機(jī)械制造技術(shù)中職PPT完整全套教學(xué)課件

機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目一●機(jī)械加工的基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)目1機(jī)械加工的基礎(chǔ)知識(shí).pptx項(xiàng)目2金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí).pptx項(xiàng)目3機(jī)床.pptx項(xiàng)目4夾具.pptx項(xiàng)目5機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定.pptx項(xiàng)目6軸類零件加工.pptx項(xiàng)目7裝配工藝基礎(chǔ).pptx項(xiàng)目8設(shè)備維修工藝基礎(chǔ).pptx項(xiàng)目9先進(jìn)加工技術(shù).pptx全套可編輯PPT課件機(jī)械是由零件裝配而成的（見圖1-1），而零件可用毛坯或型材經(jīng)機(jī)械加工而成（見圖1-2）。機(jī)械加工過程是用加工機(jī)械對工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過程。按被加工的工件處于的溫度狀態(tài)，機(jī)械加工分為冷加工和熱加工。一般在常溫下加工，并且不引起工件的化學(xué)或物相變化，稱冷加工。一般在高于常溫狀態(tài)加工，會(huì)引起工件的化學(xué)或物相變化，稱熱加工。冷加工按加工方式的差別可分為切削加工和壓力加工。熱加工常見有熱處理、鍛造、鑄造和焊接。任務(wù)一機(jī)械加工的基本概念圖1-1工程機(jī)械圖1-2齒輪類零件機(jī)械加工的基礎(chǔ)知識(shí)1任務(wù)一機(jī)械加工的基本概念2任務(wù)二定位基準(zhǔn)3任務(wù)三工件●任務(wù)一機(jī)械加工的基本概念任務(wù)分析機(jī)械是怎么加工出來的？具有一定規(guī)模的機(jī)械加工企業(yè)大都設(shè)有工藝員，工藝員需根據(jù)加工產(chǎn)品的特征，考慮本企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品生產(chǎn)批量等各類要素編制機(jī)械加工工藝。作為工藝員，在編制產(chǎn)品的加工工藝前必須熟悉機(jī)械加工工藝過程的基本組成要素，了解各種生產(chǎn)類型及其特征，并且能夠依據(jù)這些專業(yè)知識(shí)并結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)專業(yè)化水平、生產(chǎn)能力等要素，合理編制產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝。機(jī)械生產(chǎn)過程如圖1-3所示。（a）奔馳汽車生產(chǎn)過程（b）萃取茶熱灌裝生產(chǎn)線圖1-3機(jī)械生產(chǎn)過程知識(shí)鏈接一、生產(chǎn)過程與工藝過程1.生產(chǎn)過程

機(jī)械的生產(chǎn)過程是指從原材料（半成品）制成產(chǎn)品的全部過程。對機(jī)械生產(chǎn)而言，其生產(chǎn)過程包括原材料的運(yùn)輸和保存、生產(chǎn)的準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的加工和熱處理、產(chǎn)品的裝配及調(diào)試、油漆和包裝等內(nèi)容。生產(chǎn)過程的內(nèi)容十分廣泛，現(xiàn)代企業(yè)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理和方法組織生產(chǎn)與指導(dǎo)生產(chǎn)，將生產(chǎn)過程看成一個(gè)具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。2.工藝過程

在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或者半成品的過程稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝。例如，毛坯的鑄造、鍛造和焊接，改變材料性能的熱處理，零件的機(jī)械加工等都屬于工藝過程。采用機(jī)械加工的方法按一定順序直接改變毛坯的形狀、尺寸及表面質(zhì)量，使其成為合格零件的工藝過程稱為機(jī)械加工工藝過程。它是生產(chǎn)過程的重要內(nèi)容。圖1-4生產(chǎn)過程和工藝過程的關(guān)系二、機(jī)械加工工藝過程的組成工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個(gè)工作地點(diǎn)，對一個(gè)或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構(gòu)成一個(gè)工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對象、設(shè)備和操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的。工序的四個(gè)要素（工作地、工人、工件與連續(xù)作業(yè)）中任一要素發(fā)生變更，則構(gòu)成了另一道工序。零件的機(jī)械加工工藝過程由許多工序組合而成，每個(gè)工序又可分為安裝、工位、工步與復(fù)合工步、進(jìn)給等。一個(gè)工藝過程需要哪些工序，是由被加工零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度要求及生產(chǎn)類型所決定的。圖1-5所示的階梯軸，因不同的生產(chǎn)批量，就有不同的工藝過程及工序，如表1-1與表1-2所列。圖1-5階梯軸工序號工序內(nèi)容設(shè)備1車端面、鉆中心孔、車外圓、切退刀槽與倒角車床車床2銑鍵槽銑床銑床3磨外圓磨床磨床4去毛刺鉗工臺(tái)鉗工臺(tái)工序號工序內(nèi)容設(shè)備1銑端面、打中心孔銑鉆復(fù)合機(jī)床銑鉆復(fù)合機(jī)床2粗車外圓車床車床3精車外圓、切退刀槽與倒角車床車床4銑鍵槽銑床銑床5磨外圓磨床磨床6去毛刺鉗工臺(tái)鉗工臺(tái)表1-1階梯軸加工工藝過程（單件小批量生產(chǎn)）表1-2階梯軸加工工藝過程（大批量生產(chǎn)）1.安裝安裝是指工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序。在一道工序中，工件在加工位置上至少要裝夾一次，但有的工件也可能會(huì)裝夾幾次。如表1-2中的第2、3、5工序，需掉頭經(jīng)過兩次安裝才能完成其工序的全部內(nèi)容。為了減少誤差，提高生產(chǎn)率，零件在加工過程中應(yīng)盡可能減少裝夾次數(shù)。2.工位

工位是指工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的那部分工序。為減少裝夾次數(shù)，常采用多工位夾具或多軸（多工位）機(jī)床，使工件在一次安裝中先后經(jīng)過若干個(gè)不同位置順次進(jìn)行加工。多工位安裝如圖1-6所示。圖1-6多工位安裝1—裝卸工件；2—鉆孔；3—擴(kuò)孔；4—鉸孔3.工步與復(fù)合工步工步是指在同一個(gè)工位上，要完成不同的表面加工時(shí)，其中加工表面、切削速度、進(jìn)給量和加工工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。一個(gè)工序可以包括一個(gè)或幾個(gè)工步。為提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時(shí)加工一個(gè)工件的幾個(gè)表面的工步稱為復(fù)合工步。圖1-7復(fù)合工步4.進(jìn)給在一個(gè)工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次進(jìn)給。任務(wù)實(shí)施劃分圖1-8所示零件的加工工步。第一工步，加工φ85mm圓。第二工步，加工φ65mm圓，并分兩次走刀。圖1-8零件圖●任務(wù)二

定位基準(zhǔn)任務(wù)分析通常，設(shè)計(jì)部門在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后必須將產(chǎn)品的所有零件圖交付給工藝員，由工藝員編制出該零件的加工工藝。工藝員接到產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙后首先要根據(jù)圖紙選擇定位基準(zhǔn)。作為工藝員就必須了解何為基準(zhǔn)，基準(zhǔn)的類型有哪些，如何確定基準(zhǔn)。如圖1-9所示，各基準(zhǔn)分別是什么？通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，以上這些問題都將迎刃而解。圖1-9基準(zhǔn)分析知識(shí)鏈接一、基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)概念，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注、制造時(shí)工件的定位、校驗(yàn)時(shí)尺寸的測量，一直到裝配時(shí)零部件的裝配位置的確定等，都要用到基準(zhǔn)的概念。機(jī)械加工中所說的基準(zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。根據(jù)作用和應(yīng)用場合不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)用在產(chǎn)品零件的設(shè)計(jì)圖上，工藝基準(zhǔn)用在機(jī)械加工的工藝過程中。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)。如圖1-10所示，軸心線O—O是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，端面A是端面B、C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。二、基準(zhǔn)的分類圖1-10鉆套工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)。在工序圖上，用來標(biāo)定本工序被加工面尺寸和位置所采用的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。它是某一工序所要達(dá)到加工尺寸（工序尺寸）的起點(diǎn)。裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在機(jī)器中位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。圖1-10所示的鉆套，φ40h6外圓及端面B即為裝配基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)在加工中用作定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線或面。如圖1-10所示的鉆套，用內(nèi)孔裝在心軸上磨削φ40h6外圓表面時(shí)，內(nèi)孔表面是定位基面，孔的中心線就是定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)又分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。用作定位的表面，若是沒有經(jīng)過加工的毛坯表面，則稱為粗基準(zhǔn)；若是已加工過的表面，則稱為精基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn)零件測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。如圖1-10所示，鉆套以內(nèi)孔套在心軸上測量外圓的徑向圓跳動(dòng)，內(nèi)孔表面是測量基面，孔的中心線就是外圓的測量基準(zhǔn)；用卡尺測量尺寸l和L，表面A是表面B、C的測量基準(zhǔn)。BCDA2.工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是在加工、測量和裝配時(shí)所使用的，必須是實(shí)在的。然而作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面有時(shí)并不一定具體存在（如孔和外圓的中心線、兩平面的對稱中心面等），往往通過具體的表面來體現(xiàn)，用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為基面。例如，圖1-10所示鉆套的中心線是通過內(nèi)孔表面來體現(xiàn)的，內(nèi)孔表面就是基面。任務(wù)分析工件是機(jī)械加工過程中被加工對象的總稱。它可以是單個(gè)零件，也可以是固定在一起的幾個(gè)零件的組合體。工件的結(jié)構(gòu)千差萬別，但都是由一些基本表面和特形表面所組成，如圖1-11所示。基本表面主要有圓柱面、平面等，特形表面主要指成形表面。工件的質(zhì)量將直接影響機(jī)械產(chǎn)品的工作性能和使用壽命。因此，在加工制造工件時(shí)必須保證其質(zhì)量。工件技術(shù)要求主要有加工精度、表面粗糙度、熱處理等幾方面的內(nèi)容。圖1-11機(jī)械零件●任務(wù)三

