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1、模块四 切削加工装备及加工方法电子课件 机械制造技术 模块四模块四 切削加工装备及加工方法切削加工装备及加工方法模块四模块四 切削加工装备及加工方法切削加工装备及加工方法知识目标知识目标1了解切削机床分类，机床型号的编制，工艺装备与车床组成。了解切削机床分类，机床型号的编制，工艺装备与车床组成。2了解铣床的种类，铣床常用附件，钻削、镗削设备，磨床加工特点。了解铣床的种类，铣床常用附件，钻削、镗削设备，磨床加工特点。3理解刨削加工，插削加工，拉削加工，铰削加工。理解刨削加工，插削加工，拉削加工，铰削加工。4理解镗削加工、磨削加工及应用范围。理解镗削加工、磨削加工及应用范围。5掌握钻削加工、车削加
2、工与铣削加工。掌握钻削加工、车削加工与铣削加工。6掌握车削加工主要工艺类型和铣削方式。掌握车削加工主要工艺类型和铣削方式。7了解特种加工种类。了解特种加工种类。技能目标技能目标1懂得切削机床分类，机床型号的编制，机床的组成。懂得切削机床分类，机床型号的编制，机床的组成。2懂得铣削加工范围，磨削加工范围，刨削加工，插削加工，拉削加工。懂得铣削加工范围，磨削加工范围，刨削加工，插削加工，拉削加工。3懂得选择铣床的种类，铣床常用附件，铣削方式。懂得选择铣床的种类，铣床常用附件，铣削方式。4能分清车床，铣床，刨床，插床，磨床。能分清车床，铣床，刨床，插床，磨床。5能为工件加工选择合适的切削刀具和机床。
3、能为工件加工选择合适的切削刀具和机床。6会使用车床进行车削加工，使用铣床进行铣削加工。会使用车床进行车削加工，使用铣床进行铣削加工。7会使用钻床进行钻削加工。会使用钻床进行钻削加工。模块四模块四 切削加工装备及加工方法切削加工装备及加工方法任务任务1 切削加工装备切削加工装备任务任务2 车削加工及装备车削加工及装备任务任务3 铣削加工与铣床铣削加工与铣床任务任务4 刨削、插削与拉削加工刨削、插削与拉削加工任务任务5 钻、铰、镗削加工钻、铰、镗削加工任务任务6 磨削加工磨削加工任务任务7 特种加工特种加工小结小结思考与讨论题思考与讨论题任务任务1 切削加工装备分类与编制切削加工装备分类与编制一、
4、切削机床分类一、切削机床分类切削机床分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹切削机床分为车床、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、锯床及其它加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床及其它机床。机床。1通用机床通用机床加工范围广，可用于多种零件的不同工序，如卧式车床、铣床加工范围广，可用于多种零件的不同工序，如卧式车床、铣床等。等。2专门化机床专门化机床加工范围较窄，专门用于某一类或几类零件的某一种或几种加工范围较窄，专门用于某一类或几类零件的某一种或几种工序，如凸轮轴机床、螺纹磨床等。工序，如凸轮轴机床、螺纹磨床等。3专用机床专用机床加
5、工范围窄，只能用于加工某一种（或几种）零件的某一特加工范围窄，只能用于加工某一种（或几种）零件的某一特定工序，一般按工艺要求专门设计。定工序，一般按工艺要求专门设计。二、机床型号的编制二、机床型号的编制型号标准采用型号标准采用GB/T15375-2008金属切削机床型号编制方法金属切削机床型号编制方法表达机床的种类，特性及主要技术参数表达机床的种类，特性及主要技术参数机床的类别代号、机床的特性代号、机床组代号和机床系别与机床的类别代号、机床的特性代号、机床组代号和机床系别与主参数代号等。主参数代号等。按加工精度又可分为普通精度级、精密级、高精密级机床；按加工精度又可分为普通精度级、精密级、高精
6、密级机床；按机床自动化程序的高低分为手动、机动、半自动和自动机床；按机床自动化程序的高低分为手动、机动、半自动和自动机床；按机床的尺寸、重量的不同，分为仪表机床、中型、大型、重按机床的尺寸、重量的不同，分为仪表机床、中型、大型、重型和超重型机床型和超重型机床按机床布局又有卧式、立式、龙门机床等按机床布局又有卧式、立式、龙门机床等按机床主要工作部件的数目，有单轴，多轴或单刀，多刀机床按机床主要工作部件的数目，有单轴，多轴或单刀，多刀机床等。等。1机床的类别代号机床的类别代号类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿齿轮轮加加工工机机床床螺螺纹纹加加工工机机床床铣铣床床刨刨插插床床拉拉床床锯锯床床
