機(jī)械技術(shù)設(shè)計(jì)第1頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一一、金屬切削加工的基本概念1.切削運(yùn)動第2頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（1）主運(yùn)動由機(jī)床或人力提供的刀具與工件之間主要的相對運(yùn)動,它使刀具切削刃及其鄰近的刀具表面切入工件材料，使被切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?從而形成工件的新表面。在切削運(yùn)動中，主運(yùn)動速度最高、耗功最大，是切下切屑所必須的基本運(yùn)動。①主運(yùn)動方向切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的瞬時主運(yùn)動方向。②切削速度vc切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動的瞬時速度。第3頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一刀具與工件之間附加的相對運(yùn)動,它配合主運(yùn)動依次地或連續(xù)不斷地切除切屑,從而形成具有所需幾何特性的已加工表面。進(jìn)給運(yùn)動可由刀具完成(如車削)，也可由工件完成(如銑削)，可以是間歇的（如刨削）,也可以是連續(xù)的（如車削）。

（2）進(jìn)給運(yùn)動①進(jìn)給運(yùn)動方向切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的瞬時進(jìn)給方向。②進(jìn)給速度vf

切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的進(jìn)給運(yùn)動的瞬時速度。主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動合成的運(yùn)動稱為合成切削運(yùn)動。（3）合成切削運(yùn)動第4頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一各種切削加工的切削運(yùn)動第5頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一切削刃相對于工件的運(yùn)動過程,就是表面形成過程。在這個過程中,切削刃相對于工件的運(yùn)動軌跡面就是工件上的加工表面和已加工表面。有兩個要素，一是切削刃,二是切削運(yùn)動。不同的切削運(yùn)動的組合,即可形成各種工件表面。2、切削加工過程中的工件表面第6頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

車削加工是一種最常見的、典型的切削加工方法。車削加工過程中工件上有三個不斷變化著的表面。（1）待加工表面工件上待切除的表面。（2）已加工表面工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的新表面。（3）過渡表面工件上切削刃正在切削的表面。它是待加工表面和已加工表面之間的過渡表面。第7頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3、切削要素切削要素主要指控制切削過程的切削用量要素和在切削過程中由余量變成切屑的切削層參數(shù)。（1）切削用量要素①切削速度對切削運(yùn)動定量描述的重要指標(biāo)之一。外圓車削的切削速度為vc=πdwn/1000②進(jìn)給量是指刀具在進(jìn)給運(yùn)動方向上相對工件的位移量。

當(dāng)主運(yùn)動是回轉(zhuǎn)運(yùn)動時，進(jìn)給量指工件或刀具每回轉(zhuǎn)一周，兩者沿進(jìn)給方向的相對位移量，單位為mm/r；

當(dāng)主運(yùn)動是直線運(yùn)動時，進(jìn)給量指刀具或工件每往復(fù)直線運(yùn)動一次，兩者沿進(jìn)給方向的相對位移量，單位為mm/str或mm/單行程；第8頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一對于多齒的旋轉(zhuǎn)刀具(如銑刀、切齒刀)，常用每齒進(jìn)給量fz，單位為mm/z或mm/齒。它與進(jìn)給量f的關(guān)系為

f=zfz車削時進(jìn)給速度vf可由下式計(jì)算

vf=fn銑削時進(jìn)給速度為

vf=fn=zfzn合成切削速度ve可表達(dá)為vc=ve+vf第9頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一③背吃刀量ap在基面上垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向測量的切削層最大尺寸,外圓車削:ap＝(dw-dm)/2vc、f、ap

構(gòu)成了普通外圓車削的切削用量三要素。材料切除率，用Qz表示三要素的乘積作為衡量指標(biāo)，單位為mm3/min，Qz=1000vcfap第10頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）切削層參數(shù)切削層是指在切削過程中，由刀具在切削部分的一個單一動作（或指切削部分切過工件的一個單程，或指只產(chǎn)生一圈過渡表面的動作）所切除的工件材料層。①切削層公稱厚度hD垂直于正在加工的表面（過渡表面）度量的切削層參數(shù)。

hD＝fsinKr②切削層公稱寬度bD平行于正在加工的表面（過渡表面）度量的切削層參數(shù)。bD＝ap／sinKr第11頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－3車削時的切削層尺寸第12頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一③切削層公稱橫截面積AD在切削層參數(shù)平面內(nèi)度量的橫截面積。AD＝hDbD=apf上述公式中可看出hD、bD均與主偏角有關(guān)，但切削層公稱橫截面積AD只與hD、bD或f、ap有關(guān)。第13頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、刀具角度（一）刀具的構(gòu)成由工作部分和非工作部分構(gòu)成。

車刀的工作部分比較簡單，只由切削部分構(gòu)成，非工作部分就是車刀的柄部(或刀桿)。不論刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，就其單刀齒切削部分，都可以看成由外圓車刀的切削部分演變而來，本節(jié)以外圓車刀為例來介紹其幾何參數(shù)。第14頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（1)前刀面Aγ

切屑流過的刀面。1.刀面（2)主后刀面Aα

與工件正在被切削加工的表面（過渡表面）相對的刀面。（3)副后刀面Aα‘

與工件已切削加工的表面相對的刀面。刀具切削部分的基本定義圖2－4第15頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－4車刀的構(gòu)成第16頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.刀刃（1）主切削刃S

前面與主后面在空間的交線。（2）副切削刃S'

