主要內容：車削加工的特點及應用鉆削與鏜削加工的特點及應用刨削與拉削加工的特點及應用銑削加工的特點及應用磨削加工機理、特點及應用7.3

常用金屬切削加工方法

主要問題：1.車床上工件的安裝方法？2.車削加工的工藝特點？3.車床上能完成哪些工作？4.車削細長軸時應注意什么問題？5.車床上鉆孔與鏜床上鏜孔有何不同？7.3.1

車削加工

1.成形原理車削：利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動來加工工件的切削加工方法。工作運動主運動——工件旋轉進給運動——刀具的縱向或橫向運動成形原理：以刀具進給運動的軌跡作母線，繞車床的回轉軸線旋轉而形成的表面。車削適宜于各種回轉體表面的加工。內孔車刀常用車刀類型：外圓車刀端面車刀（外、內）切斷刀左偏對稱右偏車削加工的零件舉例：2.安裝方法安裝：指工件從定位到夾緊的整個過程。正確的安裝是保證工件加工精度的重要條件。安裝方法要根據工件的形狀、尺寸、加工精度要求以及加工批量等選擇。安裝的兩個含義：定位和夾緊定位：在加工前，使工件在機床工作臺或夾具上

占據正確的位置，這個過程稱為定位。夾緊：工件定位后，將工件固定使其在加工過程中

保持定位位置不變，這個過程稱為夾緊。（1）三爪卡盤安裝

分正爪和反爪。工件直徑太大不能用正爪夾緊，用反爪。特點及應用：能自動定心，使用方便，安裝效率高；可保證一次裝夾各加工表面間位置精度，定位精度低；夾緊力較小，只適用于中小型規(guī)則工件的裝夾。用三爪卡盤安裝工件的幾種方式（2）四爪卡盤安裝

四個卡爪互不相關，可單獨調整。特點及應用：夾緊力大，不能自動定心，裝夾時需對工件進行校正。用于裝夾毛坯、形狀不規(guī)則的工件或較重的工件。

（a）四爪卡盤（b）百分表校正百分表找正，使工件回轉中心與車床主軸中心對齊（3）用花盤安裝

花盤上有幾條狹長的通槽，用以安插螺栓，將工件或其它附件（如角鐵、彎板）緊固在花盤上。應用：用于外形復雜和不規(guī)則的工件安裝。但需校正工件，同時要加配重，以防止回轉時由于不平衡而產生振動。在花盤上用彎板安裝工件在花盤上安裝零件（4）雙頂尖安裝用雙頂尖安裝火車曲軸

用頂尖、卡箍、撥盤安裝工件。特點：利用工件兩端中心孔作為定位基準，保證在多次安裝中所加工的各回轉面間的同軸度。應用：特別適于需經過多次裝夾或工序較多的軸類零件。（5）心軸安裝

用心軸裝夾工件時，對工件的內孔精度要求較高(IT7~IT6)應用：用于同軸度和垂直度等位置精度要求較高的盤套類零件。錐度心軸：錐度為1:2000～1:5000，靠摩擦力固緊，裝卸方便，對中準確，但不能承受較大的切削力。多用于精加工盤套類零件。圓柱心軸：定心準確度比錐度心軸差，夾緊力較大，對工件兩端面與內孔的垂直度要求比較高，以免當螺母擰緊時，心軸彎曲變形?？擅浶妮S：靠脹套的彈性變形產生的力來緊固工件，既定心又夾緊，夾緊力比錐度心軸大，但定位精度比錐度心軸低。（6）中心架和跟刀架

加工細長軸時，為防止軸受到徑向力而產生彎曲變形，往往附加中心架或跟刀架來解決。應用：中心架可用于長軸的外圓、端面及內孔的加工。

跟刀架多用于加工細長軸。其作用是平衡切削力，增強工件剛度，減小工件彎曲。3.車削加工的工藝特點（1）易保證軸、盤套等類零件加工表面間的位置精度。

例如：利用前后頂尖安裝工件，回轉軸線是兩頂尖的中心連線。車端面時，橫溜板與軸線垂直，保證了零件端面與軸線的垂直度。（2）切削過程較平穩(wěn)，生產率高，應用廣泛。車削避免了慣性力與沖擊力，允許采用較大的切削用量，提高生產率。（3）刀具簡單

