机械制造基础（下册） 肖华 王国顺 第3章 常用金属切削

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1、第3章常用金属切削加工3.1车削加工3.2铣削加工3.3钻削和镗削加工3.4刨削和拉削加工3.5磨削加工3.1车削加工3.1.1工件的安装3.1.2车削的工艺特点3.1.3车削的应用3.1.1工件的安装在车床上加工外圆面时，主要有以下几种安装方法：1.三爪卡盘安装三爪卡盘上的卡爪是联动的，能以工件的外圆面自动定心，故安装工件一般不需找正。但由于卡盘的制造误差及使用后磨损的影响，定位精度一般为0.01~0.1mm。三爪卡盘最适宜安装形状规则的圆柱形工件。三爪自定心卡盘如图3-1如示。2.四爪卡盘安装四个爪可以分别调整，故安装

2、时需要花费较多的时间对工件进行找正。当使用百分表找正时，定位精度可达0.005mm，此时的定位基准是安装找正的表面。四爪卡盘夹紧力大，适合于三爪卡盘不能安装的工件，如矩形的、不对称或较大的工件。四爪单动盘如图3-2所示。3.花盘安装适用于外形复杂以不能使用卡盘安装的工件。如图3-3所示的弯管，需加工外圆面A及端面B，要求端面B与端面C垂直。安装工件时，先将角铁用螺栓固装在花盘上，并校正角铁平面与主轴轴线平行，再将工件安装到角铁上，找正后用压板压紧。为了使花盘转动平稳，在花盘上装有平衡用的配重块。4.在两顶尖间安装用于长径比

3、为4~10的轴类工件。前顶尖（与主轴相连）可旋转，后顶尖（装在尾座上）不转，它们用于支承工件。拨盘和卡箍用以带动工件旋转。用顶尖安装时，工件两端面先用中心钻钻上中心孔。见图3-4、图3-5。图3－1图3－3图3－2图3－4图3－55.心轴上安装适用于已加工内孔的工件。利用内孔定位，安装在心轴上，然后再把心轴安装在车床前后顶尖之间。图3-6a）所示为带锥度（一般为1/1000~1/2000）的心轴，工件从小端压紧到心轴上，不需夹紧装置，定位精度较高。当工件内孔的长度与内径之比小于1~1.5时，由于孔短，套装在带锥度的心轴上容

4、易歪斜，不能保证定位的可靠性，此时可采用圆柱面心轴，图b）所示，工件的左端靠紧在心轴的台阶上，用螺母压紧。这种心轴与工件内孔常用间隙配合，因此定位精度较差。图3-7所示为可胀开心轴示意图。当拧紧螺杆时，便带动锥度套筒向左移动，使具有开口的弹性心轴胀开而夹紧工件。采用这种安装方式，装卸工件方便，可缩短夹紧时间，且不易损伤工件的被夹紧表面，但对工件的定位表面有一定的尺寸、形状精度和表面粗糙度要求。在成批、大量生产中，常用于加工小型零件。其定位精度与心轴制造质量有关，通常为0.01~0.02mm。3.1.2车削的工艺特点1.易于

5、保证加工面间的位置精度从工件安装方法可知，回转体工件各加工面具有同一回转轴线，因此一次装夹可车削出外圆面、内孔及端面，依靠机床的精度保证回转面间的同轴度及轴线与端面间的垂直度。另外，对于以中心孔定位的轴类零件，虽经多次装夹与调头，但所加工的表面其回转轴线始终是两中心孔的连线，因而能够保证相应表面间的位置精度。2.切削过程比较平稳除了车削断续表面之外，一般情况下车削过程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过程中，刀齿有多次切入和切出，产生冲击。并且当刀具几何形状、切削深度ap和进给量f一定时，切削层的截面尺寸ac和aww

6、是不变的。3.适用于有色金属零件的精加工某些有色金属零件，因材料本身的硬度较低，塑性较好，用砂轮磨削时，软的磨屑易堵塞砂轮，难以得到很光洁的表面。因此，当有色金属零件表面粗糙度Ra值要求较小时，不宜采用磨削加工，而要用车削或铣削等切削加工。用金刚石刀具在车床上以很小的切削深度（ap<0.15mm）和进给量（f<0.1mm/r）以及很高的切削速度（υ≈300m/min），进行精细车削，加工精度可达IT6~IT5，表面粗糙度Ra值达0.1~0.4μm。4.刀具简单车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较方便，这就便于根据

7、具体加工要求，选用合理的角度。因此，车削的适应性较广，并且有利于加工质量和生产效率的提高。3.1.3车削的应用车削常用于车外圆、车端面、车槽、切断及孔加工，还可用于车螺纹、车锥面及回转体成形面等，如图3-8所示。图3－8车削一般用来加工单一轴线的零件，如直线和一般盘、套零件等。若改变工件的安装位置或将车床适当改装，还可以加工多轴线的零件（如曲轴、偏心轮等）或盘形凸轮。图3-9为车削曲轴和偏心轮工件安装的示意图。图3－9单件小批生产中，各种轴、盘、套等零件，多选用适应性广的卧式车床或数控车床进行加工。对于直径大而长度短（长径

8、比L/D≈0.3~0.8）的重型零件，多用立式车床加工。成批生产外形较复杂，且具有内孔及螺纹的中小型轴、套类零配件，应选用转塔车床进行加工。图3-10所示为适于在转塔车床上加工的典型零件。图3－10大批、大量生产形状不太复杂的小型零件（如螺钉、螺母、管接头、轴套类等），多选用半自动和自动车床进行加工。它