機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第三章課件

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2015-3-26第三章

金屬切削機(jī)床與刀具

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)

重點(diǎn)講述：（1）金屬切削機(jī)床型號(hào)的編制方法；

（2）CA6140型普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)和主要結(jié)構(gòu)，以及常用的車刀；

（3）M1432A型萬(wàn)能外圓磨床的傳動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)心外圓磨床和平面磨床的工作原理，以及砂輪的特性與選擇；

（4）齒輪加工的方法和Y3150E型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，以及常用的齒輪加工刀具。

概括介紹:孔加工機(jī)床與刀具、刨床與插床、銑床與銑刀。本章提要3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.1機(jī)床的分類（1）基本分類方法

機(jī)床主要是按加工方法和所用刀具進(jìn)行分類，根據(jù)國(guó)家制訂的機(jī)床型號(hào)編制方法，機(jī)床共分為：

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、特種機(jī)床、鋸床和其它機(jī)床。

在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局型式和結(jié)構(gòu)性能為若干組，每一組又分為若干個(gè)系（系列）。

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)（2）其他分類方法

①按萬(wàn)能程度分:

通用機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床；②按工作精度分：普通精度機(jī)床、精密機(jī)床、高精度機(jī)床；③按重量和尺寸分：

儀表機(jī)床、中型機(jī)床、

大型機(jī)床（重量＞10t）、

重型機(jī)床（重量＞30t）、

超重型機(jī)床（重量＞100t）；

④按機(jī)床主要器官數(shù)目分：?jiǎn)屋S、多軸、單刀、多刀機(jī)床等；

⑤按自動(dòng)化程度分：普通、半自動(dòng)、自動(dòng)機(jī)床。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.2機(jī)床的型號(hào)編制3.1.2.1通用機(jī)床的型號(hào)編制按GB/T15375-94《金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法》3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)通用機(jī)床型號(hào)的表示方法為：

（1）機(jī)床的類別代號(hào)用該類機(jī)床名稱漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母（大寫）表示。（表）

（2）機(jī)床的特性代號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母表示。

①通用特性代號(hào)

當(dāng)某類型機(jī)床除有普通型外，還具有如附表中所列的各種通用特性時(shí)，則在類別代號(hào)之后加上相應(yīng)的特性代號(hào)。

②結(jié)構(gòu)特性代號(hào)為了區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)（3）機(jī)床的組別、系別代號(hào)

（表1、2）用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，前一位表示組別，后一位表示系別。注：每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10個(gè)組，用數(shù)字0～9表示。每一組又分為若干個(gè)系（系列）。凡主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局形式也相同的機(jī)床，即為同一系。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)（4）機(jī)床主參數(shù)、設(shè)計(jì)順序號(hào)和第二主參數(shù)機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，在機(jī)床型號(hào)中，用阿拉伯?dāng)?shù)字給出主參數(shù)的折算值（1／10或1／100）。第二主參數(shù)一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作面長(zhǎng)度等。第二主參數(shù)也用折算值表示。（表）（5）機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)，序號(hào)按A、B、C、┄等字母的順序選用。（6）其他特性代號(hào)（7）企業(yè)代號(hào)3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)例題3.1CA6140型臥式車床

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)例題3.2MG1432A型高精度萬(wàn)能外圓磨床。

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.2.2專用機(jī)床的型號(hào)編制專用機(jī)床型號(hào)表示方法為：〇─△設(shè)計(jì)順序號(hào)（阿拉伯?dāng)?shù)字）設(shè)計(jì)單位代號(hào)例如，北京第一機(jī)床廠設(shè)計(jì)制造的第15種專用機(jī)床為專用銑床，其型號(hào)為B1─015。B1─015。

第15種專用機(jī)床為專用銑床北京第一機(jī)床廠

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.3機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)包括：主參數(shù)和基本參數(shù)?；緟?shù)包括：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。3.1.3.1尺寸參數(shù)