車刀只有一個主切削刃，制造、刃磨和安裝均較方便。

在車床上完成的工作主要有：

加工內外圓柱面、圓錐面、螺紋、成形面、端面、溝槽、切斷、滾花等。4.車削的應用常用于加工各種回轉表面，尺寸精度可達IT7～IT6

表面粗糙度Ra值可達1.6～0.8μm

1）車外圓分類粗車半精車精車切削用量ap大

參數介于二者之間；用于精度要求高、工藝過程復雜的零件。很小f較大很小v低高速或低速刀具角度γo小大αo小大λs負正加工質量精度IT13~IT11IT10~IT9IT8~IT6Ra(μm)25~12.56.3~3.21.6~0.8車外圓細長軸的車削

存在問題：剛性差，切削過程中易產生彈性彎曲變形，加工出的工件呈腰鼓形。頂尖安裝，配合中心架或跟刀架附加支承，提高細長軸的剛度。采用主偏角kr=900的偏刀，減小背向力Fp。采用較小的背吃刀量，降低Fp。為保證質量，應采取的措施：用中心架支承車削細長軸

提示：

車床上車孔的精度比車外圓低，可達IT7，Ra1.6～0.8μm。只能保證孔本身的尺寸精度，不能保證位置精度。當零件上需加工若干個有相互位置精度要求的孔時，需在鏜床上鏜孔。用內圓車刀，擴大孔直徑，提高加工精度和表面質量。

車通孔車盲孔車臺階孔車槽車內凹槽

kr=45～700

kr>900

kr＝9002）車孔（內圓）3）車端平面彎頭刀車端面，可采用較大背吃刀量，切削順利，表面光潔，大小平面均可車削。90°右偏刀從外向各中心進給車端面，適于車削尺寸較小端面或一般臺肩端面。90°右偏刀從中心向外進給車端面，適宜車削中心帶孔的端面或一般的臺肩端面。左偏刀車端面，刀頭強度較好適宜車削較大平面，尤其是鑄件或鍛件的大平面。4）車錐面特點：操作簡單；能加工各種錐度的內、外圓錐面；受小溜板行程限制，不能車太長錐面。小溜板只能手動進給，錐面的粗糙度難以控制。應用：適于單件或小批生產。小滑板轉位法松開小溜板上的緊固螺釘，使小溜板轉過半錐角；擰緊螺釘后，轉動小溜板手柄，車刀沿斜向進給，車出圓錐面。偏移尾座法特點：車削較長的圓錐面，并能自動進給，Ra值比小拖板旋轉法小。應用：受到尾部偏移量的限制，只能加工小錐度外錐面。

（1）將尾座帶動頂尖橫向偏移距離S，使安裝在兩頂尖間的工件回轉軸線與主軸軸線成半錐角。（2）車刀作縱向進給，車出的回轉體母線與回轉體中心線成斜角，形成圓錐面。

寬刀法特點：方便、迅速，能加工任意角度的內、外錐面。切削力大，易振動。應用：車削短錐面，且要求加工系統(tǒng)剛性要好，適用于批量生產。利用主切削刃橫向進給直接車出圓錐面。切削刃的長度要略長于圓錐母線長度；切削刃與工件回轉中心線成半錐角?？磕７?/p>

大批量生產。特點：靠模法加工進給平穩(wěn)，工件的表面質量好，生產效率高，可以加工的長圓錐。

靠模裝置的底座固定在床身的后面，底座上裝有錐度靠模板。松開緊固螺釘，靠模板可以繞定位銷釘旋轉，與工件的軸線成一定的斜角?？磕Ｉ系幕瑝K可以沿靠模滑動，而滑塊通過連接板與拖板連接在一起。當大拖板作縱向自動進給時，滑塊就沿著靠?；瑒樱瑥亩管嚨兜倪\動平行于靠模板，車出所需的圓錐面。車錐面主要內容：鉆孔的工藝特點及應用擴孔和鉸孔的工藝特點及應用鏜削加工的工藝特點及應用7.3.2

