《机械制造过程原理》课件03第三章 金属切削机床与刀具02

1、3.3 镗床 镗床的运动： 主运动：镗刀的旋转。 进给运动：工件或镗刀的直线运动。2、镗孔的特点： 镗刀的结构简单，调整方便。 单刃镗刀 多刃镗刀 通用性大。经济精度：IT8IT7，Ra1.60.8精细镗(有色金属)： IT7IT6，Ra0.80.4 可保证孔的尺寸及位置精度。 生产率低。3、镗床的加工方法：4、镗床的主要类型：主轴箱立柱镗杆平旋盘后立柱后支架导轨工作台上滑座下滑座卧式镗床4、镗床的主要类型：龙门镗床4、镗床的主要类型：立式镗床3.4 刨床和插床一、刨床：刨床的运动：主运动：刀具的直线往复运动。进给运动：工件的间歇直线运动。工艺特点： 机床、刀具简单，通用性好。 生产率低。运动

2、不连续，有空程损失。冲击大，切削用量不可过大。 经济精度：IT8IT7，Ra3.21.63、刨床的类型：牛头刨床3、刨床的类型：立柱导轨工作台导轨横刀架立刀架横梁龙门刨床二、插床：1、主运动：插刀的上下往复运动2、进给运动：径向切入运动3.5 钻床及孔加工刀具一、钻床的运动：主运动：钻头的旋转进给运动：钻头的直线移动二、钻床的类型： 台式钻床：（D8铣齿的特点：成本低；生产率低；精度低；用于9级以下齿轮的加工。铣齿时，应根据被切齿轮的齿数选出相应刀号的铣刀。三、插齿机插齿插齿原理：“根据范成法的原理，模拟一对园柱齿轮啮合过程”。2、插齿刀结构插齿刀是一个具有不等变位系数并制出前、后角而形成切削

3、刃的高精度齿轮，其渐开线齿形精确。3、插齿机及其运动主运动：插刀的直线往复运动。（str/min）传动链：电机-1-2-iv-3-5-4-偏心轮-刀具主轴分齿运动：维持插齿刀与被切齿轮之间的啮合关系。内传动链：B11-8-9-ix-10-11-B12径向进给运动：在分齿运动的同时，插齿刀沿工件半径方向的进给运动。当进给到要求深度时，径向进给停止。圆周进给运动：插齿刀的转动。传动链：偏心轮-4-5-6-if-7-8-刀具主轴让刀运动：插齿刀在回程时径向退离工件，切削时复原。四、滚齿机滚齿滚齿原理： 根据范成法的原理，模拟一对螺旋齿轮啮合过程。2、滚刀的结构：3、滚齿的运动：主运动：滚刀的旋转，以

4、n0表示。传动链：电机-1-2-iv-3- 4-滚刀。分齿运动：维持滚刀与被切齿轮之间的啮合关系。(B11、B12)内传动链：滚刀-4-5-ix-6-7-工件。轴向进给运动：保证滚刀在齿轮全齿宽上切除齿形。(A2)传动链：工件-7-8-if-9-10-刀架升降丝杠。工件每转一转，滚刀移动的距离。(mm/r)滚切斜齿园柱齿轮：附加运动：产生螺旋线的运动。用来保证工件准确地转一转时，滚刀刚好移动一个工件的螺旋线导程。(B22)4、滚刀的安装：滚刀的等级：滚刀有AAA、AA、A、B、C五个精度等级，AAA级最高，A、B、C为普通级。A级滚刀可加工出8级精度的齿轮，AA级可直接滚切出7级精度的齿轮。图

5、 螺旋滚刀加工斜齿圆柱齿轮安装角a）左旋滚刀滚切左旋齿轮 b）右旋滚刀滚切右旋齿轮c）左旋滚刀滚切右旋齿轮 d）右旋滚刀滚切左旋齿轮滚 刀 的 安 装5、滚齿机结构：五、滚齿与插齿的比较加工精度和齿面粗糙度基本相同，精度为87级，Ra值为1.6 m左右。插齿的分齿精度略低于滚齿，而齿形精度高于滚齿。插齿后的齿面粗糙度略优于滚齿。滚齿的生产率高于插齿。加工范围不同。插齿通常用于内齿轮、小间距的多联齿轮等的加工；圆柱齿轮、螺旋齿轮、蜗轮、齿轮轴等多由滚齿加工。六、齿轮的精加工：剃齿：非强制啮合的展成加工。用于未经淬火的齿轮的精加工。精度：76级， Ra0.80.4主运动：剃齿刀正、反转。轴向进给：

6、工件沿轴向往复进给。径向进给：工件每往复一次，剃齿刀沿工件径向进给一次。剃齿刀本身是一个螺旋圆柱齿轮，其齿侧面上开有许多小沟槽，以形成切削刃。剃齿刀和齿轮啮合，带动齿轮旋转，在啮合点两者的速度方向不一致，使齿轮的齿侧面沿剃齿刀的齿侧面滑动，剃齿刀便从被切齿轮齿面上刮下一层薄薄的金属。珩齿：用于淬硬后齿轮的精加工，精度76级，Ra0.4。原理与剃齿完全相同，所不同的是刀具。典型工艺：滚齿剃齿淬火珩齿磨齿：成形法：精度65级展成法双斜边砂轮磨齿两个碟形砂轮磨齿精度：54级研齿：齿轮光整加工，只降低齿面粗糙度,不能提高齿形精度。 Ra1.60.2被研齿轮带动制动着的研磨论旋转3.9 磨床与砂轮一、磨

