機械制造技術基礎課件

製造將原材料轉化為產品的過程（狹義）將社會資源轉化為產品的過程（廣義）製造業(yè)通過製造過程將社會資源轉化為產品的行業(yè)除採掘業(yè)、公用業(yè)外的所有30個行業(yè)

是國民經濟的支柱產業(yè)，體現(xiàn)綜合國力水準

機械製造業(yè)是製造業(yè)中的核心產業(yè)

，為工、農、國防、科研等各行各業(yè)提供機械裝備及產品【基本概念】

機械製造概論1.1.1製造業(yè)的發(fā)展過程製造與使用工具，新石器時代、青銅器、鐵器時代

18世紀，以英國人發(fā)明蒸汽機和氣缸鏜床為標誌的第一次工業(yè)革命，揭開了機械化生產時代的序幕1.1機械製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用瓦特及發(fā)明的蒸汽機威爾遜發(fā)明的汽缸鏜床1.1.1製造業(yè)的發(fā)展過程19世紀中後期，內燃機、電氣產品和通訊工具的發(fā)明應用引發(fā)了第二次工業(yè)革命，人類跨入電氣化時代1.1機械製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用20世紀初，以內燃機為動力的飛機上天，福特汽車生產線的大批量生產模式，標誌著自動化時代到來。

內燃機

福特最早的汽車生產線愛迪生發(fā)明的電話20世紀中至今，電腦、微電子、資訊技術飛速發(fā)展，許多先進製造模式出現(xiàn)，柔性製造、電腦集成製造、虛擬製造和智能製造等，人類進入了資訊化時代。1.1機械製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用1.1.1製造業(yè)的發(fā)展過程第三次工業(yè)革命當今，以德國作為領頭羊，基於強大的製造工業(yè)和資訊技術，正在開啟一個新的工業(yè)時代——工業(yè)4.0，宣告人類將步入智能製造時代——第四次工業(yè)革命。1.1機械製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用1.1.1製造業(yè)的發(fā)展過程工業(yè)4.0：核心是智能生產技術和智能生產模式，通過“物聯(lián)網”和“務(服務)聯(lián)網”，把產品、設備、資源、人有機聯(lián)繫在一起，推動各環(huán)節(jié)數據共用，實現(xiàn)產品全生命週期和全製造流程的數位化?；顿Y訊物理系統(tǒng)CPS構建高度靈活的智能製造模式，四部曲是生產製造自動化、流程管理數位化、企業(yè)資訊網絡化、智能製造雲端化。TRUMPF公司SAP公司WITTENSTEIN公司FESTO公司BOSCH公司

工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產德國一些企業(yè)已經開始實施industry4.01.1.2.製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用

機械製造業(yè)機械製造業(yè)的技術水準是衡量一個國家工業(yè)化程度和國民經濟綜合實力的重要標誌。

製造技術完成製造活動的一切手段的總和，如設備工具、操作技能、工藝方法、運用知識資訊能力等是製造企業(yè)生存與發(fā)展的根本動力，若忽視其發(fā)展將會導致製造業(yè)的萎縮和國民經濟的衰退。

我國已成為名副其實的製造業(yè)大國，但不是製造強國。產品精度、自動化程度及綜合性能不高

，自主產權的少，競爭力弱，資源消耗高，重大裝備、精密儀器依賴進口。

2014年手機挽救了金屬切削機床行業(yè)，蘋果6、小米、華為、魅族、三星等手機使用金屬邊框，深受潮流人士喜愛，使得製造金屬邊框的主力機床鑽銑中心需求量大增。

工業(yè)4.0成為機床行業(yè)上市公司的救命稻草，14年底借助股市反彈和工業(yè)4.0概念，企業(yè)紛紛搭載工業(yè)4.0贏得資金掩飾糟糕業(yè)績。但工業(yè)4.0是遠景，目前能解近渴的是搭載工業(yè)機器人，無疑一劑強力救心丸，艱難而充滿希望。2014年國際國內經濟形勢下滑，製造業(yè)大潮消退，特別是機床行業(yè)大多舉步維艱，逃離製造業(yè)的現(xiàn)象非常明顯。源於國內勞動力成本和社保支出的急劇上升，製造業(yè)利潤微薄，使眾多資本撤離製造業(yè)。部分高端產業(yè)向資本技術輸出國回流，中低端產業(yè)向成本低廉的東南亞遷徙。1.2機械產品的製造過程與生產組織市場需求調研產品設計開發(fā)產品製造售後服務回收

產品銷售“大製造”廣義是將社會資源（物料、能源、設備、資訊、人力等）轉化為產品的全過程，是一個綜合的系統(tǒng)。製造系統(tǒng)

是指覆蓋產品全生命週期的製造活動所形成的系統(tǒng)，即設計、製造、裝配及市場乃至回收的全過程。

機械製造的根本宗旨

以最小的資源消耗、最低的環(huán)境污染度，產生最大的社會和經濟效益，綠、快、好、省

按照製造系統(tǒng)的觀點來分析處理問題，可取得理想的技術經濟效果—必須以滿足市場需求作為戰(zhàn)略決策的核心。

製造系統(tǒng)的概念擴大和豐富了製造技術學科的內容，也指出了它的研究方向，這是製造技術學科的重大突破。

優(yōu)質、高效、低耗隨之也增加了新的內涵。

優(yōu)質不單是產品加工品質好，而是滿足市場的品質要求；

高效不單是產品加工效率高，重要的回應市場快，產品更新快；

低耗不僅指產品的成本低，而是企業(yè)的綜合效益要好；用戶不僅購買產品便宜，且使用維護經濟，售後服務好，以保證穩(wěn)定的產品市場。1.2.1機械產品的製造過程

製造過程是指從原材料到產品的全過程，包括零件製造、部件裝配和整機組裝等。製造過程包括生產設計、技術準備、生產計畫、毛坯製造、機械加工、熱處理、裝配、品質檢驗以及儲運等工藝過程。

製造過程中，原材料、毛坯，加工中的半成品、零部件及產品整機形成了物料流；產品裝配圖、零部件圖、各種工藝檔、CAD軟體、CAM軟體、產品的定單、生產調度計畫等形成了資訊流；電能、機械能、熱能等形成了能量流。機械製造系統(tǒng)圖

製造過程的物料流、資訊流、能量流及設備與人構成了機械製造系統(tǒng)。物料流是製造系統(tǒng)的本質，在物料流動過程中，原材料變成了產品。能量流為物料流提供了動力，電力驅動電動機，再驅動各種機械運動，實現(xiàn)加工和運輸；熱能用來加熱金屬進行鑄造、鍛造、熱處理等。資訊流則控制物料如何運動，控制能量如何作功。在整個製造過程中，人和設備是製造活動的支撐條件，所有的製造活動都受各種條件和環(huán)境的約束。

