精加精加工刀具工刀具常用的刀具材料常用的刀具材料33a各种多各种多齿齿刀具或复刀具或复杂杂刀具，就其一个刀刀具，就其一个刀齿齿而言，而言，都相当于一把都相当于一把车车刀。刀。车车刀分刀分为为切削部分和切削部分和夹夹持部分，切削部分由三持部分，切削部分由三个刀面个刀面组组成：前刀面、主成：前刀面、主后刀面、副后刀面。后刀面、副后刀面。前刀面和主后刀面的交前刀面和主后刀面的交线线叫主切削刃叫主切削刃前刀面和副后刀面的交前刀面和副后刀面的交线线叫副切削刃叫副切削刃两条切削刃的交点叫刀尖，但刀尖并非两条切削刃的交点叫刀尖，但刀尖并非绝对绝对尖尖锐锐为为了研究刀具的几何角度，了研究刀具的几何角度，建立三个建立三个辅辅助平面：助平面：基面基面：通：通过过主切削刃上的某主切削刃上的某一点，与一点，与该该点切削速度方向点切削速度方向垂直的平面。垂直的平面。切削平面切削平面：通：通过过主切削刃上主切削刃上的某一点，与的某一点，与该该点加工表面点加工表面相切的平面。相切的平面。正交平面正交平面：通：通过过主切削刃上主切削刃上的某一点，与主切削刃在基的某一点，与主切削刃在基面上的投影垂直的平面面上的投影垂直的平面4.2刀具的几何角度刀具的几何角度(车车刀的基本形状刀的基本形状)34a前角前角。：在正交平在正交平面中，前刀面与基面中，前刀面与基面之面之间间的的夹夹角；角；后角后角。：在正交平在正交平面中，主后刀面与面中，主后刀面与切削平面之切削平面之间间的的夹夹角；角；主偏角主偏角Kr：在基面在基面上，主切削刃的投上，主切削刃的投影与影与进给进给方向的方向的夹夹角。角。副偏角副偏角Kr：在基面在基面上，副切削刃的投上，副切削刃的投影与影与进给进给反方向的反方向的夹夹角。角。刃刃倾倾角角s4.2.1车车刀的几何角度刀的几何角度35a4.2.2前角的正与前角的正与负负一般加工一般加工韧韧性材料，性材料，应应取取较较大的前角；加工脆性材料，大的前角；加工脆性材料，应应取取较较小的前角；前角的取小的前角；前角的取值值范范围围常在常在-5+25之之间间。36a4.2.3刃刃倾倾角角s刃刃倾倾角角s：在切削平面中，主切削刃与基面在切削平面中，主切削刃与基面之之间间的的夹夹角。角。它主要影响刀它主要影响刀头头的的强强度和度和排屑方向。排屑方向。一般取一般取s=10+10,粗加工粗加工时时常取常取负负值值，增加刀，增加刀头头强强度；精加工度；精加工时时常取正常取正值值，避免切屑擦避免切屑擦伤伤已加工表面。已加工表面。37a4.2.4刃刃倾倾角角s的正与的正与负负当刀尖在主切削刃上最高点当刀尖在主切削刃上最高点时时，s为为正正值值，反之，反之为负值为负值。38a4.3刀具角度的合理刀具角度的合理选择问题选择问题原原则则：粗加工粗加工时时，为为了提高切削效率，切削力了提高切削效率，切削力会会较较大，因此大，因此强强度要高；精加工度要高；精加工时时，切削力，切削力较较小，小，为为了保了保证证零件零件质质量因此刀具量因此刀具较锋较锋利利。粗加工：前角、后角均小，粗加工：前角、后角均小，强强度高度高精加工：前角、后角均大，刀具精加工：前角、后角均大，刀具锋锋利利主偏角：主偏角：车车台台阶轴阶轴：取：取9090度度 既既车车外外圆圆又又车车端面，取端面，取4545度度副偏角：副偏角：为为降低表面粗糙度，取小降低表面粗糙度，取小值值：一般：一般为为：5-15 5-15度度 刃刃倾倾角：粗加工常取角：粗加工常取负值负值，精加工取正，精加工取正值值39a麻花麻花钻钻由工作部分、由工作部分、颈颈部和柄部部和柄部组组成，工成，工作部分又包括作部分又包括导导向部分和切削部分向部分和切削部分4.4 麻花钻的基本形状40a螺旋角螺旋角：刃刃带带切切线线与与钻头轴线钻头轴线的的夹夹角角,一般一般=18-30=18-30度；度；前角：前角：。