《机械制造基础》课程PPT教学课件（下册）第3章 常用金属切削

第3章常用金属切削加工 31车削加工 3.2铣削加工 3.3钻削和镗削加工 34刨削和拉削加工 3.5磨削加工

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件的安装 3.1.2车的艺特点 3.1.3车的应用

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 卡上的卡瓜 动的,能以工件的外圆面自动 盘的制造误差 用后磨掼的影响,定位精度 巖n3整工件三下搂宣提 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 定位精度可达005m,此时的定位基准是装找正的表面四术卡美使用直分找正时, 适合 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 校正角铁平面与主 轴轴线 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。宽 图3-4、图3-5

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

配重块 图3-1 图3-2 图3-3 图3-4 图3-5

图3－1 图3－2 图3－3 图3－4 图3－5

5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 螺母 1100:0. (a)锥度心轴 (b)圆柱面心轴 图36a)所示为带锥度(一般为1/10001/2000)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11.5时 由于孔短,套装在带锥度的心轴上容易歪斜,不能保证定位的可靠性,此时可采 用囻柱面心轴,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

• 5. 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3-6 a）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。 拧紧螺杆时,便带动锥度套筒向左 弹性心轴工件锥度套筒 移动,使具有开口的弹性心轴胀开 车床主轴 螺杆 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

• 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车别的艺持点 1.易于保证加工面间的位置精度 方法可知,回转体工件 及端面 堕县有回二回转轴线因比次夹可 依 镜娱森 转面间 度及 盗度的表雷面仙线造计乳体击订金准成门的 间的垂 2.切削过程比较平稳 除了车断续闻之外:一情况下车过程是连绣进行的,不像锆到和刨削 切削深度a和进给量f一定时,切削层的截面尺寸a和a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,难以得到很光活的表面。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(a<0.15m)和进给量(f<O.1m/r)以及很高的切 速度(υ≈30m/min),进行精细车削,加工精度可达IT6IT5,表面粗糙度Ra 值达0.10.4m。 4.刀具简单 车刀是刀具中最简单的一种·制造丶刃磨和安装均较方便’这就便于根据具体加 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

3.1.2 车削的工艺特点 • 1. 易于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车别的应用 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。 f (a)车端面 (b)车外圆 (c)车圆锥 (d)切槽或切断 (e)车螺纹 (f)钻中心孔 (g)钻孔 (h)镗孔 (i)车成形面 (j)滚花 图3-8

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。 工件 四爪卡盘 花盘 定位块 图3-9

• 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(长径比L/D≈0.30.8)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

• 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