機械產品的製造過程1.2.2生產類型與生產模式1．生產類型生產類型：指產品生產的專業(yè)化程度，按照產品或零件的生產綱領來劃分。

產品的生產綱領即產品的年生產量Q

零件生產綱領的計算：N=Qn(1+a)(1+b)

產品的用途及市場需求不同，決定了生產批量的不同，形成了不同的生產規(guī)模（亦即生產類型），相應的生產組織方式及工藝過程也不相同。＞

50000＞

5000＞

1000大量生產5001~50000501~5000301~1000大批生產501~5000201~500101~300中批生產

101~50021~2006~100小批生產≤100≤20≤5單件生產小型機械中型機械

重型機械零件生產綱領（件/年）

生產類型

表1-1生產類型與生產綱領的關係表1-2各種生產類型的工藝特徵

類型特徵單件小批生產中批生產大批量生產互換性零件不互換，鉗工修配多數互換，部分試配或修配全部互換或分組互換毛坯製造木模造型、自由鍛金屬模造型、模鍛金屬模機器造型、模鍛機床設備通用設備、數控設備部分通用、專門及數控設備專用、自動設備及自動線機床佈局按機群式佈置按工件類別、分工段排列按流水線或自動線排列夾具通用或組合夾具專用夾具高效專用夾具刀具量具通用刀具和量具專用或通用刀具量具專用刀具量具、自動測量生產率低，用數控機床可提高中等高成本高中等低工人技術高中等一般工藝檔簡單比較詳細詳細編制2．工藝特徵

大批量生產廣泛採用高效專用機床和自動生產線、專用刀、夾、量具等工藝裝備，生產效率高，加工品質穩(wěn)定，但適應性差，當市場發(fā)生變化時轉產難。

單件小批生產常採用通用設備和通用工藝裝備，適應性強，但生產效率低，加工品質不穩(wěn)定，成本高。

目前市場廣泛需求的是多品種小批量生產，新的科學技術不斷湧現(xiàn)，如數控技術和設備智能化逐漸改變了這種狀況，由此也推動了製造哲理的革新和生產方式的轉變。3.生產模式（1）生產全部零部件，自主裝配整機

大而全，過去一些大型國企，一拖、一汽、二汽（2）生產部分關鍵零部件，其餘由其他企業(yè)供應，進行整機裝配

目前大多數製造企業(yè)採用這種生產模式，橄欖式（3）完全不生產零部件，只負責設計和銷售

兩頭在內，中間在外；或兩頭大中間小，啞鈴式

1.3.1零件的製造方法（1）材料去除法（Δm＜0）按照一定的方式從毛坯上去除多餘材料形成符合技術要求的零件的工藝方法。主要包括切削加工和特種加工。（2）材料成形法（Δm=0）利用模型使原材料形成毛坯或零件的工藝方法。常用成形工藝方法有鑄造、鍛造、衝壓、注塑等。

（3）材料累加法（Δm＞0）將零件以微元疊加的方式逐漸累加形成的工藝方法。常用的方法有立體光固化法(SLA)、疊層製造法(LOM)、鐳射選區(qū)燒結法(SLS)、熔積法(FDM)、三維列印法等。1.3零件的製造過程1.3.2零件製造過程

零件製造是產品製造過程的基本單元。零件的製造主要利用材料去除法完成（包括切削加工及特種加工）精度要求不高的零件可由材料成形法直接完成。材料累加法主要用於新產品開發(fā)。

絕大部分零件是通過機械加工完成的。機械加工工藝系統(tǒng)物流資訊流能量流毛坯存儲機床刀具夾具機械加工工藝過程檢驗工件工藝信息資訊系統(tǒng)能源能量系統(tǒng)工藝規(guī)程、數控程式、適用控制模型等上工序下工序

主要應解決選用毛坯大小，選擇加工方法、加工順序，確定加工過程，選用機床、刀具切削參數等工藝問題，完成這些工作就是制訂零件加工工藝規(guī)程。工藝路線：僅列出加工順序和主要加工單元的工藝過程稱為工藝路線。階梯軸的製造過程

當生產類型不同時，其工藝過程是不同的

單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車端面，鑽中心孔車床2車兩外圓及倒角車床3銑鍵槽，去毛刺銑床

當生產類型不同時，其工藝過程是不同的

大批量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑端面，打中心孔銑端面打中心孔機床2車大外圓及倒角車床CA61403車小外圓及倒角車床CA61404銑鍵槽銑床X61325去毛刺鉗工臺1.4本課程的性質、教學內容和教學要求1.本課程的性質和教學內容（1）機械加工系統(tǒng)(機床、刀具、夾具)基本知識（2）金屬切削過程與控制（3）機械加工與裝配工藝規(guī)程的設計（4）機械加工品質分析與控制（5）先進製造技術與製造系統(tǒng)是機械類專業(yè)一門重要的技術基礎課程

2.本課程的教學要求（1）掌握機械加工的基本知識，能正確選擇加工方法和

機床、刀具、夾具等工藝裝備；（2）掌握金屬切削基本規(guī)律，能合理選擇切削加工參數，計算切削力、切削功率等；（3）掌握機械加工精度和表面品質的基本知識；（4）具備制訂機械加工工藝規(guī)程的能力；（5）初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力；

（6）初步具備對製造系統(tǒng)、生產模式選擇決策的能力。製造業(yè)在國民經濟中的地位和作用製造業(yè)的發(fā)展過程

機械加工方法與裝備

基本方法：

表面—

運動—

傳動—

機構2.1金屬切削加工的基本知識2.1.1工件表面的形成方法及所需的運動1.工件表面的形成方法

1）工件表面的形成原理

圓柱面直線（母線）、圓（導線）

圓錐面直線（母線）、圓（導線）

平面直線或圓、直線（導線）

成形面（如螺紋面、漸開線表面）型線、螺旋線或直線母線和導線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線

（1）軌跡法：刀刃為切削點，它按一定的軌跡運動而形成發(fā)生線。

此發(fā)生線需要一個獨立的成形運動

（2）成形法：刀刃為一條切削線，其形狀與發(fā)生線相同。

此發(fā)生線不需要成形運動

2）工件表面的形成方法形成發(fā)生線的方法可歸納為以下四種：

（3）相切法:刀具邊旋轉邊作軌跡運動，刀具切削點運動軌跡的包絡線形成一條發(fā)生線。此發(fā)生線需要兩個獨立的成形運動

（4）展成法:刀刃為一條切削線，但形狀與發(fā)生線不吻合，刀具與工件作展成運動，發(fā)生線是切削刃各暫態(tài)位置的的包絡線。此發(fā)生線需要一個獨立的成形運動，刀工共同完成2.機床的成形運動形成發(fā)生線所需的運動—成形運動