前面與副后面在空間的交線。

3．刀尖三個刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過渡刃。第17頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一刀具角度是為刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測量時所使用的幾何參數(shù)，它們是確定刀具切削部分幾何形狀（各表面空間位置）的重要參數(shù)。用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)面稱為參考系;參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系兩類。（三）定義刀具角度的參考系第18頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測量時，用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標(biāo)注角度參考系。1．刀具靜止參考系在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。靜止參考系中最常用的刀具標(biāo)注角度參考系是正交平面參考系,其它參考系有法平面參考系、假定工作平面參考系等。第19頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.正交平面參考系由以下三個在空間相互垂直的參考平面構(gòu)成。圖2－6(1)基面pr通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。通常平行于車刀的安裝面（底面）。(2)切削平面ps通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面并與主切削刃相切的平面。(3)正交平面po通過切削刃上選定點(diǎn)，同時與基面和切削平面垂直的平面。第20頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2-6正交平面參考系第21頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（三）刀具的標(biāo)注角度（1）基面中測量的刀具角度1）主偏角κr

主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動速度vf

方向之間的夾角。2）副偏角κr′

副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動速度vf反方向之間的夾角。3）刀尖角εr

主、副切削刃在基面上的投影之間的夾角，它是派生角度。εr=180°-(κr＋κr′)εr是標(biāo)注角度是否正確的驗(yàn)證公式之一。4）主切削刃和副切削刃之間的過渡刃參數(shù)將改變刀尖的幾何形狀,用刀尖圓弧半徑rε描述，當(dāng)rε=0時為尖角過渡，rε＞0時為圓角過渡，直線過渡時用κε

和bε參數(shù)描述(圖1-6)p10。第22頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）切削平面中測量的刀具角度1）刃傾角λs主切削刃與基面之間的夾角。它在切削平面內(nèi)標(biāo)注或測量，但有正負(fù)之分。當(dāng)主切削刃與基面平行時λs=0°；當(dāng)?shù)都恻c(diǎn)相對基面處于主切削刃上的最高點(diǎn)時λs＞0°；反之λs≤0°。第23頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（3）正交平面中測量的刀具角度1)前角γO

前面與基面之間的夾角。2)后角αo

后面與切削平面之間的夾角。3)楔角βo

前面與后面之間的夾角，它是個派生角。它與前角、后角有如下的關(guān)系：βo＝90°－(γO＋αo)βo也是判斷標(biāo)注是否正確的驗(yàn)證式之一。說明：以上標(biāo)注角度是在刀尖與工件回轉(zhuǎn)軸線等高、刀桿縱向軸線垂直于進(jìn)給方向，以及不考慮進(jìn)給運(yùn)動的影響等條件下確定的。第24頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

圖2－7車刀的主要角度第25頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

3.其它刀具標(biāo)注參考系（1）法平面pn與法平面參考系

1)法平面通過切削刃上選定點(diǎn)并垂直于切削刃的平面2)法平面參考系pr、ps、pn組成的參考系。（圖1-4）刀具角度標(biāo)注見圖1-5。第26頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖正交平面參考系與法平面參考系第27頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）假定工作平面pf、及其參考系1)假定工作平面通過切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)基面以及其方位平行于假定進(jìn)給運(yùn)動方向的平面。3)假定工作平面參考系

pr、pf、pp組成的參考系。第28頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（四）刀具工作角度刀具在工作參考系中確定的角度稱為刀具工作角度。

研究刀具工作角度的變化趨勢，對刀具的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、革新有重要的指導(dǎo)意義。1．刀具工作參考系的建立與靜態(tài)系統(tǒng)中正交平面參考系建立的定義和程序相似，不同點(diǎn)就在于它以合成切削運(yùn)動υe或刀具安裝位置條件來確定工作參考系的基面pre。

由于工作基面的變化，將帶來工作切削平面pse的變化，從而導(dǎo)致工作前角γoe、工作后角αoe

的變化。第29頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一刀具工作參考系(1)工作基面pre通過切削刃上的考查點(diǎn)，垂直于合成切削運(yùn)動速度方向的平面。(2)工作切削平面pse通過切削刃上的考查點(diǎn)，與切削刃相切且垂直于工作基面的平面。(3)工作正交平面poe通過切削刃上的考查點(diǎn)，同時垂直于工作基面、工作切削平面的平面。第30頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2．刀具工作角度的分析在工作正交平面參考系中，一般考核刀具工作角度(γoe、αoe、κre、κ’re、α’oe、λse)的變化，對刀具角度設(shè)計(jì)補(bǔ)償量以及對切削加工過程的影響情況。在車削(切斷、車螺紋、車絲杠)、鏜孔、銑削等加工中，通常因刀具工作角度的變化，對工件已加工表面質(zhì)量或切削性能造成不利影響。第31頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一1）橫向進(jìn)給運(yùn)動對工作前、后角的影響（1）進(jìn)給運(yùn)動對工作前、后角的影響第32頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2）軸向進(jìn)給運(yùn)動對工作前、后角的影響軸向進(jìn)給車外圓時，合成切削運(yùn)動產(chǎn)生的加工軌跡是阿基米德螺旋線，從而使工作前角γoe增大、工作后角αoe減小(圖2-10)

。第33頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－10軸向進(jìn)給運(yùn)動對工作角度的影響第34頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一用刃傾角λs=0°車刀車削外圓時，由于車刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置發(fā)生變化，工作前角γoe增大，而工作后角αoe減小。若切削刃低于工件中心，則工作角度的變化情況正好相反。加工內(nèi)表面時，情況與加工外表面相反。如圖2-11所示。（3）刀具安裝位置對刀具工作角度的影響1)刀尖安裝高低對工作前、后角的影響圖2－11第35頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－11刀尖安裝高低對工作角度的影響第36頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)?shù)稐U中心線與進(jìn)給運(yùn)動方向不垂直且逆時針轉(zhuǎn)動G角時，工作主偏角將增大，工作副偏角將減小。如圖1-12所示。2）刀桿安裝偏斜對工作主、副偏角的影響第37頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－12車刀安裝偏斜對工作主偏角、副偏角的影響第38頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一三、刀具材料金屬切削過程除了要求刀具具有適當(dāng)?shù)膸缀螀?shù)外，還要求刀具材料對工件要有良好的切削性能。刀具切削性能的優(yōu)劣，不僅取決于刀具切削部分的幾何參數(shù)，還取決于刀具切削部分所選配的刀具材料。金屬切削過程中的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本，在很大程度上取決于刀具材料的合理選擇。因此，材料、結(jié)構(gòu)和幾何形狀是構(gòu)成刀具切削性能評估的三要素。第39頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一1.刀具材料應(yīng)具備的性能（1）高的硬度和耐磨性（2）足夠的強(qiáng)度和韌性（3）高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性（4）有鍛造、焊接、熱處理、磨削加工等良好的工藝性（5）導(dǎo)熱性好，有利于切削熱傳導(dǎo)，降低切削區(qū)溫度，延長刀具壽命，便于刀具的制造，資源豐富，價(jià)格低廉。第40頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.常用刀具材料工具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼。硬質(zhì)合金有鎢鈷類硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金和鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金。陶瓷超硬刀具材料推廣使用新型刀具材料如涂層刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼等。