是指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸。尺寸參數(shù)確定后，機(jī)床上所能加工（或安裝）的最大工件尺寸就已確定。它與所設(shè)計(jì)機(jī)床能加工工件的尺寸有關(guān)。例如：臥式車床CA6140，主參數(shù)：床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑400mm，第二主參數(shù)：最大工件長(zhǎng)度（750；1000；1500；2000mm），有時(shí)還要確定刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑（210mm）和主軸孔內(nèi)允許通過(guò)的最大棒料直徑（48mm）。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.3.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)

指機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度

,包括主運(yùn)動(dòng)的速度范圍、速度數(shù)列和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給量范圍、進(jìn)給量數(shù)列，以及空行程的速度等。包括：主運(yùn)動(dòng)參數(shù)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

（1）主運(yùn)動(dòng)參數(shù)①主軸轉(zhuǎn)速對(duì)主運(yùn)動(dòng)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。

n=1000v/πd式中：n—

轉(zhuǎn)速（r/min）；v

—

切削速度（m/min）；d—工件或刀具直徑（mm）。主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如插床或刨床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是機(jī)床工作臺(tái)或滑枕的每分鐘往復(fù)次數(shù)。

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)對(duì)于不同的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)有不同的要求。專用機(jī)床用于完成特定的工藝，主軸只需一種固定的轉(zhuǎn)速。通用機(jī)床的加工范圍較寬，主軸需要變速，因此需確定它的變速范圍，即最低和最高轉(zhuǎn)速。采用分級(jí)變速時(shí)，還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。②主軸最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速的確定

nmin

=1000vmin/πdmax;nmax

=1000vmax/πdmin變速范圍為:

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)③有級(jí)變速時(shí)主軸轉(zhuǎn)速序列主運(yùn)動(dòng)的有級(jí)變速的轉(zhuǎn)速數(shù)列一般采用等比數(shù)列。如某機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z級(jí)，其中n1=nmin、nZ=nmax，Z級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：

nj+1=njφ;nz=n1φZ(yǔ)-1式中：φ—標(biāo)準(zhǔn)公比（為了便于機(jī)床設(shè)計(jì)與使用，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公比值1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2）。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)④標(biāo)準(zhǔn)公比為了便于機(jī)床設(shè)計(jì)與使用，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公比值1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。它有下列特性：所采用的公比φ為時(shí)，就會(huì)使其等比數(shù)列中每隔E1級(jí)后的數(shù)值恰好是前面數(shù)值的10倍。所采用的公比φ為時(shí)，若主軸的轉(zhuǎn)速中有一轉(zhuǎn)速為n，則每隔E2級(jí)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)速2n。φ=1.06是公比φ數(shù)列的基本公比，其它六個(gè)公比都可以由基本公比派生出來(lái)。（表）（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)

大部分機(jī)床（如車床、鉆床等）的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移（mm/r）表示。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如刨床、插床，以每一往復(fù)的位移量表示。銑床和磨床使用的是多刃刀具，進(jìn)給量常以每分鐘的位移（mm/min）表示。

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.3.3動(dòng)力參數(shù)

機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)是指驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和空行程運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率。（1）主傳動(dòng)功率

P主=P切+P空+P附

①切削功率P切

與加工情況、工件和刀具材料及切削用量的大小有關(guān)。

P切=Fz·Vc/60000kW

3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)

②空載功率P空

是指機(jī)床不進(jìn)行切削，空轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率。

③附加功率P附

指機(jī)床進(jìn)行切削時(shí)，因負(fù)載而增加的機(jī)械摩擦所耗的功率。（2）進(jìn)給傳動(dòng)功率通常采用類比和計(jì)算相結(jié)合的方法來(lái)確定。（3）空行程功率指為節(jié)省零件加工的輔助時(shí)間和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，在機(jī)床移動(dòng)部件空行程時(shí)快速移動(dòng)所需的傳動(dòng)功率。其大小由移動(dòng)部件重量和部件啟動(dòng)時(shí)的慣性力決定。空行程功率往往比進(jìn)給功率大的多，設(shè)計(jì)時(shí)常和同類機(jī)床進(jìn)行類比或通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試等來(lái)確定。3.1機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析3.2.1工件表面形狀與成形方法