按組成情況不同，可分為

簡單成形運動：複合成形運動：一個成形運動是由單獨的旋轉運動或直線運動構成的。

型線、螺旋線常需成型刀刃或幾個簡單運動組合，如由展成運動形成漸開線。一個成形運動，是由兩個或兩個以上旋轉運動或直線運動，按照某種確定的運動關系組合而成。

除成形運動外，還有下列運動：

1）分度運動

2）切入運動

3）輔助運動進刀、退刀、回程和轉位等

4）操縱及控制運動操縱離合器、改變速度、進給量等

按作用情況不同，可分為

主運動速度最高，消耗功率最大，通常只有一個主運動。

進給運動

可以是一個或多個；可以是連續(xù)的，也可以是斷續(xù)的。

成形運動是機床最基本的運動圖2-5切削運動和加工表面3.切削時的工作表面

切削過程中工件上存在著三個不斷變化著的表面：（１）待加工表面工件上即將被切除的表面。隨著切削運動的繼續(xù)，待加工表面逐漸減小直至全部切去。（２）已加工表面工件上經刀具切削後形成的表面。它隨著切削運動的進行而逐漸擴大。（３）過渡表面工件上由切削刃正在切削的表面。它在切削過程中不斷變化，總介於待加工表面和已加工表面之間。4.切削用量（1）切削速度vc

(m/s或m/min)

主運動為旋轉運動vc=πdn/1000

往復運動vc=2Lnr

/1000（2）進給量f(mm/r或

mm/雙行程)

進給速度

vf=nf

=nfz

z

（mm/s或mm/min)3.背吃刀量（切削深度）

ap

車削外圓時

ap=(dw-dm)/2

鑽孔時

ap=dm/2

應用案例2-1

車外圓時工件加工前直徑為62mm，加工後直徑為56mm，工件轉速為4r/s，刀具每秒鐘沿工件軸向移動2mm，工件加工長度為110mm，切入長度為3mm，求vc、f、ap和切削工時t。解：

vc=πdn/1000=π·62·4/1000

=0.779m/sf=vf/n

=2/4=0.5mm/rap=(dw-dm)/2=(62-56)/2=3mmt=(l+l1+l2)/vf=(110+3+0)/2=56.5s1.機床的分類和型號（GB/T15375-2008）（1）機床的分類按加工方式分

11大類按通用程度分：通用機床、專門化機床、專用機床按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度按自動化程度：手動、機動、半自動、自動機床按機床品質分：儀錶機床、中型、大型、重型機床車床鑽床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床鋸床其他機床2.1.2機床的基本知識（2）機床型號的編制按GB/T15375-2008《金屬切削機床型號編制方法》規(guī)定：

a.通用機床型號類別車床鑽床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨床拉床鋸床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車鑽鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉割其1）機床的類代號示例：

CA61

4

0

機床類代號（車床類）結構特性代號（結構不同）組代號（落地及臥式車床組）系代號（臥式車床系）主參數（最大車削直徑400mm）2）機床的特性代號（a）通用特性代號通用特性代號通用特性代號高精度G仿形F精密M輕型Q自動Z加重型C半自動B柔性加工單元R數控K數顯X加工中心自動換刀H高速S（b）結構特性代號

區(qū)別主參數相同而結構不同的機床，在型號中用漢語拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母及字母“I”、“O”

不能用。如CA6140型普通車床3）機床的組代號和系代號

每類機床分10組（從0～9組），每組又分10系（從0～9系）4）主要參數代號

代表機床規(guī)格大小的一種參數，用阿拉伯數字表示，常用主參數的折算值（1/10或1/100或1/1）來表示。5）機床重大改進序號

用字母“A、B、C……

”表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。b.專用機床型號

型號表示方法：c.機床自動線型號

例

：

B1－100

北京第一機床廠第100種專用機床（專用銑床）2.機床的基本組成和傳動

1）機床的基本組成（2）動力源

通常為電動機，包括交流電動機、直流電動機、伺服電動機、變頻調速電機、步進電機等。（3）傳動件

把動力源的動力和運動按要求傳遞給執(zhí)行件或將運動由—個執(zhí)行件傳遞到另一執(zhí)行件的零部件，如齒輪、絲杠螺母、液壓傳動件等（1）執(zhí)行件

機床上直接夾持刀具或工件並實現(xiàn)所需運動的零部件，如主軸、刀架、工作臺等。2）機床的傳動鏈

把動力源和執(zhí)行件或執(zhí)行件之間聯(lián)繫起來的一系列傳動件，構成了一個傳動聯(lián)繫，稱其為傳動鏈。傳動鏈兩端的元件稱為末端件，它可以是動力源或執(zhí)行件。（1）傳動鏈中通常包括兩類傳動機構

a）定比傳動機構傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構，如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等

b）換置機構根據加工要求可變換傳動比和傳動方向的傳動機構，如掛輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器換向機構等。（2）按傳動鏈的性質不同可分為

a）外聯(lián)系傳動鏈

傳動鏈兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關係，如

車削時電機與主軸間的傳動鏈

b）內聯(lián)系傳動鏈

傳動鏈兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關係，如

車削螺紋主軸與刀架間的傳動鏈；滾切齒輪工件與滾刀間的傳動鏈；

內聯(lián)系傳動鏈中不能用帶傳動、摩擦輪傳動和鏈傳動。（1）傳動原理圖為了便於研究機床的傳動原理,用一些簡明的符號把動力源、執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)繫表示出來的示意圖。

並不表達實際傳動機構的種類和數量3）傳動原理圖和傳動系統(tǒng)圖

（2）傳動系統(tǒng)圖表示機床全部運動的傳動關係的示意圖，用國家標準規(guī)定的符號表示各種傳動元件，並按照運動傳遞的順序，畫在能反映機床外形和各主要部件相互位置的展開圖中。只表示傳動關係，而不表示各零件的實際尺寸和位置1.刀具切削部分的組成三面（rakeface，majorflank，minorflank）