7、其他其他机床机床代代号号CZT M2M3MYSXBLGQ读读音音车车 钻钻 镗镗 磨磨二二磨磨三三磨磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉 割割其其2机床的特性代号机床的特性代号通通用用特特性性高高精精度度精精密密自自动动半半自自动动数数控控加工加工中心中心仿仿形形轻轻型型加加重重型型简简式式或或经经济济型型柔柔性性加加工工单单元元数数显显高高速速代代号号GMZBKHFQCJRXS读读音音高高磨磨 自自半半控控换换仿仿 轻轻重重简简柔柔显显 速速3机床组代号机床组代号0123456789车床车床仪表仪表车床车床单轴单轴自动自动车床车床多轴自多轴自动半自动半自动车床动车床转转塔塔车车床床曲轴曲轴及凸及凸轮轴轮轴
8、车床车床立式立式车床车床卧式卧式车床车床仿形仿形及多及多刀车刀车床床轮、轴辊、轮、轴辊、锭及铲齿锭及铲齿车床车床其他其他车床车床钻床钻床坐标坐标镗钻镗钻床床深孔钻深孔钻床床摇摇臂臂转转床床台式台式钻床钻床立式立式钻床钻床卧式卧式钻床钻床铣钻铣钻床床中心孔钻中心孔钻床床铣床铣床仪表仪表铣床铣床悬臂悬臂及滑及滑枕铣枕铣床床龙门铣龙门铣床床平平面面铣铣床床仿形仿形铣床铣床立式立式升降升降台铣台铣床床卧式卧式升降升降台铣台铣床床床身床身式铣式铣床床工具铣床工具铣床其他其他铣床铣床齿轮齿轮加工加工机床机床仪表仪表齿轮齿轮加工加工机床机床锥齿轮锥齿轮加工机加工机床床滚滚齿齿机机剃齿剃齿及珩及珩齿机齿机插齿
9、插齿机机花键花键轴铣轴铣床床齿轮齿轮磨齿磨齿机机其他齿轮其他齿轮加工机加工机齿轮齿轮倒角倒角及检及检查机查机4机床系别与主参数代号机床系别与主参数代号机床名称机床名称主参数名称主参数名称主参数折算系数主参数折算系数卧式卧式车车床床床身最大回床身最大回转转直径直径1/10摇摇臂臂转转床床最大最大钻钻孔直径孔直径1卧式坐卧式坐标镗标镗床床工作台面工作台面宽宽度度1/10外外圆圆磨床磨床最大磨削直径最大磨削直径1/10立式升降台立式升降台铣铣床床工作台面工作台面宽宽度度1/10卧式升降台卧式升降台铣铣床床工作台面工作台面宽宽度度1/10龙门龙门刨床刨床最大刨削最大刨削宽宽度度1/100牛牛头头刨床刨
10、床最大刨削最大刨削长长度度1/105机床的重大改进代号机床的重大改进代号三、机床的组成三、机床的组成1）机床框架结构）机床框架结构2）运动部分）运动部分3）动力部分）动力部分4）控制部分）控制部分点击看机床的组成机床的组成点击看主轴工作原理部分主轴工作原理部分点击看溜板箱溜板箱点击看挂轮箱挂轮箱任务任务2 车削加工及装备车削加工及装备一、车削加工主要工艺类型一、车削加工主要工艺类型车削加工车削加工时主轴带时主轴带动工件的动工件的旋转做主旋转做主运动，以运动，以刀具的直刀具的直线运动为线运动为进给运动。进给运动。车削分为车削分为粗车、半粗车、半精车、精精车、精车和精细车和精细车车.1粗车粗车粗车
11、是从毛坯工件上车掉较多的加工余量，并为后续加工预留粗车是从毛坯工件上车掉较多的加工余量，并为后续加工预留一定的余量，为提高生产率，一定的余量，为提高生产率，粗车时应尽可能采用较大的背吃粗车时应尽可能采用较大的背吃刀量和进给量。刀量和进给量。粗车时，为避免切削量不均匀产生的振动，切削速度应较低才粗车时，为避免切削量不均匀产生的振动，切削速度应较低才能保证车刀有较长的使用寿命。能保证车刀有较长的使用寿命。一般一般粗车时的经济精度为粗车时的经济精度为IT12IT11级，表面粗糙度为级，表面粗糙度为12.56.3m。一般作为非配合表面的终加工或高精度表面的预加工。一般作为非配合表面的终加工或高精度表面
12、的预加工。点击看车外圆表面车外圆表面2半精车半精车半精车是介于精车和粗车之间的车削加工。半精车是介于精车和粗车之间的车削加工。半精车的经济精度为半精车的经济精度为IT10IT8级，表面粗级，表面粗糙度为糙度为6.33.2m。半精车可作为中等精。半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或其它精加度表面的终加工，也可作为磨削或其它精加工工序的预加工。工工序的预加工。3精车精车为了保证获得较高车削质量的表面，精车时一般采用较小的进为了保证获得较高车削质量的表面，精车时一般采用较小的进给量及背吃刀量和较高的切削速度。给量及背吃刀量和较高的切削速度。精车的经济精度为精车的经济精度为IT8IT7级，