高速鋼和硬質(zhì)合金的主要物理力學(xué)性能見表2-1、2(p15)。第41頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一1．高速鋼它是一種加入較多鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金鋼。熱處理后硬度可達(dá)62～66HRC,抗彎強(qiáng)度約3.3GPa，有較高的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。切削溫度在500～650°C時仍能進(jìn)行切削。由于熱處理變形小、能鍛易磨，所以特別適合于制造結(jié)構(gòu)和刃型復(fù)雜的刀具，如成形車刀、銑刀、鉆頭、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。第42頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一按用途可分為：通用高速鋼和高性能高速鋼。按制造工藝可分為:

熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼和表面涂層高速鋼。按基本化學(xué)成份可分為:

鎢系和鉬系。

（1）高速鋼的分類

第43頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）常用高速鋼的牌號與性能通用型高速鋼W18Cr4V(18-4-1)由于鎢價(jià)高，熱塑性差，碳化物分布不均勻等原因，目前國內(nèi)外已很少采用。高性能高速鋼

高性能高速鋼是指在通用型高速鋼中增加碳、釩、鈷或鋁等合金元素，使其常溫硬度可達(dá)67～70HRC，耐磨性與熱穩(wěn)定性進(jìn)一步提高?？梢杂糜诩庸げ讳P鋼、高溫合金、耐熱鋼和高強(qiáng)度鋼等難加工材料。典型牌號有M42、5O1。粉末冶金高速鋼粉末冶金高速鋼是用高壓氬氣或純氮?dú)忪F化熔融的高速鋼鋼水而得到細(xì)小的高速鋼粉末，然后再熱壓鍛軋制成。適用于制造精密刀具、大尺寸(滾刀、插齒刀)刀具、復(fù)雜成形刀具、拉刀等。高速鋼的主要物理力學(xué)性能見表2-1(p15)。第44頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一硬質(zhì)合金以其優(yōu)良的性能被廣泛用作刀具材料。大多數(shù)車刀、端銑刀等均由硬質(zhì)合金制造；硬質(zhì)合金是由高硬度和高熔點(diǎn)的金屬碳化物(碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等)和金屬粘結(jié)劑(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工藝制成。硬質(zhì)合金刀具常溫硬度為89～93HRA，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達(dá)800～1000°C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高5～10倍。

2．硬質(zhì)合金第45頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一鎢鈷類（WC+Co）；鎢鈦鈷類（WC+TiC+Co）；添加稀有金屬碳化物類（WC+TiC+TaC+（NbC）+Co）；碳化鈦基類（TiC+WC+Ni+Mo）。（1）硬質(zhì)合金的分類

第46頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）常用硬質(zhì)合金的牌號及其性能鎢鈷類硬質(zhì)合金代號為YG，屬K類。合金中含鈷量愈高，韌性愈好，適合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)類硬質(zhì)合金，有較好的韌性、磨削性、導(dǎo)熱性，適合于加工產(chǎn)生崩碎切屑及有沖擊載荷的脆性金屬材料。鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金代號為YT，屬P類。它以WC為基體,添加TiC，用Co作粘結(jié)劑燒結(jié)而成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、耐磨性和耐熱性進(jìn)一步提高，但抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、特別是沖擊韌性明顯下降，適合于精加工。鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金代號為YW，屬M(fèi)類。它在YT(P)類硬質(zhì)合金中加入TaC或NbC，這樣可提高抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性、抗氧化能力、耐磨性和高溫硬度等。它既適用于加工脆性材料，又適用于加工塑性材料。常用硬質(zhì)合金的牌號與性能見表2-2（p18)。第47頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3．涂層刀具材料在韌牲較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韌性。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al203及其復(fù)合材料等,涂層厚度隨刀具材料不同而異。（1）TiC涂層硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削時能產(chǎn)生氧化鈦膜，減小摩擦及刀具磨損。（2）TiN涂層在高溫時能產(chǎn)生氧化膜，與鐵基材料摩擦系數(shù)較小，抗粘結(jié)性能好，并能有效降低切削溫度。第48頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（3）TiC—TiN復(fù)合涂層第一層涂TiC，與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂TiN,減少表面層與工件間的摩擦。（4）TiC-Al203復(fù)合涂層第一層涂TiC,與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂Al203可使刀具表面具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能。目前單涂層刀片已很少應(yīng)用，大多采用TiC-TiN復(fù)合涂層或TiC-Al2O3-TiN三復(fù)合涂層。第49頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一4．其它刀具材料以氧化鋁或以氮化硅為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐磨性、耐高溫性能好，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)是脆性大、抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，易崩刃，所以使用范圍受到限制；可用于鋼、鑄鐵類零件的車削、銑削加工。（1）陶瓷刀具材料（2）金剛石刀具材料

