机械制造工艺基础（少学时 第二版）课件 第5、6章 铣削、刨削与镗削；磨削

第5章铣削、刨削与镗削《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§5—1铣削第5章铣削、刨削与镗削§5—2刨削§5—3镗削第5章铣削、刨削与镗削§5—1铣削铣削是在铣床上使用多刀刃的铣刀进行切削的一种加工方法输出轴齿轮轴

齿轮轴上的半圆键槽和齿轮，输出轴上的键槽需要进行铣削加工箱体上的对合面、螺栓孔端面和轴承孔两端面，箱盖上的对合面、轴承孔两端面、螺栓孔端面和透视窗平面等都需要进行铣削加工箱盖箱体

铣削时的运动是以铣刀的旋转运动为主运动，以铣刀的移动，或工件的移动、转动为进给运动1．铣床一、铣床与铣刀铣床主要由主轴、工作台、横向溜板、升降台、主轴变速机构、进给变速机构、床身、底座等组成常用铣床的有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、万能工具铣床和龙门铣床等X6132型卧式万能升降台铣床主轴轴线与工作台面平行，具有可沿床身导轨垂直移动的升降台，安装在升降台上的工作台和横向溜板可分别作纵向、横向移动X5032型立式升降台铣床主轴位置与工作台面垂直，具有可沿床身导轨垂直移动的升降台，安装在升降台上的工作台和横向溜板可分别作纵向、横向移动2．铣床附件及配件（1）万能铣头

安装于卧式铣床主轴端，由铣床主轴驱动立铣头主轴回转（2）机用虎钳装夹板类零件、矩形零件、轴类零件（3）回转工作台装夹中、小型工件，进行圆周分度和作圆周进给铣削回转曲面（4）万能分度头

将装夹在顶尖间或卡盘上的工件进行圆周等分、角度分度、直线移距分度（5）铣刀杆

安装于卧式铣床主轴端，用来安装圆柱铣刀、三面刃铣刀（6）端铣刀盘

安装端铣刀头，铣削平面（7）铣夹头

安装直柄立铣刀、直柄键槽铣刀（8）锥套

安装锥柄立铣刀、锥柄键槽铣刀3．铣刀（1）端铣刀加工较大平面（2）立铣刀铣削槽和孔、台阶平面和侧面、各种盘形凸轮与圆柱凸轮、内外曲面（4）圆柱铣刀加工窄而长的平面（5）三面刃铣刀分直齿、错齿和镶齿等，铣削槽、台阶平面、工件侧面及凸台（3）键槽铣刀铣削键槽（6）锯片铣刀铣削窄槽，切断板料或型材（7）齿轮铣刀

铣削齿轮及齿条二、铣床的加工范围与特点1．铣床的加工范围（1）周铣平面（2）端铣平面（3）铣直角沟槽（4）铣键槽（5）铣直角沟槽（6）切断（7）铣T形槽（8）铣V形槽（9）铣齿轮2．铣削加工的特点（1）切削速度较高，加工位置调整方便（2）多刃加工，刀具冷却效果好，寿命长。但切削力是变化的，会产生冲击或振动（3）生产率高，加工范围广，铣刀种类多，适应性强，加工精度较高（4）适于加工平面类及沟槽类零件，特别适合模具等形状复杂零件的加工三、铣削的方法与方式1．铣削的方法2．铣削的方式（1）周边铣削的方式1）顺铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣2）逆铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削称为逆铣（2）端面铣削的方式1）对称铣削2）不对称逆铣3）不对称顺铣四、工件的装夹1．机用虎钳装夹工件2．分度头一夹一顶装夹工件3．压板和螺栓装夹工件4．专用夹具装夹工件五、典型零件的铣削1．输出轴上平键槽的铣削（1）分析图样（2）选择铣床、铣刀、装夹方法按单件、小批生产，选用X5032型立式铣床，φ8mm、φ10mm键槽铣刀，分度头，尾座，一夹一顶装夹