13、表面粗糙度为级，表面粗糙度为3.20.8m。一般作为较高精度表面的终一般作为较高精度表面的终加工或加工或精细车加工或光整加工的预加工精细车加工或光整加工的预加工。点击看精车对刀法精车对刀法车削加工的主要精度计数指标车削加工的主要精度计数指标 （mm）进进度度项项目目普通普通车车床床精度精度车车床床高精度高精度车车床床外外圆圆圆圆度度0.010.00350.0014外外圆圆圆圆柱度柱度0.011000.005/1000.0018/100端面平面度端面平面度0.022000.0085/2000.0035/200螺螺纹纹螺距精度螺距精度0.063000.018/3000.007/300外外圆圆粗糙度
14、粗糙度2.51.25m1.250.32m0.320.02m切削速度切削速度(mmin)进给进给量量f(mmr)切削深度切削深度ap(mm)精精细车细车2000.020.080.020.05镜镜面面车车2003000.020.080.010.02 精细车、镜面车外圆切削用量精细车、镜面车外圆切削用量 精细车前，工件表面需经半精车，精度达精细车前，工件表面需经半精车，精度达IT7级，表面级，表面粗糙度值小于粗糙度值小于0.8m；镜面车前，工件表面不允许有缺陷，加工中采用酒精镜面车前，工件表面不允许有缺陷，加工中采用酒精喷雾进行强制冷却。喷雾进行强制冷却。4精细车精细车直接用车削方法获得直接用车削方
15、法获得IT7IT6级，表面粗糙度为级，表面粗糙度为1.60.4m的的外圆加工方法外圆加工方法。有色金属、非金属等较软材料不宜采用磨削加工时，生产中才有色金属、非金属等较软材料不宜采用磨削加工时，生产中才采用精细车。采用精细车。精密滑动轴承的轴瓦，为防止磨粒嵌入较软的工件表面而影响精密滑动轴承的轴瓦，为防止磨粒嵌入较软的工件表面而影响零件使用，不允许采用磨削加工。零件使用，不允许采用磨削加工。5镜面车镜面车车削获得车削获得IT6级以上，表面粗糙度值级以上，表面粗糙度值0.4m的外圆加工方法的外圆加工方法。生产中采用精细车、镜面车获得高质量或高光亮度工件，需注生产中采用精细车、镜面车获得高质量或高
16、光亮度工件，需注意两个关键问题：意两个关键问题：一是有精密的车床提供一是有精密的车床提供二是有优质刀具材料及良二是有优质刀具材料及良 二、车床类型二、车床类型车床是完成车削加工必备的加工设备，车床的类型很多，按其车床是完成车削加工必备的加工设备，车床的类型很多，按其结构和用途的不同，主要有卧式车床、立式车床、转塔车床、结构和用途的不同，主要有卧式车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自动车床及半自动车床、仿形车床、多刀单轴自动车床、多轴自动车床及半自动车床、仿形车床、多刀车床等。车床等。1转塔车床转塔车床转塔的刀架上可转塔的刀架上可以安装多把刀具，以安装多把刀具，通过转塔转位可通过转塔转
17、位可使不同刀具依次使不同刀具依次对零件进行不同对零件进行不同内容的加工，可内容的加工，可在成批加工形状在成批加工形状复杂的零件时获复杂的零件时获得较高生产率。得较高生产率。2卧式车床卧式车床自动化程度、加工效率不高，加工质量与加工者技术水平的影自动化程度、加工效率不高，加工质量与加工者技术水平的影响很大。卧式车床主要用于轴类零件和直径不太大的盘、套类响很大。卧式车床主要用于轴类零件和直径不太大的盘、套类零件加工。零件加工。主轴箱前刀架尾座床身床腿溜板箱进给箱点击看进给箱进给箱点击看挂轮后运动挂轮后运动点击看挂轮箱作用挂轮箱作用点击看刀架刀架三、工艺装备三、工艺装备工艺装备是指金属切削刀具，机床
18、夹具及辅助工具等。工艺装备是指金属切削刀具，机床夹具及辅助工具等。1切削刀具切削刀具切削刀具从工件表面上切除多余的金属层，在切削过程中起主切削刀具从工件表面上切除多余的金属层，在切削过程中起主导作用，刀具切削性能的优劣将直接影响切削加工的生产率、导作用，刀具切削性能的优劣将直接影响切削加工的生产率、质量和成本。质量和成本。2机床夹具机床夹具机床夹具是准确、迅速安装工件的工艺装置。工机床夹具是准确、迅速安装工件的工艺装置。工件安装包含定位和夹紧两个过程。件安装包含定位和夹紧两个过程。1）三爪卡盘）三爪卡盘三爪卡盘可实现自动定心三爪卡盘可实现自动定心点击看三爪卡盘安装工件三爪卡盘安装工件点击看三爪
19、卡盘安装工件三爪卡盘安装工件结构组成与夹紧原理结构组成与夹紧原理卡盘上有一个大圆锥齿轮卡盘上有一个大圆锥齿轮3，大圆锥齿轮，大圆锥齿轮3与三个均布的小圆锥齿轮与三个均布的小圆锥齿轮2相啮合。相啮合。使用时将扳手的方头插入小圆锥齿轮转动，小圆锥齿轮带动大圆锥齿轮转动，大圆使用时将扳手的方头插入小圆锥齿轮转动，小圆锥齿轮带动大圆锥齿轮转动，大圆锥齿轮背面的平面螺纹与三个卡爪锥齿轮背面的平面螺纹与三个卡爪4背面的平面螺纹相啮合，当平面螺纹转动时，就背面的平面螺纹相啮合，当平面螺纹转动时，就带动三个卡爪同步径向移动，从而使工件被夹紧或松开。带动三个卡爪同步径向移动，从而使工件被夹紧或松开。特点特点优点