碳的同素異形體，在高溫、高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成，是目前人工制造出的最堅(jiān)硬物質(zhì)。由于硬度極高，耐磨性好，切削刃口鋒利，刃部表面摩擦系數(shù)較小，不易產(chǎn)生粘結(jié)或積屑瘤，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷等硬度達(dá)65～70HRC的材料。也可用于加工高硬度的非金屬材料，如石材、壓縮木材、玻璃等，還可加工有色金屬，如鋁硅合金材料以及復(fù)合難加工材料的精加工或超精加工。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低、脆性大，對振動敏感，只宜微量切削，與鐵有強(qiáng)烈的化學(xué)親合力，不能用于加工鋼材。第50頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（3）立方氮化硼立方氮化硼（CBN）是一種人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高溫、高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)化而成。它有很高的硬度及耐磨性，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性大，與鐵系金屬在1300℃時不易起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)熱性好，摩擦系數(shù)低。因此可用于高溫合金、冷硬鑄鐵、淬硬鋼等難加工材料的加工。第51頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

應(yīng)當(dāng)指出，加工一般材料大量使用的仍是普通高速鋼及硬質(zhì)合金，只有在加工難加工材料時，才考慮選用新牌號合金或高性能高速鋼，在加工高硬度材料或精密加工時，才考慮選用超硬材料。

習(xí)題:第52頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一四、刀具角度的選擇1.前角γO

（1）功用γO

刀刃鋒利，切屑變形切削力和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度，散熱體積刀具壽命第53頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一γo1Prγo2第54頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）選擇前角大小取決于：工件材料、刀具材料及加工要求。工件材料強(qiáng)度、硬度較低時，應(yīng)取較大前角，反之應(yīng)取較小的前角。加工塑性材料時，應(yīng)取較大前角，加工脆性材料時，應(yīng)取較小的前角。刀具材料韌性好（高速鋼），取較大前角，反之（硬質(zhì)合金）取較小前角。粗加工時，取較小前角，精加工時，取較大前角。

第55頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.后角αo

（1）功用αo

后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率（2）選擇后角大小取決于：切削厚度、工件材料及工藝系統(tǒng)剛度。切削厚度越大，后角越小；工件材料越軟、塑性越大，后角越大；工藝系統(tǒng)剛度較差時，適當(dāng)減小后角；

第56頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3.主偏角κr

和副偏角κr′

（1）功用κr和κr′

刀刃強(qiáng)度表面粗糙度背向力Fp殘留面積高度，散熱條件刀具壽命，進(jìn)給力Ff第57頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一kr1Kr’kr2FpFf第58頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）選擇工藝系統(tǒng)剛性較好時，主偏角取較小值；反之取較大值。副偏角大小取決于表面粗糙度（5°?15°)，粗加工時取大值，精加工取小值。第59頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一4.刃傾角λs

（1）功用（2）選擇主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動方向。加工一般鋼料和鑄鐵，無沖擊時：粗車λs

＝0°?－5°，精車λs

＝0°?+5°；有沖擊時：λs

＝－5°?－15°；特別大時：λs

＝－30°?－45°。切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時：λs

＝－30°?－45°。第60頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)常用金屬切削刀具與砂輪一、車刀1.硬質(zhì)合金焊接式車刀結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，抗振性能好，制造方便使用靈活。但刀片易產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋。車刀是金屬切削加工中使用最廣泛的刀具，它可以在普通車床、轉(zhuǎn)塔車床、立式車床、自動與半自動車床上，完成工件的外圓、端面、切槽或切斷等不同的加工工序。（圖2－13）圖2－13第61頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2-13幾種常用的車刀1－45°彎頭車刀；2－90°外圓車刀；3－外螺紋車刀；4－75°外圓車刀；5－成形車刀；6－90°外圓車刀；7－切斷刀；8－內(nèi)圓切槽刀；9－內(nèi)螺紋車刀；10－盲孔鏜刀；11－通孔鏜刀第62頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

2.硬質(zhì)合金機(jī)夾重磨式車刀避免焊接引起的缺陷，提高了刀具耐用度；刀桿可重復(fù)使用利用率較高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂紋。

3.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀1.不需刃磨，刀片材料能較好地保持原有力學(xué)性能、切削性能、硬度和抗彎強(qiáng)度。2.減少了刃磨、換刀、調(diào)刀所需的輔助時間，提高了生產(chǎn)效率。3.可使用涂層刀片，提高刀具耐用度。第63頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－16可轉(zhuǎn)位式車刀的組成第64頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、孔加工刀具

1.麻花鉆主要用于孔的粗加工，IT11級以下；表面粗糙度Ra25μm~6.3μm。1）麻花鉆的構(gòu)造圖2－182）麻花鉆的主要幾何參數(shù)（1）螺旋角β

指鉆頭最外緣處螺旋線的切線與鉆頭軸線的夾角。第65頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－18麻花鉆的組成和切削部分第66頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

螺旋角對切削過程的影響β

γf軸向力和扭矩切削輕快切削刃強(qiáng)度和散熱條件刀具壽命螺旋角的大小不僅影響排屑情況，而且它就是鉆頭的軸向前角。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角β=18°~

30°。黃銅、軟青銅：β=10°~

17°

輕合金、紫銅：β=35°~40°

高強(qiáng)度鋼、鑄鐵:圖β=10°~

15°2－13第67頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）頂角2φ

指兩主切削刃在與它們平行的平面上投影的夾角。（圖2－18b）螺旋角對切削過程的影響2φ

主切削刃長度單位切削刃上的負(fù)荷及軸向力鉆尖強(qiáng)度有利于散熱，提高鉆頭耐用度而扭矩第68頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（3）前角γo

是在正交平面內(nèi)測量的前刀面與基面間的夾角。（圖2－19）由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同的，由外緣向中心逐漸減小。在圖樣上，鉆頭的前角不予標(biāo)注，而用螺旋角表示。第69頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－19麻花鉆的幾何角度第70頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（4）后角αf