后角：后角：f f 顶顶角角22：两个主切削刃在垂直两个主切削刃在垂直钻钻头轴线头轴线平面上投影的平面上投影的夹夹角，通常角，通常2=116-1202=116-120度之度之间间；横刃斜角横刃斜角 ：它是横刃与主切它是横刃与主切削刃在削刃在钻头钻头垂直垂直轴线轴线平面上投影的平面上投影的夹夹角。通常角。通常为为47-5547-55度；度；4.4.1麻花麻花钻钻的主要几何角度的主要几何角度41a砂砂轮轮：是磨削加工的刀具，它是由磨料和是磨削加工的刀具，它是由磨料和结结合合剂烧结剂烧结而成的。而成的。磨料：磨料：磨料是砂磨料是砂轮轮的主要的主要组组成因素，担成因素，担负负切削切削作用，所以磨料有很高的硬度。作用，所以磨料有很高的硬度。粒度：粒度：是指磨料是指磨料颗颗粒的大小。粒的大小。结结合合剂剂：结结合合剂剂起粘起粘结结磨粒的作用。磨粒的作用。硬度：硬度：指砂指砂轮轮上的磨粒脱落的上的磨粒脱落的难难以程度以程度。4.5砂砂轮轮的材料及形状的材料及形状42a系系别别名名称称代代号号特特性性适合于磨削适合于磨削刚刚玉玉棕棕刚刚玉玉A硬度高，硬度高，韧韧性性好，价廉好，价廉碳碳钢钢、可、可锻铸铁锻铸铁、青青铜铜白白刚刚玉玉WA硬度稍低，硬度稍低，锋锋利利 淬火淬火钢钢、高速、高速钢钢碳碳化化硅硅黑碳化硅黑碳化硅C锋锋利，利，导热导热性好性好铸铁铸铁、黄、黄铜铜绿绿碳化硅碳化硅GC硬度高，硬度高，导热导热好好 硬硬质质合金、宝石合金、宝石超超硬硬材材料料金金刚刚石石D硬度最高，硬度最高，韧韧性性差差硬硬质质合金、宝石、合金、宝石、陶瓷等陶瓷等立方氮化硼立方氮化硼CBN硬度硬度仅仅次于金次于金刚刚石，石，韧韧性略好。性略好。不不锈钢锈钢、高、高矾矾高高速速钢钢4.5.1常用的磨料的特性及用途常用的磨料的特性及用途43a砂砂轮轮名称名称代号代号断面断面简图简图基本用途基本用途平行砂平行砂轮轮P用途广泛、各种磨床用途广泛、各种磨床双斜双斜边边PSX1用于精磨用于精磨齿轮齿轮、螺、螺纹纹双面凹双面凹PSA外外圆圆磨、刀具磨磨、刀具磨薄片砂薄片砂轮轮PB切断和开槽切断和开槽筒形砂筒形砂轮轮N立式平面磨削立式平面磨削杯形砂杯形砂轮轮B端面刀具磨端面刀具磨碗形砂碗形砂轮轮BW刀具磨、刀具磨、导轨导轨磨磨4.5.2砂砂轮轮的形状、代号及用途的形状、代号及用途44a5.刀具磨刀具磨损损和刀具耐用度和刀具耐用度刀具刀具经过经过一定一定时间时间的使用后，由于摩擦的使用后，由于摩擦和切削和切削热热的作用，使刀具的作用，使刀具变钝变钝，切削温，切削温度上升，影响加工精度和表面度上升，影响加工精度和表面质质量，因量，因此必此必须须及及时时刃磨。刃磨。刀具耐用度是刀具从开始切削至达到磨刀具耐用度是刀具从开始切削至达到磨损损限度限度为为止的切削止的切削时间时间。例：硬。例：硬质质合金合金焊焊接刀具的耐用度接刀具的耐用度规规定定为为6060分分钟钟。6/28/202445a刀具使用刀具使用磨磨钝钝刃磨刀具刃磨刀具包括：三种磨损形式与三个磨损阶段5.1刀具的使用刀具的使用过过程程46a金属切削金属切削过过程是指从工件表面切除一程是指从工件表面切除一层层多余的金属，从而形成切屑的多余的金属，从而形成切屑的过过程：程：1.1.金属在刀具前刀面的作用下，受到金属在刀具前刀面的作用下，受到挤压产挤压产生生弹弹性性变变形。形。2.2.应应力逐力逐渐变渐变大，大，产产生塑性生塑性变变形形滑移。滑移。3.3.应应力达到力达到强强度极限，剪切滑移被度极限，剪切滑移被挤挤裂形成切屑。裂形成切屑。4.4.切离切离。1弹性变形2塑性变形3挤裂切屑6.金属的切削金属的切削过过程程47a常常见见的切屑有如下三种：的切屑有如下三种：a.带带状切屑：状切屑：用大前角刀具、高切削速度、小用大前角刀具、高切削速度、小进给进给量加工塑性量加工塑性材料材料时时出出现现。