工件

機(jī)械加工質(zhì)量主要涵蓋兩個(gè)方面的內(nèi)容，即機(jī)械加工精度和機(jī)械加工表面質(zhì)量，具體如下：機(jī)械零件加工精度是機(jī)械零件加工質(zhì)量的核心部分，機(jī)械零件的加工質(zhì)量是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。在機(jī)械加工過程中，往往會(huì)有很多因素影響工件的最終加工質(zhì)量，其中不同的機(jī)械加工工藝對零件加工的精度影響較大。所以，如何利用多種加工工藝使工件的精度達(dá)到質(zhì)量要求，減少各種因素對加工精度的影響，就成為我們必須考慮的事情。知識(shí)鏈接1.機(jī)械加工精度的概念機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和相互位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度稱為加工誤差。加工誤差越小，加工精度越高。所以，加工精度與加工誤差是一個(gè)問題的兩個(gè)提法。一、機(jī)械加工精度概述2.提高加工精度的方法工件的加工精度包括尺寸精度、幾何形狀精度和表面間相互位置精度三個(gè)方面。1）提高尺寸精度的方法（1）試切法。先試切出很小部分加工表面，測量試切所得的尺寸，按照加工要求適當(dāng)調(diào)刀具切削刃相對工件的位置，進(jìn)行試切，然后測量，如此經(jīng)過兩三次試切和測量，當(dāng)被加工尺寸達(dá)到要求后，再切削整個(gè)待加工表面。（2）調(diào)整法。預(yù)先用樣件或標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整好機(jī)床、夾具、刀具和工件的準(zhǔn)確位置，用以保證工件的尺寸精度。因?yàn)槌叽缡孪日{(diào)整到位，所以加工時(shí)，不用再試切，尺寸自動(dòng)獲得，并在一批零件加工過程中保持不變，這就是調(diào)整法。調(diào)整法比試切法的加工精度穩(wěn)定性好，有較高的生產(chǎn)率，對機(jī)床操作工的要求不高，但對機(jī)床調(diào)整工的要求高，常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。（3）定尺寸法。用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸法。它是利用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸決定。用具有一定的尺寸精度的刀具（鉸刀、擴(kuò)孔鉆、鉆頭等）來保證工件被加工部位（孔）的精度。定尺寸法操作方便，生產(chǎn)率較高，加工精度比較穩(wěn)定，不依靠工人的技術(shù)水平，生產(chǎn)率較高，在各種類型的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，如鉆孔、鉸孔等。（4）主動(dòng)測量法。在加工過程中，邊加工邊測量加工尺寸，并將所測結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作，或使機(jī)床停止工作，這就是主動(dòng)測量法。目前，主動(dòng)測量中的數(shù)值已可用數(shù)字顯示。主動(dòng)測量法把測量裝置加入工藝系統(tǒng)（機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體）中，成為其第五個(gè)因素。主動(dòng)測量法質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，是未來的發(fā)展方向。（5）自動(dòng)控制法。這種方法是由測量裝置、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)等組成的。它是把測量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動(dòng)完成。2）提高幾何形狀精度的方法（1）軌跡法。軌跡法也稱刀尖軌跡法，是依靠刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡獲得形狀精度的方法，具體指讓刀具相對于工件做有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，以其刀尖軌跡獲得所要求的表面幾何形狀。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具和工件的相對成形運(yùn)動(dòng)，因而所獲得的形狀精度取決于成形運(yùn)動(dòng)的精度。數(shù)控車床、數(shù)控銑床，普通車削、銑削、刨削和磨削等均屬軌跡法。（2）成形法。利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法稱為成形法，如圖1-12所示。用成形刀具取代普通刀具，成形刀具的切削刃就是工件外形。成形刀具替代一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。成形法可以簡化機(jī)床或切削運(yùn)動(dòng)，提高生產(chǎn)率。成形法所獲得的形狀精度取決于成形刀具的形狀精度和其他成形運(yùn)動(dòng)的精度。（3）仿形法。刀具按照仿形裝置進(jìn)給對工件進(jìn)行加工的方法稱為仿形法。仿形法所得到的形狀精度取決于仿形裝置的精度和其他成形運(yùn)動(dòng)的精度。仿形車、仿形銑等均屬仿形法加工，如圖1-13所示。圖1-12成形法加工圖1-13仿形法加工（4）展成法。展成法也稱范成法，是指利用工件和刀具做展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法。展成法所得被加工表面是切削刃和工件做展成運(yùn)動(dòng)過程中所形成的包絡(luò)面，切削刃形狀必須是被加工面的共軛曲線。它所獲得的精度取決于切削刃的形狀和展成運(yùn)動(dòng)的精度等，如圖1-14所示。圖1-14展成法加工這種方法用于各種齒輪齒廓、花鍵鍵齒、蝸輪輪齒等表面的加工，其特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀不同。例如，在齒輪加工中，刀刃為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。3）提高表面間相互位置精度的方法加工面的相互位置精度簡稱位置精度，是指零件上的各加工面之間或加工面相對于基準(zhǔn)面的平行度、垂直度、同軸度等。獲得相互位置精度的方法有以下兩種。（1）一次安裝法。一次安裝法是指零件在同一次安裝中，加工有相互位置要求的各個(gè)表面，從而保證其相互位置精度。精度的高低取決于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。（2）多次安裝法。多次安裝法是指零件有關(guān)表面的相互位置精度由加工表面與定位基準(zhǔn)面之間的位置精度來保證。精度取決于機(jī)床運(yùn)動(dòng)之間、機(jī)床運(yùn)動(dòng)與工件裝夾后的位置之間、機(jī)床的各工位之間的相互位置的正確性。加工原理誤差1.采用近似的加工方法造成的誤差在許多場合，為了得到要求的工件表面，必須在工件或刀具的運(yùn)動(dòng)之間建立一定的聯(lián)系。從理論上講，應(yīng)采用完全準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，但是采用理論上完全準(zhǔn)確的加工原理有時(shí)使機(jī)床或夾具極為復(fù)雜，致使制造困難，反而難以達(dá)到較高的加工精度，有時(shí)甚至是不可能做到。例如，在車削或磨削模數(shù)螺紋時(shí)，由于其導(dǎo)程t=πm，式中有π這個(gè)無理因子，在用配換齒輪來得到導(dǎo)程數(shù)值時(shí)，就存在原理誤差。加工原理誤差是指在加工過程由于采用了近似的加工方法、近似的傳動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的加工誤差。2.采用近似的刀具輪廓造成的誤差用成形刀具加工復(fù)雜的曲面時(shí)，要使刀具刃口做得完全符合理論曲線的輪廓，有時(shí)非常困難，往往采用圓弧、直線等簡單近似的線型代替理論曲線。例如，用滾刀滾切漸開線齒輪時(shí)，為了滾刀的制造方便，多用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿來代替漸開線基本蝸桿，從而產(chǎn)生了加工原理誤差。三、工藝系統(tǒng)的幾何誤差1.機(jī)床誤差加工中刀具相對于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過機(jī)床完成的，因此工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對工件加工精度影響較大的有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。2.刀具、夾具的誤差機(jī)械加工中常用的刀具有一般刀具、定尺寸刀具和成形刀具。刀具誤差對加工精度的影響因刀具的種類不同而不同。（1）一般刀具（車刀、鏜刀及銑刀等）的制造誤差對加工精度沒有直接的影響。（2）定尺寸刀具（鉆頭、鉸刀、拉刀及槽銑刀等）的尺寸誤差直接影響被加工零件的尺寸精度。（3）成形刀具（成形刀、成形銑刀及齒輪滾刀等）的誤差主要影響被加工面的形狀精度，而刀具的磨損會(huì)直接影響刀具相對被加工表面的位置，造成被加工零件的尺寸誤差。夾具的作用是使工件相對于刀具和機(jī)床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對工件的加工精度（特別是位置精度）有很大影響。夾具的制造誤差由定位誤差、夾緊誤差、夾具的安裝誤差、導(dǎo)引誤差、分度誤差及夾具的磨損組成。夾具的磨損會(huì)引起工件的定位誤差。A知識(shí)拓展毛坯的選擇

選擇毛坯包括選擇毛坯的材料、類型與制造方法三個(gè)方面。加工零件圖一般都由設(shè)計(jì)部門提供，相關(guān)零件的材料都已經(jīng)在設(shè)計(jì)部門予以確定。因而，在零件加工工藝編制過程中，選擇零件的毛坯主要考慮毛坯類型與制造方法兩個(gè)問題。一、選擇毛坯類型

機(jī)械零件因其使用場合不同，毛坯類型也有很大差異，必須合理選擇。二、選擇毛坯的考慮因素由于零件材料在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確定，因而選擇零件毛坯時(shí)主要考慮以下四個(gè)因素。1.零件的材料通常，加工銅、鋁、鑄鐵類零件，不能使用鍛件，而適宜選用鑄件；加工鋼類零件，為保證其強(qiáng)度與硬度，應(yīng)優(yōu)先選用鍛件；規(guī)格統(tǒng)一、尺寸精度與表面精度要求不高時(shí)，在不影響零件性能的前提下，可優(yōu)先考慮使用型材。2.零件結(jié)構(gòu)形狀與尺寸回轉(zhuǎn)體零件臺(tái)階直徑不大時(shí)，可選用圓棒料；直徑差異較大時(shí)，應(yīng)選用鍛件；小尺寸的毛坯可以選用模鍛、壓鑄等；薄壁、復(fù)雜型腔的零件不能用砂型鑄造。3.生產(chǎn)批量大小生產(chǎn)批量大時(shí)，應(yīng)選用高精度、高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)效益。4.企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件包括企業(yè)裝備情況、生產(chǎn)場地、生產(chǎn)工藝水平及員工的技術(shù)水平等。謝謝觀看機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目二●金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)