是在假定工作平面內(nèi)測量的切削平面與主后刀面之間的夾角。（圖2－19）為改善切削條件，并能與切削刃上變化的前角相適應(yīng)，而使各點(diǎn)的楔角大致相等，麻花鉆的后角刃磨時應(yīng)由外緣向中心逐漸增大。第71頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（5）橫刃角度

橫刃角度包括橫刃斜角ψ、橫刃前角γoψ、和橫刃后角α

oψ。（圖2－20）由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切削時因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生很大的軸向力。對于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。第72頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－20橫刃切削角度第73頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

2.擴(kuò)孔鉆用于對已鉆孔的進(jìn)一步加工，IT10~IT11級；表面粗糙度6.3

~3.2μm。（1）擴(kuò)孔鉆的類型

（2）擴(kuò)孔鉆與麻花鉆的比較

圖2－211）刀齒數(shù)多（3～4個），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)；2）刀體強(qiáng)度和剛性較好；3）沒有橫刃，改善了切削條件。因此，大大提高了切削效率和加工質(zhì)量。第74頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第75頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

3.鉸刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，IT6~IT8級；表面粗糙度1.6

~0.4μm。（1）鉸刀的類型

（2）鉸刀與擴(kuò)孔鉆的比較

圖2－221）刀齒數(shù)多（6～12個），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)；2）刀體強(qiáng)度和剛性較好（容屑槽淺，芯部直徑大）；因此，鉸孔的加工質(zhì)量更好。第76頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－22鉸刀的類型（a）直柄機(jī)用鉸刀（b）錐柄機(jī)用鉸刀c）硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀（d）手用鉸刀（e）可調(diào)節(jié)手用鉸刀（f）套式機(jī)用鉸刀（g）直柄莫式圓錐鉸刀（h）手用1:50錐度鉸刀第77頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－23鉸刀的結(jié)構(gòu)第78頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一三、銑刀

1.銑刀的幾何角度主要用于平面、臺階、溝槽和各種成形面的加工。（圖）1）圓柱銑刀的幾何角度

圖2－24

前角為了便于制造，規(guī)定圓柱銑刀的前角用法平面前角γn表示。銑削鋼件：γo=10°～20°銑削鑄鐵件：γo=5°～15°第79頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖銑刀種類第80頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－24圓柱銑刀的幾何角度第81頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

后角圓柱銑刀的后角是用正交平面后角αo表示。（圖）粗加工：αo＝12°精加工：αo＝16°

螺旋角圓柱銑刀的螺旋角β就是其刃傾角λ它能使切削刃逐漸切入和切離工件，而且同時工作齒數(shù)較多，故能提高銑削過程的平穩(wěn)性。粗齒銑刀：β＝40°～60°細(xì)齒銑刀：β＝

30°～35°第82頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2）端銑刀的幾何角度

端銑刀的每個刀齒類似車刀，有主、副切削刃和過渡刃。在正交平面系內(nèi)端銑刀的標(biāo)注角度有：γo、αo、kr、k’r和λs。圖2－25

2.硬質(zhì)合金端銑刀第83頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－25端銑刀的幾何角度第84頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

3.銑削方式及合理選用銑削方式是指銑削時銑刀相對于工件的運(yùn)動和位置關(guān)系。不同的銑削方式對刀具的耐用度、工件的加工表面粗糙度、銑削過程的平穩(wěn)性及切削加工的生產(chǎn)率等都有很大的影響。（1）圓周銑削法（周銑法）

周銑法有兩種銑削方式：逆銑法和順銑法。第85頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一1）逆銑逆銑時，刀齒的切削厚度從ac=0至acmax。當(dāng)ac=0時，刀齒在工件表面上擠壓和摩擦，刀齒較易磨損。同時，工件表面受到較大的擠壓應(yīng)力，冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重，更加劇刀齒磨損，并影響已加工表面質(zhì)量。此外，逆銑時刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給力FfN朝上有挑起工件的趨勢，這就要求工件裝夾緊固。但是逆銑時刀齒是從切削層內(nèi)部開始工作的，當(dāng)工件表面有硬皮時，對刀齒沒有直接影響；同時作用于工件上的進(jìn)給力Ff與其進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的絲杠螺母始終保持良好的右側(cè)面接觸，因此進(jìn)給速度比較平穩(wěn)。（圖）銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進(jìn)給方向相反。（圖2－28）第86頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－28逆銑與順銑（a）逆銑（b）順銑第87頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第88頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2）順銑

順銑時，刀齒的切削厚度從acmax到ac=0。容易切下切削層，刀齒磨損較少，已加工表面質(zhì)量較高。順銑法可提高刀具耐用度2～3倍。但在順銑過程中，作用于工件上的進(jìn)給力Ff與其進(jìn)給方向相同，此時如果銑床工作臺下面的傳動絲杠與螺母之間的間隙較大，則力Ff有可能使工作臺連同絲杠一起沿進(jìn)給方向移動，導(dǎo)致絲杠與螺母之間的間隙轉(zhuǎn)移到另一側(cè)面上去，引起進(jìn)給速度時快時慢，影響工件表面粗糙度，有時甚至?xí)蜻M(jìn)給量突然增加很多而損壞銑刀刀齒。因此，采用順銑法加工時，要求銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有消除絲杠螺母間隙的裝置。此外，用順銑法加工時，要求工件表面沒有硬皮，否則銑刀很易磨損。（圖）銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進(jìn)給方向相同。（圖）第89頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）端面銑削法（端銑法）

1）對稱銑削刀齒切入工件與切出工件的切削厚度ac相同者稱為對稱銑削。（圖2－29a）2）不對稱銑削刀齒切入時的切削厚度小于或大于切出時的切削厚度者稱為不對稱銑削。（圖2－29bc）第90頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－29端面銑削方式第91頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一四、拉刀