20、：具有自动定心，校正、安优点：具有自动定心，校正、安装工件简单、迅速等装工件简单、迅速等缺点：夹紧力小，不能用来装夹缺点：夹紧力小，不能用来装夹不规则形状的工件和大型工件。不规则形状的工件和大型工件。应用应用特别适用于夹持圆形、正三边形、特别适用于夹持圆形、正三边形、正六边形的轴类及盘类中、小型正六边形的轴类及盘类中、小型工件。工件。卡爪从外向内夹紧，多用于装夹卡爪从外向内夹紧，多用于装夹实心工件。实心工件。卡爪由内向外张紧，多用于装夹卡爪由内向外张紧，多用于装夹空心工件。空心工件。卡爪上的台阶用来扩大装夹范围。卡爪上的台阶用来扩大装夹范围。2）四爪卡盘）四爪卡盘四个卡爪活动都互不相关，每个卡
21、爪的后面有一个半瓣内螺纹四个卡爪活动都互不相关，每个卡爪的后面有一个半瓣内螺纹与调节螺杆与调节螺杆5相啮合，实现对各卡爪进行独立的调整。相啮合，实现对各卡爪进行独立的调整。四爪卡盘可装夹截面为矩形、椭圆形及不规则工件，四爪卡盘四爪卡盘可装夹截面为矩形、椭圆形及不规则工件，四爪卡盘不能进行自动定心。不能进行自动定心。点击看划线找正划线找正3）花盘）花盘盘面上有许多长短不同、径向排列的穿通槽，以便用螺栓、压盘面上有许多长短不同、径向排列的穿通槽，以便用螺栓、压板等将工件压紧在花盘盘面上。板等将工件压紧在花盘盘面上。花盘主要用来装夹不规则工件花盘主要用来装夹不规则工件采用花盘安装的工件，旋转速度不能
22、太高，花盘上安装工件的采用花盘安装的工件，旋转速度不能太高，花盘上安装工件的另一边需加平衡铁来进行平衡，以降低设备的振动和冲击载荷。另一边需加平衡铁来进行平衡，以降低设备的振动和冲击载荷。点击看跟刀架、四爪卡盘找正安装工件及附件4）中心架与跟刀架）中心架与跟刀架 车削细长轴时，由于工件的刚性差，在自重、切削力的作用下，工件将发生弯曲和震车削细长轴时，由于工件的刚性差，在自重、切削力的作用下，工件将发生弯曲和震动，为保证加工工件质量，必须采用辅助中心架与跟刀架来增强工件的刚度，从而提动，为保证加工工件质量，必须采用辅助中心架与跟刀架来增强工件的刚度，从而提高加工精度。中心架与跟刀架适用于（轴的长
23、度与直径之比为高加工精度。中心架与跟刀架适用于（轴的长度与直径之比为10以上）时的情况。以上）时的情况。中心架用压板紧固在车床床身导轨上，不随刀架运动。中心架用压板紧固在车床床身导轨上，不随刀架运动。跟刀架则紧固在刀架滑板上，随刀架一起移动。跟刀架则紧固在刀架滑板上，随刀架一起移动。5）顶尖）顶尖顶尖分为死顶尖和活顶尖两种。顶尖分为死顶尖和活顶尖两种。不做旋转运动的后顶尖为死顶尖。不做旋转运动的后顶尖为死顶尖。与工件一起旋转的后顶尖为活顶尖。与工件一起旋转的后顶尖为活顶尖。死顶尖定心准确，刚性好，装夹之后的工件稳定，但发热多，死顶尖定心准确，刚性好，装夹之后的工件稳定，但发热多，不适于高速。不
24、适于高速。活顶尖可以减小顶尖与工件中心孔之间的摩擦，适宜于高速旋活顶尖可以减小顶尖与工件中心孔之间的摩擦，适宜于高速旋转的工件。转的工件。顶尖安装用于长径比大于顶尖安装用于长径比大于4的轴类工件。的轴类工件。工件的端面需先用中心钻钻出中心孔，然后可采用一夹一顶或工件的端面需先用中心钻钻出中心孔，然后可采用一夹一顶或两端顶安装。两端顶安装。6）心轴）心轴圆柱心轴是以外圆柱面定心圆柱心轴是以外圆柱面定心1/10001/5000以端面压紧来装夹工件，心轴与工件孔一般用以端面压紧来装夹工件，心轴与工件孔一般用H7/h6、H7/g6的间隙配合。的间隙配合。为了消除间隙，提高定位精度，心轴可做成锥体，锥体
25、的锥度较小，若锥度大为了消除间隙，提高定位精度，心轴可做成锥体，锥体的锥度较小，若锥度大工件会产生歪斜，常用的锥度为工件会产生歪斜，常用的锥度为1/10001/5000。3辅助工具辅助工具在机械制造中对加工起必要或辅助作用的所有用具都属于辅在机械制造中对加工起必要或辅助作用的所有用具都属于辅助工具范围，如仿形加工中的靠模样板，工件的定位与找正助工具范围，如仿形加工中的靠模样板，工件的定位与找正装置等。装置等。4常用量具常用量具1）游标卡尺）游标卡尺按游标的精度分，有按游标的精度分，有0.1、0.05、0.02mm三种精度。三种精度。规格有规格有0125mm、0200mm、0300mm和和050