形成形成带带状切屑状切屑时时，切削力平，切削力平稳稳，表面光，表面光洁洁，但切，但切屑屑连续连续不断，不安全或容易刮不断，不安全或容易刮伤伤已加工表面。已加工表面。b.节节状切屑：状切屑：用低切削速度，大用低切削速度，大进给进给量加工中等硬度的量加工中等硬度的钢钢材材时时出出现现。形成。形成这这种切屑种切屑时时，金属，金属经弹经弹性性变变形、塑性形、塑性变变形、形、挤挤裂和裂和切离切离阶阶段，是典型的切削段，是典型的切削过过程，但切削力波程，但切削力波动动大，工件表面粗大，工件表面粗糙。糙。c.崩碎切屑：崩碎切屑：加工加工铸铁铸铁、黄、黄铜铜等脆性材料等脆性材料时时出出现现，形成形成这这种切种切屑屑时时，切削，切削热热和切削力均集中在刀刃和刀尖，刀具容易磨和切削力均集中在刀刃和刀尖，刀具容易磨损损。6.1金属的切屑金属的切屑类类型型48a6.2积积屑屑瘤瘤积积屑瘤屑瘤：当切屑沿前刀面流出当切屑沿前刀面流出时时，与前刀面，与前刀面接触的切屑底接触的切屑底层层受到摩擦阻力，速度受到摩擦阻力，速度变变慢，形慢，形成滞流成滞流层层，于是，金属粘附在切削刃附近，形，于是，金属粘附在切削刃附近，形成了成了积积屑瘤。屑瘤。积积屑瘤的影响：屑瘤的影响：1 1、保、保护护切削刃，粗加工切削刃，粗加工时时，希望希望产产生生积积屑瘤屑瘤2 2、本身不断形成和脱落，、本身不断形成和脱落，会引起振会引起振动动，影响工件表，影响工件表面粗糙度，精加工不希望面粗糙度，精加工不希望产产生生积积屑瘤。屑瘤。49a6.3切削力切削力1、切向力（切削力）切向力（切削力）Fz：总总切削力在主运切削力在主运动动方向上方向上的正投影，其大小的正投影，其大小约约占占总总切削力的切削力的9599%,是三个分力是三个分力中最大的。消耗功率最多的分力，它是机床中最大的。消耗功率最多的分力，它是机床动动力、重要力、重要零件的零件的强强度和度和刚刚度度设计设计和校核的主要依据；和校核的主要依据；2、轴轴向力（向力（进给进给力）力）Fx:总总切削力在切削力在进给进给方向上的正方向上的正投影，其大小投影，其大小约约占占总总切削力的切削力的15%,它是它是设计设计和和验验算机算机床床进给进给机构必机构必须须的参数；的参数；3、径向力（背向力）径向力（背向力）Fy:总总切削力在垂直工作平面上切削力在垂直工作平面上的分力，它作用在工件的分力，它作用在工件刚刚性性较较差的方向，容易使工件差的方向，容易使工件变变形，同形，同时时引起振引起振动动，影响加工精度。所以加工，影响加工精度。所以加工刚刚性性较较差差的工件（如的工件（如细长轴细长轴）时时，应该应该力求减少切削力。力求减少切削力。50a6.3切削力切削力Fy切削力切削力Fr的方向如左下的方向如左下图图：可以沿三个方向分解：可以沿三个方向分解为为：1.切向力切向力Fz2.轴轴向力向力Fx3.径向力径向力Fy51a6.3切削力切削力主偏角影响径向力的分配：主偏角影响径向力的分配：52a6.4切削切削热热切削切削热产热产生原因：生原因：1.切屑切屑变变形；形；2.工件与刀具的摩擦；工件与刀具的摩擦；切削切削热传热传出途径：出途径：a.a.由切屑由切屑带带走，走，带带走越多越有利；走越多越有利；b.b.由周由周围围空气和冷却介空气和冷却介质带质带走，同走，同样带样带走越多走越多越有利；越有利；c.c.传传入工件，使工件温度升高入工件，使工件温度升高 ，引起工件，引起工件变变形，形，产产生生误误差；差；d.d.传传入刀具，使刀具温度升高。刀具硬度降入刀具，使刀具温度升高。刀具硬度降低，磨低，磨损损加快。加快。53a6.5降低切削温度的措施降低切削温度的措施1.1.