1.拉刀的類型拉削加工質(zhì)量好，生產(chǎn)率高。拉刀壽命長，并且拉床結(jié)構(gòu)簡單。但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較麻煩，價(jià)格較高，因而多用于大量和批量生產(chǎn)的精加工。第92頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖拉刀的類型第93頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

2.拉刀的結(jié)構(gòu)頭部——與機(jī)床連接，傳遞運(yùn)動和拉力。頸部——頭部和過渡錐連接部分。過渡錐部——使拉刀容易進(jìn)入工件孔中，起對準(zhǔn)中心的作用。前導(dǎo)部——起導(dǎo)向和定心作用，防止拉刀歪斜，并可檢查拉削前孔徑是否太小，以免拉刀第一刀齒負(fù)荷太大而損壞。切削部——切除全部的加工余量，由粗切齒、過渡齒和精切齒組成。校準(zhǔn)部——起校準(zhǔn)和修光作用，并作為精切齒的后備齒。后導(dǎo)部——保持拉刀最后幾個刀齒的正確位置，防止拉刀即將離開工件時，工件下垂而損壞已加工表面。尾部——防止長而重的拉刀自重下垂，影響加工質(zhì)量和損壞刀齒。圖2－30第94頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－30圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)1－頭部；2－頸部；3－過渡圓錐；4－前導(dǎo)部5－切削部；6－校準(zhǔn)部；7－后導(dǎo)部；8－尾部第95頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

3.刀齒幾何參數(shù)1）齒升量af

前、后兩刀齒半徑或高度之差。af

影響拉刀強(qiáng)度及拉床負(fù)荷；難以切下很薄的金屬層，容易磨損刀齒，加工表面也不光潔af粗切齒：

af=0.02~

0.20mm

精切齒：af=0.005~0.015mm圖2－31第96頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2）齒距p

相鄰兩刀齒之間的軸向距離。確定齒距的大小時，應(yīng)考慮拉削的平穩(wěn)性及足夠的容屑空間。粗切齒的齒距按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

過渡齒的齒距：精切齒的齒距：當(dāng)p>10mm時，當(dāng)p≤10mm時,（便于制造）圖2－31第97頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－31拉刀切削部分的主要幾何參數(shù)第98頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3）前角γo

根據(jù)工件材料選擇。4）后角αo

為使刀齒前刀面重磨之后，直徑變小較慢，以及延長拉刀的使用壽命，拉刀的后角應(yīng)取較小值。5）刃帶寬度ba1

其作用是制造時便于控制刀齒直徑、保持切削過程的穩(wěn)定性和重磨后保持直徑不變。圖2－31第99頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

4.拉削方式1）分層式拉削2）分塊式拉削可獲得較高的表面質(zhì)量，但拉刀長度較長，生產(chǎn)率較低。（圖）拉刀長度短，生產(chǎn)率高，但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，拉削后的工件表面比較粗糙。（圖）3）綜合式拉削綜合了上述兩種拉削方式的優(yōu)點(diǎn)，拉刀短，生產(chǎn)率高，加工表面也較光潔。（圖）第100頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一分層式拉削第101頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一分塊式拉削第102頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一綜合式拉削第103頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一五、齒輪刀具1.齒輪刀具的類型（1）成形法齒輪刀具（2）展成法齒輪刀具圖2－32利用齒輪的嚙合原理加工齒輪。常用的展成法齒輪刀具：滾齒刀、插齒刀、剃齒刀等第104頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－32成形齒輪銑刀第105頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.插齒刀（1）插齒刀的基本工作原理

圖2－33（2）插齒刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（3）插齒刀的選用

圖第106頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－33插齒刀的基本工作原理第107頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第108頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第109頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.齒輪滾刀（1）齒輪滾刀的工作原理

（2）齒輪滾刀的基本蝸桿

（3）齒輪滾刀的選用

圖2－35圖2－36第110頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－35齒輪滾刀的工作原理第111頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－36齒輪滾刀的基本蝸桿與刀刃位置第112頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一六、砂輪1.磨料直接擔(dān)負(fù)切削工作。2.粒度磨料顆粒的大小。粒度對加工表面粗糙度和磨削生產(chǎn)率影響較大。粗磨用粗粒度（30?！?6＃）

精磨用細(xì)粒度（60?！?20＃）

磨削硬度低、塑性大的工件材料和磨削面積較大時，為避免砂輪堵塞，可采用粗粒度的砂輪2－13第113頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3.硬度指砂輪工作表面的磨粒在磨削力的作用下脫落的難易程度。工件材料較硬時，選用較軟的砂輪；工件與砂輪接觸面積大，工件的導(dǎo)熱性差時，選用較軟的砂輪；精磨或成形磨削，選用較硬的砂輪；粗磨時應(yīng)選用較軟的砂輪。4.結(jié)合劑將磨料粘結(jié)一起，使砂輪具有必要的形狀和強(qiáng)度的材料。第114頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一5.組織指砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者間的體積比例關(guān)系。組織號越大，磨粒所占體積越小，表明砂輪越疏松。這樣，氣孔就越多，砂輪不易被切屑堵塞，同時可把冷卻液或空氣帶入磨削區(qū)，使散熱條件改善。6.砂輪的形狀、尺寸及代號第115頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)金屬切削機(jī)床的基本知識一、機(jī)床的分類及型號1.機(jī)床的分類機(jī)床的品種規(guī)格繁多，為便于區(qū)別、使用和管理，必須加以分類。對機(jī)床的分類方法有以下幾種：第116頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一鉆床按加工性質(zhì)、所用刀具和機(jī)床用途分齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床鏜床磨床拉床特種加工機(jī)床鋸床車床其它機(jī)床第117頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一按機(jī)床的通用性程度分通用機(jī)床專門化機(jī)床專用機(jī)床按機(jī)床工作精度分普通機(jī)床精密機(jī)床高精度機(jī)床第118頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.機(jī)床的技術(shù)參數(shù)與尺寸系列機(jī)床的技術(shù)參數(shù)是表示機(jī)床的尺寸大小和加工能力的各種數(shù)據(jù)，一般包括：主參數(shù)，第二主參數(shù)，主要工作部件的結(jié)構(gòu)尺寸，主要工作部件的移動行程范圍，各種運(yùn)動的速度范圍和級數(shù)，各電機(jī)的功率，機(jī)床輪廓尺寸等。3.機(jī)床的型號編制第119頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

