常見切削方法及工具

1、第七章第七章 切削加工切削加工1目目 錄錄l簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介l7.17.1鋸切鋸切l(wèi)7.27.2車削車削l7.37.3鑽削鑽削l7.47.4製孔方法製孔方法l7.57.5銑削銑削l7.67.6鉋削鉋削l7.77.7磨削磨削l7.87.8螺紋與齒輪加工螺紋與齒輪加工2簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介l一般所稱的一般所稱的傳統(tǒng)切削加工傳統(tǒng)切削加工，是指使用工具，是指使用工具機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，經(jīng)由刀具對(duì)工件材料進(jìn)行機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，經(jīng)由刀具對(duì)工件材料進(jìn)行切削作用使之成形的加工方法。切削作用使之成形的加工方法。l傳統(tǒng)切削加工常見的有傳統(tǒng)切削加工常見的有車削、鑽削、銑削、車削、鑽削、銑削、鉋削和磨削鉋削和磨削等五種，如圖等五種，如圖7.17

2、.1所示。所示。l最佳的切削參數(shù)組合，通常是指最適當(dāng)?shù)淖罴训那邢鲄?shù)組合，通常是指最適當(dāng)?shù)娜齻€(gè)切削條件，即三個(gè)切削條件，即切削速度切削速度，進(jìn)給進(jìn)給和和切削切削深度深度。347.17.1 鋸切鋸切l(wèi)鋸切通常是大多數(shù)零件製造過程中的前置加鋸切通常是大多數(shù)零件製造過程中的前置加工道次。工道次。l鋸切使用的刀具稱為鋸切使用的刀具稱為鋸片鋸片，在其上的鋸齒有，在其上的鋸齒有不同的外形和排列方式，鋸片各部位的名稱不同的外形和排列方式，鋸片各部位的名稱如圖如圖7.27.2所示。所示。l鋸齒的主要分為：鋸齒的主要分為：(1)(1)一齒向左，而下一齒向右的單齒交錯(cuò)排列，一齒向左，而下一齒向右的單齒交錯(cuò)排列，適

3、用於鋸切適用於鋸切銅和塑膠銅和塑膠。(2)(2)一齒居中不動(dòng)，接下來兩齒分別向左右偏擺一齒居中不動(dòng)，接下來兩齒分別向左右偏擺的三齒交錯(cuò)排列，適用於鋸切的三齒交錯(cuò)排列，適用於鋸切鋼和鑄鐵鋼和鑄鐵。(3)(3)連續(xù)幾齒向左，然後連續(xù)幾齒向右的波浪形連續(xù)幾齒向左，然後連續(xù)幾齒向右的波浪形排列，適用於鋸切排列，適用於鋸切管子和金屬薄板管子和金屬薄板。56鋸切鋸切( (續(xù)續(xù)) )l在木材加工業(yè)方面有各類型的木材鋸切加在木材加工業(yè)方面有各類型的木材鋸切加工用鋸子和機(jī)器被大量使用。工用鋸子和機(jī)器被大量使用。l金屬加工業(yè)的鉗工方面有手工鋸切使用的金屬加工業(yè)的鉗工方面有手工鋸切使用的手弓鋸。手弓鋸。l利用動(dòng)力操

4、作對(duì)金屬材料進(jìn)行鋸切作業(yè)的利用動(dòng)力操作對(duì)金屬材料進(jìn)行鋸切作業(yè)的主要形式有下列三種：主要形式有下列三種： 1.1.往復(fù)式鋸切往復(fù)式鋸切 2.2.圓盤鋸切圓盤鋸切 3.3.連續(xù)式鋸切連續(xù)式鋸切77.2 7.2 車削車削l車削所使用的工具機(jī)稱為車削所使用的工具機(jī)稱為車床車床，在金屬材料製，在金屬材料製造業(yè)中的應(yīng)用極為重要，被稱為造業(yè)中的應(yīng)用極為重要，被稱為金工之王金工之王或或工具機(jī)之母工具機(jī)之母。l加工方式將圓形截面工件的一端夾持於車床主加工方式將圓形截面工件的一端夾持於車床主軸的夾頭上工件隨同主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用固軸的夾頭上工件隨同主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用固定在刀架上的單鋒刀具做直線移動(dòng)來執(zhí)行切削定在