减少切削减少切削热热的的产产生：生：包括包括选择选择合理的刀具几何角度和合理的刀具几何角度和切削用量，比如适当增大刀具的前角以减少切屑切削用量，比如适当增大刀具的前角以减少切屑变变形，形，选选用大的背吃刀量和小的用大的背吃刀量和小的进给进给量量。2.2.改善散改善散热热条件：条件：包括使用冷却液等各种冷却措施；包括使用冷却液等各种冷却措施；冷却液一般有：冷却液一般有：水溶液：水溶液：比比热热大，大，导热导热性好，但不能起性好，但不能起润润滑作用，滑作用，如如苏苏打水，打水，苏苏打用于防打用于防锈锈。用于粗磨。用于粗磨。切削油：切削油：如如矿矿物油；比物油；比热热小，但有小，但有润润滑作用。滑作用。乳化液：乳化液：具有良好的流具有良好的流动动性和性和导热导热性，它由乳化油性，它由乳化油加水稀加水稀释释而成，而成，应应用最广泛。用最广泛。54a第八章第八章零件表面的加工方案零件表面的加工方案复复习习思考思考题题1、试说试说明下列加工方法的主运明下列加工方法的主运动动和和进给进给运运动动：（1）车车端面；端面；（2）在）在车车床上床上钻钻孔；孔；（3）在）在钻钻床上床上钻钻孔；孔；（4）在）在铣铣床上床上铣铣平面；平面；（5）在平面磨床上磨平面；）在平面磨床上磨平面；（6）在外）在外圆圆磨床上磨孔。磨床上磨孔。2、试说试说明明车车削的切削用量（包括名称、定削的切削用量（包括名称、定义义、代号和、代号和单单位），位），简简述切削用量述切削用量选择选择的原的原则则。55a3、对对刀具材料的性能有那些要求？刀具材料的性能有那些要求？4、高速、高速钢钢和硬和硬质质合金在性能上的主要区合金在性能上的主要区别别是是什么？各适合做什么刀具？什么？各适合做什么刀具？5、积积屑瘤是如何形成的？它屑瘤是如何形成的？它对对切削加工有何切削加工有何影响？影响？6、试试分析分析车车外外圆时圆时各切削分力的作用和影各切削分力的作用和影响。响。7、切削、切削热对热对切削加工有什么影响？切削加工有什么影响？8、简简述述车车刀前角、后角、主偏角、副偏角和刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃刃倾倾角的作用及角的作用及选择选择原原则则。56a第八章第八章零件表面的加工方案零件表面的加工方案9、切削液的主要作用是什么？常根据哪些主要因、切削液的主要作用是什么？常根据哪些主要因素素选选用切削液？用切削液？10、已知下列、已知下列车车刀的主要角度，刀的主要角度，试试画出它画出它们们切削部切削部分的示意分的示意图图：（1）外）外圆车圆车刀：刀：o=10o=8=60=10s=4(2)切断刀：切断刀：o=10o=6=90=2s=011、车车削外削外圆时圆时，工件，工件转转速速n360r/min，切削速，切削速度度v=150m/min,试试求工件直径求工件直径d。12、为为什么不宜用碳素工具什么不宜用碳素工具钢钢制造制造铣铣刀、刀、钻钻花等复花等复杂杂刀具？刀具？为为什么目前常采用高速什么目前常采用高速钢钢制造制造这类这类刀具刀具？而？而较较少采用硬少采用硬质质合金？合金？57a第二章第二章金属切削机床金属切削机床返回索引58a1、机床的、机床的类类型型金属切削机床是用来金属切削机床是用来对对工件工件进进行加工的机行加工的机器，故称器，故称为为“工作母机工作母机”，习惯习惯上称机床。上称机床。按加工性按加工性质质和所用刀具分和所用刀具分类类：分分为车为车床、床、铣铣床、床、钻钻床、磨床、床、磨床、齿轮齿轮加工机床等加工机床等12大大类类；按精度分按精度分类类：分分为为普通精度、精密和高精度三种；普通精度、精密和高精度三种；按重量分按重量分类类：分分为为一般机床、大型机床和重型机床。一般机床、大型机床和重型机床。机床的型号：如：机床的型号：如：C6136表示表示59a2、机床的基本、机床的基本结结构构1.