C

A

6

1

40類別代號（車床類）結(jié)構(gòu)特性代號（結(jié)構(gòu)不同）組別代號（落地及臥式車床組）系別代號（臥式車床系）主參數(shù)代號（最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm）舉例：第120頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、機(jī)床的運(yùn)動1.工件表面的形成方法1）機(jī)械零件上常見的表面（圖2－48）2）零件表面的形成（圖2－49）形成發(fā)生線的方法軌跡法（圖2－50a）成形法（圖2－50b）相切法（圖2－50c）展成法（圖2－50d）是一條母線沿一條導(dǎo)線運(yùn)動而形成。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為表面發(fā)生線。圖第121頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－48機(jī)械零件上常見的表面第122頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－49零件表面的形成第123頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第124頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－50形成發(fā)生線所需的運(yùn)動1－刀尖或切削刃；2－發(fā)生線；3－刀具軸線的運(yùn)動軌跡第125頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.機(jī)床的運(yùn)動就機(jī)床上運(yùn)動的功能來看，可區(qū)分為表面成形運(yùn)動、切入運(yùn)動、分度運(yùn)動、調(diào)位運(yùn)動和其它運(yùn)動等。（1）表面成形運(yùn)動是保證得到工件要求的表面形狀的運(yùn)動。它是機(jī)床上最基本的運(yùn)動，是機(jī)床上的刀具和工件為了形成表面發(fā)生線而作的相對運(yùn)動。例如圖2－50（a）中的A1和A2。第126頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）切入運(yùn)動使刀具切入工件表面一定深度，以使工件獲得所需的尺寸。（3）分度運(yùn)動工作臺或刀架的轉(zhuǎn)位或移位，以順序加工均勻分布的若干個相同的表面或使用不同的刀具作順次加工。（4）調(diào)位運(yùn)動根據(jù)工件的尺寸大小，在加工之前調(diào)整機(jī)床上某些部件的位置，以便于加工。第127頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（5）其它運(yùn)動如刀具快速趨近工件或退回原位的空程運(yùn)動，控制運(yùn)動的開、停、變速、換向的操縱運(yùn)動等。三、機(jī)床的傳動1.機(jī)床傳動的組成（1）執(zhí)行件

是執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動的部件，如主軸、刀架、工作臺等，其任務(wù)是裝夾刀具或工件，直接帶動它們誤差一定形式的運(yùn)動（旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動），并保證運(yùn)動軌跡的準(zhǔn)確性。為了實(shí)現(xiàn)加工過程中所需的各種運(yùn)動，機(jī)床必須有執(zhí)行件、運(yùn)動源和傳動裝置三個基本部分。第128頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）運(yùn)動源

是為執(zhí)行件提供運(yùn)動和動力的裝置，如交流異步電動機(jī)、直流或交流調(diào)速電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。（3）傳動裝置（傳動件）

是傳遞運(yùn)動和動力的裝置，通過它將運(yùn)動和動力從動力源傳至執(zhí)行件，使執(zhí)行件獲得運(yùn)動速度和方向的運(yùn)動，并使有關(guān)執(zhí)行件之間保持某種確定的相對運(yùn)動關(guān)系。第129頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.傳動鏈機(jī)床上為了得到所需的運(yùn)動，需要通過一系列的傳動件把執(zhí)行件與運(yùn)動源（如把主軸和電機(jī)），獲者把執(zhí)行件和執(zhí)行件（例如主軸和刀架）之間聯(lián)系起來，稱為傳動聯(lián)系。構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列順序排列的傳動件，稱為傳動鏈。（1）外聯(lián)系傳動鏈

它是聯(lián)系運(yùn)動源（如電動機(jī)）和機(jī)床執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺等）之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，但不要求運(yùn)動源和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。（圖）第130頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－51車床的傳動原理圖第131頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一（2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈

當(dāng)傳動鏈的兩個末端件的轉(zhuǎn)角或移動量之間有嚴(yán)格的比例關(guān)系要求時，該傳動鏈稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。（圖）3.傳動原理圖用一些簡單的符合表示各執(zhí)行件、運(yùn)動源之間傳動聯(lián)系的圖形，稱為傳動原理圖。（圖）第132頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一4.轉(zhuǎn)速圖用來表達(dá)傳動系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律和傳動副速比的圖形，稱為轉(zhuǎn)速圖。它可以用來擬定新的傳動系統(tǒng)，也可以用來對現(xiàn)有的機(jī)床傳動系統(tǒng)進(jìn)行分析和比較。（圖2－52）圖2－52主運(yùn)動傳動鏈的傳動路線表達(dá)式（傳動結(jié)構(gòu)式）第133頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－52某車床主運(yùn)動轉(zhuǎn)速圖第134頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一5.傳動系統(tǒng)圖圖2－536.運(yùn)動平衡式為了表達(dá)傳動鏈兩個末端件計(jì)算位移之間的數(shù)值關(guān)系，常將傳動鏈內(nèi)各傳動副的傳動比相連乘組成一個等式，稱為運(yùn)動平衡式。第135頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－53主運(yùn)動傳動系統(tǒng)圖第136頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)車床一、CA6140臥式車床1.CA6140臥式車床的組成和主要技術(shù)參數(shù)車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面、端平面和各種內(nèi)外螺紋面等。（圖2－54）2.傳動系統(tǒng)圖2－56第137頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－54臥式車床的典型加工工序第138頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－56CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖第139頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、立式車床和單軸自動車床1.立式車床圖2－572.單軸自動車床第140頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－57立式車床1－底座；2－工作臺；3－側(cè)刀架；4－立柱；5－垂直刀架；6－橫梁；7－頂梁第141頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)齒輪加工機(jī)床按形成輪齒的原理可分為成形法和展成法兩大類。成形法加工出來的漸開線齒廓是近似的，加工精度低，且生產(chǎn)率低。因此主要用于單件小批和加工精度要求不高的修配行業(yè)。展成法的加工精度和生產(chǎn)率較高，因而在齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛。屬于展成法的有滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等第142頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一一、滾齒機(jī)1.滾齒原理依照交錯軸螺旋齒輪嚙合原理。滾齒時的成形運(yùn)動是滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動組成的復(fù)合運(yùn)動，這個復(fù)合運(yùn)動稱為展成運(yùn)動。再加上滾刀沿工件軸線垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動，就可切出整個齒長。（圖2－59）2.滾切直齒圓柱齒輪圖2－60（1）展成運(yùn)動傳動鏈

