机械制造技术基础张世昌第2章机械制造过程基础知识

1、2022-4-281 机械制造过程基础知识 切削与磨削原理 机械加工质量 机械加工工艺过程设计 机械制造技术新发展 机器的装配工艺 机械制造技术概论2022-4-282本章要点机械制造工艺零件机械加工方法定位原理与定位误差刀具材料与刀具几何角度机床与夹具2022-4-2832022-4-2842022-4-285200.07210.8图2-1 阶梯轴 P433240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.2212022-4-2862134图2-2 多工位加工1：装卸工件 2：钻孔 3：扩孔 4：绞孔2022-4-287a）立轴转塔车床的一个复合工步

2、b）钻孔、扩孔复合工步图2-3 复合工步2022-4-288 将组成机器的零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起，构成合格机械产品的过程。最后阶段 包括：组装、部装、总装、调试、检验、试车、涂装与包装等 装配工序在一个工作地点，由一个或一组工人所连续完成的那一部分装配工作装配工步装配工序的组成部分，在装配工步中，装配对象、装配工具和装配方法均不改变装配操作装配工步中各个装配动作 2022-4-289：计划期内应当生产的产品数量 （2-1）单件小批生产批量生产大批大量生产 P45，表2-3式中 Q 产品年产量（件/年）； n 每台产品中该零件数量（件/台）； 备品率； 废品率。分成2

3、022-4-28102022-4-2811 零件表面通常可看成是一条母线沿着另一条导线运动的轨迹。母线与导线统称为形成表面的生线（生成线或成形线）；切削加工实现？切削加工时刀具的切削刃与工件的相对运动实现表面切削成形。P46 图2-4形成零件表面的方法包含如下几种：2022-4-2812生线均由轨迹运动生成；刀刃的形状直接获得工件生线；工件的一条生线即为刀刃运动轨迹的包络线；工件的一条生线即为刀刃运动轨迹的包络线，且包络线需通过刀具与工件之间的范成运动生成。a）轨迹法 b）成形法c）相切法 d）展成法图2-5 零件表面成形方法2022-4-2813 指直接切除工件上的余量形成加工表面的运动。主

4、运动的速度即切削速度，用vc（m/s）表示。 主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动，可以由刀具来完成，也可以由工件来完成；可以是直线运动（用 T 表示），也可以是回转运动（用 R 表示）。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产生了不同的加工方法。 指为不断把余量投入切削的运动。进给运动的速度用进给量（fmm/r）或进给速度（vf mm/min）表示。 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。如调整切削深度，工件分度等。3种2022-4-2814 外圆磨无心磨车铣加工滚压加工铣削成形磨（横磨）主运动 进给运动表2-4 外圆表面加工方法 刀 具T/ RT主运动 进给运动 工 件表

5、 面 成 形 原 理 图RRRRRTRRT/ R车削成形车削拉削研磨5种2022-4-2815表2-5 内圆表面加工方法表 面 成 形 原 理 图钻扩铰镗拉挤行星式内圆磨主运动 进给运动刀 具主运动 进给运动工 件RRTRRT/ RTRTRTTRTT内圆磨无心磨2022-4-2816主运动 进给运动表2-6 平面加工方法刀 具主运动 进给运动工 件表 面 成 形 原 理 图RTRTTT刨插周铣端铣平磨端面平磨车拉T2022-4-2817车螺纹板牙主运动 进给运动表2-7 螺纹加工方法刀 具主运动 进给运动工 件表 面 成 形 原 理 图RTRRTTR滚压丝锥铣螺纹梳形铣刀旋风铣磨螺纹RR202

6、2-4-2818主运动 进给运动表2-8 齿形加工方法刀 具主运动 进给运动工 件表 面 成 形 原 理 图RTRTTR/TRRR/T铣齿指状铣刀铣齿成形磨齿滚齿剃齿插齿蜗杆砂轮磨齿碟形砂轮磨齿锥形砂轮磨齿2022-4-2819 若主运动为往复运动时，其平均速度为： (/ )1000cD nvm s（2-2）式中 n 主运动转速（r/s）； d 刀具或工件的最大直径（mm）。式中 nr 主运动每秒钟往复次数（str/s）； l 往复运动行程长度（mm）。2(/ )1000rcl nvm s （2-3）2022-4-2820P55 （2-6）rDfhsin （2-7）sinfbD图2-6 切削层