圖2-1所示為常見的機(jī)械產(chǎn)品。這些機(jī)械產(chǎn)品主要都是由一個(gè)個(gè)零件、部件組合而成的。將金屬坯件轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)零件，并最終形成產(chǎn)品，都離不開金屬切削加工這一重要環(huán)節(jié)。金屬切削加工是依靠刀具和工件之間的相對運(yùn)動(dòng)，從工件上切去多余的金屬部分，以獲得符合工件技術(shù)要求的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。圖2-2所示為金屬切削加工零件。圖2-1常見的機(jī)械產(chǎn)品圖2-2金屬切削加工零件機(jī)器上的零件除極少數(shù)采用精密鑄造或精密鍛造等無屑加工方法獲得外，絕大多數(shù)零件是靠刀具切削加工獲得的。在切削過程中會(huì)產(chǎn)生金屬變形、切削力、切削熱和刀具磨損等物理現(xiàn)象。研究這些現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)和規(guī)律對于提高切削加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重要的意義。1任務(wù)一切削運(yùn)動(dòng)和切削要素2任務(wù)二切削液3任務(wù)三金屬切削刀具4任務(wù)四刀具壽命及其影響因素5任務(wù)五車刀的刃磨任務(wù)一切削運(yùn)動(dòng)和切削要素任務(wù)分析金屬切削機(jī)床進(jìn)行切削加工時(shí)，除了需要一定種類和型號的切削刀具外，機(jī)床還要提供毛坯與刀具間所必需的相對運(yùn)動(dòng)，來完成零件的加工。那么，機(jī)床能提供哪些類型的切削運(yùn)動(dòng)，又如何區(qū)分這些運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)的參數(shù)又如何選擇呢？本任務(wù)將帶您探索這些問題的答案。1知識(shí)鏈接金屬切削加工的主要方法有車削、銑削、磨削、鉆削、鏜削（圖中未表示）等，如圖2-3所示。常見切削加工方法的切削運(yùn)動(dòng)如表2-1所示。圖2-3金屬切削加工的主要方法一、切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)是指在切削過程中刀具和工件之間的相對運(yùn)動(dòng)，包括主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。

1.主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件。所以，主運(yùn)動(dòng)的速度最高，消耗功率最大。序號圖例加工內(nèi)容切削運(yùn)動(dòng)1在車床上車削外圓（1）工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。（2）車刀的縱向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2在銑床上銑削平面（1）銑刀的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。（2）工件的縱向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)3在刨床上刨削平面（1）刨刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。（2）工件的橫向間歇移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)4在磨床上磨削外圓（1）砂輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。（2）工件的縱向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)表2-1常見切削加工方法的切削運(yùn)動(dòng)2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是不斷地將多余金屬層投入切削，使之變成切屑，并得到具有所需幾何特征的已加工表面運(yùn)動(dòng)。通常，切削加工的主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能有一個(gè)或數(shù)個(gè)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由刀具和工件分別完成，也可以由刀具單獨(dú)完成。3.輔助運(yùn)動(dòng)機(jī)床上除表面成形運(yùn)動(dòng)以外的所有運(yùn)動(dòng)都是輔助運(yùn)動(dòng)，包括機(jī)床的快進(jìn)快退、送料、定位、夾緊、轉(zhuǎn)位分度等運(yùn)動(dòng)，其功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工過程中所必需的各種輔助動(dòng)作。二、工件上的加工表面如圖2-4所示，在切削加工過程中，工件上通常有三個(gè)不斷變化的表面。圖2-4切削運(yùn)動(dòng)和加工表面1.待加工表面工件上有待切削的表面稱為待加工表面。2.已加工表面工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面稱為已加工表面。3.過渡表面由刀具切削刃在工件上形成的表面，即連接待加工表面和已加工表面之間的表面，稱為過渡表面。三、切削要素切削要素包括切削用量和切削層橫截面要素。1.切削用量切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三個(gè)要素。它是調(diào)整機(jī)床、計(jì)算切削力、切削功率、時(shí)間定額及核算工序成本的重要參數(shù)。切削用量選擇得合理與否對切削加工的生產(chǎn)率和加工質(zhì)量有著顯著的影響。（1）切削速度vc。切削速度指刀具切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，單位為m/min。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度可按下式計(jì)算：式中，dw為工件待加工表面直徑，mm；n為主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，r/min。

πdwnvc=1000（2）進(jìn)給量f。進(jìn)給量指刀具（工件）在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對于工件的位移量，可以用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表述和度量，單位是mm/r（如車床）或mm/程（如刨床）。進(jìn)給量的大小反映進(jìn)給速度v的大小，其公式為v=fn（3）背吃刀量ap。背吃刀量指待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，其公式為dw-dmap=2式中，dm為工件已加工表面的直徑，mm。2.切削層橫截面要素切削層是指刀具與工件相對移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量時(shí)，從工件待加工表面上切除的金屬層。切削層的軸向剖面稱為切削層橫截面。切削層橫截面要素包括切削寬度、切削厚度和切削面積三個(gè)要素。車削時(shí)切削層要素如圖2-5所示。圖2-5車削時(shí)切削層要素（1）切削寬度wc。切削寬度指刀具切削刃與工件的接觸長度，單位是mm。若車刀主偏角為kr，則其公式為（2）切削厚度hc。切削厚度指刀具或工件每移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量時(shí)，刀具切削刃相鄰的兩個(gè)位置之間的距離，單位是mm。車外圓時(shí)，其公式為（3）切削面積Ac。切削面積是指切削層橫截面的面積，單位是mm2，其公式為Ac=fap=wchc

apwc=sinkrhc=fsinkr2任務(wù)二切削液任務(wù)分析什么是切削液？使用切削液對切削加工有何影響？有些切削加工過程需要澆注切削液，有些不需要澆注切削液，又是為什么？切削液該如何選擇？通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，將帶您找到這些問題的答案。金屬切削加工過程如圖2-6所示。圖2-6金屬切削加工過程知識(shí)鏈接一、切削液的作用1.潤滑作用金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過程中的潤滑作用，可以減小前刀面與切屑、后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。2.冷卻作用切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具（砂輪）、切屑和工件間的對流與汽化作用，把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。3.清洗作用在金屬切削過程中，要求切削液有良好的清洗作用，除去生成切屑、磨屑、鐵粉、油污和砂粒，防止機(jī)床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。4.防銹作用在金屬切削過程中，工件要與環(huán)境介質(zhì)、切削液組分分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕，與切削液接觸的機(jī)床部件表面也會(huì)因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時(shí)存放時(shí)，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應(yīng)注意采取工序間的防銹措施。二、切削液的種類常用的切削液分為水溶液、乳化液和切削油三大類。1.水溶液水溶液是由水加入一定量的添加劑制成的。其冷卻作用、清洗作用較強(qiáng)，潤滑作用和防銹能力較差，主要用于磨削。2.乳化液乳化液是僅以礦物油作為基礎(chǔ)油的水溶性切削液。乳化液既能起冷卻作用，又能起潤滑作用。濃度低的乳化液冷卻、清洗作用強(qiáng)，適于粗加工和磨削加工使用；濃度高的乳化液潤滑作用強(qiáng)，適于精加工時(shí)使用。3.切削油切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用植物油或復(fù)合油。切削油的主要作用是潤滑，它可大大減少切削時(shí)的摩擦熱，降低工件的表面粗糙度值。三、切削液的加注方法1.澆注法使用方便、應(yīng)用廣泛，但冷卻效果較差，切削液消耗量較大。2.噴霧法將切削液經(jīng)霧化后，噴到切削區(qū)域，霧狀液體在高溫的切削區(qū)域很快就被汽化，因而冷卻效果顯著，切削液消耗量較少。3.高壓法將切削液經(jīng)高壓泵壓出，澆注到切削區(qū)域，當(dāng)加工深孔或較難加工材料時(shí)，用此法較好。四、切削液的選用原則切削液能很好地改善機(jī)械切削加工效果，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，還必須依據(jù)工件材料、刀具材料、加工要求、加工方法等因素綜合考慮，正確選擇和使用切削液。3任務(wù)三金屬切削刀具任務(wù)分析刀具（見圖2-7）是切削加工中不可缺少的重要工具，無論是普通機(jī)床還是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床都必須依靠刀具才能完成切削加工。刀具切削部分性能的好壞取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、切削部分的幾何參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)是否合理。那么，對于不同形狀的零件、不同的機(jī)床是否可選用同一把刀具完成加工呢？圖2-7刀具知識(shí)鏈接一、刀具材料1.刀具材料應(yīng)具備的性能在金屬切削加工過程中，刀具切削部分是在較大的切削壓力、較高的切削溫度及劇烈摩擦條件下工作的。在切削余量不均勻或切削斷續(xù)的表面時(shí)，刀具受到很大的沖擊與振動(dòng)，切削溫度也在不斷變化。因此，刀具材料必須具備以下幾方面的性能。（1）較高的硬度。刀具要從工件上切下切屑，刀具材料的硬度必須高于加工材料的硬度。通常，室溫下刀具切削部分材料的硬度應(yīng)在60HRC以上。（2）較高的耐磨性。耐磨性是材料抵抗磨損的能力。一般來講，刀具材料硬度越高，耐磨性越好。（3）足夠的強(qiáng)度與韌性。強(qiáng)度和韌性反映刀具材料抵抗斷裂、崩刃的能力。強(qiáng)度與韌性高的材料，必然引起其硬度與耐磨性的下降。（4）高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性。耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要標(biāo)志，是指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能，可用高溫硬度表示，也可用紅硬性表示。耐熱性越好，材料允許的切削速度越高，刀具材料的切削性能越好?；瘜W(xué)穩(wěn)定性是指刀具材料在高溫下不易與加工工件材料或周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力，包括抗氧化、抗黏結(jié)的能力?；瘜W(xué)穩(wěn)定性越高，刀具磨損越慢，加工表面質(zhì)量越好。（5）良好的導(dǎo)熱性和耐熱沖擊性。刀具材料的導(dǎo)熱性越好，切削熱越容易從切削區(qū)擴(kuò)散出去，越有利于降低切削溫度。耐熱沖擊性好的刀具材料在切削加工時(shí)可使用切削液。（6）良好的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。為便于刀具制造，要求刀具材料具有良好的工藝性能，如鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能和磨削加工性能等。經(jīng)濟(jì)性是刀具材料的重要指標(biāo)之一。有的刀具雖然單件成本很高，但其使用壽命較長，平均到每個(gè)零件的成本就不一定很高，因此在選用時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)效果。此外，在自動(dòng)化和柔性制造系統(tǒng)中也要求刀具的切削性能比較穩(wěn)定、可靠，有一定的可預(yù)測性和高度的可靠性。2.常用刀具材料的種類和用途金屬切削加工過程中常用刀具材料主要有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金等，其類型、牌號和應(yīng)用場合如表2-2所示。材料類型常用牌號應(yīng)用場合碳素工具鋼T8、T9、T10、T12用于低速、尺寸小的手動(dòng)刀具，如絲錐、板牙、鋸條、銼刀等合金工具鋼9SiCr、CrWMn、9Mn2V用于手動(dòng)或刃形較復(fù)雜的低速刀具，如絲錐、板牙、拉刀等高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V用于各種刃形較復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、拉刀、車刀、銑刀等硬質(zhì)合金YG5、YT15、YW1用于高溫、高速下切削的刀具，如車刀、銑刀等表2-2常用刀具材料的類型、牌號和應(yīng)用場合二、刀具的幾何形狀刀具的種類很多，結(jié)構(gòu)各異，但就切削部分而言，它們都可以看成是由外圓車刀演變而成的?，F(xiàn)以外圓車刀為例，說明刀具切削部分的幾何形狀，如圖2-8所示。1.刀具切削部分的組成（1）前刀面。刀具上切屑滑過的表面稱為前刀面（Aγ）。圖2-8車刀的組成（2）主后刀面。刀具上與切削表面（過渡表面）相對的表面稱為主后刀（Aα）。（3）副后刀面。刀具上與已加工表面相對的表面稱為副后刀面（Aα′）。（4）主切削刃。前面與主后面相交構(gòu)成的切削刃稱為主切削刃（S），它擔(dān)任主要的切削工作。（5）副切削刃。前面與副后面相交構(gòu)成的切削刃稱為副切削刃（S′）。它配合主切削刃完成少量的切削工作，即對已加工表面起修光作用。（6）刀尖。主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)稱為刀尖。它往往磨成一段很小的直線或圓弧，以提高刀尖的強(qiáng)度和耐磨性。