需在输出轴上铣削两处平键槽（4）调整铣床（3）确定铣削用量使用φ8mm键槽铣刀时，铣刀主轴转速为750r/min；使用φ10mm键槽铣刀时，铣刀主轴转速为600r/min。工作台进给量均为75mm/min

使用光滑圆柱，用百分表校正分度头和尾座中心与工作台纵向进给方向平行（5）安装工件将工件φ（30±0.006）mm端部放入分度头三爪自定心卡盘内夹紧，并使尾座顶尖顶紧工件（6）对刀采用擦刀对刀法，将键槽铣刀的轴线对准工件中心（7）铣削键槽采用分层铣削法，每层铣削1.5mm，铣削两键槽至尺寸要求（8）去毛刺，检测工件用锉刀将键槽上毛刺去除后，综合检验各项技术要求2．箱盖透视窗安装平面的铣削（1）分析图样透视窗安装平面与对合面成10°

夹角，表面粗糙度值为Ra12.5μm（2）选择铣床、铣刀、装夹方法选用X5032型立式铣床，选用直径为100mm、齿数为4的硬质合金端铣刀，用压板、螺栓装夹工件（3）确定铣削用量铣刀主轴转速为300r/min，工作台进给量为235mm/min（4）调整铣床将X5032铣床的主轴偏转10°后，安装端铣刀并调整铣床主轴转速、工作台进给量（5）安装工件以箱盖对合面（下平面）为基准，将工件用压板安装在工作台上（6）铣削平面采用分层铣削法，每层铣削2mm，铣削平面至尺寸要求（7）去毛刺，检测工件用锉刀将平面上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第5章铣削、刨削与镗削§5—2刨削刨削时，刨刀（或工件）的直线往复运动是主运动，工件（或刨刀）在垂直于主运动方向的间歇移动是进给运动刨削是用刨刀对工件做水平方向相对直线往复运动的切削加工方法在单级齿轮减速器中，箱体的安装基面可以采用刨削加工一、刨床头刨床由床身、滑枕、刀架、横梁、工作台等主要部件组成B6065型牛头刨床二、刨削的加工范围三、刨削的工艺特点1．主运动是直线往复运动，在空行程时作间歇进给运动。刨削过程中无进给运动，刀具的切削角不变2．刨床结构简单，调整操作方便；刨刀制造和刃磨较易3．刀具切入和切离工件时有冲击负载，限制了切削速度，空行程损失，生产效率较低4．加工精度IT9～IT7，Ra值12.5～1.6μm；采用宽刃刀精刨，加工精度可达IT6，Ra值可达0.8～0.2μm四、刨刀平面刨刀成形刨刀

角度偏刀偏刀宽刃刀切刀内孔刨刀

弯切刀五、箱体底平面的刨削1．分析图样需将底平面进行粗刨，控制表面粗糙度值为Ra6.3μm2．选择刨床、刨刀、装夹方法按单件、小批生产，选用B6050型牛头刨床、宽刃刀，用压板、螺栓进行装夹3．确定刨削用量刨削深度ap为2mm，进给量f为0.33

mm/str（往返），切削速度v为30

m/min4．调整刨床将刨床工作台调整至适当高度后紧固5．安装工件以箱体对合面（上平面）为基准，将工件用压板夹紧在工作台面上6．刨削平面7．去毛刺，检测工件采用分层刨削法，按划线完成底平面刨削用锉刀将底平面上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第5章铣削、刨削与镗削§5—3镗削镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径的切削工艺，镗刀旋转做主运动、工件或镗刀的移动做进给运动镗削时，工件被装夹在工作台上，镗刀用镗刀杆或刀盘装夹，由主轴带动回转做主运动，主轴在回转的同时做轴向移动，以实现进给运动一、镗床1．卧式铣镗床TPX6111B卧式镗床