7、截面bDhD = ffdwDmapa）rhDbD = apb）c）2022-4-28212022-4-2822 定位定位：使工件待加工表面加工后满足尺寸、位置精度要求，需占有某个正确的位置；保持该正确位置不动，需夹紧夹紧；而工件装夹依赖于相关的基准。 图2-7 定位支座零件2022-4-2823 表2-9a 支座零件第1工序（车削）2022-4-2824图2-9b 支座零件第1工序（钻孔）2022-4-2825图2-9c 支座零件第3工序（钻、锪 4 分布孔）2022-4-2826图2-9d 支座零件第4工序（磨内孔、端面）图2-9e 支座零件第5工序（磨外圆、台阶面）P592022-4-28

8、27 装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。 使工件在机床或夹具上占有正确位置； 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。2022-4-2828 图2-9 直接找正安装毛坯孔加工线找正线 图2-10 划线找正安装2022-4-2829图2-11 工件在夹具上装夹（滚齿夹具）2022-4-2830图 2-12 六点定位原理XZY 要确定其空间位置，就需要限制其 6 个自由度 将 6 个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6 个自由度，这就是六点定位原理。 任何一个物体在空间直角坐标系中都有 6 个自由度用 表示cbaZYX,2022-4-2831图 2-13 工件以平面3

9、点定位XYZ 与理论力学、机构学自由度概念差别 位置不定度 夹紧与定位概念分开 工件、夹具是弹性体 ：“点”的含义 对自由度的限制，与实际接触点不同 2022-4-2832工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。不完全定位主要有两种情况： 工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无意义）。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。 工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就够了。 2022-4

10、-2833ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd） e）ZYXf）ZYX图2-14 工件应限制的自由度2022-4-2834图2-1X 欠定位示例XZYa）b）BB B2022-4-28352022-4-2836 （桌子与三角架）图2-1X 过定位分析2022-4-2837 图2-16 过定位示例a）ZYXYc）ZYXYb）ZYYX2022-4-2838 图2-17 过定位示例XYa）ZYb）ZYXY2022-4-2839 D1D2d2d1lTl21LTL21lTl21LTL21bmin1min22 LlTTDb图2-X 一面两孔定位干涉分析2022-4-2840图2-18 定位误差HOAO1

11、O2DW2022-4-28411）由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的定位误差，称为基准位置误差，如图2-18所示例子。2）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。bDWa图2-19 由于基准不重合引起的定位误差工序基准 定位基准2022-4-2842在采用调整法加工时，工件的定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。因此计算定位误差，首先要找出工序尺寸的工序基准，然后求其在工序尺寸方向上的最大变动量即可。用几何方法计算定位误差通常要画出工件的定位简图，并在图中夸张地画出工件变动的极限位置；然后运用三角几何知识，求出工序基准在加工尺寸方向

12、上的最大变动量，即为定位误差。2022-4-2843 当工件孔径为最大，定位销的直径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量，即无论工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂直于孔心轴线，其定位误差均为： DW = Dmax dmin （2-8）式中 DW 定位误差 Dmax工件定位孔最大直径 dmin夹具定位销最小直径【解】【例2-1】图2-20所示为孔与销间隙配合的情况，若工件的工序基准为孔心，试确定其定位误差。图2-20a 孔与销间隙配合时的定位误差DmaxdminODWO1O22022-4-2844图2-20b 孔与销间隙配合固定边接触时定位误差DmaxO1DminO