2.輔助平面為了定義刀具角度，在切削狀態(tài)下，選定切削刃上某一點(diǎn)而假定的幾個(gè)平面稱為輔助平面，如圖2-9所示。（1）基面。過切削刃選定點(diǎn)并垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面稱為基面（Pr）。（2）切削平面。通過主切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相切并垂直于基面的平面稱為切削平面（Ps）。（3）正交平面。通過主切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面和主切削平面的平面稱為正交平面（Po）。（4）假定工作平面。通過切削刃選定點(diǎn)與基面垂直且與假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向平行的平面稱為假定工作平面（Pf）。（5）背平面。通過切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面和假定工作平面的平面稱為背平面（Pn）。圖2-9刀具的輔助平面3.刀具的幾何角度刀具的切削性能、鋒利程度及強(qiáng)度主要是由刀具的幾何角度來決定的。其中，前角、后角、主偏角和刃傾角是主切削刃上四個(gè)最基本的角度，如圖2-10所示。（1）在正交平面內(nèi)測量的角度。①前角。前角（γ0）是前面與基面間的夾角。前角的大小決定刀刃的強(qiáng)度和鋒利程度。前角大，刃口鋒利，易切削；但前角過大，強(qiáng)度低，散熱差，易崩刃。圖2-9刀具的輔助平面圖2-10刀具的主要角度②后角。后角（α0）是主后面與主切削平面間的夾角。后角的大小決定刀具后面與工件之間的摩擦及散熱程度。后角過大，散熱差，刀具壽命短；后角過小，摩擦嚴(yán)重，刀口變鈍，溫度高，刀具壽命也短。一般取α0＝5°～12°。③楔角。楔角（β0）是前面與主后面間的夾角。一般取β0＝90°-（γ0+α0）。（2）在基面內(nèi)測量的角度。①主偏角。主切削平面與假定工作平面間的夾角稱為主偏角（Kr）。主偏角的大小決定背向力與進(jìn)給力的分配比例和散熱程度。主偏角大，背向力小，散熱差；主偏角小，進(jìn)給力小，散熱好。②副偏角。副切削平面與假定工作平面間的夾角稱為副偏角（K′r）。副偏角的大小決定副切削刃與已加工表面之間的摩擦程度。較小的副偏角對已加工表面有修光作用。③刀尖角。主切削平面與副切削平面間的夾角稱為刀尖角（εr）。εr=180°-（Kr+K′r）。（3）在主切削平面內(nèi)測量的角度。刃傾角（λS）是主切削刃與基面間的夾角。刃傾角主要影響排屑方向和刀尖強(qiáng)度。如圖2-11所示，刀尖位于主切削刃上最高點(diǎn)。刃傾角為正，切屑滑向待加工表面，刀尖不耐沖擊；刀尖位于主切削刃上最低點(diǎn)，刃傾角為負(fù)，切屑滑向已加工表面，刀尖可受到保護(hù)；主切削刃上各點(diǎn)等高時(shí)，刃傾角為零，切屑很快卷曲，刀尖抗沖擊能力較強(qiáng)。圖2-11刃傾角的作用三、常用刀具的種類和用途1.車刀車刀是金屬切削中應(yīng)用最為廣泛的一種刀具。車刀按用途可分為外圓車刀、端面車刀、切斷刀、成形車刀、螺紋車刀等，如圖2-12所示。車刀按其結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成形車刀等，如圖2-13所示。圖2-12車刀類型（按用途分類）圖2-13車刀類型（按結(jié)構(gòu)分類）2.銑刀銑刀的種類很多，結(jié)構(gòu)不一，應(yīng)用范圍很廣，銑刀按其用途可分為加工平面用銑刀、加工溝槽用銑刀和加工成形面用銑刀三大類。常用的銑刀有圓柱形銑刀、端銑刀、三面刃圓盤銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、T型槽銑刀、角度銑刀和成形銑刀等，如圖2-14所示。銑刀的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、焊接式、機(jī)夾式等。圖2-14常用銑刀3.孔加工刀具在金屬切削過程中，孔加工的比重是很大的，需要廣泛使用各種孔加工刀具?？准庸さ毒甙雌溆猛痉譃閮纱箢悾阂活愂菑膶?shí)心材料上加工出孔的刀具，如麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等；另一類是對已有孔進(jìn)行擴(kuò)大的刀具、如擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀和鏜刀等。1）麻花鉆麻花鉆是鉆削加工中使用最多、應(yīng)用最廣泛的刀具。麻花鉆由工作部分、頸部和柄部組成，如圖2-15所示。柄部主要起夾持與傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力作用，通常有圓柱直柄和莫氏錐柄兩種。一般直徑d≤20mm時(shí)可采用直柄，錐柄對直徑尺寸沒有具體界定，它可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。圖2-15麻花鉆的組成2）鉸刀鉸刀是一種尺寸精度較高的多刃刀具，有6～12條刀齒，其由工作部分和柄部組成。其工作部分由引導(dǎo)錐、切削部分和校準(zhǔn)部分所組成。引導(dǎo)錐是為了便于將鉸刀引入孔中；切削部分擔(dān)任主要切削工作；校準(zhǔn)部分又分為圓柱部分和倒錐部分，其圓柱部分起導(dǎo)向、校準(zhǔn)和修光作用；倒錐部分起減少摩擦并防止鉸刀將孔徑擴(kuò)大的作用。鉸刀的組成如圖2-16所示。圖2-16鉸刀的組成鉸刀的種類很多，鉸刀按使用方式分為機(jī)用鉸刀和手用鉸刀，按鉸孔形狀分為圓柱形鉸刀和圓錐形鉸刀，按鉸刀容屑槽的形狀分為直槽鉸刀和螺旋槽鉸刀，按鉸刀結(jié)構(gòu)分為整體式鉸刀和調(diào)節(jié)式鉸刀。常用的鉸刀如圖2-17所示。為了測量方便，鉸刀刀齒相對于鉸刀中心應(yīng)對稱分布。機(jī)用鉸刀刀齒在圓周上均勻分布。手用鉸刀刀齒在圓周上不均勻分布，這樣在鉸刀停歇時(shí)，刀齒在孔壁上的壓痕就不會(huì)重疊，并有利于切除孔壁上的高點(diǎn)。圖2-17常用的鉸刀3）鏜刀鏜刀是鏜孔的專用刀具，鏜刀按不同結(jié)構(gòu)可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。（1）單刃鏜刀。如圖2-18所示，單刃鏜刀分為盲孔鏜刀和通孔鏜刀。單刃鏜刀只有一個(gè)主切削刃在單方向進(jìn)行切削，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、通用性大，用一把鏜刀可以加工不同直徑的孔。圖2-18單刃鏜刀（2）雙刃鏜刀。雙刃鏜刀可分為固定雙刃鏜刀和可調(diào)雙刃鏜刀兩種，如圖2-19所示，雙刃鏜刀的兩刀刃在兩個(gè)對稱方向同時(shí)切削，故可消除由徑向力對鏜桿的作用而造成的加工誤差。這種鏜刀切削時(shí)，刀具外徑是根據(jù)工件孔徑確定的，結(jié)構(gòu)比單刃鏜刀復(fù)雜，應(yīng)用于加工精度要求較高、生產(chǎn)批量大的場合。固定雙刃鏜刀直徑尺寸不能調(diào)節(jié)。刀片一端有定位凸肩，供刀片裝在鏜桿中定位用，刀片用螺釘或楔塊緊固在鏜桿中?？烧{(diào)雙刃鏜刀的直徑尺寸可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。鏜孔時(shí)，刀片不緊固在刀桿上，可浮動(dòng)和自動(dòng)定心。刀片位置由兩切割刃上的切割力平衡，故可消除由于鏜桿偏擺及刀片安裝所造成的誤差，但這種鏜刀不能校準(zhǔn)孔的軸線歪斜。圖2-19雙刃鏜刀4.刨刀刨刀的形狀和幾何參數(shù)與車刀相似，因刨削是斷續(xù)切削，刨刀切入工件時(shí)會(huì)受到較大的沖擊力，故刨刀桿的橫截面比車刀要大。常用刨刀有平面刨刀、成形刨刀、角度偏刀、寬刃刨刀及內(nèi)孔刨刀等，如圖2-20所示。圖2-20常用刨刀刨刀刀桿有直桿和彎頸兩種，如圖2-21所示。直桿刨刀用于粗加工。彎頸刨刀用于精加工，這種刨刀除能緩和沖擊、避免崩刃外，在受力彎曲時(shí)，刀尖還會(huì)離開加工表面而不致“扎刀”。圖2-21彎頸刨刀刨削與直桿刨刀刨削5.砂輪砂輪是由細(xì)小而堅(jiān)硬的磨粒通過結(jié)合劑粘接而成，磨粒之間遍布?xì)庀?。磨粒以其裸露在表面部分的棱角作為切削刃，氣隙則在磨削過程中起容納切屑、切削液和散逸磨削熱的作用。砂輪的組成如圖2-22所示。砂輪的特性取決于磨料、結(jié)合劑、砂輪的組織、砂輪的硬度及砂輪的形狀等因素。每一種砂輪根據(jù)其自身的特性，都有一定的適用范圍。故磨削時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的材料、形狀、尺寸、熱處理方法和加工要求合理選用砂輪。圖2-22殺輪的組成4任務(wù)四刀具壽命及其影響因素任務(wù)分析在生產(chǎn)實(shí)踐中，操作者很難用一個(gè)恒定的刀具控制車刀重磨。常常都是根據(jù)車刀切削過程中所產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象來判斷車刀的磨損情況（見圖2-23），以確定車刀是否應(yīng)該重磨，這種方式只是取決于操作者經(jīng)驗(yàn)的豐富程度。通過本任務(wù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可找到更方便、直觀的標(biāo)志來判斷適時(shí)重磨車刀。圖2-23磨損后的刀具知識(shí)鏈接一把磨好的刀具，經(jīng)過一段時(shí)間切削后，刀刃由鋒利逐漸變鈍，如繼續(xù)使用就會(huì)發(fā)現(xiàn)工件已加工表面粗糙度增大，切削溫度升高，切屑顏色開始發(fā)生變化，甚至?xí)a(chǎn)生振動(dòng)或不正常的噪聲。這說明刀具已嚴(yán)重磨損，必須重磨或換刀。一、刀具磨損的形式刀具正常磨損時(shí)，按其發(fā)生的部位不同可分為三種形式，如圖2-24所示。1.后面磨損如圖2-24（a）所示，在切削脆性金屬或以較低的切削速度、較小的切削層厚度（hD＜0.1mm）切削塑性金屬時(shí)，前面上的壓力和摩擦力不大，磨損主要發(fā)生在后面上。后面磨損后，在刀刃附近形成后角接近于0°的小棱面，用高度VB表示。圖2-24刀具磨損形式2.前面磨損如圖2-24（b）所示，在以較高的切削速度和較大的切削厚度（hD＞0.5mm）切削塑性金屬時(shí)，切屑對前面的壓力大、摩擦劇烈、溫度高，磨損主要發(fā)生在前面上。磨損后在前面上切削刃口附近出現(xiàn)月牙洼，用月牙洼的深度KT表示。3.前、后面磨損如圖2-24（c）所示，發(fā)生的條件介于上述兩種磨損之間。二、刀具磨損的原因刀具磨損與一般機(jī)械零件的磨損不同，有兩點(diǎn)比較特殊：一是刀具前面所接觸的切屑和后面所接觸的工件都是新生表面，不存在氧化層或其他污染；二是刀具的摩擦是在高溫、高壓作用下進(jìn)行的。對于一定的刀具材料和工件材料，切削溫度對刀具的磨損具有決定性的影響，溫度越高，刀具磨損越快。三、刀具磨損的過程刀具磨損的過程如圖2-25所示，一般可分為以下三個(gè)階段。1.初期磨損階段（AB段）由于刃磨后的刀具表面微觀形狀高低不平，后面與加工表面的實(shí)際接觸面積很小，故磨損較快。2.正常磨損階段（BC段）由于刀具上微觀不平的表層被迅速磨去，表面光潔，摩擦力減小，故磨損較慢。圖2-25刀具磨損的過程3.劇烈磨損階段（CD段）刀具經(jīng)過正常磨損階段后即進(jìn)入急劇磨損階段，切削刃將急劇變鈍。若繼續(xù)使用，將使切削力驟然增大，切削溫度急劇上升，加工質(zhì)量顯著惡化。四、刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具磨損量的大小將直接影響切削力和切削溫度，并使工件的加工精度和表面質(zhì)量降低。因此，操作者可根據(jù)觀察切屑的顏色和形狀的變化、工件表面粗糙度的變化及加工過程中所發(fā)生的不正常聲響等來判斷刀具是否已磨鈍。在自動(dòng)化生產(chǎn)中，也可以根據(jù)切削力的大小或切削溫度的高低來判斷刀具是否鈍化。一般情況下，刀具后面都會(huì)磨損，且后面磨損量VB的測量也比較方便，因此，常根據(jù)后面磨損量來制定刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，即用刀具后面磨損帶寬度VB的最大允許磨損尺寸作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。在不同的加工條件下，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是不同的。例如，粗車中碳鋼VB=0.6～0.8mm，粗車合金鋼VB=0.4～0.5mm，精加工VB=0.1～0.3mm等。五、刀具耐用度在正常磨損階段后期、急劇磨損階段之前換刀或重磨，既可保證加工質(zhì)量，又能充分利用刀具材料。1.刀具磨損限度在大多數(shù)情況下，后面都有磨損，而且測量也較容易，故通常以后面磨損的寬度VB作為刀具磨損限度。2.刀具耐用度刀具耐用度是指兩次刃磨之間實(shí)際進(jìn)行切削的時(shí)間，以T（min）表示。在實(shí)際生產(chǎn)中，不可能經(jīng)常測量VB的高度，而是通過確定刀具耐用度，作為衡量刀具磨損限度的標(biāo)準(zhǔn)。刀具耐用度的數(shù)值應(yīng)規(guī)定得合理。對于制造和刃磨比較簡單、成本不高的刀具，耐用度可定得低些；對于制造和刃磨比較復(fù)雜、成本較高的刀具，耐用度應(yīng)定得高些。通常，對于硬質(zhì)合金車刀，T＝60～90min；對于高速鋼鉆頭，T＝80～120min；對于齒輪滾刀，T＝200～300min。3.刀具壽命刀具壽命t是指一把新刀具從開始切削到報(bào)廢為止的總切削時(shí)間。刀具壽命與刀具耐用度之間的關(guān)系為t＝nT式中，n為刀具刃磨次數(shù)。4.影響刀具耐用度的因素影響刀具耐用度的因素很多，主要有工件材料、刀具材料、刀具幾何角度、切削用量及是否使用切削液等因素。切削用量中切削速度的影響最大，所以為了保證各種刀具所規(guī)定的耐用度，必須合理地選擇切削速度。5任務(wù)五車刀的刃磨任務(wù)分析子曰：“工欲善其事，必先利其器?！备鶕?jù)加工要求，選擇刀具后，怎樣才能獲得正確的刀具幾何角度？另外，在切削過程中，刀具會(huì)因切削刃磨損而失去切削能力，怎樣才能使得刀具恢復(fù)切削能力？這就需要刃磨工具了，如圖2-26所示。圖2-26刃磨工具知識(shí)鏈接一、砂輪的選擇刃磨車刀的砂輪大多采用平形砂輪，按其磨料不同目前常用的砂輪分為氧化鋁砂輪和碳化硅砂輪兩類，刃磨時(shí)必須根據(jù)刀具材料來選定。1.氧化鋁砂輪氧化鋁砂輪又稱剛玉砂輪，多呈白色，其磨粒韌性好，比較鋒利，硬度較低（指磨粒在磨削抗力作用下容易從砂輪上脫落），自銳性好，適用于高速鋼和碳素工具鋼刀具的刃磨和硬質(zhì)合金車刀刀柄部分的刃磨。2.碳化硅砂輪碳化硅砂輪多呈綠色，其磨粒的硬度高、刃口鋒利，但脆性大，適用于硬質(zhì)合金車刀的刃磨。刃磨高速鋼車刀宜采用粒度為46號至60號、中軟至中等硬度的白色氧化鋁砂輪。刃磨硬質(zhì)合金車刀的刀片宜采用粒度為60號至80號、軟至中軟硬度的綠色碳化硅砂輪；刃磨刀桿應(yīng)采用粒度為36號至46號的普通氧化鋁砂輪。粗磨時(shí)，宜采用小粒度號的砂輪；精磨時(shí)，宜采用大粒度號的砂輪。二、車刀刃磨的步驟和方法刃磨車刀的方法有機(jī)械刃磨與手工刃磨兩種。目前在中小型企業(yè)中，還是以手工刃磨為主?，F(xiàn)以主偏角為90°的焊接式硬質(zhì)合金車刀為例，介紹其刃磨的步驟和方法。車刀的刃磨步驟如圖2-27所示。圖2-27車刀的刃磨步驟1.粗磨后刀面先磨去刀桿底部和后刀面上的焊渣，隨后在刀片后刀面、副后刀面下面的刀桿部分分別磨出一個(gè)比后角、副后角大約2°的后角（見圖2-28），以便刃磨刀片處的后角。當(dāng)砂輪剛磨到硬質(zhì)合金刀片時(shí)即可結(jié)束。粗磨后角、副后角時(shí)，要同時(shí)控制主、副偏角。刃磨方法與磨刀桿后角一樣，磨到硬質(zhì)合金刀片全磨出為止。圖2-28磨刀桿后角2.磨前刀面用砂輪的端面磨去前刀面的焊渣，此時(shí)要控制好刃傾角。卷屑槽一般用砂輪的棱角磨出，如砂輪棱角上圓弧過大時(shí)，要修整砂輪。刃磨的起始位置與主切削刃的距離為卷屑槽的一半左右，與刀尖的距離為卷屑槽長度的一半左右。刃磨時(shí)，車刀轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，使車刀側(cè)面與砂輪端面交角大致等于前角。車刀要握穩(wěn)，刃磨時(shí)應(yīng)順著刀桿方向緩慢移動(dòng)，特別是接近刀刃時(shí)，用力要輕，并注意不要把主刀刃磨掉。磨卷屑槽如圖2-29所示。為延長刀具的壽命，需磨出負(fù)倒棱。磨負(fù)倒棱要用很細(xì)的砂輪（粒度號為100～200），并控制刃傾角λ0與倒棱前角λ01操作時(shí)，動(dòng)作要非常輕微，當(dāng)磨到負(fù)倒棱寬度略大于要求尺寸時(shí)，即停止，如圖2-30所示。負(fù)倒棱也可用油石磨出。圖2-30磨出負(fù)倒棱3.精磨后刀面砂輪機(jī)導(dǎo)板傾斜一個(gè)后角或副后角，將車刀后刀面或副后刀面輕輕靠住砂輪端面，沿刀刃方向緩慢移動(dòng)，磨出主、副刀刃，如圖2-31所示。為延長刀具壽命磨出過渡刃（直線或圓弧過渡），為降低工件的表面粗糙度，需磨修光刃（將一段副刀刃的副偏角磨成0°）。圖2-31精磨后角與副后角三、車刀角度的檢查車刀磨好后，必須檢查刃磨質(zhì)量和角度是否符合要求。先檢查刃磨質(zhì)量，看看刀刃是否鋒利，表面是否有裂紋或明顯溝痕。對于要求高的車刀，可用10～20倍的放大鏡檢查。檢查角度時(shí)，可以用樣板檢查車刀主后角、楔角和前角，也可以用萬能游標(biāo)量角器或?qū)Ｓ玫牧拷桥_(tái)測量。知識(shí)拓展新型刀具材料隨著高精度、高轉(zhuǎn)速數(shù)控機(jī)床的大量使用，刀具在材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和方法上不斷創(chuàng)新與發(fā)展，新型刀具材料不斷推出，其中陶瓷、金剛石、立方氮化硼和涂層刀具材料等得到了廣泛使用。新型刀具材料的類型、材料特性和應(yīng)用場合如表2-3所示。材料類型刀片形狀材料制成應(yīng)用場所陶瓷主要成分是Al2O3，加少量添加劑，經(jīng)壓制高溫?zé)Y(jié)而成。