26、0mm等。等。http:/ （2）游标卡尺的刻线原理与读数方法）游标卡尺的刻线原理与读数方法主尺上的刻度以主尺上的刻度以mm为单位，副尺的游标刻度是把主尺刻度为单位，副尺的游标刻度是把主尺刻度49mm的长度，等分为的长度，等分为50等份，副尺的游标刻度每格为等份，副尺的游标刻度每格为 主尺和副尺的刻度每格相差主尺和副尺的刻度每格相差 1-0.98=0.02mm 即测量精度为即测量精度为0.02mm。2）百分尺）百分尺测量尺寸的准确度为测量尺寸的准确度为0.01mm外径百分尺、内径百分尺、深度百分尺外径百分尺、内径百分尺、深度百分尺（1）结构组成）结构组成左端装有砧座，右端有固定套筒，固定套筒上
27、面沿轴向有格距左端装有砧座，右端有固定套筒，固定套筒上面沿轴向有格距为为0.5mm的刻线（及尺身）。固定套筒内孔螺距为的刻线（及尺身）。固定套筒内孔螺距为0.5mm，与螺杆的螺纹相配合。螺杆的右端有棘轮与微分筒（活动套筒）与螺杆的螺纹相配合。螺杆的右端有棘轮与微分筒（活动套筒）相连，微分筒圆周上刻有相连，微分筒圆周上刻有50格刻度（即游标）。格刻度（即游标）。（2）读数原理）读数原理固定套筒上有上下两排刻度线，刻线每小格为固定套筒上有上下两排刻度线，刻线每小格为1mm，相互错，相互错开开0.5mm，活动套筒转一周，螺杆轴向移动，活动套筒转一周，螺杆轴向移动0.5mm。如活动。如活动套筒只转一格
28、，则螺杆的轴向位移为套筒只转一格，则螺杆的轴向位移为读数分下面三个步骤进行。读数分下面三个步骤进行。读出固定套筒上露出刻线的毫米数和读出固定套筒上露出刻线的毫米数和0.5mm数；数；读出活动套筒上小于读出活动套筒上小于0.5mm的小数值；的小数值；将上述两部分相加，即为零件的总尺寸。将上述两部分相加，即为零件的总尺寸。3）百分表）百分表百分表是一种进行读数比较的指示式量具，只能测出相对数值，百分表是一种进行读数比较的指示式量具，只能测出相对数值，不能测出绝对数值。不能测出绝对数值。百分表主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工百分表主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的
29、精密找正。件时的精密找正。百分表刻度盘可以百分表刻度盘可以转动，以便测量时转动，以便测量时大指针对准零刻线，大指针对准零刻线，刻度盘在圆周上有刻度盘在圆周上有100个等分格，各个等分格，各格的读数值为格的读数值为0.01mm。小指针。小指针每格读数为每格读数为l rnm。测量时指针读数的测量时指针读数的变动量即为尺寸变变动量即为尺寸变化量。先读小指针化量。先读小指针转过的刻度线（即转过的刻度线（即毫米整数），再读毫米整数），再读大指针转过的刻度大指针转过的刻度线（即小数部分），线（即小数部分），并乘以并乘以0.01mm，然后两者相加，即然后两者相加，即为所测量工件的尺为所测量工件的尺寸数值。寸
30、数值。百分表可用来精确测百分表可用来精确测量零件圆度、圆跳动、量零件圆度、圆跳动、平面度、平行度和直平面度、平行度和直线度等形位误差，用线度等形位误差，用来找正装夹工件来找正装夹工件。检查检查工件工件两面两面的平的平行度行度 找找正正外外圆圆 4）三坐标测量机）三坐标测量机三坐标测量机是数控加工中三坐标测量机是数控加工中应用较多的量具。其主要功应用较多的量具。其主要功能有实现空间坐标点的测量，能有实现空间坐标点的测量，方便地测量各种零件的三维方便地测量各种零件的三维轮廓尺寸、位置精度等；方轮廓尺寸、位置精度等；方便地进行数字运算与程序控便地进行数字运算与程序控制，并具有高智能化程序，制，并具有
31、高智能化程序，可实现主动测量和自动检测；可实现主动测量和自动检测；生产型三坐标测量机还可用生产型三坐标测量机还可用于如划线、打样冲眼、钻孔、于如划线、打样冲眼、钻孔、微量铣削及末道工序精加工微量铣削及末道工序精加工等轻型加工。等轻型加工。任务任务3 铣削加工与装备铣削加工与装备一、铣削加工范围一、铣削加工范围加工各种零件的平面、台阶面、沟槽、成形表面、螺旋表面等加工各种零件的平面、台阶面、沟槽、成形表面、螺旋表面等。铣削加工中，铣刀的旋转运动为主运动，工件的直线运动或回转运动为进给运动，刀铣削加工中，铣刀的旋转运动为主运动，工件的直线运动或回转运动为进给运动，刀具切入工件的深度有背吃刀量和侧吃
32、刀量之分，进给量也有每转进给量、每齿进给量具切入工件的深度有背吃刀量和侧吃刀量之分，进给量也有每转进给量、每齿进给量和进给速度。和进给速度。铣刀为铣刀为多刃刀多刃刀具，加具，加工生产工生产效率高，效率高，铣削中铣削中每个刀每个刀齿逐渐齿逐渐切入，切入，形成断形成断续切削，续切削，加工中加工中会产生会产生冲击和冲击和振动。振动。铣刀旋转一圈每个刀齿切削一次，刀齿散热较好。铣刀旋转一圈每个刀齿切削一次，刀齿散热较好。铣削可以对工件进行粗加工、半精加工和精细加工。铣削可以对工件进行粗加工、半精加工和精细加工。经济精度可达经济精度可达IT9IT8，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可达可达3.21.6m。二、