5、刀架上的單鋒刀具做直線移動(dòng)來執(zhí)行切削操作。操作。l車削的工作包含切削工件的車削的工作包含切削工件的外徑、外形、端面、外徑、外形、端面、錐度、階級(jí)、凹槽、切斷、鑽孔、搪孔、鉸孔、錐度、階級(jí)、凹槽、切斷、鑽孔、搪孔、鉸孔、外螺紋、內(nèi)螺紋、壓花、繞彈簧及成型面外螺紋、內(nèi)螺紋、壓花、繞彈簧及成型面等，等，圖圖7.37.3所示其中的部份工作項(xiàng)目。所示其中的部份工作項(xiàng)目。89車削車削( (續(xù)續(xù)) )n車削中最重要的加工參數(shù)為車削中最重要的加工參數(shù)為切削速度切削速度(V)(V)、進(jìn)給進(jìn)給(f)(f)和和切削深度切削深度(d)(d)等三個(gè)切削條件，等三個(gè)切削條件，它們共同決定切削時(shí)的它們共同決定切削時(shí)的材料移

6、除率材料移除率(MRR)(MRR)和和刀具壽命刀具壽命。n切削速度通常用切削速度通常用線速度線速度來表示，其值為來表示，其值為車車床主軸的旋轉(zhuǎn)速度床主軸的旋轉(zhuǎn)速度乘上工件的乘上工件的圓周長(zhǎng)圓周長(zhǎng)後，後，再經(jīng)單位換算而得，即：再經(jīng)單位換算而得，即： V V：切削速度：切削速度(m/min)(m/min) D D：工件外徑：工件外徑(mm)(mm) N N：主軸每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)：主軸每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)(rpm(rpm或或rev/min)rev/min)1000DNV107.3 7.3 鑽削鑽削l加工過程是將工件固定夾持在工作檯上，鑽加工過程是將工件固定夾持在工作檯上，鑽頭裝置在鑽床主軸上並隨之旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿著

7、頭裝置在鑽床主軸上並隨之旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿著主軸的軸向做進(jìn)給移動(dòng)，用以在工件上製作主軸的軸向做進(jìn)給移動(dòng)，用以在工件上製作圓孔。圓孔。l鑽孔加工屬於半封閉式的切削過程，切削液鑽孔加工屬於半封閉式的切削過程，切削液不容易到達(dá)切削區(qū)，切屑也不容易自切削區(qū)不容易到達(dá)切削區(qū)，切屑也不容易自切削區(qū)排出，故會(huì)發(fā)生：排出，故會(huì)發(fā)生： 1.1.切屑刮傷已完成加工的內(nèi)孔壁表面。切屑刮傷已完成加工的內(nèi)孔壁表面。 2.2.堵塞住孔。堵塞住孔。 3.3.鑽頭折斷。鑽頭折斷。11鑽削鑽削( (續(xù)續(xù)) )l鑽頭是切削刀具的一種，由鑽頭是切削刀具的一種，由鑽柄鑽柄、鑽身鑽身和和鑽鑽尖尖等所構(gòu)成，如圖等所構(gòu)成，如圖7.47.4所示。

8、所示。l鑽柄鑽柄可為直柄或錐度柄，由鑽頭夾頭或套筒可為直柄或錐度柄，由鑽頭夾頭或套筒夾持後裝入鑽床主軸內(nèi)，用以帶動(dòng)鑽頭。夾持後裝入鑽床主軸內(nèi)，用以帶動(dòng)鑽頭。l鑽身鑽身則是由鑽槽、鑽邊和鑽腹所組成。則是由鑽槽、鑽邊和鑽腹所組成。l鑽槽的功用是用來排除切屑及使切削液得以鑽槽的功用是用來排除切屑及使切削液得以流到鑽尖切削區(qū)。流到鑽尖切削區(qū)。l深孔鑽削則需注意克服排屑、冷卻及行程導(dǎo)深孔鑽削則需注意克服排屑、冷卻及行程導(dǎo)引等問題。引等問題。1213鑽削鑽削( (續(xù)續(xù)) )l鑽削時(shí)切削速度(V)( m/min)的定義和車削相類似，即 D：為鑽頭直徑(mm) N：為主軸每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)(rpm或rev/min)

9、。1000DNV147.4 7.4 製孔方法製孔方法l鑽削加工是最常見的製孔方法。鑽削加工是最常見的製孔方法。l搪孔搪孔利用單刃或多刃搪孔刀具，將工件中存利用單刃或多刃搪孔刀具，將工件中存在孔的內(nèi)孔壁材料進(jìn)一步去除，使孔徑擴(kuò)大在孔的內(nèi)孔壁材料進(jìn)一步去除，使孔徑擴(kuò)大的一種精密加工方法。的一種精密加工方法。l鉸孔鉸孔是使用圓柱形或圓錐形的鉸刀，具有兩是使用圓柱形或圓錐形的鉸刀，具有兩條或多條的螺旋形或直線形的排屑槽，執(zhí)行條或多條的螺旋形或直線形的排屑槽，執(zhí)行和搪孔相類似的工作。和搪孔相類似的工作。l若工件是薄板材且為通孔加工時(shí)，可使用薄若工件是薄板材且為通孔加工時(shí)，可使用薄板加工法中的板加工法中的