常用的陶瓷材料有Al2O3基陶瓷Si3N4基陶瓷兩種陶瓷刀具適用于車削、銑削和刨削等場合的高速切削，能加工硬材料、大型工件或高精度工件立方氮化硼由白石墨在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成，常用符號CBN表示，有整體聚晶CBN和CBN復(fù)合刀片兩種CBN具有極高的硬度與耐磨性，硬度僅次于金剛石，只適用于干切削，常用于高速切削耐熱合金金剛石金剛石是碳的同素異形體，是自然界中最硬的材料。天然金剛石價(jià)格昂貴、使用很少。人造金剛石以石墨為原料，在高溫高壓下燒結(jié)而成金剛石刀具有極高的硬度與耐磨性，刀具表面粗糙度值小，不耐高溫，故不適合加工黑色金屬，適用于高精度、高精密微量切削涂層刀具材料在強(qiáng)度、硬度較好的硬質(zhì)合金或高速鋼基體表面上，利用氣相沉積法涂覆一層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物而獲得的新型刀具材料，包括氮化鈦和碳化鈦涂層等涂層刀具廣泛應(yīng)用于各類高速切削專用的車刀、銑刀、鉆頭和滾齒刀具等。生產(chǎn)過程中所說的黃金刀具和白銀刀具即為涂層刀具選用刀具材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削加工的實(shí)際要求，在熟悉工件與刀具的基礎(chǔ)上，使被選用的刀具材料與工件材料相匹配，做到既能充分發(fā)揮刀具特性，又能較經(jīng)濟(jì)地滿足加工要求。值得一提的是，加工一般材料大量使用的仍是普通高速鋼與硬質(zhì)合金刀具，只有在加工難加工材料時(shí)才有必要選擇新的牌號或高性能高速鋼刀具，高硬度材料加工或精密加工時(shí)才需要選用超硬材料刀具。謝謝觀看機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目三●機(jī)床機(jī)床工程機(jī)械車輛、手機(jī)外殼模具等工具在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)與生活中隨處可見，如圖3-1和圖3-2所示。它們都是由各種各樣的零件裝配而成，而其中大多數(shù)零件都是經(jīng)過機(jī)器切削加工得到的。通常，把用來對金屬毛坯件進(jìn)行切削加工的機(jī)器稱為金屬切削機(jī)床，簡稱機(jī)床。通過人工控制進(jìn)行零件加工的機(jī)床稱為普通機(jī)床。常見的普通機(jī)床主要包括車床、銑床、鉆床和磨床等。圖3-3所示為使用機(jī)床生產(chǎn)的車間現(xiàn)場。圖3-1工程機(jī)械車輛圖3-2手機(jī)外殼模具圖3-3使用機(jī)床生產(chǎn)的車間現(xiàn)場1任務(wù)一●機(jī)床傳動(dòng)的基本知識(shí)2任務(wù)二●車床3任務(wù)三●銑床4任務(wù)四●鉆床與鏜床5任務(wù)五●磨床6任務(wù)六●刨床7任務(wù)七●組合機(jī)床任務(wù)一機(jī)床傳動(dòng)的基本知識(shí)任務(wù)分析由于各種機(jī)械產(chǎn)品中回轉(zhuǎn)表面的零件很多，車床的工藝范圍又較廣，所以車床使用十分廣泛，其中尤以臥式車床使用最普遍。傳動(dòng)系統(tǒng)圖是將各種傳動(dòng)元件用簡單的符號，并按運(yùn)動(dòng)順序依次排列，以展開圖形形式畫在機(jī)床外形及主要部件相互位置的投影面上的傳動(dòng)示意圖，其可以用來表示傳動(dòng)路線、傳動(dòng)元件、變速方式和運(yùn)動(dòng)調(diào)整方式。1知識(shí)鏈接一、機(jī)床的概念及分類機(jī)床是用刀具對工件進(jìn)行切削加工的機(jī)器，它是切削加工的主要設(shè)備，在機(jī)械制造工業(yè)中，它擔(dān)負(fù)的勞動(dòng)量占40％～60％。因?yàn)樗侵圃鞕C(jī)器和生產(chǎn)工具的機(jī)器，所以又稱為工作母機(jī)。1.機(jī)床的基本分類方法機(jī)床可按不同特征進(jìn)行分類，最基本的是按加工方式及主要用途進(jìn)行分類，目前我國機(jī)床分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床和其他機(jī)床12大類，機(jī)床的種類、代號及用途如表3-1所示。種類車床鏜床鉆床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其他機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ用途車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉電割其他2.機(jī)床的其他分類法（1）按工件大小和機(jī)床重量，機(jī)床可分為儀表機(jī)床、中小型機(jī)床、大型機(jī)床（10～30t）、重型機(jī)床（30～100t）和超重型機(jī)床（100t以上）。（2）按加工精度，機(jī)床可分為相對精度級和絕對精度級兩種。大部分車床、磨床和齒輪加工機(jī)床有3種精度產(chǎn)品，即3個(gè)相對精度級。相對精度級在機(jī)床別號中分別用漢語拼音首字母P（普通精度級，在型號中P省略）、M（精密級）、G（高精度級）表示。有些用于高精度精密加工的機(jī)床要求加工精度很高，即使是普通精度級產(chǎn)品，其絕對精度級也超過Ⅳ級，這些機(jī)床通常稱為高精度精密機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、坐標(biāo)磨床、螺紋磨床等。表3-1機(jī)床的種類、代號及用途（3）按自動(dòng)化程度，機(jī)床可分為手動(dòng)操作機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床三種。半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床在機(jī)床型號中分別用漢語拼音首字母B與Z表示。（4）按機(jī)床的自動(dòng)控制方式，機(jī)床可分為仿形機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等，在機(jī)床型號中分別用字母F、K、H表示。（5）按機(jī)床適用范圍，機(jī)床可分為通用機(jī)床、專門化機(jī)床和專用機(jī)床三種。（6）按機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局形式，機(jī)床可分為立式、臥式、龍門式等。二、機(jī)床的基本組成為了實(shí)現(xiàn)加工過程中所必需的各種運(yùn)動(dòng)，機(jī)床應(yīng)具備以下三個(gè)基本部分。1.動(dòng)力源提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置稱為動(dòng)力源，如各種電動(dòng)機(jī)?？梢詭讉€(gè)運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)動(dòng)力源，也可以每個(gè)運(yùn)動(dòng)單獨(dú)使用一個(gè)動(dòng)力源。2.傳動(dòng)裝置傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置稱為傳動(dòng)裝置。它可以改變運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、方向和速度，通過它將動(dòng)力源與執(zhí)行件或執(zhí)行件與執(zhí)行件之間聯(lián)系起來，并保持某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。機(jī)床的傳動(dòng)裝置有機(jī)械、液壓、氣壓、電氣等多種形式。3.執(zhí)行件執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的部件稱為執(zhí)行件，如主軸、刀架、工作臺(tái)等。其任務(wù)是帶動(dòng)工件或刀具完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)，并保持準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡。三、機(jī)床的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵赣蓜?dòng)力源、傳動(dòng)裝置和執(zhí)行件按一定的規(guī)律所組成的傳動(dòng)聯(lián)系。機(jī)床加工過程中所需的各種運(yùn)動(dòng)都是通過相應(yīng)的傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)傳動(dòng)鏈的性質(zhì)，傳動(dòng)鏈可分為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈和內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈兩類。1.外聯(lián)系傳動(dòng)鏈外聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈。它使執(zhí)行件得到預(yù)定速度的運(yùn)動(dòng)，并傳遞一定的動(dòng)力。其傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度，不影響工件表面形狀的形成。臥式車床的從電動(dòng)機(jī)到機(jī)床主軸之間的傳動(dòng)鏈就是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。2.內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系兩個(gè)執(zhí)行件，并使它們保持傳動(dòng)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈。其傳動(dòng)比要求嚴(yán)格，否則將影響工件表面形狀的形成。例如，在臥式車床上用螺紋車刀車削螺紋時(shí)，要求主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具準(zhǔn)確移動(dòng)一個(gè)螺紋的導(dǎo)程，否則影響螺紋的螺距誤差。所以，車削螺紋傳動(dòng)鏈屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。機(jī)床的傳動(dòng)鏈中使用多種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，常用的有帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、定比齒輪副、齒輪齒條、絲杠螺母、蝸桿蝸輪、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、離合器機(jī)構(gòu)、交換齒輪、掛輪架、液壓傳動(dòng)裝置、氣動(dòng)傳動(dòng)裝置和機(jī)械無級變速器等。四、機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)圖1.機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)機(jī)床加工過程中全部切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)的所有傳動(dòng)鏈就組成了一臺(tái)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)床有多少個(gè)運(yùn)動(dòng)，就有多少條傳動(dòng)鏈。2.機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖是指按照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4460—2013）規(guī)定的圖形符號畫出機(jī)床各個(gè)傳動(dòng)鏈的綜合簡圖。它能清晰地表示機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)零件及其相互連接關(guān)系，是分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)、計(jì)算機(jī)床轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的重要工具。傳動(dòng)系統(tǒng)圖是用以了解及分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件或執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的一種示意圖。圖3-4所示為CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。在閱讀傳動(dòng)系統(tǒng)圖時(shí)，首先要了解該機(jī)床所具有的執(zhí)行件及其運(yùn)動(dòng)方式，以及執(zhí)行件之間是否要保持傳動(dòng)聯(lián)系，然后分析運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件或執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)順序、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)關(guān)系。任務(wù)實(shí)施一、任務(wù)引入根據(jù)CA6140型車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖（見圖3-4），正確書寫主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線表達(dá)式。二、分析及解決問題1.齒輪在軸上的連接方式（1）固定連接。固定連接指齒輪與軸采用鍵連接，齒輪與軸一起旋轉(zhuǎn)，無相對的軸向移動(dòng)。例如，圖3-4中軸Ⅱ上的z=39、z=22和z=30的齒輪與軸Ⅱ的連接便是固定連接。（2）滑移連接?；七B接指齒輪與軸采用花鍵連接，齒輪與軸一起旋轉(zhuǎn)，但齒輪可以在軸上做軸向移動(dòng)。例如，圖3-4中軸Ⅱ上z=38、z=43的雙聯(lián)齒輪與軸Ⅱ的連接便是滑移連接。（3）空套連接?？仗走B接指齒輪與軸采用軸承連接，軸只起支撐作用，齒輪的運(yùn)動(dòng)與軸無關(guān)，軸可以固定不轉(zhuǎn)，也可以旋轉(zhuǎn)。例如，圖3-4中軸Ⅶ上的z=34的齒輪與軸Ⅶ的連接便是空套連接。2.傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)比（1）傳動(dòng)鏈。一個(gè)機(jī)床有幾種運(yùn)動(dòng)，就有幾條傳動(dòng)鏈。例如，車床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，其首末兩端為主電動(dòng)機(jī)和主軸。對于車床的橫向、縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，其首末兩端為主軸和刀架。圖3-4CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖（2）傳動(dòng)比。在機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中所講的傳動(dòng)比是指主動(dòng)齒輪齒數(shù)與被動(dòng)齒輪齒數(shù)的比值，用u表示，即u=z1/z2（對于帶傳動(dòng)，u=d1/d2，d1和d2分別為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的直徑），u不同于機(jī)械設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)比i，關(guān)系u=l/i，目的是便于計(jì)算。3.主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的首端為電動(dòng)機(jī)，末端為車床主軸，其傳動(dòng)路線表達(dá)式為M1和M2為離合器。其中M1向左結(jié)合，實(shí)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)；M2向右結(jié)合，實(shí)現(xiàn)主軸反轉(zhuǎn)；M1處于中間，則軸Ⅰ空轉(zhuǎn)，既不傳動(dòng)左邊z=51和z=56的齒輪，也不傳動(dòng)右邊z=50的齒輪。2任務(wù)二車床任務(wù)分析圖3-5所示的軸套類零件在機(jī)械設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。仔細(xì)觀察這些零件，都具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即都是以軸線為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)零件。對于這些零件應(yīng)該選用什么機(jī)床加工？圖3-5軸套類零件知識(shí)鏈接一、車床的型號我國機(jī)床的型號是按照GB/T15375—2008《金屬切削機(jī)床型號編制方法》編制的。每一臺(tái)機(jī)床的型號必須反映出機(jī)床的類別、結(jié)構(gòu)特性和主要技術(shù)參數(shù)等。例如，CA6140型車床的代號和數(shù)字的含義如下：車床是切削加工的主要設(shè)備，它能完成多種切削加工，因此，在機(jī)械制造中，車床是應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械加工設(shè)備。