主主传动传动部件：部件：用来用来实现实现机床主运机床主运动动；2.进给传动进给传动部件：部件：主要用来主要用来实现实现机床机床进给进给运运动动；3.工件安装装置：工件安装装置：用来安装工件；用来安装工件；4.刀具安装装置刀具安装装置：用来安装刀具；用来安装刀具；5.支承件：支承件：用来支承和用来支承和连连接机床各零部件，是机接机床各零部件，是机床的基床的基础础构件；构件；6.机床机床动动力部件：力部件：为为机床提供机床提供动动力。力。60a3、机床的、机床的传动传动机床的机床的传动传动有机械、液有机械、液压压、气、气动动、电电气等多种形气等多种形势势，最常，最常见见的是机械的是机械传动传动和液和液压传动压传动。机械机械传动传动包括皮包括皮带传动带传动、齿轮传动齿轮传动、涡轮蜗涡轮蜗杆杆传动传动、齿轮齿齿轮齿条条传动传动和和丝丝杆螺母杆螺母传动传动61a3.1皮皮带传动带传动皮皮带传动带传动是靠胶是靠胶带带与与带轮带轮之之间间的磨擦作用，的磨擦作用，将主将主动动皮皮带轮带轮的的转动传递转动传递到另一个被到另一个被动动皮皮带轮带轮上上去的。去的。皮皮带传动带传动的的优优点是点是传动传动平平稳稳、轴间轴间距距较较大，大，结结构构简单简单、制造、制造维维修方便，修方便，过载时过载时皮皮带带打滑。不打滑。不易引起机器易引起机器损损坏；其缺点是不能保坏；其缺点是不能保证证精确的精确的传动传动比，且磨擦比，且磨擦损损失大，失大，传动传动效率效率较较低。低。62a3.1皮皮带传动带传动如果考如果考虑虑皮皮带带与皮与皮带轮带轮之之间间的滑的滑动动，其，其传动传动比比为为：i=(d1/d2)=(n2/n1)式中：式中：d1主主动动皮皮带轮带轮的直径的直径d2被被动动皮皮带轮带轮的直径的直径n1主主动动皮皮带轮带轮的的转转速速n2被被动动皮皮带轮带轮的的转转速速滑滑动动系数，系数，约为约为0.9863a3.2齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动是目前机床中是目前机床中应应用最多的一种用最多的一种传动传动方式，方式，这这种种传动传动方式种方式种类类多，如直多，如直齿齿、斜、斜齿齿、人字、人字齿齿、圆圆弧弧齿轮传齿轮传动动等，最常等，最常见见的是直的是直齿圆齿圆柱柱齿轮齿轮。设设：z1和和n1分分别为别为主主动轮动轮的的齿齿数和数和转转速速z2和和n2分分别为别为被被动轮动轮的的齿齿数和数和转转速速传动传动比比i=(z1/z2)=(n2/n1)64a3.3涡轮涡轮、蜗蜗杆杆传动传动采用采用这这种方式，只能由种方式，只能由蜗蜗杆杆带动蜗轮传动带动蜗轮传动，其其传动传动的的优优点是：可点是：可获获得得较较大的降速比，大的降速比，传动传动平平稳稳、噪音小，、噪音小，结结构构紧紧凑。其缺点是凑。其缺点是传动传动效率效率低，并需要良好的低，并需要良好的润润滑条件滑条件65a3.4齿轮齿轮、齿齿条条传动传动齿轮齿齿轮齿条条传动传动机构可将旋机构可将旋转转运运动转变为动转变为直直线线运运动动（当（当齿轮为齿轮为主主动轮时动轮时），也可将直），也可将直线线运运动转变为动转变为旋旋转转运运动动（当（当齿齿条条为为主主动动件件时时），在），在实际实际运用中，以前者运用中，以前者居多。居多。齿轮齿齿轮齿条条传动传动的效率很高，但制造精度不高的效率很高，但制造精度不高时时，传动传动的平的平稳稳性和准确性性和准确性较较差。差。66a3.5丝丝杆、螺母杆、螺母传动传动丝丝杆、螺母杆、螺母传动传动可使旋可使旋转转运运动变动变成直成直线线运运动动，例，例如在如在车车床上床上车车螺螺纹时纹时，丝丝杆旋杆旋转转，合上开合螺母后，合上开合螺母后，刀架便作刀架便作纵纵向运向运动动。其其传动传动的的优优点是工作平点是工作平稳稳，无噪音，其缺点是，无噪音，其缺点是传传动动效率效率较较低。