可进行钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、锪平面及铣削（1）工作台能进行纵向、横向移动，360°回转（2）主轴结构刚性好，精度保持性好，转速范围宽（3）主轴变速、进给变速采用液压预选（4）主轴箱升降，工作台纵、横向移动及回转运动分配与夹紧均采用自动控制（5）工作台4×90°回转定位，采用光学瞄准器，（6）床身导轨及下滑座上导轨采用全封闭式拉板防护（7）只允许一个移动部件运动，而其它部件自动夹紧2．坐标镗床（1）床身结构采用“米”字筋结构，采用三点支撑（2）主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动（3）主轴轴承采用预加负荷的特别滚柱轴承和高精度推力轴承（4）X、Y坐标移动导轨采用淬硬钢及滚柱链。装有坐标监测系统；TX4163C采用光栅尺与数显表读数系统二、镗削的加工范围1．镗轴上装悬伸刀杆镗小直径孔2．用平旋盘上的悬伸刀杆镗大直径孔3．用平旋盘径向刀架上的镗刀镗端面4．钻孔5．镗轴上装端铣刀镗平面6．用后支架支撑长刀杆镗两同轴孔7．用工作台进给镗内螺纹8．用主轴进给镗螺纹三、镗削的工艺特点1．镗刀结构简单，刃磨方便，适合箱体、机架孔加工2．镗削加工操作技术要求高。镗削可以加工直径很大的孔。能实现对孔系的加工3．镗床多种部件能实现进给运动，工艺适应能力强，能加工形状多样、大小不一的多种表面4．镗孔可修正上一工序所产生的孔的轴线位置误差，保证孔的位置精度四、镗刀单刃镗刀单刃可调镗刀双刃镗刀及刀柄浮动镗刀五、镗削的典型零件加工1．分析图样镗削两处圆孔2．选择镗床、镗刀、装夹方法按单件、小批生产，选用TX617型卧式镗床；φ30mm和φ45mm、长125mm可调镗刀杆各一根，粗、精刀头各一把；用压板、螺栓装夹4．调整镗床将镗头调整在适当位置

3．确定镗削用量

5．安装工件用压板、螺栓将工件夹紧在镗床工作台面上6．对刀

9．去毛刺，检测工件用锉刀将孔上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第6章磨削《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§6—1磨床第6章磨削§6—2砂轮§6—3磨削工艺磨削是用磨具以较高的切削速度对工件表面进行加工的方法。磨具是以磨料为主制造而成的切削工具第6章磨削输出轴、齿轮轴、齿轮等都需要进行磨削齿轮轴输出轴齿轮§6—1磨床第6章磨削一、常用磨床1．外圆磨床外圆磨床主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面。（1）外圆磨床的结构1）床身有纵向导轨和横向导轨，分别为磨床工作台和砂轮架的移动导向2）头架头架主轴可与卡盘连接或安装顶尖，头架可绕垂直轴线逆时针回转0°～90°3）砂轮架砂轮装在砂轮架主轴前端，砂轮架作横向进给。砂轮架可绕垂直轴回转－30°～30°4）工作台上、下两层，上层可绕下层中心线在水平面内回转±3°。上层安装头架和尾座，工作台沿床身导轨做纵向往复直线进给5）尾座尾座套筒内安装尾顶尖，用以支承工件的另一端6）内圆磨头装有内圆磨具，用来磨削内圆（2）主运动和进给运动1）主运动磨削外圆时为砂轮的回转运动，磨削内圆时为内圆磨头的磨具（砂轮）的回转运动①工件的圆周进给运动，即头架主轴的回转运动。②工作台的纵向进给运动由液压传动实现。③砂轮架的横向进给运动为步进运动，由机械传动机构使砂轮架横向移动一个位移量2）进给运动2．平面磨床平面磨床是主要用于磨削工件平面的磨床卧轴矩台平面磨床