二、車床的種類車床的種類很多，按用途和結(jié)構(gòu)不同，車床可分為臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多軸自動(dòng)、半自動(dòng)車床、多刀車床、仿形車床、專門化車床、數(shù)控車床、車削中心等。1.常用車床的主要部件及功能CA6140型臥式車床的外形結(jié)構(gòu)如圖3-6所示，其由床身、主軸箱、光杠、絲杠等組成。圖3-6CA6140型臥式車床外形結(jié)構(gòu)（1）床身。床身是車床精度要求很高的帶有導(dǎo)軌（山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌）的一個(gè)大型基礎(chǔ)部件。床身用于支撐和連接車床的各個(gè)部件，并保證各部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對位置。（2）主軸箱。主軸箱又稱床頭箱。主軸箱支撐并傳動(dòng)主軸帶動(dòng)工件做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)。箱內(nèi)裝有齒輪、軸籌，組成變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，變換主軸箱的手柄位置，可使主軸得到多種轉(zhuǎn)速。主軸通過卡盤等夾具裝夾工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)車削。（3）交換齒輪箱。交換齒輪箱又稱掛輪箱。交換齒輪箱把主軸箱的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給進(jìn)給箱。更換箱內(nèi)齒輪，配合進(jìn)給箱內(nèi)的變速機(jī)構(gòu)，可以得到車削各種螺距螺紋或蝸桿的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并滿足車削時(shí)對不同縱、橫向進(jìn)給量的需求。（4）進(jìn)給箱。進(jìn)給箱又稱走刀箱。進(jìn)給箱是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)。它把交換齒輪箱傳遞過來的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過變速后傳遞給絲杠來實(shí)現(xiàn)車削各種螺紋，或傳遞給光杠來實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給。（5）溜板箱。溜板箱接收光杠或絲杠傳遞的運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)床鞍、中小滑板及刀架實(shí)現(xiàn)車刀的縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其上還裝有一些手柄及按鈕，可以很方便地操縱車床來選擇機(jī)動(dòng)、手動(dòng)、車螺紋及快速移動(dòng)等運(yùn)動(dòng)方式。（6）刀架。刀架部分由兩層滑板（中、小滑板）、床鞍與刀架體共同組成，用于安裝車刀并帶動(dòng)車刀做縱向、橫向或斜向運(yùn)動(dòng)。（7）尾座。尾座安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，以調(diào)整其工作位置。尾座主要用來安裝后頂尖，以支撐較長工件，也可安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工。（8）床腳。左右兩個(gè)床腳與床身左右兩端下部聯(lián)為一體，用于支撐安裝在床身上的各個(gè)部件。同時(shí)，通過地腳螺栓和調(diào)整墊塊使整臺(tái)車床固定在工作場地上，并使床身調(diào)整到水平狀態(tài)。（9）絲杠。絲杠主要用于車削螺紋。它是車床上主要的精密件之一，為長期保持絲杠的精度，一般不用絲杠做自動(dòng)進(jìn)給。（10）光杠。光杠將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳遞給溜板箱，使床鞍、中滑板做縱向、橫向自動(dòng)進(jìn)給。（11）操縱桿。操縱桿是車床控制機(jī)構(gòu)的主要零件之一。在操縱桿的左端和溜板箱的右側(cè)各裝有一個(gè)操縱手柄，操作者可以方便自如地操縱手柄以控制車床主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停車。2.立式車床立式車床與臥式車床的主要區(qū)別在于：前者主軸的回轉(zhuǎn)軸線是豎直的，而后者主軸的回轉(zhuǎn)軸線是水平的。立式車床有一個(gè)水平回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，能承受較大的重量，便于找正和裝夾形狀復(fù)雜且較笨重的工件，又由于工件和工作臺(tái)的重量均勻地作用在工作臺(tái)底座的導(dǎo)軌與推力軸承上，因而其能長期保持工作精度。如圖3-7所示，立式車床由底座、工作臺(tái)、立柱、橫梁、垂直刀架和側(cè)刀架（圖中未標(biāo)注）等部分組成。工作臺(tái)安裝在底座上，工件裝夾在工作臺(tái)上并由其帶動(dòng)做主運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由垂直刀架和側(cè)刀架來實(shí)現(xiàn)。兩刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可同時(shí)進(jìn)行，也可獨(dú)立進(jìn)行。側(cè)刀架可沿立柱上的導(dǎo)軌移動(dòng)做垂直進(jìn)給，還可沿其刀架滑座的導(dǎo)軌做橫向進(jìn)給。垂直刀架可沿橫梁上的導(dǎo)軌移動(dòng)做橫向進(jìn)給，也可沿其刀架滑座的導(dǎo)軌做垂直進(jìn)給。中小型立式車床的垂直刀架上通常帶有轉(zhuǎn)塔刀架，在轉(zhuǎn)塔刀架上可安裝幾組刀具，供輪流切削之用。橫梁可根據(jù)工件的高度沿立導(dǎo)軌調(diào)整位置。圖3-7立式車床