13、DWO2 DW = （Dmax Dmin） = TD （2-9）1212定心定位支承定位2022-4-2845【例2-2】工件在V型块上定位铣键槽，计算定位误差【解】要求保证的工序尺寸和工序要求：槽底至工件外圆中心的距离H（或槽底至外圆下母线的距离H1，或槽底至外圆上母线的距离H2 ）；键槽对工件外圆中心的对称度 OA =Sin(/ 2)OB =Sin(/ 2)d对上式求全微分，得到：d(OA) =Sin(/ 2)1 d(d) Sin(/ 2)1 d()图2-21 外圆表面在V型块上的定位误差HBOA2022-4-2846以微小增量代替微分，并将尺寸误差视为微小增量，且考虑到尺寸误差可正可负，

14、各项误差均取最大值，得到工序尺寸H的定位误差： 2cos22sin4sin22dDWdTT（2-10）式中 Td 工件外圆直径公差； T V型块两斜面夹角角度公差。若忽略V型块两斜面夹角的角度公差，可以得到用V型块对外圆表面定位，当工序基准为外圆中心时，在垂直方向（图2-33中尺寸H方向）上的定位误差为： 2sin2dDWT（2-11）2022-4-2847若工件工序基准为外圆下母线或上母线时，用同样方法可求出其定位误差分别为：图2-21 外圆表面在V型块上的定位误差c）b）H2BdOH1BOAC111122sin21122sin2dDWdDWTT（2-12）2022-4-28482022-4

15、-2849P55 （2-6）rDfhsin （2-7）sinfbD图2-6 切削层截面bDhD = ffdwDmapa）rhDbD = apb）c）2022-4-2850a）焊接式车刀b）整体式车刀c）机夹式车刀图2-X 车刀的结构2022-4-2851（主剖面坐标系）主切削刃主后刀面前刀面副切削刃主剖面 PoA1）基面 Pr ：通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面。基面与刀具底面平行。切削平面 Ps基面 Pr图2-X 车刀主剖面坐标系2）切削平面 Ps：通过切削刃选定点与主切削刃相切且垂直于基面Pr的平面。3）主剖面 Po：通过切削刃选定点垂直于基面Pr和切削平面 Ps的平面。2022-4

16、-28522022-4-2853ArA 向f图2-X 车刀的主要角度0000rrs0q 用硬质合金车刀切削钢件，o取1020；切削灰铸铁，o取515；切削铝及铝台金，o取2535；切削高强度钢，o取-5 -10。2022-4-2854ArA 向f图2-X 车刀的主要角度0000rrs0q 粗加工和承受冲击载荷的刀具，为了使刀刃有足够强度，后角可选小些，一般为46；精加工时切深较小，为保证加工的表面质量，后角可选大一些，一般为812。2022-4-2855q 主偏角应根据加工对象正确选取，车刀常用的主偏角有45、60、75、90几种。ArA 向f图2-X 车刀的主要角度0000rrsr2022-

17、4-2856rAA 向f图2-X 车刀的主要角度0000rrsrq 在切深、进给量和主偏角相同的情况下，减小副偏角可使残留面积减小，表面粗糙度降低。2022-4-2857a）b）c）图2-X 刃倾角对排屑方向的影响5）刃倾角s切削平面内测量，是主切削刃与基面的夹角。当刀尖是切削刃最高点时,s定为正值；反之位负。q s影响刀尖强度和切屑流动方向。粗加工时为增强刀尖强度，s常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，s常取正值或零。2022-4-28582022-4-28592022-4-2860工作(角度)坐标系2022-4-28612022-4-28622022-4-2863刀具安装对工作角度

18、的影响图2-X 车刀安装高度对工作角度的影响re=r0e=0a） 0e0b） 0e0c） rer rer 2022-4-28642022-4-2865切削速度的方向2022-4-28662022-4-28672022-4-2868 式中角是主运动方向与合成切削速度方向间的夹角。进给运动对工作角度的影响（图2-37）0e=0-0e=0+ 0PsPes图2-37 切断刀的工作角度fx00000ee（2-14）（2-15a）tanWfD2022-4-2869 （图2-38）tanfwfd 在进给剖面，有：将其换算到主剖面内得到：在主剖面内：oeooeotantansinsinfrrwfDO O图2-