滾刀（B11）－4－5－ux－6－7－工作臺（B12）（2）主運(yùn)動傳動鏈

電動機(jī)－1－2－uv－3－4－滾刀（B11）（3）軸向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈

工作臺（B12）－7－8－uf－9－10－刀架（A2）第143頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－59滾齒原理1－滾刀；2－工件第144頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－60滾切直齒圓柱齒輪的傳動原理圖第145頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3.滾切斜齒圓柱齒輪（1）機(jī)床的運(yùn)動和傳動原理圖

（2）差動運(yùn)動傳動鏈

刀架（A21）－12－13－uy－14－15－（合成）－6－7－ux－工作臺（B22）

圖2－61（b）圖2－61（a）4.Y3150型滾齒機(jī)第146頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－60滾切斜齒圓柱齒輪的傳動原理圖第147頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、插齒機(jī)1.插齒原理插齒機(jī)加工原理類似一對圓柱齒輪相嚙合，其中一個是工件，另一個是具有齒輪形狀的插齒刀。（圖2－64）（1）展成運(yùn)動傳動鏈

2.插齒機(jī)的傳動原理（2）主運(yùn)動傳動鏈

（3）圓周進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈

插齒刀轉(zhuǎn)動－蝸桿副B－9－8－10－ux－11－12－蝸桿副C－工作臺電動機(jī)M－1－2－uv－3－4－5－曲柄偏向盤A－插齒刀主軸曲柄偏心盤A－5－4－6－uf－7－8－9－蝸桿副B－插齒刀轉(zhuǎn)動圖第148頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－64插齒原理及所需運(yùn)動第149頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第150頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第七節(jié)其它各類機(jī)床一、磨床用磨料、磨具（砂輪、砂帶、油石、研磨料）為工具對工件進(jìn)行切削加工的機(jī)床，統(tǒng)稱為磨床。磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬鋼和高硬度材料零件的精加工。第151頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一1.外圓磨床（1）M1432A型萬能外圓磨床

（2）無心外圓磨床

2.平面磨床第152頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、銑床三、刨床和拉床四、鉆床和鏜床第153頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)機(jī)床夾具一、概述為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面，必須在加工前將工件裝夾在機(jī)床上或解決中。1.工件的裝夾（1）裝夾的目的實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊第154頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程。

夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。

（2）裝夾的方法1）直接找正裝夾

效率低，找正精度較高；適用單件小批量中形狀簡單的工件。

第155頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一3）夾具裝夾2）劃線找正裝夾通用性好，但效率低，精度不高；適用于單件小批量中形狀復(fù)雜的鑄件。

操作簡單，效率高，容易保證加工精度，適用于各種生產(chǎn)類型。第156頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一2.機(jī)床夾具的用途

機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床或刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。（圖）

3.機(jī)床夾具的分類按夾具的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)分通用夾具專用夾具可調(diào)夾具和成組夾具專用夾具第157頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－99尾座套筒銑鍵槽夾具1－油缸；2－杠桿；3－拉桿；4－壓板；5－夾具體6－對刀裝置；7－定向鍵；8－V形塊；9－限位螺釘?shù)?58頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一4.機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的組成定位元件夾緊裝置對刀、引導(dǎo)元件其它裝置或元件夾具體連接元件第159頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一二、基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)用于確定零件上其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（圖）在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。（圖）1、粗基準(zhǔn)2、精基準(zhǔn)3、輔助基準(zhǔn)4、主要基準(zhǔn)5、附加基準(zhǔn)在加工中或加工后用來測量工件時采用的基準(zhǔn)在裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所采用的基準(zhǔn)在工序圖上使用的基準(zhǔn)。加工、測量、裝配過程中使用的基準(zhǔn)。第160頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－102鉆套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)第161頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－103齒輪的裝配基準(zhǔn)第162頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一圖2－104工件鉆孔工序簡圖第163頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一三、工件在夾具中的定位設(shè)計(jì)合理的定位方法、定位裝置有足夠的定位精度六點(diǎn)定位原理

定位的任務(wù)

定位的原理1、

六點(diǎn)定位原理

用適當(dāng)分布的六個支承點(diǎn)消除工件的六個自由度，使工件在夾具中位置完全確定，這個原理稱為六點(diǎn)定位原理。（圖示）第164頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

圖2－105工件在空間的自由度與工件六點(diǎn)定位第165頁，共191頁，2023年，2月20日，星期一

工件限制幾個、限制哪幾個自由度完全取決于加工技術(shù)要求。（圖示）限制自由度與加工技