鉆削和鏜削加工

用鉆頭在實體零件上加工孔的方法。

加工精度：IT13~IT11

表面粗糙度：Ra=25~12.5um

刀具：麻花鉆1.鉆孔設備：鉆床(或車床、鏜床、銑床)鉆床臺式鉆床立式鉆床搖臂鉆床減小摩擦面積保持鉆孔方向螺旋槽的表面兩個主后刀面的交線兩個，主后刀面與前刀面的交線

工作運動主運動：鉆頭的旋轉進給運動：鉆頭的軸向移動鉆削用量進給量

f

：鉆頭每轉一轉沿進給方向移動的距離。背吃刀量

：鉆削速度

：

式中D——鉆頭直徑

n——鉆頭或工件的轉速（1）容易產生“引偏”原因：鉆頭剛度不足；切削刃不對稱，導向作用差；鉆頭橫刃長，軸向力大，定心作用差；工件材料性能不均勻，工作平面不平等。鉆孔的工藝問題“引偏”方式①軸線歪斜

：鉆床上鉆孔→鉆頭旋轉②孔徑擴大：車床上鉆孔→工件旋轉（2）加工質量較差。原因：

①排屑困難，易使鉆頭卡死、甚至折斷；②散熱條件差，且切削液難以進入，刀具磨損嚴重。解決辦法（1）工藝措施。刃磨時，使兩主切削刃對稱；打樣沖眼或預鉆定心坑;利用鉆模夾具為鉆頭導向。（2）改進鉆頭結構。群鉆（a）小型，d＜15mm（b）中型，d＝15～40mm（c）大型，d＞40mm（a）（b）（c）圓弧刃分屑槽鉆削的應用鉆孔主要用于粗加工。

如：螺釘孔、油孔、內螺紋底孔等。單件小批量生產中、小型工件上的小孔（D<13mm），常用臺式鉆床加工。中、小型工件上較大的孔（D<50mm），常用立式鉆床加工。大型工件上的孔，則采用搖臂鉆床加工?；剞D體工件上的孔，多在車床上加工。鉆孔2.擴孔擴孔鉆的結構擴孔用擴孔鉆對工件上已有的孔進行擴大加工，擴大直徑，提高精度。擴孔鉆的特點，與鉆頭比：刀齒多（3～4個齒）；不存在橫刃，軸向力小；加工余量小0.5～4mm，排屑容易。定徑刀具屬于孔的半精加工IT10～IT9Ra6.3～3.2μm背吃刀量：

擴孔提示！當鉆削直徑dw＞30mm的孔時，為了減小鉆削力及扭矩，提高孔的質量，一般先用(0.5～0.7)dw

大小的鉆頭鉆出底孔，再用擴孔鉆進行擴孔，則可較好地保證孔的加工精度和控制表面粗糙度，且生產率比直接用大鉆頭一次鉆出時還要高。手鉸機鉸3.鉸孔用鉸刀對工件上已有的孔進行精加工。鉸削過程的實質鉸削過程不完全是一個切削過程，而是包括切削、刮削、擠壓、熨平和摩擦等效應的一個綜合作用過程。鉸孔工藝特點，與鉆孔比加工余量小，切屑易排出，切削熱少。粗鉸0.15~0.5mm，精鉸0.05~0.15mm。刀齒多6～12個，導向作用好，切削平穩(wěn)，且具有修光作用。鉸刀無橫刃，軸向力小。加工質量好，精度高。

