第三章《机械加工工艺基础》电子教案

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1、第三章主要切削加工方法3.1车削3.2铣削3.3刨削、插削和拉削3.4镗削3.5钻、扩、铰、锪3.6磨削3.7精密加工3.8超精密加工和微细加工下一页3.1车削3.1.1车削成形原理及应用工件旋转做主运动，刀具作进给运动的切削加工方法称为车削。其成形原理也可以看作是以刀具进给运动的轨迹作为母线，绕车床的回转轴线旋转而形成的曲面。这一形成过程可以在AutoCAD、AutoCAD是美国AutoDesk公司开发的一种著名的计算机制图软件。在该软件中可以使用Revolve命令由一条母线和一根轴线生成回转体表面。车削加工可以加工多种外表面、内表面、端面、螺纹及成形面，如图3-

2、1所示。下一页图3-1车削加工表面类型返回3.1车削3.1.2车刀车刀按用途划分可以包括外圆车刀（图3-2）、端面车刀（图3-3）、内孔车刀（图3-4）及切断刀（图3-5）。1高速钢车刀高速钢车刀整体由高速钢制造，由工人在使用中根据具体需要磨出所需的形状。这种刀具使用灵活，但是由于高速钢本身的切削性能有限，在大批量生产中应用很少。2焊接式车刀焊接式车刀（图3-6）是将一定形状的硬质合金刀片，用黄铜、紫铜或其他焊料经钎焊固定在刀杆上。这种车刀的优点是结构简单、制造方便，可以根据需要进行刃磨，硬质合金利用比较充分。下一页上一页图3-2外圆车刀返回图3-3端面车刀返回图3-

3、4内孔车刀返回图3-5切断刀返回图3-6焊接式车刀返回3.1车削3机夹重磨车刀机夹重磨式车刀（图3-7）是用机械夹固的办法将刀片固定在刀杆上。这种刀具的优点是刀杆可以重复使用，刀片不经高温焊接，不会产生焊接裂纹；缺点是刀片用钝后仍然需要刃磨，因此刃磨水平会影响刀具的使用性能。常用的夹紧形式有上压式和侧压式。4机夹不重磨车刀机夹不重磨车刀（图3-8）把可转位刀片用机械夹固的方法装夹在特制的刀杆上，在使用过程中，当切削刃磨钝后，通过刀片的转位即可用新的切削刃继续切削。只有当刀片上所有可用切削刃都磨钝后，才需要换新刀片。下一页上一页图3-7上压式和侧压式机夹车刀返回图3-8

4、机夹不重磨刀返回3.1车削3.1.3车床一、普通车床图3-9所示为普通车床CA6140外观。普通车床的传动系统由主运动传动链、螺纹传动链、纵向进给传动链、横向进给传动链组成。主运动传动链的两端是主电机与主轴。主轴需要有多种不同的转速，以满足不同工件及不同工序的加工要求。二、CA6140车床的传动系统CA6140型普通车床的传动系统如图3-10所示，其性能优越、结构先进、操作方便，除了能够车削普通内外表面及端面外，还可以加工常用的公制、英制、模数制（蜗杆）和径节制（英制蜗杆）四种标准螺纹，加大螺距螺纹、非标准螺纹及精度较高的螺纹。下一页上一页图3-9普通车床CA6140

5、外观返回图3-10CA6140车床的传动系统返回3.1车削三、其他类型的车床1六角车床为了适应批量生产的要求，在普通车床的基础上又发展起来了六角车床。它适于加工形状比较复杂的工件。图3-11（a）所示为转塔式六角车床。2立式车床立式车床结构上的主要特点是主轴垂直布置，并有一个直径很大的圆形工件台，供安装工件使用。目前常用的立式车床有单柱立式车床和双柱立式车床两类。前者加工直径较小（D≤1600mm），后者加工直径较大（D>2000mm）。单柱立式车床外形如图3-11（b）所示。下一页上一页图3-11转塔式六角车床和单柱立式车床返回3.1车削3.1.4车削技术的发展

6、一、高速车削车削时的切削温度并非总是随着切削速度的提高而升高。在切削速度提高到某个特定水平Vcr时，切削温度会有一个峰值Tcr。当切削速度V>Vcr时，切削温度反而会随着切削速度的提高而下降，如图3-12所示。根据高速切削实验研究可以得到如下结论：(1)以73000m/min的超高速加工高强度材料是可行的。(2)超高速加工可减小工件的表面粗糙度，提高尺寸精度。(3)高速加工的材料切除率可达常规切削的240倍，但生产率的提高一般不超过10倍。下一页上一页图3-12切削温度-速度实验曲线图返回3.1车削(4)加工淬火材料时，切削速度为36500m/min时刀具的磨损量最少，

7、并比低速切削（12m/min）时的磨损量少。(5)加工退火材料时，切削速度对刀具的磨损几乎没有影响。(6)高速切削力大于常规切削力，但在实际应用中是可以控制的；二、加热车削加热车削一般采用激光加热或者等离子电弧加热作为辅助，再进行车削。1激光辅助车削（LaserAidedTurning,LAT）LAT以激光作为热源，在切屑形成的过程中加热剪切面上的工件材料，主要应用于一般金属材料的加工。2等离子电弧加热车削返回上一页3.2铣削3.2.1铣削成形原理及应用一、铣削运动刀具