机械制造基础-2015第3次课2章

车床、铣床、钻床、镗床、磨床、刨（插）床、拉床、齿轮加工机床螺纹加工机床其他机床（珩磨机床、锯床、键槽加工机床）金属切削机床分类利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多余的金属或预留层，以获得符合规定的尺寸、形状、精度及表面质量要求的零件。按加工方式分：2.3.1机床的分类与型号表示法—1分类Harbin

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of

Technology机床专门化机床自动生产线按通用性分：2.3.1机床的分类与型号表示法—1分类通用机床按精度分：普通精度机床精密机床高精度机床超精密机床按自动化程度分：手自半自床床床2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号表示方法类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床电加工机床切断机床其他机床代号CZTMYSXBLDGQ表2.14

机床的类别代号表2.15

机床的通用性代号通用特性高精度精密自动半自动数控自动换刀仿形万能轻型简式代号GMZBKHFWQJ2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号表示方法2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例CW6140（车床）类别代号

（万能）特性代号

（卧式）组别代号

（普通）型别代号

（直径1/10）主参数X62W铣床类卧式（2号工作台）主参数

（万能）改进序号2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例普通机床---刨床普通机床---刨床普通机床---刨床普通机床---刨床普通机床---插床普通机床---车床普通机床---车床普通机床---车床普通机床---车床普通机床---车床普通机床---车床普通机床---镗床普通机床---镗床普通机床---镗床普通机床---钻床普通机床---钻床普通机床---磨床普通机床---磨床普通机床---磨床普通机床---磨床普通机床---磨床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床数控机床---车床普通机床---镗床数控机床---镗床数控机床---钻床数控机床---铣床数控机床---铣床数控机床---车铣床数控机床---磨床数控机床---磨床2.3.2机床的基本组成图2.21

立式钻床图2.22

摇臂钻床2.3.2机床的基本组成图2.24

卧式镗床图2.25

牛头刨床2.3.2机床的基本组成图2.30

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-

面板图2.29

M2120内圆磨床1-床身；2-头架；3-砂轮修整器；4-砂轮；5-磨具架；6-工作台；7-

磨具架手轮；

8-

工作台手轮2.3.2机床的基本组成图2.23

立式车床1-立刀架溜板；2-立刀架；3-横梁；4-花盘；5-横刀架；6-立柱2.3.2机床的基本组成图2.26

龙门刨床图2.27

M7120A平面磨床1-床身；2-垂直进给手轮；3-工作台；4-行程挡块；8-拖板；9-磨头；10-驱动工作台手轮5-立柱；6-砂轮修整器；7-横向进给手轮；2.3.2机床的基本组成图2.28

M1432A万能外圆磨床1-床身；2-工作台；3-头架；4-砂轮；5-内圆磨头；6-砂轮架；7-尾架2.3.2机床的基本组成图2.21

立式钻床图2.22

摇臂钻床2.3.2机床的基本组成动力源传动系统支撑件工作部件包括控制系统冷却系统润滑系统其他装置机床基本部分组成：图2.21

立式钻床图2.22

摇臂钻床2.3.2机床的基本组成动力源为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分传动系统支撑件支撑件用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承受其重力和切削力交流电直流电马达主传动系统

变速箱、主轴箱进给传动系统

进给箱其他运动的传动系统床身底座立柱图2.21

立式钻床图2.22

摇臂钻床2.3.2机床的基本组成工作部件①与主运动和进给运动的有关执行部件，例如主轴及主轴箱，工作台及其溜板或滑座，刀架及其溜板，以及滑枕等安装工件或刀具的部件；②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；③与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和机构等。不同种类的机床，由于其用途、表面形成运动和结构布局的不同，这些工作部件的构成和结构差异很大。图2.21

立式钻床图2.22

摇臂钻床2.3.2机床的基本组成控制系统用于控制各工作部件的正常工作电气控制系统控制系统气动控制系统数控系统。2.3.3机床的技术性能指标2.4

刀具的基本概念2.4.1刀具切削部分的组成—车刀2.4.1刀具切削部分的组成--麻花钻切削部分结构1.

前刀面2.后刀面3.

副后刀面4.

主切削刃5.