IT9～IT7，Ra1.6～0.4μm，手鉸IT6

擴孔與鉸孔的應用提示！“鉆孔—擴孔—鉸孔”工藝只能保證孔本身的尺寸精度，不保證孔間的尺寸精度和位置精度。對于孔間的尺寸精度和同軸度、平行度等位置精度需要用夾具或在鏜床上鏜孔來保證。擴孔常作為孔的半精加工；鉸孔常作為精加工，安排在擴孔之后進行，加工未淬火、直徑不大、精度要求高的孔。孔的典型加工路線：鉆孔—擴孔—鉸孔4.鏜孔用鏜刀對已有的孔進一步加工。設備：鏜床;刀具：鏜刀工作運動：鏜刀旋轉作主運動;

工件或鏜刀作進給運動。圖7-41鏜孔方法單刃鏜適應性廣、靈活性大可校正原有孔的軸線和位置偏差生產率低多刃鏜加工質量高不能校正孔的軸線

和位置偏差生產率高刀具成本高加工精度：一般精度IT8—IT7，高精度IT7—IT6鏜床能在工件的一次安裝中，完成粗加工→半精加工→精加工等多工序的加工。鏜孔精度可達IT8～IT7，Ra1.6～0.8μm；孔間距精度可達±0.04～±0.02μm。加工范圍廣泛，既能保證孔的尺寸精度，又能保證位置精度。鏜床和鏜刀調整較為復雜，操作技術要求高，生產率低。鏜孔的工藝特點及應用鏜孔應用：主要用于箱體、機座、支架等零件上的孔與孔系的加工。刨削加工的工藝特點及應用刨削、插削和拉削都是刀具相對于工件作直線運動的加工方法。插削加工可看作立式刨床加工。主要內容：7.3.3

刨削和插削加工

刨削加工：用刨刀相對工件作直線往復運動進行切削加工的方法。是加工平面和溝槽的主要的方法之一。1.工作運動主運動－往復直線運動進給運動－間歇運動2.刀具：刨刀平面刨刀偏刀切刀刨平面3.設備：刨床牛頭刨床龍門刨床刨削主運動：滑枕帶動刨刀的直線往復運動；進給運動：工作臺帶動工件的橫向間歇運動；應用：中小型工件的加工。牛頭刨床：進給運動：刨刀沿橫梁和立柱的間歇運動；應用：大型工件的加工，特別是加工長而窄的平面時，效率高，如導軌面、溝槽。

龍門刨床：主運動：工作臺帶動工件的直線往復運動；生產率低；成本低，通用性好，在單件修配中應用廣；加工精度較低：IT9～IT7，Ra1.6～6.3μm；在加工窄長平面時，將多個裝夾在一起同時加工，生產效率并不比銑削低。4.工藝特點：單件、小批、修理中；加工平面、溝槽（V形、T形、燕尾、直槽）成形面、等。5.應用改進：用寬刃刨刀提高加工精度插削1.設備：插床—立式牛頭刨床與刨削相同之處：主運動都是直線運動；不同之處：插削加工的是垂直裝夾的表面。

2.工作運動主運動：插刀的上下往復運動進給運動：工件隨工作臺的間歇移動加工工件的內表面，以及各種垂直槽，如鍵槽、方孔、花鍵槽等；適于單件、小批量生產。3.應用：各種盤類零件內鍵槽的加工多用插削。銑床和銑刀的類型銑削方式銑削的工藝特點及應用

7.3.4

銑削加工

1.銑床和銑刀的類型

銑削加工是在銑床上用銑刀進行切削加工的工藝方法;

是加工平面和溝槽的最主要方法。銑床：按運動形式分臥式銑床立式銑床臥式銑床圖示為臥式萬能銑床。特點：主軸水平，工件固定在工作臺頂面上，主要用于加工平面和窄槽。立式銑床特點：主軸與工作臺面垂直，安裝主軸的部分稱為立銑頭。與臥銑相比：立銑加工范圍廣，生產率高，易操作，使用更廣泛。可加工平面、斜面、溝槽、臺階、齒輪等。龍門銑床應用：加工大型工件上的平面和溝槽或同時加工多個中小型工件，生產率較高，多應用于成批大量生產。