立轴矩台平面磨床卧轴圆台平面磨床

立轴圆台平面磨床（1）平面磨床的结构1）矩形工作台安装在床身的水平纵向导轨上，做纵向直线往复移动，撞块自动控制换向。装有电磁吸盘2）磨头磨头可沿床鞍上的水平导轨移动，可做高低位置调整或垂直进给（2）主运动与进给运动1）主运动磨头主轴上砂轮的回转运动2）进给运动①工作台纵向进给运动由液压传动系统实现②工作台一个往复行程终了，砂轮横向进给③手动使床鞍上下移动，实现砂轮垂直进给二、磨削的主要加工内容三、磨削的工艺特点1．磨削速度高2．磨削温度高3．能获得很好的加工质量4．磨削范围广5．少切屑6．砂轮在磨削中具有自锐作用§6—2砂轮第6章磨削一、砂轮的组成和特性1．砂轮的组成砂轮由磨料、结合剂和气孔三要素组成（1）磨料

制造砂轮的磨料，按成分一般分为氧化物（刚玉）、碳化物和天然超硬材料2．砂轮的特性磨具（砂轮）中磨粒的材料称为磨料（2）粒度

表示磨料颗粒尺寸大小的参数称为粒度。磨料粒度影响磨削的质量和生产率（3）硬度

砂轮的硬度是指结合剂黏结磨料颗粒的牢固程度磨削硬度高的材料用软砂轮，磨削硬度低的材料用硬砂轮（4）组织砂轮组织分成三大类共15级，用数字标记（0～14）。数字越大，表示组织越疏松组织是指砂轮内部结构的疏密程度（5）结合剂结合剂是用来将分散的磨料颗粒黏结成具有一定形状和足够强度的磨具的材料（6）形状和尺寸砂轮的强度是指在惯性力作用下砂轮抵抗破碎的能力。砂轮回转时产生的惯性力与砂轮的切削速度的平方成正比。因此，砂轮的强度通常用最高工作速度表示（7）强度（最高工作速度）二、砂轮标记1．砂轮标记的内容2．砂轮标记示例§6—3磨削工艺第6章磨削1．工件的装夹方法一、在外圆磨床上磨外圆两顶尖装夹工件的方法，定位精度高，装夹工件方便用双顶尖装夹工件

鸡心夹头2．磨削方法（1）纵向磨削法砂轮高速回转做主运动，工件低速回转做圆周进给运动，工作台做纵向往复进给运动（2）横向磨削法（又称切入磨削法）砂轮高速回转做主运动，工件低速回转做圆周进给运动，同时砂轮以很慢的速度连续或间断地向工件横向进给切入磨削，直至磨去全部余量（3）综合磨削法先采用横向磨削法分段粗磨外圆，并留精磨余量，然后再用纵向磨削法精磨到规定的尺寸（4）深度磨削法砂轮各台阶的前端担负主要切削工作，各台阶的后部起精磨、修光作用，前面的各台阶完成初磨，最后一个台阶完成精磨二、在外圆磨床上磨内圆1．内圆磨削方法（1）纵向磨削法砂轮高速回转做主运动，工件以与砂轮回转方向相反的低速回转完成圆周进给运动，工作台沿被加工孔的轴线方向做往复移动完成工件的纵向进给运动，在每一次往复行程终了时，砂轮沿工件径向周期横向进给（2）横向磨削法工件只做圆周进给运动，砂轮的高速回转为主运动，同时以很慢的速度连续或断续地向工件做横向进给运动，直至孔径磨到规定尺寸2．内圆磨削特点（1）砂轮与砂轮接长轴直径受到工件孔径限制。磨削速度难以提高，另一方面磨具刚度较差，容易振动（2）砂轮易堵塞、磨钝，磨削时不易观察，冷却条件差（3）在万能外圆磨床上用内圆磨头磨削内圆主要用于单件、小批生产，在大批量生产中则宜使用内圆磨床磨削三、在外圆磨床上磨外圆锥

1．转动工作台法将工件装夹在两顶尖间，圆锥大端在前顶尖侧、小端在后顶尖侧，将磨床的上工作台相对下工作台逆时针偏转一个圆锥半角α/2的角度2．转动头架法将工件装夹在头架的卡盘中，头架逆时针转动α/2角度3．转动砂轮架法将砂轮架偏转α/2角度，用砂轮的横向进给进行圆锥磨削，磨削中工