33、铣削方式二、铣削方式周铣法分为顺铣和逆铣两种。周铣法分为顺铣和逆铣两种。1顺铣顺铣主运动速度主运动速度c与进给运动方向相与进给运动方向相同，当工作台向右进给时，铣刀同，当工作台向右进给时，铣刀作用于工件上的水平切削分力与作用于工件上的水平切削分力与进给方向相同。每个刀齿的切削进给方向相同。每个刀齿的切削厚度是由最大减小到零，有利于厚度是由最大减小到零，有利于提高工件表面的质量。提高工件表面的质量。常用于精加工。常用于精加工。2逆铣逆铣逆铣时，主运动速度逆铣时，主运动速度c的方向与的方向与进给运动方向相反，当工作台向进给运动方向相反，当工作台向左时，因铣刀作用于工件上的水左时，因铣刀作用于工件上
34、的水平切削分力与进给方向相反。每平切削分力与进给方向相反。每个刀齿的切削厚度是由薄到厚，个刀齿的切削厚度是由薄到厚，增大了表面粗糙度。增大了表面粗糙度。多用于粗加工。多用于粗加工。三、铣床种类三、铣床种类主要类型有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工主要类型有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床等。具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床等。1卧式铣床卧式铣床卧式升降台铣床、万能升降台铣床和万能回转头铣床都属于卧式铣床。卧式升降台铣床、万能升降台铣床和万能回转头铣床都属于卧式铣床。卧式升降台铣床主要用于铣平面、沟槽和多齿零件等。卧式升
35、降台铣床主要用于铣平面、沟槽和多齿零件等。2立式铣床立式铣床立式铣床的主轴是垂直安装的，可在垂直面内调整角度。立式铣床的主轴是垂直安装的，可在垂直面内调整角度。适用于平面、沟槽、台阶等表面的加工，若与分度头、圆形工适用于平面、沟槽、台阶等表面的加工，若与分度头、圆形工作台等配合，还可加工齿轮、凸轮及铰刀、钻头等。作台等配合，还可加工齿轮、凸轮及铰刀、钻头等。立式铣床最适合加工模具型腔和凸模成形表面。立式铣床最适合加工模具型腔和凸模成形表面。铣头铣头主轴主轴工作台工作台床鞍床鞍升降台升降台3龙门铣床龙门铣床是一种大型高效能的铣床，呈龙门式结构布局，具有较高的刚是一种大型高效能的铣床，呈龙门式结构
36、布局，具有较高的刚性及抗振性。性及抗振性。龙门铣床的横梁及立柱上均安装有铣削头，每个铣削头都是一龙门铣床的横梁及立柱上均安装有铣削头，每个铣削头都是一个独立部件，其中包括单独的驱动电机、变速机构、传动机构、个独立部件，其中包括单独的驱动电机、变速机构、传动机构、操纵机构及主轴部件。操纵机构及主轴部件。广泛应用于成批、广泛应用于成批、大量生产大、大量生产大、中型工件的平面、中型工件的平面、沟槽加工。沟槽加工。多把铣刀同时多把铣刀同时加工几个表面，加工几个表面，生产效率很高。生产效率很高。工作台工作台水平铣头水平铣头水平铣头水平铣头横梁横梁垂直铣头垂直铣头垂直铣头垂直铣头床身床身立柱立柱顶梁顶梁4
37、万能工具铣床万能工具铣床常配备有可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、铣头常配备有可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、铣头与插销头等附件。与插销头等附件。适用于工具、刀具及各种模具加工，也可用于仪器、仪表等行适用于工具、刀具及各种模具加工，也可用于仪器、仪表等行业加工形状复杂的零件。业加工形状复杂的零件。5圆台铣床圆台铣床圆形工作台可装夹多个工件作连续的旋转，使工件的切削时间圆形工作台可装夹多个工件作连续的旋转，使工件的切削时间和装夹等辅助时间重合，获得较高的生产率。和装夹等辅助时间重合，获得较高的生产率。两个主轴可分别安装粗铣和半精铣的端铣刀，同时进行粗铣和两个主轴可分别安装粗铣和
38、半精铣的端铣刀，同时进行粗铣和半精铣，使生产率更高。半精铣，使生产率更高。适用于加工成批大量生产中、小型零件的平面。适用于加工成批大量生产中、小型零件的平面。床身床身滑座滑座主轴箱主轴箱滑鞍滑鞍主轴箱主轴箱四、铣床附件及夹具四、铣床附件及夹具加工工件时，工件的安装方式主要有三种。加工工件时，工件的安装方式主要有三种。一是直接将工件用螺栓、压板安装于铣床工作台，并用百分表、一是直接将工件用螺栓、压板安装于铣床工作台，并用百分表、划针等工具找正。划针等工具找正。二是采用平口钳、二是采用平口钳、V形架、分度头等通过夹具安装工件。形状形架、分度头等通过夹具安装工件。形状简单的中、小型工件可用平口钳装夹