機(jī)械加工過(guò)程是工件表面的形成過(guò)程。根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，選用相應(yīng)的切削加工方法，在機(jī)床上通過(guò)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從工件毛坯上切除多余金屬，使之形成符合要求的形狀、尺寸的表面。（1）工件表面的構(gòu)成

構(gòu)成零件的形狀的基本表面：平面、圓柱面、圓錐面和各種成形表面。這些表面都可以看成是由一根母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。一般情況下，母線和導(dǎo)線可以互換，特殊表面──如圓錐表面，不可互換。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。

：，，3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析

（2）表面成形方法切削加工中發(fā)生線是由刀具的切削刃和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得到的，由于使用的刀具切削刃形狀和采用的加工方法不同，形成發(fā)生線的方法也不同，概括起來(lái)有以下四種：有軌跡法、成形法、展成法、相切法。①軌跡法

指的是刀具切削刃與工件表面之間為近似點(diǎn)接觸，通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)表面的成形。采用軌跡法形成發(fā)生線時(shí)，需要一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析②成形法是指刀具切削刃與工件表面之間為線接觸，切削刃的形狀與形成工件表面的一條發(fā)生線完全相同，另一條發(fā)生線由刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。③展成法是指對(duì)各種齒形表面進(jìn)行加工時(shí)，刀具的切削刃與工件表面相切，刀具與工件之間作展成運(yùn)動(dòng)（或稱嚙合運(yùn)動(dòng)），齒形表面的母線是切削刃各瞬時(shí)位置的的包絡(luò)線。用范成法形成發(fā)生線需要一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。

④相切法利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊做軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。采用相切法生成發(fā)生線時(shí)，需要兩個(gè)相互獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析3.2.2機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析3.2.2.1機(jī)床的運(yùn)動(dòng)

表面成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)（1）表面成形運(yùn)動(dòng)形成發(fā)生線的運(yùn)動(dòng)。按組成情況不同，可分為:

簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的，則此成形運(yùn)動(dòng)稱為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)。

簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或（和）直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。

復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析按成形運(yùn)動(dòng)在切削加工中的作用情況不同，可分為：主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。①主運(yùn)動(dòng)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它使刀具的前刀面能夠接近工件，切除工件上的被切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行迹瑥亩瓿汕邢骷庸?。一般，主運(yùn)動(dòng)速度最高，消耗功率最大，通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。例如，車削加工時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)根據(jù)工件表面形狀成形的需要，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)配合即可完成所需的表面幾何形狀的加工。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是多個(gè)，也可以是一個(gè)；可以是連續(xù)的，也可以是步進(jìn)的。（2）輔助運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作，為表面成形創(chuàng)造條件，如切入運(yùn)動(dòng)、切出運(yùn)動(dòng)、調(diào)整運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)以及其他各種空行程運(yùn)動(dòng)。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析3.2.2.2機(jī)床的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程所需的各種運(yùn)動(dòng)，機(jī)床必需具備以下幾個(gè)主要組成部分：（1）動(dòng)力源

為執(zhí)行元件提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。如交流異步電動(dòng)機(jī)、直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)。（2）傳動(dòng)裝置

傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置。通過(guò)它可把動(dòng)力源的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行件；也可把兩個(gè)執(zhí)行件聯(lián)系起來(lái)，使二者間保持某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析（3）執(zhí)行件

機(jī)床上最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的部件。由動(dòng)力源--傳動(dòng)裝置--執(zhí)行件或執(zhí)行件--傳動(dòng)裝置--執(zhí)行件構(gòu)成的傳動(dòng)聯(lián)系，稱為傳動(dòng)鏈。按傳動(dòng)鏈的性質(zhì)不同可分為:①外聯(lián)系傳動(dòng)鏈