低。67a4、机床的、机床的变变速机构速机构在一般的通用机床上通在一般的通用机床上通过变过变速机构速机构实现实现接近理想接近理想值值的切削速度。的切削速度。变换变换机床机床转转速的主要装置是机床的速的主要装置是机床的齿轮齿轮箱，箱，齿轮齿轮箱箱变变速机构的形式多速机构的形式多样样，最常，最常见见的的为为滑滑动齿轮变动齿轮变速机构和离合器式速机构和离合器式齿轮变齿轮变速机构速机构68a4.1滑滑动齿轮变动齿轮变速机构速机构带长键带长键的从的从动轴动轴上装有滑上装有滑动齿轮动齿轮z2,z4,z6,通通过过手柄上的手柄上的拨拨叉可使它叉可使它们们分分别别与固定在主与固定在主动轴动轴上的上的齿轮齿轮z1,z3,z5相相啮啮合，其合，其传动传动比比i 1 1=z1/z2i 2 2=z3/z4i 3 3=z5/z6轴轴的的转转速分速分别为别为：n2=i 1 1n n1 1 或或n2=i 2 2n n1 1或或 n2=i 3 3n n1 1 （式中（式中n n1 1为轴为轴的的转转速速,n2为轴为轴的的转转速）速）69a4.2离合器式离合器式齿轮变齿轮变速机构速机构从从动轴动轴两端空套有两端空套有齿轮齿轮z2和和z4，它，它们们分分别别与固定与固定在主在主动轴动轴上的上的齿轮齿轮z1和和z3啮啮合。合。轴轴中部中部带带有有键键3，并，并装有装有压压嵌式离合器嵌式离合器4。当手柄左移或右移离合器。当手柄左移或右移离合器时时，离，离合器的爪合器的爪1与与齿轮齿轮z2啮啮合或爪合或爪2与与齿轮齿轮z4啮啮合，合，这样轴这样轴可得到两种不同的可得到两种不同的转转速，其速，其传动传动比是：比是：i1 1=z1/z2i 2 2=z3/z470a5、车床的基本结构主电机及变速机构挂轮箱床头箱进给箱卡盘中心架溜板箱尾架丝杆光杆71a5.1车床的主传动72a车车削的削的进给进给量量如果工件的如果工件的转转速加快，速加快，进给进给量是否会量是否会变变化？化？答：所答：所谓进给谓进给量，是指主量，是指主轴转轴转一圈（一个工作循一圈（一个工作循环环）、刀架沿）、刀架沿进给进给方向移方向移动动的距离，只要的距离，只要进给进给箱箱的挂的挂轮轮手柄没有手柄没有调调整，主整，主轴轴到到进给进给箱的箱的传动传动比没比没有有变变化，化，进给进给量就不会量就不会发发生生变变化。化。73a5.1.1车车床的床的传动传动框框图图74a5.2车车削的加工范削的加工范围围车车削是以加工回削是以加工回转转体体为为主要加工目的。在主要加工目的。在车车床上可以床上可以加工：外加工：外圆圆、端面、端面、锥锥度、度、钻钻孔、孔、钻钻中心孔、中心孔、镗镗孔、孔、铰铰孔、孔、切断、切槽、切断、切槽、滚滚花、花、车车螺螺纹纹、车车成型面、成型面、绕弹绕弹簧等。簧等。75a5.3车车削的工削的工艺艺特点特点1.1.粗加工：粗加工：经济经济精度可达到精度可达到IT10IT10，表面粗糙度在表面粗糙度在25-25-12.512.5之之间间;2.2.精加工：精加工：经济经济精度可达精度可达IT7IT7左右，表面粗糙度左右，表面粗糙度Ra6.3-1.6Ra6.3-1.6之之间间。2.2.易于保易于保证证相互位置精度要求。一次装相互位置精度要求。一次装夹夹可加工几个不可加工几个不同的表面，避免安装同的表面，避免安装误误差。差。3.3.刀具刀具简单简单，制造、刃磨和安装方便，容易，制造、刃磨和安装方便，容易选选用合理的用合理的几何形状和角度，有利于提高生几何形状和角度，有利于提高生产产率。率。4.4.应应用范用范围围广泛，几乎所有广泛，几乎所有绕绕定定轴轴心旋心旋转转的内外回的内外回转转体体表面及端面，均可以用表面及端面，均可以用车车削方法达到要求。削方法达到要求。5.5.