前刀面Aγ：直接作用於被切削金屬層切屑沿其流出的刀面

後刀面Aα：與工件過渡表面相對並相互作用的刀面

副後刀面Aα′與工件已加工表面相對並相互作用的表面

2.1.3刀具的幾何角度主切削刃副切削刃刀尖兩刃主切削刃Smajor

cuttingedge副切削刃S′minor

cuttingedge一尖Toolnose

過渡刃

刀具標注角度參考系

設計製造測量角度時的基準2.刀具角度的參考系刀具工作角度參考系實際切削中確定角度的基準

vcReference

systemsfortoolangles刀具標注角度參考系

(1)正交平面參考系

pr、ps、po

(2)法平面參考系

pr、ps、pn

(3)進給平面背平面參考系

pr、ps、pf、

pp基面Pr

通過切削刃上的選定點並垂直於切削速度方向的平面切削平面Ps

通過切削刃上的選定點並與工件加工表面相切的平面正交平面Po通過切削刃上的選定點同時垂直於基面和切削平面的平面Orthogonalplanereference

systemcuttingedgeplanetoolreferenceplaneorthogonalplane圖2.11刀具正交平面參考系

法平面Pn

過切削刃上選定點並垂直於主切削刃或其切線的平面進給平面Pf過切削刃上選定點平行進給方向垂直於基面的平面

背平面Pp

過切削刃上選定點同時垂直於進給平面和基面的平面NormalplanereferencesystemnormalplaneassumedworkingplanebakeplaneReference

systemsforthemarkedanglesofturningtool在正交平面參考系中的標注角度（1）主偏角κr“一刃四角”（5）副偏角κrˊ（6）副後角αoˊ

派生角度：楔角βo、刀尖角εr餘偏角Ψr

3.刀具的標注角度Markedanglesofcuttingtoolcuttingedgeanglecuttingedgeinclinationanglerakeangleclearanceangle（4）後角αo（2）刃傾角λs（3）前角γo圖2.12法平面參考系中的標注角度（1）主偏角κr（2）刃傾角λs（3）法前角γn（4）法後角αn“一刃四角”（5）副偏角κrˊ（6）副後角αoˊminorcuttingedgeanglenormalrakeanglenormalclearanceangle在進給、背平面參考系中的標注角度（1）主偏角κr（2）進給前角γf（3）進給後角αf（4）背前角γp（5）背後角αp（6）副偏角κrˊ（7）副後角αoˊ4.刀具的工作角度

進給運動對刀具工作角度的影響

1）橫向進給運動的影響

γoe=γo＋μαoe=αo－μ

tanμ＝f/πd①當進給量f一定時，隨d值↓—μ值↑，接近中心αoe為負值。②當f↑—μ值↑橫車時f不宜過大，並應適當加大αo圖2.142）縱向進給運動的影響γoe=γo＋μαoe=αo－μ

tanμ＝tanμfsinκr

＝fsinκr/(πdw)f↑或dw↓時，μf、μ均↑車削右螺紋時左側刃應↑αo(α左

8°α右2°)右刃應↑γo車右螺紋時左側刃

γfe=γf＋μfαfe=αf－μf

tanμf＝f/πdw圖2.14

刀具安裝位置對工作角度的影響

3）刀具安裝高低的影響γpe=γp＋θpαpe=αp－θptanθp＝h/γoe=γo＋θαoe=αo－θ

tanθ＝tanθpcosκr假定車刀λs＝0,刀尖高於工件中心若刀尖低於工件中心，角度變化與上述相反圖2.164）刀柄安裝偏斜對工作角度的影響=+G

=-G=-G

=+G圖2.17刀柄安裝偏斜對工作角度的影響5.切削層參數

由切削刃正在切削的這一層金屬叫作切削層。切削層的截面尺寸稱為切削層參數。它決定了刀具切削部分所承受的負荷和切屑尺寸的大小，通常在基面Pr內度量。1.切削厚度

hD(λs=0)

hD＝

fsinκr

2.切削寬度bD

bD＝ap/sinκr3.切削層面積AD(=0)

AD＝hDbD

＝f

ap2.1.4刀具材料刀具的切削性能決定於刀具結構、切削部分的材料和幾何參數1.刀具材料應具備的性能

1）高的硬度和耐磨性常溫硬度60HRC以上，耐磨性是硬度、組織結構及化學性能等的綜合反映。2）足夠的強度和衝擊韌性3）高耐熱性

高溫硬度、強度、耐磨性，抗氧化性、抗擴散粘結性等4）良好的工藝性

鍛造性能、磨削性能、熱處理性能等5）經濟性2.常用刀具材料

碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、陶瓷、金剛石、立方氮化硼等。1）高速鋼（1）通用型高速鋼（含碳量0.7～0.9%，62～66HRC）

鎢系高速鋼

W18Cr4V

W14Cr4MnRE

鉬系高速鋼W6Mo5Cr4V2

高溫塑性好主要用於一般材料的常規(guī)加工，速度不高於50m/min.（2）高性能高速鋼（增加碳量釩量，添加鈷鋁等66～70HRC）

9W18Cr4VW6Mo5Cr4V3W6Mo5Cr4V2Co8

W2Mo9Cr4VCo8

W6Mo5Cr4V2Al

W10Mo4Cr4V3Al

主要用於難加工材料的加工，加工普通材料可達90m/min.粉末冶金化，表面處理及塗層等2）硬質合金金屬碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)＋金屬粘接劑(Co、Ni等)高壓成形後，高溫燒結而成。

硬度、耐熱性、耐磨性很高，切削速度遠高於高速鋼抗彎強度低、脆性大，抗衝擊振動性能差分類YG

(K)

類

YT

(P)類

YW(M)類短切屑黑色金屬加工長切屑的鋼材、鑄鐵等有色金屬非金屬黑色金屬有色金屬非金屬

WC+CoWC+TiC+CoWC+TiC+TaC+Co常用硬質合金牌號及應用範圍碳鋼、合金鋼、淬硬鋼連續(xù)表面的精加工YN10碳鋼、合金鋼的高速精車，系統(tǒng)剛性好的細長軸精車同上YN05高強度鋼、碳鋼、鑄鐵、有色金屬等的半精與粗加工YW2高強度鋼、碳鋼、鑄鐵、有色金屬等的精、半精加工同上YW1碳素鋼、合金鋼的粗加工，可用於斷續(xù)切削YT5碳鋼、合金鋼連續(xù)切時粗、半精加工，斷續(xù)切精加工YT15碳素鋼、合金鋼的精加工硬度、抗彎耐磨強度、切削韌性、速度進給YT30鑄鐵、有色金屬、高溫合金粗加工，可用於斷續(xù)切削YG8鑄鐵、有色金屬、高溫合金的半精加工和粗加工YG6鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精、半精加工，YG6X冷硬鑄鐵、淬硬鋼、有色金屬及合金的精、半精加工YA6鑄鐵、有色金屬、高溫合金的精、半精加工，無衝擊硬度、抗彎耐磨強度、性、韌性、切削進給速度量YG3應用範圍牌號新型硬質合金簡介1）調整化學成份，提高綜合性能添加TaC、NbC；添加稀土元素；TiC(N)基，高速鋼基等2）塗層硬質合金（可轉位刀片）