10、沖孔沖孔，其生產(chǎn)率極高。，其生產(chǎn)率極高。15製孔方法製孔方法( (續(xù)續(xù)) )l拉削拉削用於工件的外表面或各種形狀內(nèi)孔的加工，用於工件的外表面或各種形狀內(nèi)孔的加工，以推或拉的方式移動(dòng)拉刀或工件，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)以推或拉的方式移動(dòng)拉刀或工件，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)成切削作用。如圖動(dòng)達(dá)成切削作用。如圖7.57.5和圖和圖7.67.6所示。所示。拉削加工的優(yōu)點(diǎn)有：拉削加工的優(yōu)點(diǎn)有：1.1.生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高。2.2.加工面精度高加工面精度高。3.3.刀具壽命長(zhǎng)刀具壽命長(zhǎng)。4.4.自動(dòng)化生產(chǎn)。自動(dòng)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)有：缺點(diǎn)有：1.1.拉削不適合做大量材料的切除拉削不適合做大量材料的切除。2.2.機(jī)器的剛性機(jī)器的剛性。3.3.

11、工件的夾持要能承受拉削的作用力，而增加設(shè)工件的夾持要能承受拉削的作用力，而增加設(shè)備成本備成本。161718製孔方法製孔方法( (續(xù)續(xù)) )l可使用銑削加工方法中之端銑刀銑製圓孔。可使用銑削加工方法中之端銑刀銑製圓孔。l插床的插刀切削加工則可用於製造方孔、多插床的插刀切削加工則可用於製造方孔、多邊形孔或不通孔。邊形孔或不通孔。l非傳統(tǒng)加工方法中的雷射束、電子束、水噴非傳統(tǒng)加工方法中的雷射束、電子束、水噴射、磨料噴射、放電、放電線切割、超音波、射、磨料噴射、放電、放電線切割、超音波、電漿、化學(xué)蝕刻、電化學(xué)等進(jìn)行各類型的製電漿、化學(xué)蝕刻、電化學(xué)等進(jìn)行各類型的製孔操作?？撞僮?。l可使用氧乙炔氣或電弧切

12、割方法可使用氧乙炔氣或電弧切割方法l人工剪裁方式對(duì)薄板材進(jìn)行孔的加工。人工剪裁方式對(duì)薄板材進(jìn)行孔的加工。l鑄造或粉末冶金方法製造時(shí)，可利用砂心等，鑄造或粉末冶金方法製造時(shí)，可利用砂心等，在產(chǎn)品中預(yù)先留出空孔的位置及大小。在產(chǎn)品中預(yù)先留出空孔的位置及大小。197.57.5 銑削銑削l銑削加工是將銑刀固定在工具機(jī)主軸上一銑削加工是將銑刀固定在工具機(jī)主軸上一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用夾持固定在工作檯上起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用夾持固定在工作檯上的工件或主軸上的銑刀，做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工件或主軸上的銑刀，做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所進(jìn)行的切削操作。所進(jìn)行的切削操作。l銑刀是一種圓形刀具，由刀體和多個(gè)刀齒銑刀是一種圓形刀具，由刀體和

13、多個(gè)刀齒所構(gòu)成，刀齒的形式有直線形和螺旋形。所構(gòu)成，刀齒的形式有直線形和螺旋形。l銑刀的構(gòu)造有整體型刀具和在刀齒處嵌入銑刀的構(gòu)造有整體型刀具和在刀齒處嵌入或鎖上捨棄式刀片作為刀刃等。有關(guān)銑刀或鎖上捨棄式刀片作為刀刃等。有關(guān)銑刀各部位的名稱，如圖各部位的名稱，如圖7.77.7所示。所示。2021銑削銑削( (續(xù)續(xù)) )l銑削的基本操作可分為兩大類型，如圖銑削的基本操作可分為兩大類型，如圖7.87.8所示。所示。 1.1.周邊銑削周邊銑削 2.2.面銑削面銑削l銑削中銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件移動(dòng)方向的關(guān)銑削中銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件移動(dòng)方向的關(guān)係，可分為：係，可分為： 1.1.逆銑逆銑 2.2.順銑順銑 如圖