聯(lián)系動(dòng)力源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)鏈。它使執(zhí)行件獲得一定的速度和運(yùn)動(dòng)方向，其傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度，不影響加工表面的形狀和精度。

外聯(lián)系傳動(dòng)鏈中可以有摩擦傳動(dòng)等傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的傳動(dòng)副（鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)）。如普通車床在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的傳動(dòng)鏈就是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。

3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析②內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈

聯(lián)系一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和另一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈。它決定著加工表面的形狀和精度，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有嚴(yán)格要求。因此，內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)副（如皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)）。車削螺紋時(shí)，保證主軸和刀架之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)鏈就是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析

傳動(dòng)鏈中通常包含兩類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：①

定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向不變），如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等，稱為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。②換置機(jī)構(gòu)（可根據(jù)加工要求變換傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向），如掛輪變速機(jī)構(gòu)、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、離合器換向機(jī)構(gòu)等。傳動(dòng)原理圖：為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系，常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來(lái)。臥式車床的傳動(dòng)原理圖在車削螺紋時(shí)，臥式車床有兩條主要傳動(dòng)鏈：

①主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈(外聯(lián)系傳動(dòng)鏈)，它把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸。

②主軸─刀具(內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈)，得到刀具和工件間的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)(螺旋運(yùn)動(dòng))。3.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析3.3車床與車刀3.3.1車床

（1）應(yīng)用：主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面，圓錐面及成形回轉(zhuǎn)表面）和回轉(zhuǎn)體的端面，有些車床可以加工螺紋面。

（2）運(yùn)動(dòng)：車床的主運(yùn)動(dòng)是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則由刀具的直線移動(dòng)完成的。

（3）分類：按其用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為：臥式車床及落地車床，立式車床，轉(zhuǎn)塔車床，儀表車床，單軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床，多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床，仿形車床及多刀專門化車床，數(shù)控車床。3.3車床與車刀3.3.1.1

CA6140型臥式車床

（1）工藝范圍：它適用于加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如：內(nèi)圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面；端面及各種常用螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和滾花等工藝。3.3車床與車刀（2）

CA6140機(jī)床布局及主要技術(shù)性能

機(jī)床的主要技術(shù)性能：床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑----------------------------------400mm最大工件長(zhǎng)度--------------------------750；1000；1500；2000mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑----------------------------------210mm主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn)

24級(jí)---------------------------10～1400r/min

反轉(zhuǎn)

12級(jí)---------------------------14～1580r/min進(jìn)給量：縱向

64級(jí)---------------------------0.028～6.33mm/r

橫向

64級(jí)---------------------------0.014～3.16mm/r車削螺紋范圍：米制螺紋

44種--------------------P=1～192mm

英制螺紋

20種--------------------α=2～24牙/in

模數(shù)螺紋

39種--------------------m=0.25～48mm

徑節(jié)螺紋

37種--------------------DP=1～96牙/in主電動(dòng)機(jī)功率：-----------------------------------7.5kW3.3車床與車刀

CA6140機(jī)床布局

臥式車床主要加工軸類和直徑不太大的盤、套類零件，故采用臥式布局。主軸水平安裝，刀具在水平面內(nèi)作縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主軸箱進(jìn)給箱溜板箱尾座床身掛輪機(jī)構(gòu)刀架床腿光杠絲杠臥式車床CT61403.3車床與車刀（3）臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)車床必須具備下列運(yùn)動(dòng)：工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)─主運(yùn)動(dòng)；

刀具的直線移動(dòng)─進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)，機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)需要具備以下傳動(dòng)鏈：