TiC塗層、TiN塗層、複合塗層、陶瓷塗層3）細晶粒和超細晶粒硬質合金3.其他刀具材料1）陶瓷（硬、脆、價格低）

普通陶瓷、複合氧化鋁陶瓷、複合氮化矽陶瓷，適於精加工2）金剛石（最硬、耐磨性好，耐熱性較差800℃

加工陶瓷、硬質合金、有色金屬等，不適於鐵系金屬加工3）立方氮化硼

硬度僅次於金剛石，化學穩(wěn)定性、耐熱性好，加工淬火鋼等主偏角κr

主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角

Cuttingedgeangle刀具主偏角的作用Toolcuttingedgeinclinationangle刀具刃傾角的作用直角切削：λs＝0的切削，主切削刃與切削速度方向垂直斜角切削：λs≠0的切削，主切削刃與切削速度方向不垂直刀具前角、後角的作用刀具安裝高低的影響切削運動加工表面切削用量2.2車削加工2.2.1

車削加工的工藝特點

加工範圍：軸、盤套零件上內外回轉面、端面、螺紋面等；運動特徵：主運動為主軸帶動工件作回轉運動；

所用刀具：車刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐等；車床種類：臥式、立式、轉塔、仿形、自動和半自動、

專門化車床（曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床）加工精度：經濟精度IT10~IT7,表面粗糙度Ra0.2~6.3車削加工

車床占機床總數的20%～30%

車床種類：臥式、立式、轉塔、仿形、自動和半自動、

專門化車床（曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床）

CA6140

通用性好，加工範圍廣，能加工中小型軸類、盤套類零件內外回轉面、端面，加工米制、英制、模數制、徑節(jié)制四種標準螺紋及加大螺距、非標準螺距螺紋等。但結構複雜，自動化程度低，適於單件小批生產及修配車間。1.CA6140型臥式車床的組成

（1）主軸箱（4）刀架（2）進給箱（5）尾架（3）溜板箱（6）床身2.2.2車床2.CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)分析

為便於瞭解和分析機床的運動和傳動情況，常用機床的傳動系統(tǒng)圖。傳動系統(tǒng)可分解為主運動傳動鏈和進給運動傳動鏈。進給運動傳動鏈又可分為縱向機動和橫向機動進給傳動鏈、螺紋進給傳動鏈，還有刀架快速移動傳動鏈。Φ1301）主運動傳動鏈①主運動傳動路線

分析方法：抓兩端，連中間②主軸的轉速及轉速級數

a）主軸轉速運動平衡式為：n主＝n電d/D

(1-ε)

i12

i23

i36

主軸最高轉速為：

n主＝1450×130/230（1-0.02)56/38×39/41×63/50≈1400r/min

主軸最低轉速為：

n主＝1450×130/230（1-0.02)51/43×22/58×20/80×20/80×26/58≈10r/min

b）主軸轉速級數

正轉時2×3×(

1

+

3

)=

6

+

18

=

24級

反轉時

1×3×(

1

+

3

)=

3

+

9

=

12級2）進給運動傳動鏈①車削螺紋

主軸轉1r—刀具移動Lmm

運動平衡式1主軸×iL絲＝La）車削普通螺紋運動平衡式：

L

=1×58/58×33/33×63/100×100/75

×25/36×i基×25/36×36/25×i倍×12

=

7i基

i倍可得8×4=32種導程值，符合標準的只有20種，通過背輪可車24種大螺距螺紋b）車削模數螺紋（米制蝸桿）導程為：Lm=Kπm運動平衡式：

Lm

=1×58/58×33/33×64/100×100/97

×25/36×i基×25/36×36/25×i倍×12

=

7π/4

i基

i倍m=7i基

i倍/(4K)d）車削徑節(jié)螺紋（英制蝸桿）徑節(jié)DP＝Z/D分

PDP=D分π/

Z=π/DP吋導程為：LDP=KPDP=Kπ/DP×25.4

mmLDP=1×58/58×33/33×64/100×100/97

×1/i基×36/25×i倍×12

=

π/7×25.4×i倍/i基

mmDP=7Ki基

/i倍牙/英寸c）車削英制螺紋導程為：La=KPa=K×25.4/a運動平衡式：

La

=1×58/58×33/33×63/100×100/75

×1/i基×36/25×i倍×12

=

4/7×25.4×i倍/i基

a=7K/4

×i基/i倍（扣/英寸）e）車削非標準螺距及精密螺紋

離合器M3、M4、M5全部嚙合,螺紋導程靠調整掛輪傳動比i掛來實現(xiàn)運動平衡式：導程：

L

=KP非

=1×58/58×33/33×i掛×12i掛=a/b

×c/d=

L/12=KP非/12螺紋a.縱向機動進給量a)普通螺紋正常螺距路線，32種縱向進給量f縱=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×i基×25/36×36/25×i倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5×12=0.71i基i倍mm/rf橫=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×i基×25/36×36/25×i倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5mm/rb)英螺紋常螺距8種較大c)普螺紋擴大螺距機構(6高速),8種細進給量d)英螺大距16種大進量b.橫向機動進給量

f橫/f縱≈1/2

刀架的快速移動2600×13/29×……②進給運動傳動鏈3.CA6140臥式車床的主要部件

1）主軸箱（1）主軸組件（2）變速操作機構2）溜板箱（1）縱向、橫向機動進給及快速移動操作機構（2）超越離合器（實驗課內容，學生自學）4.

其他車床簡介

1）立式車床適於加工高度小於直徑的大型盤套類零件2）轉塔車床（六角車床）適用範圍：成批加工形狀複雜的盤套類零件結構特點：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動的轉塔刀架，其上可裝多把刀，工作中週期性轉位，順序地對工件進行加工。刀具行程由擋塊控制，易保證精度，提高生產率。1.擋塊限送料長度；2.雙刀同時車外圓；3.車外圓及倒角；4.打中心孔；5.鑽孔；6.套車外螺紋；7.前刀架刀切槽；8.前刀架刀倒角；9.前刀架刀滾花；10.切斷刀切下工件2.2.3車刀1.車刀的分類1）直頭外圓車刀；2）彎頭車刀；3）偏刀；4）切槽或切斷刀；5）鏜孔刀；6）螺紋車刀；7）成形車刀；2.車刀的結構形式整體式（HSS)、焊接式、機械夾固式（重磨式、可轉位式）刀片夾緊方式：