39、；加工轴类工件上有对中简单的中、小型工件可用平口钳装夹；加工轴类工件上有对中性要求的加工表面时，采用性要求的加工表面时，采用V形架装夹工件；对需要分度的工形架装夹工件；对需要分度的工件，可用分度头装夹。件，可用分度头装夹。三是采用专用夹具装夹工件。因此，铣床附件除常用的螺栓、三是采用专用夹具装夹工件。因此，铣床附件除常用的螺栓、压板等基本零件与工具外，主要有平口钳、万能分度头、回转压板等基本零件与工具外，主要有平口钳、万能分度头、回转工作台、立铣头等。工作台、立铣头等。1铣床常用附件铣床常用附件1）平口钳）平口钳平口钳由底座、回转钳身、螺杆、螺母体、手柄及固定钳口和平口钳由底座、回转钳身、螺杆
40、、螺母体、手柄及固定钳口和活动钳口等组成。活动钳口等组成。2）万能分度头）万能分度头 顶尖顶尖主轴主轴刻度盘刻度盘游标游标回转体回转体插销插销手手柄柄分分度度叉叉分分度度盘盘锁锁紧紧螺螺钉钉基基座座3）回转工作台）回转工作台常用来加工圆弧形周边、圆弧形槽、多边形工件以及有分度要常用来加工圆弧形周边、圆弧形槽、多边形工件以及有分度要求的槽或孔等。求的槽或孔等。固定底座固定底座回转工作台回转工作台蜗杆轴蜗杆轴手柄手柄对准对准读取读取标志标志4）立铣头）立铣头 2铣床夹具铣床夹具分为直线进给式，圆周进给式及靠模式三种。分为直线进给式，圆周进给式及靠模式三种。1-夹具体夹具体 2-支承板支承板 3-压
41、板压板 4-螺母螺母 5-对刀块对刀块 6-定位键定位键7-支承钉支承钉 8-回转板回转板 9-活节螺栓活节螺栓 10-菱形销菱形销 11-定向键定向键五、铣刀种类五、铣刀种类铣刀有整体式、焊接式、装配式、可转位式等。铣刀有整体式、焊接式、装配式、可转位式等。1）圆柱铣刀）圆柱铣刀2）端面铣刀）端面铣刀3）圆盘铣刀）圆盘铣刀任务任务4 刨削、插削、拉削及装备刨削、插削、拉削及装备一、刨削加工及装备一、刨削加工及装备一、刨削加工及装备一、刨削加工及装备刨削加工是用刨刀对工件做水平直线往复运动的切削加工方法，刨削加工是用刨刀对工件做水平直线往复运动的切削加工方法，刨削加工是用刨刀对工件做水平直线往
42、复运动的切削加工方法，刨削加工是用刨刀对工件做水平直线往复运动的切削加工方法，主要用于刨平面和刨槽。主要用于刨平面和刨槽。主要用于刨平面和刨槽。主要用于刨平面和刨槽。1刨削加工特点刨削加工特点刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，通用性强。通用性强。刨削的主运动是变速往复直线运动，工件和刀具作垂直于主运刨削的主运动是变速往复直线运动，工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动，工作时主运动作变速运动，惯性较大，限动的间歇进给运动，工作时主运动作变速运动，惯性较大，限制了切削速度，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率制了切削速
43、度，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。因此刨削在单件、小批生产，特别是加工狭长平面时被应低。因此刨削在单件、小批生产，特别是加工狭长平面时被应用较多，在大批量生产中往往被铣床所代替。用较多，在大批量生产中往往被铣床所代替。刨削加工精度一般可达刨削加工精度一般可达IT9IT7级，表面粗糙级，表面粗糙Ra值为值为12.51.6m。2刨床刨床根据结构和性能不同，刨床分为牛头刨床、龙门刨床、单臂根据结构和性能不同，刨床分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床等。刨床及专门化刨床等。1）牛头刨床）牛头刨床2）龙门刨床）龙门刨床龙门刨床因由一个顶梁和两个立柱组成的龙门式框架结构而得龙门刨床因
44、由一个顶梁和两个立柱组成的龙门式框架结构而得名，龙门刨床由侧刀架、横梁、立柱、顶梁、垂直刀架、工作名，龙门刨床由侧刀架、横梁、立柱、顶梁、垂直刀架、工作台和床身等组成台和床身等组成。.1-床身 2-工作台 3-横梁 4-垂直刀架 5-顶梁 6-立柱 7-进给箱 8-减速箱 9-侧刀架3刨床常用附件刨床常用附件刨削加工时的常用附件有平口钳、压板、螺栓、挡铁、角铁刨削加工时的常用附件有平口钳、压板、螺栓、挡铁、角铁等等。二、插削加工及装备二、插削加工及装备插削加工可以看成是一种插削加工可以看成是一种“立式立式”刨削加工刨削加工。三、拉削加工及装备三、拉削加工及装备拉削加工是在拉床上用机械力对拉刀施