大型高效通用銑床。其外形呈框架式，工作臺只作縱向移動，橫向和垂直進給由銑頭在龍門框架上運動完成。銑刀：分類按安裝方式帶孔銑刀帶柄銑刀按用途分平面銑刀溝槽銑刀成形銑刀各種銑刀圓柱形銑刀面銑刀立銑刀三面刃銑刀角度銑刀鋸片銑刀是一種多刃刀具，主要用于平面、臺階、溝槽和各種成形面的加工。平面銑刀：用于加工平面端銑刀：在立式銑床上加工平面，軸線垂直被加工表面，刀齒為硬質合金，生產率高。主切削刃分布于圓錐或圓柱表面，端切削刃為副切削刃。圓柱銑刀：在臥式銑床上加工平面，軸線平行加工表面，刀具為高速鋼，主要加工較窄的平面。齒形有：螺旋形齒和直齒，螺旋形刀齒切削平穩(wěn)。溝槽銑刀立銑刀：帶柄，刀齒分布在圓柱面和端面上，圓柱面上的切削刃為主切削刃，端面上的為副切削刃，刀齒為螺旋形，保證切削的平穩(wěn)性。多用于各種溝槽、小平面、臺階面、成形面的加工。圓盤銑刀：帶孔或帶柄，刀齒分布于圓柱面上，可以加工不同寬度的溝槽、小平面和臺階等。

溝槽銑刀鍵槽銑刀：既像立銑刀又像鉆頭，只有兩個刀齒，利用軸向進給向工件鉆孔，再沿鍵槽方向運動銑出鍵槽的全長。重磨時，只磨端刃。端面切削刃為主切削刃，圓周上的刃為副切削刃。

用于封閉鍵槽的加工。銑鍵槽角度銑刀：帶孔或帶柄。用于銑削溝槽和斜面，如燕尾槽上的角度。有單角度銑刀、雙角度銑刀、T型銑刀。銑燕尾槽溝槽銑刀成形銑刀

加工成形表面，刀齒廓形根據被加工的輪廓形狀來確定。用于加工中心的還有一類是模具銑刀，屬于立銑刀類，主要用于加工模具型腔或凸模成形表面。成形銑刀銑齒銑螺紋銑鉆頭2.銑削方式銑削加工中最基本和應用最多的工作是平面銑削。常用的加工刀具是圓柱銑刀和端銑刀兩種。生產中，根據具體條件選擇合理的銑削方式，可進一步保證加工質量，提高生產效率。按所用銑刀種類不同，周銑：用圓柱銑刀銑平面端銑：用端銑刀銑平面按銑刀旋轉方向與工件進給方向不同，平面銑削方式分平面銑削分逆銑順銑

銑削1）周銑和端銑端銑：利用分布在銑刀端面上的刀刃進行加工，稱為端銑。銑床的主軸與進給方向垂直，刀紋呈網狀，己加工平面的平面度誤差取決于主軸與工件進給方向的垂直度。周銑：利用分布在銑刀圓柱面上的刀刃進行加工，稱為周銑。銑刀的軸線平行于工件的加工表面，刀紋呈微小的波紋狀。己加工平面的平面度誤差取決于銑刀的圓柱度。周銑和端銑加工特點比較