19、38 外圆车刀工作角度ffoeoedwooforACAO vf B C B f O dwf ffefef ffefe2022-4-28702022-4-28712022-4-2872计算示意图oeo2022-4-28732022-4-28741）高的硬度和耐磨性2）足够的强度和韧性3）较好的热硬性4）良好的工艺性5）经济性2022-4-2875刀具材料种类很多，常用的有工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢）、硬质合金、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。2022-4-2876表2-15 常用高速钢牌号及其应用范围类别牌 号

20、主 要 用 途普通高速钢W18Cr4V广泛用于制造钻头、绞刀、铣刀、拉刀、丝锥、齿轮刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求热塑性好和受较大冲击载荷的刀具，如轧制钻头等W14Cr4VmnRe用于制造要求热塑性好和受较大冲击载荷的刀具，如轧制钻头等高性能高速钢高碳95W18 Cr4V用于制造对韧性要求不高，但对耐磨性要求较高的刀具高矾W12Cr4V4 Mo用于制造形状简单，对耐磨性要求较高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造复杂刀具和难加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高强度耐热钢的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形状简单的刀具，如加工铁基高温合金的

21、钻头W12Cr4V3 Mo3Co5Si耐磨性、耐热性好，用于制造加工高强度钢的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作难加工材料的刀具，因其磨削性好可作复杂刀具，价格昂贵 2022-4-2877 超硬刀具材料包括天然金刚石、聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼三种。金刚石刀具主要用于加工高精度及粗糙度很低的非铁金属、耐磨材料和塑料，如铝及铝合金、黄铜、预烧结的硬质合金和陶瓷、石墨、玻璃纤维、橡胶及塑料等。立方氮化硼主要用于加工淬硬钢、喷涂材料、冷硬铸铁和耐热合金等。 天然金刚石是自然界最硬的材料，根据其质量的不同，硬度范围为HK800012000（HK，Knoop硬度，单位kgf/mm2），密度为3.

22、483.56。由于天然金刚石是一种各向异性的单晶体，因此，在晶体上的取向不同，耐磨性及硬度也有差异，其耐热性为700800。天然金刚石的耐磨性极好，刃口锋利，切削刃的钝圆半径可达0.01m左右，刀具寿命可长达数百小时。但天然金刚石价格昂贵，因此主要用于制造加工精度和表面粗糙度要求极高的零件的刀具，如加工磁盘、激光反射镜、感光鼓、多面镜等。金刚石刀具不适于加工钢及铸铁。聚晶金刚石是由金刚石微粉在高温高压下聚合而成，因此不存在各向异性，其硬度比天然金刚石低，为HK65008000，价格便宜，焊接方便，可磨削性好，因此成为当前金刚石刀具的主要材料，可在大部分场合替代天然金刚石刀具。用等离子CVD法开

23、发的金刚石涂层刀具，其基体材料为硬质合金或氮化硅陶瓷，用途和聚晶金刚石相同。由于可在形状复杂的刀具（如硬质合金麻花钻、立铣刀、成形刀具及带断屑槽的刀片等）上进行涂层，故具有广阔的发展前途。 聚晶立方氮化硼是由单晶立方氮化硼微粉在高温高压下聚合而成。由于成份及粒度的不同，聚晶立方氮化硼刀片的硬度在HV 30004500间变动，其耐热性达1200左右，化学惰性很好，在1000的温度下不与铁、镍和钴等金属发生化学反应。主要用于加工淬硬工具钢、冷硬铸铁、耐热合金及喷焊材料等。用于高精度铣削时可以代替磨削加工。由于陶瓷、金刚石和立方氮化硼等材料韧性差、硬度高，因此要求使用这类刀具的机床刚性好、速度高、功

24、率足够、主轴偏摆小，并且要求机床一夹具一工件一刀具系统的刚性好。只有这样才能充分发挥这些先进刀具材料的作用，取得良好的使用效果。2022-4-2878 超硬刀具材料包括天然金刚石、聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼三种。金刚石刀具主要用于加工高精度及粗糙度很低的非铁金属、耐磨材料和塑料，如铝及铝合金、黄铜、预烧结的硬质合金和陶瓷、石墨、玻璃纤维、橡胶及塑料等。立方氮化硼主要用于加工淬硬钢、喷涂材料、冷硬铸铁和耐热合金等。 天然金刚石是自然界最硬的材料，根据其质量的不同，硬度范围为HK800012000（HK，Knoop硬度，单位kgf/mm2），密度为3.483.56。由于天然金刚石是一种各向异性的单