3.轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔車床與臥式車床相比，其結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于它沒有尾座和絲杠，而在尾座的位置上裝有一個(gè)帶溜板箱的只能在床身導(dǎo)軌上縱向移動(dòng)且能裝夾多把刀具的后刀架，故工件在一次安裝后可以進(jìn)行多道工序的加工，精度容易保證，效率高。轉(zhuǎn)塔車床根據(jù)后刀架的結(jié)構(gòu)不同可以分為轉(zhuǎn)塔式轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔車床，圖3-8所示為轉(zhuǎn)塔刀架，圖3-9所示為回轉(zhuǎn)刀架。這兩種車床的后刀架均設(shè)有定程機(jī)構(gòu)，加工到位時(shí)可以自動(dòng)停止進(jìn)給，并快速返回原位。圖3-8轉(zhuǎn)塔刀架圖3-9回轉(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)塔車床主要由床身、前溜板箱、后溜板箱、進(jìn)給箱、主軸箱、前刀架、后刀架等部分組成。車床的主運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)主軸箱傳遞給主軸并帶動(dòng)卡盤旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸經(jīng)進(jìn)給箱傳遞給光杠并帶動(dòng)前、后溜板箱使兩刀架移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。前刀架既可以在床身導(dǎo)軌上做縱向移動(dòng)，也可以做橫向移動(dòng)，以適應(yīng)加工較大直徑的外圓柱面、內(nèi)外端面及溝槽的需要。后刀架只能做縱向進(jìn)給，它上面安裝的多把刀具主要用于對工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸或鏜孔加工等。由于沒有絲杠，因而只能用絲錐或板牙加工內(nèi)、外螺紋，且加工精度較低。