可以用精可以用精细车细车的的办办法法实现实现有色金属零件的高精度的加有色金属零件的高精度的加工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）76a6铣铣削加工削加工主主轴轴箱箱主主轴轴横溜板横溜板工作台工作台升降台升降台底座底座6.1立式立式铣铣床的基本床的基本结结构构77a6.2 铣削的主要加工范围78a6.3铣铣床的分度加工功能床的分度加工功能分度头手柄工件铣刀卡盘尾架扇形夹1.1.分度分度头头手柄与卡手柄与卡盘盘中心中心轴轴之之间间的的传动传动比比为为4040：1 1，即手柄，即手柄转转 4040圈，卡圈，卡盘盘或工件或工件转转1 1圈。圈。2.2.孔圈和扇形孔圈和扇形夹夹的的张张开角度用于非整数圈的定位开角度用于非整数圈的定位孔圈79a问题问题：今欲在今欲在铣铣床上加工一个床上加工一个1212等分的零件，分度手柄等分的零件，分度手柄应转应转多少圈，用分度多少圈，用分度盘盘的哪个孔圈，扇形的哪个孔圈，扇形夹应张夹应张开多少开多少个孔距？（已知：分度个孔距？（已知：分度盘盘孔圈孔数有：孔圈孔数有：2424、2525、2828、3030、3737）解：解：因因为为主主轴轴上固定有上固定有齿齿数数为为4040的的蜗轮蜗轮，它与，它与单头蜗单头蜗杆相杆相啮啮合。当分度手柄合。当分度手柄转转一圈的同一圈的同时时，主，主轴轴(工件工件)转动转动了了1/40 1/40 转转 即即 设设工件等分数工件等分数为为Z Z，则则每次分度每次分度时时，工件，工件应转过应转过1/Z1/Z，因此手柄，因此手柄转转数数 根据根据题题中已知条件，可中已知条件，可选选孔圈数孔圈数2424、扇形、扇形夹张夹张开孔开孔距距为为8 8孔，可孔，可选选孔圈数孔圈数3030，扇形，扇形夹张夹张开孔距开孔距为为1010孔孔6.3 铣床的分度加工功能80a6.4逆逆铣铣和和顺铣顺铣逆逆铣铣：铣铣刀旋向（或刀旋向（或铣铣削力）与削力）与进给进给方向相反方向相反顺铣顺铣：铣铣刀旋向与刀旋向与进给进给方向一致方向一致FFVV81a齿轮的种类和用途82a6.5铣铣削的工削的工艺艺特点特点1.铣铣削加工的精度可达削加工的精度可达IT10-IT7IT10-IT7，表面粗糙度可，表面粗糙度可达达6.3-1.66.3-1.6左右左右2.2.生生产产效率高，效率高，铣铣刀是多刀刀是多刀齿齿刀具，刀具，铣铣削削时时有几有几个刀个刀齿齿同同时时参加切削，主运参加切削，主运动动是刀具的旋是刀具的旋转转，所，所以以铣铣削的生削的生产产效率比刨削高。效率比刨削高。3.3.容易容易产产生振生振动动，铣铣刀的刀刀的刀齿齿切入和切出切入和切出时产时产生生振振动动，加工，加工过过程中切削面程中切削面积积和切削力和切削力变变化化较较大。大。4.4.刀刀齿齿的散的散热热条件条件较较好，在刀具旋好，在刀具旋转过转过程的不切程的不切削削时间时间内，刀具可以得到一定的冷却。内，刀具可以得到一定的冷却。5.5.与刨床相比，与刨床相比，铣铣床价格高，适用于批量生床价格高，适用于批量生产产。83a7.7.刨（插）削加工刨（插）削加工刨床主要有牛刨床主要有牛头头刨床和刨床和龙门龙门刨床两种刨床两种牛牛头头刨床刨床:刨刀的直刨刀的直线线往复往复运运动动是主运是主运动动，工件在刨刀，工件在刨刀返回行程将返回行程将结结束束时时作横向作横向进进给给运运动动。牛。牛头头刨床主要用于刨床主要用于加工中小型零件加工中小型零件龙门龙门刨床刨床:工作台往复运工作台往复运动动，横梁，横梁上的刀架可以水平或垂直运上的刀架可以水平或垂直运动动龙门龙门刨床主要用于加工大型零件刨床主要用于加工大型零件84a7.1牛牛头头刨床的刨床的摆摆杆机构杆机构牛牛头头刨床的刨床的摆摆杆机构杆机构摆摆杆杆齿轮带动摇齿轮带动摇杆左右杆左右摆动摆动，摇摇杆杆带动带动滑枕做往复运滑枕做往复运动动。