25、晶体，因此，在晶体上的取向不同，耐磨性及硬度也有差异，其耐热性为700800。天然金刚石的耐磨性极好，刃口锋利，切削刃的钝圆半径可达0.01m左右，刀具寿命可长达数百小时。但天然金刚石价格昂贵，因此主要用于制造加工精度和表面粗糙度要求极高的零件的刀具，如加工磁盘、激光反射镜、感光鼓、多面镜等。金刚石刀具不适于加工钢及铸铁。聚晶金刚石是由金刚石微粉在高温高压下聚合而成，因此不存在各向异性，其硬度比天然金刚石低，为HK65008000，价格便宜，焊接方便，可磨削性好，因此成为当前金刚石刀具的主要材料，可在大部分场合替代天然金刚石刀具。用等离子CVD法开发的金刚石涂层刀具，其基体材料为硬质合金或氮化

26、硅陶瓷，用途和聚晶金刚石相同。由于可在形状复杂的刀具（如硬质合金麻花钻、立铣刀、成形刀具及带断屑槽的刀片等）上进行涂层，故具有广阔的发展前途。 聚晶立方氮化硼是由单晶立方氮化硼微粉在高温高压下聚合而成。由于成份及粒度的不同，聚晶立方氮化硼刀片的硬度在HV 30004500间变动，其耐热性达1200左右，化学惰性很好，在1000的温度下不与铁、镍和钴等金属发生化学反应。主要用于加工淬硬工具钢、冷硬铸铁、耐热合金及喷焊材料等。用于高精度铣削时可以代替磨削加工。由于陶瓷、金刚石和立方氮化硼等材料韧性差、硬度高，因此要求使用这类刀具的机床刚性好、速度高、功率足够、主轴偏摆小，并且要求机床一夹具一工件一

27、刀具系统的刚性好。只有这样才能充分发挥这些先进刀具材料的作用，取得良好的使用效果。表2-16 各种硬质合金的应用范围牌 号应 用 范 围YG3X铸铁、有色金属及其合金精加工、半精加工，不能承受冲击载荷YG3铸铁、有色金属及其合金精加工、半精加工，不能承受冲击载荷YG6X普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工、半精加工YG6铸铁、有色金属及其合金的半精加工和粗加工YG8铸铁、有色金属及合金、非金属材料粗加工，也可用于断续切削YG6A冷硬铸铁、有色金属及其合金的半精加工，亦可用于高锰钢、淬硬钢的半精加工和精加工YT30碳素钢、合金钢的精加工YT15碳素钢、合金钢在连续切削时的粗加工、半精加工，亦可用

28、于断续切削时的精加工YT14同YT15YT5碳素钢、合金钢的粗加工，也可以用于断续切削YW1高温合金、高锰钢、不锈钢等难加工材料及普通钢料、铸铁、有色金属及其合金的半精加工和精加工YW2高温合金、高锰钢、不锈钢等难加工材料及普通钢料、铸铁、有色金属及其合金的粗加工和半精加工抗弯强度、韧性、进给量 硬度、耐磨性、切削速度抗弯强度、韧性、进给量 硬度、耐磨性、切削速度抗弯强度、韧性、进给量 硬度、耐磨性、切削速度2022-4-2879天然金刚石是自然界最硬的材料，耐磨性极好，刃口锋利，切削刃的钝圆半径可达0.01m，刀具寿命可达数百小时。因价格昂贵，主要用于高速、精密加工。聚晶金刚石由金刚石微粉在