副切削刃6.横刃图2.32

标准麻花钻麻花钻图2.4.2

刀具几何角度刀具标注角度参考系的假定条件1、假定运动条件：具主运量近似代替运量，然后再用平行或垂直于主运动方向的坐标平面构成参考系。2、假定安装条件：假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。横车的坐标平面坐标平面定义

基面pr：通过切削刃某一点，垂直于假定主运动方向的平面。切削平面ps：通过切削刃某一点，与工件加工表面（或与主切削刃）相切的平面。切削平面ps与基面pr垂直。正交平面P0：通过切削刃某一点，同时垂直于切削平面ps与基面pr的平面。法剖面Pn：通过切削刃某一点，垂直于切削刃的平面。给进给剖面Pf：通过切削刃某一点，平行运动方向并垂直于基面pr的平面。背平面Pp：通过切削刃某一点，同时垂直给剖面Pf与基面pr的平面。图2.35

正交平面参考系图2.36

法平面参考系图2.37

假定工作平面与背平面参考系刀具角度定义图2-62

刃倾角刀具角度练习ooapS向fp0opsopso--

oS向apps

0s

0apooS向f0pO猀ops

pD漀o--

opopsD□O□p外圆车刀法平面参考系的标注角度3.

刀具的工作角度(1)

考虑进给运动的影响（横车）(2)刀尖位置高低的影响图2.43

刀尖位置高时的工作角度2.4.2.2

钻头的几何角度图2.44

钻孔与车孔图2.45

钻头的基面与切削平面图2.46

钻头的螺旋角图2.47

钻头的几何角度图2.48

钻头前角的变化规律图2.49

钻头的工作后角数图2.50

圆柱铣刀的静止坐标平面2.面铣刀几何参数曲线刃切削层参数钻削的切削层参数铣削的切削层参数hD2.4.4

切削方式直角切削与斜角切削a

)图2.58

直角切削与斜角切削b

)逆铣与顺铣逆铣与顺铣的特点端铣法(1)

对称铣削不对称逆铣不对称顺铣a)对称铣削b)不对称逆铣c)不对称顺铣刀具材料性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、工欲善其事必

高温下工作，应具备如下的基本要求。先利其器耐磨性(2)与冲(3)(4)性和经济性刀具材料的切下金，有刀具越硬，材料的织的稳刀具材料应高具耐热备性(1)

高硬度和为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超现、硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。刀具材料的种类碳素工具钢高速钢合金刀具材料的种类高速钢硬质合金陶瓷超硬材料金刚石单晶金刚石聚晶金刚石（PCD）立方氮化硼CBN高速钢高速钢是一种加人了较多的钨W、铬Gr、钒V、鉬Mo等合金元素的高合金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。由于其制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在结构复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。高速钢普通高速钢高性能高速钢粉末冶金高速钢W18Cr4VW12Cr4V4Mo在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐用度为普通高速钢的1

5

3倍粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧性分别提高30%-40%和80%-90%．使用寿命可提高2-3倍。硬质合金硬质合金是由难熔金属碳化物（ＷＣ、ＴiＣ）和金属粘结剂（如Ｃo）经粉末冶金方法而制成的。硬度比高速钢高很多硬质合金的抗弯强度只相当于高速钢强度的1/2~1/3硬合金的韧度比高速钢低得多硬质合金的导热性高于高速钢，热导率是高速钢的2~3倍硬质合金的耐热性比高速钢高很多，在800℃～1000℃时尚可进行切削，在高温下有良好的抗塑性变形的能力。硬质合金P（钨钛钻类）WC+TiC+Co代号为YT。K（钨钻类）为WC+Co代号为YGM（钨钛钽钴类）通用合金

WC+TiC+TaC(NbC)+Co代号为YW。P类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属（45钢），用蓝色作标志M类主要用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作标志K类主要用于加工短切屑的黑色金属（铸铁）、有色金属和非金属材料，用红色作标志。硬质合金符号的意义后面的阿拉伯数字表示其成分含量，决定其性能和加工时承受载荷的情况或加工条件硬字的汉语拼音第一个字母钨钻类WC+Co钴字的汉语拼音第一个字母含钴Co量8%YG

8 YT15钨钛钻类WC+TiC+Co钛字的汉语拼音第一个字母含钴TiC量15%硬质合金的选用原则YG3YG6YG8铸铁有色金属及其合金YT30YT15YT5碳钢、合金刚淬硬钢硬度、耐磨性、切削速度强度、韧性、进给量加工条件精粗1)YT类不宜加工含Ti的不锈钢和钛合金等难加工材料，而应采用YG类硬质合金。YGA类宜加工冷硬铸铁、高锰钢、淬硬钢以及含Ti的不锈钢、钛合金与高温合金。YW类硬质合金可用于高温合金、高锰钢、