14、如圖7.97.9和圖和圖7.107.10所示。所示。22232425銑削銑削( (續(xù)續(xù)) )銑刀形式依使用目的及刀齒的外形和位置等可銑刀形式依使用目的及刀齒的外形和位置等可分為：分為： 1.1.平銑刀，如圖平銑刀，如圖7.11(a)7.11(a)所示。所示。 2.2.成型銑刀成型銑刀 3.3.側(cè)銑刀，如圖側(cè)銑刀，如圖7.11(b)7.11(b)所示。所示。 4.4.角銑刀，如圖角銑刀，如圖7.11(c)7.11(c)所示。所示。 5.5.開縫鋸開縫鋸 6.6.面銑刀，如圖面銑刀，如圖7.11(d)7.11(d)所示。所示。 7.7.端銑刀，如圖端銑刀，如圖7.11(e)7.11(e)所示。所示

15、。 8.T8.T型槽銑刀，如圖型槽銑刀，如圖7.11(f)7.11(f)所示。所示。2627銑削(續(xù))l銑削加工的切削速度和車削加工時(shí)所使用的計(jì)算公式類似。l銑刀為多鋒刀具，與車刀的單鋒刀具不同，因此進(jìn)給和進(jìn)給率在兩者的應(yīng)用上也有區(qū)別。l銑削的材料移除率( Q mm/min)可表為： W：銑削寬度(mm) d：銑削深度(mm)mfdWQ287.67.6鉋削鉋削l鉋削加工是刀具與工件之間的主運(yùn)動(dòng)為直鉋削加工是刀具與工件之間的主運(yùn)動(dòng)為直線往復(fù)式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工件或刀具在垂直線往復(fù)式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工件或刀具在垂直於主運(yùn)動(dòng)的方向上做間歇性的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以於主運(yùn)動(dòng)的方向上做間歇性的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行切削加工。進(jìn)行切

16、削加工。l採(cǎi)用鉋削加工的工具機(jī)有：採(cǎi)用鉋削加工的工具機(jī)有： 1.1.牛頭鉋床，如圖牛頭鉋床，如圖7.12(a)7.12(a)所示。所示。 2.2.龍門鉋床，如圖龍門鉋床，如圖7.12(b)7.12(b)所示。所示。 3.3.插床，如圖插床，如圖7.12(c)7.12(c)所示。所示。29307.77.7磨削磨削l磨削加工和其他傳統(tǒng)切削加工比較的最大不同處，是以磨料顆粒取代有一定形狀刀具的刀刃對(duì)工件實(shí)施切削作用，產(chǎn)生近乎粉末狀的切屑。l磨削使用的主要刀具叫磨輪，通常又稱為砂輪，由許多堅(jiān)硬鋒銳的磨料顆粒結(jié)合而形成，可切削硬度很高的工件材料。l磨輪的要素為(1)磨料 (2)結(jié)合劑 (3)氣孔，磨輪的

17、構(gòu)造如圖7.13所示。3132磨削磨削( (續(xù)續(xù)) )磨削方式可分為：磨削方式可分為：1.1.平面磨削，分別如圖平面磨削，分別如圖7.14(a)7.14(a)和和(b)(b)所示。所示。2.2.外圓磨削，分別如圖外圓磨削，分別如圖7.14(c)7.14(c)和和(d)(d)所示。所示。3.3.無心磨削，如圖無心磨削，如圖7.14(e)7.14(e)所示。所示。4.4.內(nèi)圓磨削，如圖內(nèi)圓磨削，如圖7.14(f)7.14(f)所示。所示。5.5.工具磨削，如圖工具磨削，如圖7.14(g)7.14(g)所示。所示。6.6.切割，如圖切割，如圖7.14(h)7.14(h)所示。所示。3334357.87.8螺紋與齒輪加工螺紋與齒輪加工l螺紋的製造方法有使用：螺紋的製造方法有使用： 1.1.螺絲攻加工內(nèi)螺紋螺絲攻加工內(nèi)螺紋 2.2.螺絲模加工外螺紋螺絲模加工外螺紋 3.3.車床切削內(nèi)螺紋或外螺紋車床切削內(nèi)螺紋或外螺紋 4.4.銑床銑削內(nèi)螺紋或外螺紋銑床銑削內(nèi)螺紋或外螺紋 5.5.滾軋法製作外螺紋滾軋法製作外螺紋 6.6.壓鑄法鑄出內(nèi)螺紋或外螺紋壓鑄法鑄出內(nèi)螺紋或外螺紋 7.7.輪磨磨削內(nèi)螺紋或外螺紋等。輪磨磨削內(nèi)螺紋或外螺紋等。36螺紋與齒輪加工螺紋與齒輪加工