原因：周銑時，同時參加切削的刀齒少，切削力波動大，切削過程不平穩(wěn)；端銑時，同時參加切削的刀齒多，切削力變化小，故切削過程平穩(wěn)。周銑時，刀齒切入切出時切削厚度變化大，順銑易打刀，逆銑摩擦大；端銑時，刀齒初切入時，切削厚度雖小但不為零，避免了打刀或刀具與工件的劇烈摩擦，刀具耐用度提高。端銑時，主切削刃切削，副切削刃修光，表面粗糙度較小。（1）端銑比周銑切削過程平穩(wěn)，刀具耐用度高，加工質量好。圓柱銑刀周銑端銑刀端銑（2）端銑比周銑的生產率高。原因：端銑刀刀桿伸出較短，剛度大，刀桿變形??；周銑銑刀的刀桿伸出長，剛度較小，刀桿變形大；端銑刀易鑲硬質合金刀頭，圓柱銑刀多采用高速鋼制造；因此端銑時可以采用較大的切削用量，生產率高，且加工質量好。周銑和端銑加工特點比較綜合上述：目前，銑削平面，尤其是大平面，一般采用端銑，效率高。周銑的適應性廣，對細窄槽類，則多用周銑。（3）周銑比端銑的適應性好。原因：周銑便于使用各種結構形式的銑刀，銑削平面、斜面、成形面、臺階面、各種溝槽和切斷等。周銑和端銑加工特點比較2）周銑方式—逆銑和順銑順銑：在切削部位銑刀的旋轉方向與工件的進給方向相同。逆銑：在切削部位銑刀的旋轉方向與工件的進給方向相反。順銑逆銑順銑和逆銑加工特點比較（1）順銑時刀具的耐用度比逆銑時高，工件表面質量好原因：逆銑時，切削厚度由零→最大，刀齒負荷由小→大。切削開始時，刀齒在工件表面打滑、擠壓和摩擦，產生加工硬化層，刀齒磨損↑↑已加工表面的質量↓

Ra值↑；順銑時，切削厚度由大→零，沒有上述缺陷的產生，銑刀耐用度↑表面質量↑Ra值↓。逆銑順銑（2）逆銑時，銑削力的垂直分力Fv向上，對工件夾緊不利。順銑時，Fv向下，有助于壓緊工件。ff

原因：

銑床上的工作臺螺母與絲杠間存在間隙。（3）順銑時，工作臺進給運動不平穩(wěn)，會造成沖擊和振動，甚至打刀、扎刀等事故發(fā)生；

逆銑時，工作臺進給運動平穩(wěn)。

逆銑時，銑刀對工件的水平分力Ff向右，工作臺進給向左，使工作臺進給機構中的絲杠和螺母始終保持良好的接觸，進給運動平穩(wěn)。（接工作臺）FfFf順銑時，水平分力Ff

與工作臺進給方向相同，且時大時小，當Ff

>F工作臺的摩擦力時，就會推動工作臺帶動絲杠竄動，使工作臺進給不連續(xù)、不均勻，產生沖擊或振動，嚴重時將使銑刀崩刃或扎入工件，影響加工質量。順銑時的絲杠螺母間隙(接工作臺)工件材料加工硬化傾向嚴重時，一般用順銑。銑床上裝有消除絲杠螺母間隙裝置，可用順銑。表面帶硬皮的工件要采用逆銑，如黑色金屬的鍛件或鑄件毛坯。生產中，綜合考慮，一般情況下多采用逆銑。順銑和逆銑的選擇3）端銑方式對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線重合。不對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線不重合。(1)對稱銑削：刀齒切入與切出處厚度相等。適于用較小的每齒進給量fz

銑削淬硬鋼，可使刀齒超越冷硬層切入工件。端銑方式的選擇(2)不對稱逆銑：刀齒切入時切削厚度最小，切出時最大，逆銑部分比例大于順銑部分。切入時的沖擊小，切削平穩(wěn)，可提高硬質合金端銑刀耐用度一倍以上，適于加工碳鋼和一般合金鋼。(3)不對稱順銑：刀齒切入時切削厚度最大，切出時較小，順銑部分大于逆銑部分。切入時沖擊較大，適于加工不銹鋼和耐熱合金等塑性好的材料，可減少硬質合金刀具的磨損，提高切削速度40～60％。4）銑削的工藝特點及應用銑削的工作運動主運動：銑刀的旋轉運動進給運動：工件的直線或回轉運動（如銑螺旋面）生產率高。切削過程不平穩(wěn)。銑刀冷卻條件好，耐用度高?？梢詫ぜM行粗加工和半精加工。精度可達