7、削运动：主运动：砂轮径向进给运动：工件轴向进给运动：工件运动：工件的旋转或直线移动二、常见的磨床类型及应用外圆磨床：床身头架内圆磨头砂轮架尾座工作台横向导轨滑鞍手轮外圆磨削方法：纵磨法横磨法(切入磨法)深磨法内圆磨床:床身头架砂轮修整器砂轮砂轮架工作台横向手轮纵向手轮纵磨法磨内孔横磨法磨内孔磨端平面内圆磨削方法平面磨床:平面磨削方法:周磨端磨卧轴矩台式 立轴矩台式 立轴圆台式 卧轴圆台式自定位方式加工，适用于细长光轴，可得到较高质量的尺寸精度和几何形状精度，但不能保证位置精度。无心磨床：三、磨削过程：滑擦阶段：刻划阶段：切削阶段：四、砂轮的特性与选择磨料：粒度：指磨料颗粒的大小。 磨粒：用筛选

8、法分类。它的粒度号以筛网上1英寸长度内的孔眼数来表示。 微粉：用显微测量法分类。它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示。选择：粗磨时选粗磨料，精磨时选较细的磨料。软金属选粗磨料，硬金属选较细的磨料。砂轮的硬度：是指砂轮工作时，磨料在磨削力作用下，从砂轮上脱落的难易程度。选择：精磨时选用较硬的砂轮，以保证精度和表面质量。磨削较硬的金属，选用软砂轮。反之，则选用硬砂轮。结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力 陶瓷结合剂：（V） 树脂结合剂：（B） 橡胶结合剂：（R） 金属结合剂：（M）性能：强度高，耐热、耐腐蚀性好，气孔率大，但较脆，弹性差。适用范围：适用于通

9、用砂轮、成形磨削砂轮。一般V35m/s。性能：强度高，弹性好，耐热性差(300)，气孔率小，易磨损。适用范围：适用于高速磨削，速度达50m/s以上。可制成薄片砂轮，用于切口、开槽。性能：强度与弹性均高于陶瓷和树脂结合剂，但耐热性差(150)。适用范围：多用于切断、开槽、抛光用砂轮以及无心磨床的导轮。速度高达65m/s。性能：强度最高，导热性好，但自锐性差。常见的是青铜结合剂。适用范围：主要用于金刚石砂轮及电解磨削用砂轮。磨削硬质合金、玻璃、陶瓷等。组织：指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。共分15级，组织号(014)越小，砂轮越致密。金刚石砂轮用浓度表示，4.39克拉/cm3时

10、为100%。有25%,75%150%等。五、磨削工艺特点精度高，表面粗糙度小； 经济精度：IT6IT5，Ra0.80.2砂轮有自锐性；径向力Fy最大； Fy=(1.63.2)Fz，轴向力Fx很小。用于加工较硬的金属、非金属材料；磨削温度高，易烧伤工件；退火烧伤回火烧伤淬火烧伤工件表面温度超过相变温度AC3，但无冷却液，工件表面被退火。工件干磨时易发生这种烧伤。工件表面温度未达到相变温度AC3，但超过马氏体的转变温度，工件表层组织为回火屈氏体或索氏体。工件表面温度超过相变温度AC3，冷却充分，工件表面被二次淬火。但淬透层很薄，其下层仍为回火屈氏体或索氏体。六、先进磨削方法高速磨削：缓进给，深磨削

11、（强力磨削）：砂带磨削：宽砂轮、多砂轮磨削：低粗糙度磨削：磨削深度达330mm，约为普通磨削的1001000倍。生产率高，磨削质量好。现已成功用于丝杠、齿轮、转子槽等沟槽的以磨代铣加工。砂轮的线速度大于50m/s。目前：国内普遍采用V=5080m/s国外发达国家最高达500m/s经济效益明显，生产率提高30100%，砂轮耐用度提高0.71倍。与普通磨削相比：磨削前，工件表面Ra0.4m。砂轮需精细修整。进给量0.0050.025mm/s，V=1530m/s。3.11 数控机床及工作原理概述：数控机床就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。二、数控机床的工作原理：零件图纸程序编制

12、数控装置伺服系统机床毛坯工件三、数控机床的构成：机床本体：是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分。由床身、立柱、主轴、工作台、进给机构等组成。主要特点：结构上具有较高的动态刚性、阻尼精度及耐磨性。传动简洁、结构简单。采用高效、无间隙传动装置和元件。如：滚珠丝杠、直线导轨、塑料导轨等。机床功能部件增多。三、数控机床的构成：数控装置：是一种程序控制系统。用于实现输入数字化的零件加工程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。伺服系统：是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。分为主轴驱动系统和进给驱动系统。前者控制机床主轴的旋转运动，后者控制机床各坐标轴的

13、切削进给运动。伺服系统主要由驱动部件（主轴电机、进给电机等）和速度控制单元组成，其职能是提供切削过程中所需的转矩和功率，可以任意调节运转速度。对进给驱动的要求：定位精度高；良好的快速响应特性；调速范围宽；低速大转矩。辅助装置：保证数控机床功能充分发挥所需的配套部件。包括：冷却过滤装置、吸尘防护、润滑装置、对刀仪、自动排屑器、物料储运及上下料装置等。四、数控机床的分类：按运动方式分类点位控制，如：数控钻床直线控制，如：数控车床轮廓控制，如：加工中心按伺服系统类型分类开环控制：无位置检测，精度低闭环控制：检测元件装在机床坐标轴移动部件上，精度高。半闭环控制：检测元件装在丝杠或电机轴上，精度略低但稳定性高。五、数控机床的特点：具有较强的适应性和通用性；具有较高的生产率；一般普通机床的净切削时间为1520%，数控机