摆摆杆机构的特点：返回行程比工作行程杆机构的特点：返回行程比工作行程时间时间快。快。85a7.2刨削加工的范刨削加工的范围围86a3.1插削加工插床插床又称立式刨床，其运又称立式刨床，其运动动原理原理与牛与牛头头刨床相似，主要用于孔内刨床相似，主要用于孔内表面加工，如方孔、多表面加工，如方孔、多边边形孔、形孔、键键槽等的加工。槽等的加工。工件在工作台上可做工件在工作台上可做纵纵向、横向和回向、横向和回转转的运的运动动，滑枕做上下往复运滑枕做上下往复运动动。87a7.3插削主要加工范插削主要加工范围围88a7.4刨削加工的工刨削加工的工艺艺特点特点1.加工精度通常加工精度通常为为：精刨：精刨：IT7-IT10IT7-IT10，粗糙度，粗糙度RaRa为为6.3-1.66.3-1.6之之间间。2.2.通用性好，刨床通用性好，刨床简单简单、价格低、价格低、调调整和操作整和操作简简便，刨刀形状便，刨刀形状简单简单，制造、刃磨方便。，制造、刃磨方便。3.3.生生产产率一般比率一般比较较低，主运低，主运动为动为往复直往复直线线运运动动，返回行程不参加切削。返回行程不参加切削。4.4.适用于适用于单单件小批生件小批生产产。89a8.钻钻削加工削加工钻钻床包括台式床包括台式钻钻床、立式床、立式钻钻床和床和摇摇臂臂钻钻床。如床。如图图：工件直径工件直径12mm12mm的孔一般使的孔一般使用台式用台式钻钻床加工，孔径床加工，孔径50mm0;若 点（X,Z）在 直 线 下 方，则：ZXe-XZe0时，NC发出移动微指令，使控制轴向+X方向移动一个步长；当F0时，NC发出移动微指令，使控制轴向+Z方向移动一个步长；当F=0时，可以规定NC使控制轴向+X或+Z方向移动一个步长 这样可以不断地趋向终点，图中，带箭头的折线轨迹是机床实际运动的插补轨迹，直线OA是理论轨迹，由于插补运算所取的步长很小，所以可以近似地认为插补轨迹就是直线OA的理论轨迹。230a刀具补偿原理：是指NC对编程时零件轮廓轨迹与刀具实际运行轨迹差值进行补偿的功能。如右图所示：用一个半径为R的刀具加工图中的实线表示的工件，刀具运行的实际中心轨迹应为图中的虚线所示，于是刀具离开工件的这一个距离就是偏置（二者之间相差一个刀具半径R），偏置量(offset value)是一个二维的矢量，可正可负 231a同理：在刀具长度方向上，每种刀具长度不一致，也是采用同样的方法进行补偿，称刀具长度补偿。刀 具 补 偿 又 可 以 分 为 形 状 补 偿(geometry offset)和磨损补偿(wear offset)，运行程序前的刀具标称半径或长度是形状补偿量，在加工过程中，刀具由于磨损的作用发生细微的尺寸变化，这时，将磨损量输入到磨损补偿号中，可以不必改动形状补偿号。方便操作。232a3.数控加工编程基础.1机机床床坐坐标标系系.1.1机床坐机床坐标标系和主运系和主运动动方向方向1标标准坐准坐标标系的系的规规定定 对数控机床中的坐标系和运动方向的命名，ISO标准和我国JB305282部颁标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直角坐标系，一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个坐标轴。233a标准中规定直线进给运动用右手直角笛卡儿坐标系X、Y、Z表示，常称基本坐标系。X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手定则决定。如图-1所示，图中大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示。根据右手螺旋法则，可以方便地确定A、B、C三个旋转坐标轴。以大拇指指向X、Y