1）上壓式夾緊力大，

定位可靠，阻礙流屑

2）偏心式結構簡單，不礙流屑，夾緊力不大

3）綜合式夾緊力大，耐衝擊，結構複雜

4）杠桿式可轉位式車刀的組成：可轉位刀片、刀墊、刀桿、夾緊機構切削性能好，輔助時間短，生產率高

成形刀具2.3.1鑽削加工1.鑽削加工的特點（1）鑽削加工鑽頭旋轉一般是主運動，軸向移動是進給運動。若在車床上鑽孔，工件旋轉為主運動，刀具沿軸向移動為進給運動。

（2）鑽頭容易引偏（3）鑽孔是半封閉式切削加工，排屑和散熱條件較差。2.3鑽削、鉸削和鏜削加工2.鑽床

可完成鑽孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鑽沉頭孔、鍃平面

刀具作旋轉主運動同時沿軸向移動作進給運動。鑽孔、擴孔、鉸孔立式鑽床通過移動工件位置使被加工孔中心與主軸中心對中，操作不便，生產率不高。適於單件小批生產中加工中小型零件。搖臂鑽床

搖臂可繞立柱回轉和升降，主軸箱可在搖臂上作水準移動。工件固定不動，可方便地移動主軸，使主軸中心對準被加工孔中心。適於單件小批生產中加工大而重的零件。3.鑽削刀具

鉆削刀具有兩類：

一類是在實體工件上鉆孔的刀具，如扁鉆、麻花鉆、中心鉆及深孔鉆等；另一類是對工件上已有孔進一步加工的刀具，如擴孔鑽、鍃鑽等。

1）標準麻花鑽

標準高速鋼麻花鉆由工作部分、頸部及柄部三部分組成。①工作部分分切削部分和導向部分。兩個前刀面、兩個後刀面、兩個副後刀面、兩個主刃、兩個副刃、一個橫刃。鑽芯直徑朝柄部方向遞增。②柄部

夾持部分，有直柄和錐柄。③頸部用於磨柄部時砂輪的退刀。2）麻花鑽的修磨前角從＋30°到－30°,橫刃長前角－55°，定心差，軸向力大，剛性差，排屑困難磨短橫刃增大前角，修磨主刃頂角分屑槽（3）擴孔鑽

擴鑽孔是對工件已有孔進行再加工，以擴大孔徑和提高加工品質的刀具。

擴鑽孔的刀齒一般有3～4個，故導向性好，切削平穩(wěn)。由於擴孔餘量較小，容屑槽較淺，刀體強度和剛性較好；擴孔沒有橫刃，改善了切削條件，因此，可大大提高切削效率和加工品質。（4）鍃鑽用於加工各種沉孔、錐孔和凸臺端面等。2.3.2鉸削加工

1．鉸削加工的特點（1）有校準部分校準孔徑、修光孔壁，孔的加工品質高。（2）鉸刀是標準刀具，一種鉸刀只能加工一種直徑的孔。（3）鉸孔只能保證孔本身的精度，而不能校正軸線的偏斜及孔與其他相關表面的位置誤差。（4）生產率高，尺寸一致性好，適於成批和大量生產。鑽—擴—鉸是常用的加工較高精度孔的工藝方案。

5）鉸削適用於加工鋼、鑄鐵和非鐵金屬材料，但不能加工硬度很高的材料（如淬火鋼、冷硬鑄鐵等）。2.

鉸刀

鉸刀用於中、小尺寸孔的半精加工和精加工，也可用於磨孔或研孔前的預加工。

鉸刀齒數6～12個導向性好，芯部直徑大剛性好。鉸削餘量小切削速度低，能獲較高的加工精度和較好的表面品質。分手用鉸刀和機用鉸刀兩類。手用鉸刀又分為整體式和可調整式，機用鉸刀分帶柄的和套式的。

2.3.3鏜削加工

1.鏜削加工的特點

（1）適合加工機座、箱體等大型、複雜零件上孔徑較大、尺寸精度較高、有位置精度要求的孔和孔系。（2）靈活性大，適應性強。一把鏜刀可加工一定直徑和長度範圍內的孔，生產批量可大可小。在鏜床上配備一些附件後，還可車外圓、車端面、銑平面等。（3）加工精度較高、表面粗糙度值較小。一般尺寸精度為IT8～IT7，Ra值1.6～0.8μm。若採用座標鏜床、金剛鏜床和加工中心，則加工精度和表面品質更高。（4）鏜床鏜刀調整複雜，操作技術要求高，不使用鏜模時生產率較低。大批量生產中可用鏜模提高生產率。2.

鏜床加工各種複雜和大型工件上（如箱體）有預製孔的孔，尤其是直徑較大的孔或孔系，一次安裝多面加工，精度高。（1）臥式銑鏜床除鏜孔外，還可鑽、擴、鉸孔，車螺紋、攻螺紋車端面、銑端面等，稱萬能鏜床。生產率較低。（2）座標鏜床3．鏜刀

單刃鏜刀：通用性好，但剛性差

雙刃鏜刀：孔徑尺寸和精度由鏜刀保證，通用性差，

且不能糾正原有孔的軸線歪斜。

單刃鏜刀微調鏜刀l—緊固螺釘2—精調螺母3—鏜刀頭4—刀片5—鏜桿6—導向鍵浮動鏜刀塊1—刀塊2—刀片3—調節(jié)螺釘4—斜面墊板5—緊固螺釘4．鏜孔的三種加工方式（1）刀具旋轉、工件進給鏜桿懸伸一定對孔軸向精度無影響

（2）刀具旋轉並進給鏜桿變形，形成錐形，適於短孔（3）工件旋轉、刀具進給車床上鏜孔外圓與內孔有同軸度要求不同鏜孔方式鏜削加工2.4銑削加工

銑刀旋轉為主運動，工件或銑刀移動為進給運動2.4.1銑削加工的特點（1）工藝範圍廣（2）生產效率高多刃刀具

（3）切削過程不平穩(wěn)斷續(xù)切削過程

（4）加工品質中等可加工平面、臺階面、溝槽、成形面等，多刃切削效率高

2.4.2銑床

1）臥式升降臺式銑床

2）立式升降臺式銑床

工件可在三個方向進行位置調整或作進給運動。萬能式在工作臺與床鞍之間增裝一轉盤，工作臺可在水平面內扳轉一角度以加工螺旋槽等。

3）龍門銑床

機床剛度高，可多刀同時加工多個工件或多個表面，生產率高。適於成批大量生產中加工大型工件上平面和溝槽或多件同時加工。

2.4.3

銑刀

1）銑刀的分類①圓柱平面銑刀②面銑刀③盤銑刀單面刃、雙面刃、三面刃、錯齒三面刃④鋸片銑刀⑤立銑刀⑥鍵槽銑刀⑦角度銑刀⑧成形銑刀2.4.4

銑削方式1）端銑和周銑2）順銑和逆銑周銑有順銑和逆銑兩種方式。順銑切削厚度大，接觸長度短，銑刀壽命長，加工表面光潔，但不宜加工帶硬皮工件，且進給絲杠與螺母間應消除間隙。否則，應採用逆銑。3）對稱銑與不對稱銑