4.多刀半自動(dòng)車床多刀半自動(dòng)車床是指能自動(dòng)完成裝卸工件及切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)的車床。圖3-10所示為液壓半自動(dòng)車床。它主要由床身、主軸箱、前刀架、后刀架、液壓裝置和電氣裝置等部分組成。主軸箱正面裝有操縱板、插銷板（調(diào)整程序、預(yù)選轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）、供調(diào)整或操縱用的旋鈕和按鈕。插銷板和行程開關(guān)是發(fā)布指令的裝置，指令由電路、油路和一些機(jī)構(gòu)傳遞給被控制的工作部件，控制它們的行程、速度和方向，使車床完成規(guī)定加工程序的工作循環(huán)。圖3-10液壓半自動(dòng)車床車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、成形表面等）及回轉(zhuǎn)體的端面，車削各種螺紋，也可用于鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，用絲錐、板牙進(jìn)行內(nèi)外螺紋的加工，如圖3-11所示。車床的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用如表3-2所示。三、車床的用途及加工范圍圖3-11車床的類型加工表面類型特點(diǎn)及應(yīng)用臥式車床這類車床適用于加工中小型軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，以圓柱體為主。其加工范圍很廣，也稱為萬能車床立式車床這類車床主要用于加工大型圓盤類零件轉(zhuǎn)塔車床這類車床主要用于成批生產(chǎn)工序較多的盤套類零件及連接件多刀半自動(dòng)車床這類車床主要用于形狀較復(fù)雜的盤套類零件的粗加工和半精加工，適用于成批和大量生產(chǎn)表3-2車床的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用四、車床附件安裝工件時(shí)，應(yīng)使工件相對于車床主軸軸線有一個(gè)確定的位置，并能使工件在受到外力（重力、切削力和離心力等）的作用時(shí)，仍能保持其既定位置不變。為了安裝形狀各異、大小不同的工件，車床上常備有卡盤、花盤、頂尖、中心架、跟刀架等附件。車床的常用附件如表3-3所示。名稱外形使用方法適用范圍三爪自定心卡盤將工件安裝在三爪自定心卡盤中心，利用均布在卡盤體上的三個(gè)活動(dòng)卡爪的徑向聯(lián)動(dòng)把工件夾緊并自動(dòng)定位。三爪自定心卡盤有正爪與反爪兩種，當(dāng)夾持直徑較大的工件時(shí)，應(yīng)使用反爪具有自定心作用，主要用于夾持圓形、正三角形或正六邊形等工件四爪單動(dòng)卡盤將工件安裝在四爪單動(dòng)卡盤中心，利用四爪自動(dòng)或單動(dòng)把工件夾緊并定位。四爪單動(dòng)卡盤有正爪與反爪、自動(dòng)與單動(dòng)多種主要用于裝夾四方塊、四方形零件，也適用于軸類、盤類、偏心或不規(guī)則零件的裝夾表3-3車床的常用附件頂尖將頂尖裝夾在尾座套筒或主軸卡盤上，采用一夾一頂或兩頂尖的裝夾方法加工工件主要起支承作用，還可用于鉆孔、螺紋和鉸孔中心架先將工件支承處車一放置支承爪的溝槽，再將工件放在中心架上，并校正懸伸端處。使用中心架必要時(shí)需要圓整和研磨支承爪圓弧面，接觸處應(yīng)注潤滑油主要用于加工帶有臺(tái)階的細(xì)長形階梯軸或懸伸軸跟刀架先將待加工工件右側(cè)車一段外圓，再將跟刀架安裝在床鞍上，在跟刀架的兩個(gè)支承爪間支承工件，跟刀架必須緊跟在車刀后面隨床鞍縱向運(yùn)動(dòng)主要用于加工各類細(xì)長軸，防止工件變形花盤一般用鑄鐵材料制造，可以直接用螺栓安裝在車床主軸上?；ūP表面均勻分布長短不等的槽，主要用來安裝螺栓主要用于加工各類軸承座、曲軸、油泵殼體等外形不規(guī)則的工件。使用花盤時(shí)需要校正平衡3任務(wù)三銑床任務(wù)分析圖3-12所示為變速器的傳動(dòng)軸，如果沒有專門用于加工類似于該零件上的花鍵、齒輪的拉床、滾齒機(jī)時(shí)，應(yīng)該選擇什么機(jī)床加工這些部位？圖3-12變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)知識(shí)鏈接銑床是用來進(jìn)行銑削加工的機(jī)床，它在金屬切削機(jī)床中所占的比重也是較大的，約占金屬切削機(jī)床總臺(tái)數(shù)的25％。銑削加工的應(yīng)用范圍廣泛，特別是在平面加工中，是一種生產(chǎn)效率較高的加工方法，在成批大量生產(chǎn)中，除加工狹長平面外，幾乎都可以用銑代刨。一、銑床的型號銑床的型號如下：1.臥式銑床X6132型銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。其主要由床身、底座、主軸變速機(jī)構(gòu)、主軸、橫梁（圖中未標(biāo)注）、升降臺(tái)、橫溜板、回轉(zhuǎn)盤、工作臺(tái)、進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)等部分組成。圖3-13X6132型銑床的外形結(jié)構(gòu)二、銑床的種類（1）床身和底座：機(jī)床的主體，用來安裝和連接各個(gè)部件，使它們在工作時(shí)保持正確的相對位置。（2）主軸變速機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)及主軸變速。（3）主軸：安裝銑刀或飛輪。（4）橫梁：用來安裝掛架，為刀桿的另一支承端，增加剛性（臥銑時(shí)用）。（5）升降臺(tái)：支承橫溜板、回轉(zhuǎn)盤和工作臺(tái)，并帶動(dòng)它們上下直線移動(dòng)。（6）橫溜板：帶動(dòng)工作臺(tái)做橫向移動(dòng)。（7）回轉(zhuǎn)盤：處于工作臺(tái)與橫溜板之間，可以使工作臺(tái)在水平面±45°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度，做斜向運(yùn)動(dòng)。（8）工作臺(tái)：用來安裝夾具和工件，并做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（9）進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)：改變進(jìn)給量。2.立式銑床立式銑床與臥式銑床的主要區(qū)別在于立式銑床主軸與工作臺(tái)面垂直，如圖3-14所示。它的主軸可以通過手動(dòng)在一個(gè)不大的范圍內(nèi)（一般為60～100mm）做軸向移動(dòng)。這種銑床剛性好，生產(chǎn)效率高，只是加工范圍要小一些。有的立式銑床的主軸與床身之間有一回轉(zhuǎn)盤，盤上有刻度，主軸可在垂直平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動(dòng)45°，因此擴(kuò)大了加工范圍。圖3-14立式銑床3.龍門銑床龍門銑床是一種大型高效通用銑床，如圖3-15所示。工件固定在工作臺(tái)上，隨工作臺(tái)一起做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。立銑頭安裝在橫梁上，可隨橫梁沿立柱導(dǎo)軌升降，也可以沿橫梁導(dǎo)軌橫向移動(dòng)；臥銑頭安裝在立柱上，可沿其導(dǎo)軌升降。圖3-15龍門銑床每個(gè)銑頭都裝有獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)、變速機(jī)構(gòu)、主軸和操縱機(jī)構(gòu)。龍門銑床能進(jìn)行多刀、多工位的銑削加工，剛度好，適用于強(qiáng)力切削。4.搖臂銑床如圖3-16所示，搖臂銑床具有廣泛的用途，可以進(jìn)行立銑、鏜、鉆、磨等工序加工各種斜面、螺旋面、溝槽、弧形槽等，適用于各種維修和生產(chǎn)，尤其適用于工、夾、模具的制造。它具有很大的靈活性，銑頭裝在搖臂上能在縱向垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)，搖臂能前后移動(dòng)及在床身上做360°回轉(zhuǎn)，因而加工范圍可以大于工作臺(tái)面積。銑頭轉(zhuǎn)速較高，尤其適用于小型刀具，保證工作質(zhì)量和表面粗糙度及延長刀具使用壽命。銑頭主軸套筒可以手動(dòng)進(jìn)給，以方便鉆、鏜孔的加工。機(jī)床還備有多種特殊附件，以適應(yīng)不同零件的加工。圖3-16搖臂銑床三、銑床的用途及加工范圍銑床的用途十分廣泛，在銑床上可以加工平面、溝槽、分齒零件（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等）、螺旋表面（螺紋、螺旋槽）、各種成