45、以直线作用力的切削加拉削加工是在拉床上用机械力对拉刀施以直线作用力的切削加工方法。工方法。1加工范围加工范围拉削只能加工通孔，不能加工台阶孔和盲孔，形状复杂零件上拉削只能加工通孔，不能加工台阶孔和盲孔，形状复杂零件上的孔（如箱体上的孔）也不宜加工。拉削圆孔的孔径一般为的孔（如箱体上的孔）也不宜加工。拉削圆孔的孔径一般为8125mm，孔的深径比小于，孔的深径比小于3。2拉床拉床拉床分为卧式拉床、立式拉床拉床分为卧式拉床、立式拉床。3拉削特点拉削特点拉削时拉刀做平稳的低速直线移动，靠拉刀刀齿的直径依次微拉削时拉刀做平稳的低速直线移动，靠拉刀刀齿的直径依次微量增大来完成对工件的精加工。量增大来完成对
46、工件的精加工。1）拉床结构简单使用寿命长，拉削的生产效率和工件质量高。）拉床结构简单使用寿命长，拉削的生产效率和工件质量高。2）拉削只能提高工件的尺寸精度和表面粗糙度，不能改变工）拉削只能提高工件的尺寸精度和表面粗糙度，不能改变工件的相互位置精度。件的相互位置精度。3）拉刀为内、外表面为多齿的刀具，结构复杂，制造难度大，）拉刀为内、外表面为多齿的刀具，结构复杂，制造难度大，只适用于批量生产。只适用于批量生产。任务任务5 钻、铰、镗削及装备钻、铰、镗削及装备大多数的机械零件上都存在内孔表面，根据孔与其它零件的相大多数的机械零件上都存在内孔表面，根据孔与其它零件的相对连接关系的不同，孔有配合孔与非
47、配合孔之分，根据孔几何对连接关系的不同，孔有配合孔与非配合孔之分，根据孔几何特性的各异，有通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔等。由于孔在各零特性的各异，有通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔等。由于孔在各零件中的作用不同，孔的形状、结构、精度及技术要求也不同，件中的作用不同，孔的形状、结构、精度及技术要求也不同，生产中孔的加工方法较多，既可对实体零件直接进行孔加工，生产中孔的加工方法较多，既可对实体零件直接进行孔加工，也能对已有孔进行扩大尺寸及提高质量的加工。与加工外圆表也能对已有孔进行扩大尺寸及提高质量的加工。与加工外圆表面相比，由于受孔径的限制，加工内孔表面时刀具刚度不高，面相比，由于受孔径的限制，加工内孔表面
48、时刀具刚度不高，冷却及观察、控制较难，随着孔的长径比加大，孔的加工难度冷却及观察、控制较难，随着孔的长径比加大，孔的加工难度也越大，因此孔加工的难度，远大于外圆表面的加工。也越大，因此孔加工的难度，远大于外圆表面的加工。一、钻、铰和镗削加工一、钻、铰和镗削加工1钻孔钻孔在实体工件上加工孔的方法称为钻孔。在钻床上钻孔时工件是在实体工件上加工孔的方法称为钻孔。在钻床上钻孔时工件是固定不动的，主轴的回转运动为主运动，钻头的轴向移动为进固定不动的，主轴的回转运动为主运动，钻头的轴向移动为进给运动。给运动。根据孔的直径、深度的不同，生产中有各种不同结构的钻头。根据孔的直径、深度的不同，生产中有各种不同结
49、构的钻头。最常用的为麻花钻，采用麻花钻钻孔时，轴向力很大，定心能最常用的为麻花钻，采用麻花钻钻孔时，轴向力很大，定心能力差，冷却润滑不方便，精度一般为力差，冷却润滑不方便，精度一般为IT13IT12，表面粗糙度，表面粗糙度Ra为为12.56.3m。麻花钻主要用于直径。麻花钻主要用于直径80mm以下孔径的以下孔径的粗加工，或对精度要求高孔的预加工以及对要求不高螺钉孔、粗加工，或对精度要求高孔的预加工以及对要求不高螺钉孔、油孔与气孔的终加工。油孔与气孔的终加工。当工件上已有孔（如铸造孔、锻造孔或已加工孔）时，可采用当工件上已有孔（如铸造孔、锻造孔或已加工孔）时，可采用扩孔钻进行孔径扩大的加工，称为
50、扩孔。扩孔加工精度、质量扩孔钻进行孔径扩大的加工，称为扩孔。扩孔加工精度、质量比直接钻孔有所提高，精度达比直接钻孔有所提高，精度达IT12IT10，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可达可达6.33.2m，故扩孔除可用于较高精度的孔预加工外，还可使，故扩孔除可用于较高精度的孔预加工外，还可使一些要求不高的孔达到最终加工要求，扩孔加工的孔径一般不一些要求不高的孔达到最终加工要求，扩孔加工的孔径一般不超过超过100mm。2铰孔铰孔铰孔是对中小直径工件孔进行提高精度的加工方法。加工余量铰孔是对中小直径工件孔进行提高精度的加工方法。加工余量微小（粗铰时一般为微小（粗铰时一般为0.150.35mm，精铰为，精铰