端銑有對稱銑與不對稱逆銑、不對稱順銑二種方式。銑淬硬鋼採用對稱銑；銑碳鋼和合金鋼用不對稱逆銑，減小切入衝擊，↑刀具壽命；銑不銹鋼和耐熱合金用不對稱順銑。2.5刨削和拉削加工2.5.1

刨削加工

刨刀或工件所作的直線往復運動是主運動，進給運動是工件或刀具沿垂直於主運動方向所作的間歇運動。

刨削主要用於加工平面、溝槽和成形面。1．刨削加工的特點

（1）加工費用低。

（2）適於加工窄長的平面及溝槽，可達較高的直線度。

（3）生產率較低。

（4）刨削過程中有衝擊。

2．刨床刨床、拉床屬直線運動機床，加工平面、溝槽、通孔及成形面。1）牛頭刨床機床和刀具簡單，應用靈活方便。但有空行程，有衝擊，效率低。單件小批生產中加工平面、溝槽及縱向成形面。2）龍門刨床

主要用來加工大平面，尤其是長而窄的平面，也可加工溝槽

或同時加工幾個中小型零件的平面。生產率不如銑削高，主要用於中小批生產及修理車間。

3）插床

插刀上下運動為主運動，工件可作縱橫兩個方向的移動，工作臺還可作分度運動。加工與安裝面垂直的面、溝槽3．刨刀

刨刀一般可分為平面刨刀、偏刀、角度刀、切刀、彎切刀和樣板刀等刨刀類型2.5.2拉削加工

用拉刀在拉床上切削出內、外幾何表面的一種加工方式。

拉刀與工件的相對運動為主運動，一般為直線運動。1.拉削加工的特點

1）生產率高。多齒刀具，一次完成粗、半精、精加工

2）加工品質好。校準齒進行校準修光工作，拉削平穩(wěn)

3）拉床只有一個主運動，結構簡單。

4）拉刀使用壽命長。切削速度較低，刀具磨損慢

5）拉削是屬於封閉式切削。容屑、排屑和散熱較困難

6）拉刀結構複雜，製造成本高，適於成批大量生產。2．拉床

拉床只有主運動，結構簡單，可一次加工成形，品質好，效率高，但刀具設計製造複雜，適於大批量生產。拉床按加工表面分為內拉床和外拉床；按佈局分為臥式和立式兩類。3.拉刀

1）拉刀種類拉刀按加工表面分為內拉刀和外拉刀；

按拉削方式分普通式、輪切式及綜合式；

按受力不同分拉刀和推刀2）拉刀的結構普通圓孔拉刀結構如下：2.6磨削加工

2.6.1磨削加工的特點（1）具有很高的加工精度和很小的表面粗糙度（2）具有很高的磨削速度（3）磨削溫度高（4）具有很小的切削餘量（5）能夠磨削硬度很高的材料2.6.2磨床磨削應用廣泛，精加工精度IT7～IT5級，Ra0.8～0.04um，

也可粗加工，高速磨、強力磨；可磨普通材料，又可磨高硬度難加工材料；適應各種工件形狀、表面及生產批量。磨床種類：（1）外圓磨床普通、萬能、無心外圓磨床等。（2）內圓磨床普通、無心、行星式內圓磨床等。（3）平面磨床臥軸(立軸)矩臺(圓臺)平面磨床等。（4）工具磨床工具曲線磨床、鑽頭溝槽磨床等。（5）刀具刃磨床萬能工具磨床、拉刀、滾刀磨床等。（6）專門化磨床曲軸、花鍵軸、齒輪、螺紋磨床等。（7）其他磨床研磨機、珩磨機、拋光機等。1.M1432A型萬能外圓磨床（1）機床結構

①床身②頭架③工作臺④砂輪架⑤內圓磨具⑥尾座M1432A型萬能外圓磨床1—床身2—頭架3—內圓磨具4—砂輪架5—尾座6—滑鞍7—手輪8—工作臺（2）機床的運動1）主運動：砂輪旋轉運動(m/s)2）工件旋轉運動（周向進給運動）3）工件縱向往復運動(軸向進給運動)4）砂輪橫向進給運動（3）機床的機械傳動系統(tǒng)4）砂輪架的橫向進給運動

手輪A—Ⅷ—50/50（粗進給）或20/80（細進給）—Ⅸ—44/88—橫向進給絲杠(p=4mm)—砂輪架的橫向移動粗進給時,手輪A轉1轉,砂輪橫移量為：1×50/50×44/88×4=2mm手輪圓周刻度為200格，轉1格進給0.01mm；細進給時轉1格進0.0025mm3）工作臺的手動驅動手輪E—Ⅴ—15/72—Ⅵ—18/72—Ⅶ—Z18/齒條—工作臺縱向移動手輪E轉1轉，工作臺縱向移動量為：1×15/72×18/72×18×2π≈6mm工作臺手動驅動與液壓驅動之間有互鎖裝置。1）砂輪的傳動①外圓砂輪的傳動砂輪電機(1440r/min)—Φ127/Φ113—砂輪旋轉（一般取v砂≈35m/s）

②內圓磨具的傳動磨具電機(2840r/min)—Φ170/Φ50或Φ170/Φ32—磨具旋轉(2種轉速)2.平面磨床臥軸(立軸)矩臺(圓臺)平面磨床等

1）臥軸矩臺平面磨床周磨法：砂輪與工件接觸面小，散熱、排屑條件好，加工品質好。但剛性小，磨削用量較小，生產率低，適於精磨。

2）立軸圓臺平面磨床端磨法：砂輪軸伸出短，剛性好，磨削用量較大，生產率高。但砂輪與工件接觸面大，散熱、排屑條件差，加工品質低。適於粗磨或半精磨。3.其他磨床簡介（1）普通外圓磨床

頭架、砂輪架不能轉位，無內圓磨頭，工藝範圍窄，但剛度高，旋轉精度好，適於中、大批量磨削外圓柱面、小錐度外圓錐面及階梯軸軸肩。（2）無心磨床工件不需夾持，放在砂輪和導輪之間，連續(xù)磨削，操作簡單，生產率高，適於大批量磨削無中心孔的軸、套、銷等零件。（3）內圓磨床有普通、無心、行星式等，又分普通、半自動、全自動。

一般採用縱磨法。因砂輪直徑小，線速度較低15～25m/s,砂輪軸細長，剛性差，進給量小，冷卻、排屑條件差，生產率低，適於單件小批生產磨削淬硬零件上的孔。2.6.3磨料與磨具砂輪磨料＋結合劑砂輪特性決定於五要素：磨料、粒度、結合劑、硬度和組織。1.磨料