29、高温高压下聚合而成，硬度比天然金刚石略低（HK65008000），价格便宜，焊接方便，可磨削性好，已成为金刚石刀具主要材料。金刚石刀具不适于加工钢及铸铁。聚晶立方氮化硼（CBN）由单晶立方氮化硼微粉在高温高压下聚合而成。硬度为HV 30004500，耐热性达1200，化学惰性很好，在1000的温度下不与铁、镍和钴等金属发生化学反应。主要用于加工淬硬工具钢、冷硬铸铁、耐热合金及喷焊材料等。用于高精度铣削时可以代替磨削加工。2022-4-28802022-4-28812022-4-28822022-4-28832022-4-28842022-4-28852022-4-2886一、砂轮：由磨料加结合

30、剂用烧结的方法而制成的多孔物体。 1.磨料：起切削作用， 2.结合剂：把磨料结合起来，使之具有一定的形状、硬度和强度。 3.气孔：结合剂没有填满磨料之间的全部空间，因而有气孔存在。二、砂轮的基本参数磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、砂轮硬度及组成三、砂轮的特性 磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等 2022-4-2887一般含杂质多，质地不匀；天然金刚石虽好，但价格昂贵。一般含杂质多，质地不匀；天然金刚石虽好，但价格昂贵。目前主要采用人目前主要采用人造磨料。造磨料。氧化物系氧化物系:主要成分为主要成分为Al2O3碳化物系碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基体，以碳化硅、碳化硼为基体，

31、添加的金属元素添加的金属元素 超硬磨料系超硬磨料系:主要有人造金主要有人造金刚石和立方氮化硼。刚石和立方氮化硼。常用磨料的特性及使用范围简表2-17 2022-4-2888表示磨料颗粒的大小表示磨料颗粒的大小粒度号粒度号-磨粒刚好可通过的筛网每磨粒刚好可通过的筛网每英寸长度上（英寸长度上（25.4mm）上的孔眼）上的孔眼数。单位称为数。单位称为“目目”。粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小 粒度号粒度号-在显微镜下测得的该颗粒在显微镜下测得的该颗粒最大尺寸的微米数。最大尺寸的微米数。粒度号越大，微粉颗粒尺寸越大。粒度号越大，微粉颗粒尺寸越大。 2022-4-2889类类

32、别别粒度号粒度号适适 用用 范范 围围磨磨粒粒8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 24#30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90# 100# 120# 150# 180# 220# 240# 荒磨荒磨一般磨削一般磨削,加工表面粗糙度可达加工表面粗糙度可达Ra0.8m半精磨半精磨,精磨和成型磨削精磨和成型磨削,加工表面粗糙度加工表面粗糙度可达可达Ra0.80.16m精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨超精磨,成型磨成型磨,刀具刃磨刀具刃磨,珩珩磨磨微微粉粉W63 W50 W40 W28W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W

33、1.0 W0.5精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨超精磨,珩磨珩磨,螺纹磨螺纹磨超精密磨超精密磨,镜面磨镜面磨,精研精研,加工表面粗糙度可加工表面粗糙度可达达Ra0.050.012m表表2-18 常用砂轮粒度及应用范围常用砂轮粒度及应用范围2022-4-2890把磨粒固结成磨具的材料把磨粒固结成磨具的材料耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最常用常用 。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。 强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨强度高、弹性好，很适用于

34、切断、开槽等高速磨削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、磨损快、易失去廓形。磨损快、易失去廓形。 比树脂有更好的弹性和硬度，可制造比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm的的薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。 抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶瓷、半导体等材料。瓷、半导体等材料。 2

35、022-4-2891表表2-X X 常用砂轮结合剂及其应用范围常用砂轮结合剂及其应用范围名称名称代号代号特特 性性适适 用用 范范 围围陶瓷陶瓷V耐热耐热,耐油和耐酸耐油和耐酸,碱的侵蚀碱的侵蚀,强度较高强度较高,较脆较脆除薄片砂轮外除薄片砂轮外,能制成各种砂轮能制成各种砂轮树脂树脂B强度高强度高,富有弹性富有弹性,具有一定具有一定抛光作用抛光作用,耐热性差耐热性差,不耐酸不耐酸碱碱荒磨砂轮荒磨砂轮,磨窄槽磨窄槽,切断用砂轮切断用砂轮,高速砂轮高速砂轮,镜面磨砂轮镜面磨砂轮橡胶橡胶R强度高强度高,弹性更好弹性更好,抛光作用抛光作用好好,耐热性差耐热性差,不耐油和酸不耐油和酸,易易睹塞睹塞磨削轴