鋒利的形狀、高硬度和熱硬性、適當的堅韌性

（1）氧化物系（剛玉類，主要成份Al2O3）①棕剛玉（A）韌，硬度低，磨碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵②白剛玉（WA）韌性低、硬，磨淬火鋼、高速鋼、高碳鋼③鉻剛玉（PA）韌，硬度低，Ra小，磨高速鋼、不銹鋼等（2）碳化物系（主要成份碳化矽、碳化硼）①黑色碳化矽（C）韌性低、硬度高，磨鑄鐵、黃銅等脆材②綠色碳化矽(GC)韌性差、更硬，磨Y合金、陶瓷、玻璃等（3）超硬磨料

人造金剛石（D）、立方氮化硼（CBN）

2.粒度

以剛能通過的那一號篩網的網號來表示磨料的粒度，如60＃微粉：磨粒的直徑＜40um時，如W20磨粒尺寸在20～14um

粗磨用粗粒度，精磨用細粒度；當工件材料軟，塑性大，磨削麵積大時，採用粗粒度，以免堵塞砂輪燒傷工件。3.結合劑1)陶瓷結合劑（V）化學穩(wěn)定性好、耐熱、耐腐蝕、價廉，占90%，但性脆，不宜製成薄片，不宜高速，線速度一般為35m/s。

2)樹脂結合劑（B）強度高彈性好，耐衝擊，適於高速磨或切槽切斷等工作，但耐腐蝕耐熱性差(300℃)，自銳性好。

3)橡膠結合劑（R）強度高彈性好，耐衝擊，適於拋光輪、導輪及薄片砂輪，但耐腐蝕耐熱性差(200℃)，自銳性好。

4)金屬結合劑（M）青銅、鎳等，強度韌性高，成形性好，但自銳性差，適於金剛石、立方氮化硼砂輪。4.硬度指砂輪工作時在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度。取決於結合劑的結合能力及所占比例，與磨料硬度無關。硬度高，磨料不易脫落；硬度低，自銳性好。分7大級(超軟、軟、中軟、中、中硬、硬、超硬)，16小級砂輪硬度選擇原則：1）磨削硬材，選軟砂輪；磨削軟材，選硬砂輪；2）磨導熱性差的材料，不易散熱，選軟砂輪以免工件燒傷；3）砂輪與工件接觸面積大時，選較軟的砂輪；4）成形磨精磨時，選硬砂輪；粗磨時選較軟的砂輪。5.組織反映砂輪中磨料、結合劑和氣孔三者體積的比例關係，即砂輪結構的疏密程度，分緊密、中等、疏鬆三類13級。緊密組織成形性好，加工品質高，適於成形磨、精密磨和強力磨削。中等組織適於一般磨削工作，如淬火鋼、刀具刃磨等。疏鬆組織不易堵塞砂輪，適於粗磨、磨軟材、磨平面、內圓等接觸面積較大時，磨熱敏性強的材料或薄件6.砂輪的標誌方法按GB2484—84規(guī)定，標誌順序如下：磨具形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、組織、結合劑和最高線速度。砂輪標誌方法示例如下：

PB400×40×60A60L5B35形狀代號薄片外經D＝400mm厚度H＝40mm內徑d＝60mm磨料（棕剛玉）60號粒度硬度中軟25號組織樹脂結合劑最高工作線速度（m/s）

7.砂輪的修整磨損表現(xiàn)為磨耗磨損和破碎磨損。自銳性有限，應及時修整，保證砂輪有合理使用壽命，否則引起振動、Ra值增大、表面燒傷或裂紋等。

砂輪修整除用於磨損砂輪外，還用於以下場合：①砂輪被切屑堵塞；②部分工材粘結在磨粒上；③砂輪廓形失真；④精密磨中的精細修整等。常用修整工具是單顆粒金剛石。修整用量包括修整導程fx

（≈磨粒平均尺寸）和修整深度ap（粗磨0.01～0.03mm)修整時應使用充足的切削液。2.6.4常用磨削加工方法

分為普通磨削、高效磨削、低粗糙度磨削和砂帶磨等。其中低粗糙度磨削屬于精密加工范疇。1．普通磨削（1）磨外圓（2）磨內圓（包括內錐面）（3）磨平面（4）無心磨削2．高效磨削（1）高速磨削（2）緩進給深磨削（3）寬砂輪與多砂輪磨削（4）砂帶磨削2.6.5光整加工（1）刮削（2）寬刀細刨（3）金剛石精密切削（4）研磨（5）珩磨（6）拋光2.7齒輪齒面加工2.7.1齒輪齒面加工方法

按輪齒成形原理分兩大類：

1）成形法

加工精度和生產率較低，適於單件小批生產。

2）展成法加工精度和生產率較高，一把刀可加工相同模

數、相同壓力角的任何齒數的齒輪。按照加工方式分為：1.銑齒

在銑床上用成形銑刀加工齒面的方法。加工精度和生產率較低，用於單件小批生產或齒輪修配中。2.滾齒齒輪滾刀與工件模擬一對螺旋齒輪嚙合過程。滾齒生產率較高、應用最廣泛。3.插齒模擬一對圓柱齒輪的嚙合過程。應用也很廣泛，不僅能加工直齒輪，更適合加工內齒輪、多聯(lián)齒輪等。4.齒面的精加工（1）剃齒（2）珩齒（3）磨齒成形法加工齒輪及滾齒2.7.2

齒輪加工機床1.滾齒機的傳動原理（1）滾齒原理—模擬一對螺旋齒輪嚙合過程（2）滾齒機運動分析主運動—滾刀旋轉運動；展成(嚙合)運動—齒坯與滾刀按一定速比轉動；進給運動—滾刀沿齒坯軸向運動;差動運動。1）加工直齒圓柱齒輪時的運動分析內傳動鏈為：滾刀—4—5—ix—6—7—齒坯

ix為展成傳動鏈中換置機構的傳動比③進給運動A2齒坯—7—8—if—9—10—刀架升降，if為進給鏈換置機構的傳動比②展成運動滾刀旋轉運動B111/K轉(1齒)齒坯旋轉運動B121/z轉(1齒)

①主運動B11電機—1—2—iv—3—4—滾刀

iv為主傳動鏈中換置機構的傳動比④滾刀的安裝滾刀螺旋升角為λ0，滾刀軸線與齒坯端面傾斜δ角，稱為安裝角。加工直齒時，δ=λ0

右旋滾刀如圖所示，左旋滾刀相反2）加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析①主運動B11電機—1—2—iv—3—4—滾刀②展成運動滾刀旋轉運動B111/K轉(1齒)齒坯旋轉運動B121/z轉(1齒)

內傳動鏈為：滾刀—4—5—ix—6—7—齒坯③進給運動A21與B22(螺旋線)齒坯B12—7—8—if—9—10—A21A21—11—iy—12—7—齒坯附加轉動B22(產生螺旋線的內傳動鏈)