36、承沟道砂轮磨削轴承沟道砂轮,无心磨导轮无心磨导轮,切割薄片砂轮切割薄片砂轮,抛光砂轮抛光砂轮2022-4-2892磨粒与结合剂的粘固程度磨粒与结合剂的粘固程度在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。 砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。面较大，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度半精磨与粗磨相比，树脂

37、与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。低些。2022-4-2893等级等级超软超软软软中软中软中中中硬中硬硬硬超硬超硬代号代号DEFGHJKLMNPQRSTY选择选择磨位淬硬钢选用磨位淬硬钢选用LN,磨淬火合金钢选用磨淬火合金钢选用HK,高表面质量磨削时选用高表面质量磨削时选用KL,刃磨硬质合金刀具选用刃磨硬质合金刀具选用HJ表表2-19 砂轮硬度等级名称及代号砂轮硬度等级名称及代号2022-4-2894砂轮结构的紧密或疏松程度砂轮结构的紧密或疏松程度用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示 磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密，气孔越小；反

38、磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密，气孔越小；反之，组织疏松之，组织疏松紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，容紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨削压易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨削压力，砂轮廓形可保持较久。力，砂轮廓形可保持较久。一般组织，一般磨削一般组织，一般磨削 磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易

39、工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗糙度。糙度。 2022-4-2895组织号组织号01234567891011121314磨粒率磨粒率(%)626058565452504846444240383634分类分类紧密类紧密类中等中等疏松类疏松类用途用途成型磨削成型磨削, 精密精密磨削磨削磨削淬火钢磨削淬火钢, 刀具刀具刃磨刃磨磨削韧性大而硬度不磨削韧性大而硬度不高材料高材料磨削热磨削热敏性大敏性大的材料的材料表表2-20 砂轮的组织代号砂轮的组织代号2022-4-28962022-4-28

40、97 2022-4-2898 注：1）有“”符号者，为大写的汉语拼音字母； 2）有“”符号者，为阿拉伯数字； 3）有“（ ）”的代号或数字，当无内容时则不表示，有内容时应去掉括号分类代号类别代号通用特性和结构特性代号组别代号型别代号主参数或设计顺序号主轴数（用“ ”分开）重大改进序号同一型号机床的变型代号(用“”分开)最大跨距、最大工件长度、工作台长度等第二参数(用“”分开)() () () () () ()2022-4-2899 1）动力源：为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分2）传动系统：包括主传动系统、进给传动系统和其他运动的传动系统，如变速箱、进给箱等部件3）支撑件：用于安装和支承其

41、它固定的或运动的部件，承受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等4）工作部件：包括与主运动和进给运动的有关执行部件，如主轴及主轴箱、工作台及其溜板、滑枕等安装工件或刀具的部件；与工件和刀具有关的部件或装置，如自动上下料装置、自动换刀装置、砂轮修整器等；与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。2022-4-281005）控制系统：控制系统用于控制各工作部件的正常工作，主要是电气控制系统，有些机床局部采用液压或气动控制系统。数控机床则是数控系统。6）冷却系统7）润滑系统8）其他装置：如排屑 装置，自动测量装置2022-4-28101图2-22 卧式车床的基本结构及运动1主轴箱 2夹盘 3刀架 4后顶尖 5尾座 6床身7光杠 8丝杠 9溜板箱 10底座 11进给箱XZn 2022-4-28102 nXY图2-23 万能卧式升降台铣床1底座 2床身 3悬梁 4主轴 5支架 6工作台 7回转盘 8床鞍 9升降台2022-4-28103 nXYZ图2-24 立式加工中心1床身 2滑座 3工作台 4立柱 5数控柜 6机械手 7刀库 8主轴箱 9驱动电柜 10操纵面板2022-4-28104图2-25 立式钻床1工作台 2主轴