①實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈；

②實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈；

③實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈。

傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)示意圖。圖中將每條傳動(dòng)鏈中的具體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用簡(jiǎn)單的規(guī)定符號(hào)表示、并標(biāo)明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、絲杠導(dǎo)程、帶輪直徑、電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速等。傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，按照運(yùn)動(dòng)傳遞或聯(lián)系順序依次排列，以展開(kāi)圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機(jī)床外形輪廓中。

3.3車床與車刀

①主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈:把動(dòng)力源（電動(dòng)機(jī)）的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求。a．傳動(dòng)路線

兩末端件：主電動(dòng)機(jī)------主軸

傳動(dòng)路線表達(dá)式：3.3車床與車刀注:ⅰ)在軸Ⅰ上裝有雙向多片摩擦離合器M1，使主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。M1左部壓緊時(shí)，正轉(zhuǎn)；M1右部壓緊時(shí)反轉(zhuǎn)；中位停車；

ⅱ)齒輪與軸的連接方式：固定、滑移、空套；

ⅲ)主軸上的滑移齒輪50移至右端，使其與主軸上的齒式離合器M2嚙合。主軸獲得10r/min～500r/min的低轉(zhuǎn)速；

ⅳ)齒式離合器M2嚙合脫開(kāi)，運(yùn)動(dòng)由軸Ⅲ直接傳給主軸，得到6級(jí)高轉(zhuǎn)速，450r/min～1400r/min。

運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算：式中：ε——V帶輪的滑動(dòng)系數(shù)，可取ε=0.02；uⅠ-Ⅱ——為軸I和軸Ⅱ間的可變傳動(dòng)比，其余類推。3.3車床與車刀b．主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和轉(zhuǎn)速經(jīng)低速傳動(dòng)路線時(shí)，主軸獲得的實(shí)際轉(zhuǎn)速是2×3×（2×2-1）=18級(jí)轉(zhuǎn)速，加上由高速傳動(dòng)路線獲得的6級(jí)轉(zhuǎn)速，主軸共可獲得24級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，有3×[1+（2×2-1）]=12級(jí)轉(zhuǎn)速。主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速按運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算。例如：某級(jí)轉(zhuǎn)速為：

3.3車床與車刀

②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈

功用是使刀架實(shí)現(xiàn)縱向及橫向移動(dòng)、變速與換向。它包括車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。兩個(gè)末端件：主軸-------刀架（絲杠）

a．車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈

CA6140型臥式車床能車削米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。它可以車削右旋螺紋，也可以車削左旋螺紋。計(jì)算位移：主軸1r-----刀架移動(dòng)加工螺紋的一個(gè)導(dǎo)程L工（mm）

運(yùn)動(dòng)平衡方程式:式中：u─從主軸到絲杠之間的總傳動(dòng)比；L絲─機(jī)床絲杠的導(dǎo)程，CA6140型車床的L絲=12mm；L工─被加工螺紋的導(dǎo)程（mm)。3.3車床與車刀

ⅰ)車削米制螺紋

傳動(dòng)路線：3.3車床與車刀運(yùn)動(dòng)平衡式：化簡(jiǎn)后得：式中：u基、u倍——分別為基本變速組傳動(dòng)比和增倍變速組傳動(dòng)比。如適當(dāng)選擇u基和u倍值，就可得到米制螺紋導(dǎo)程L的各值（1～12mm）。3.3車床與車刀進(jìn)給箱中的基本變速組是雙軸滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，ⅩⅣ軸上的四個(gè)滑移齒輪可分別與ⅩⅢ軸上鄰近的兩個(gè)固定齒輪相嚙合，共有8種傳動(dòng)比：

除了u基1和u基5外，其余各傳動(dòng)比用分?jǐn)?shù)表示時(shí)，分子按等差數(shù)列排列。3.3車床與車刀

增倍變速組由軸ⅩⅤ—ⅩⅥ—ⅩⅦ間的三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成?？勺儞Q四種傳動(dòng)比：它們之間依次相差2倍，其作用是將基本組的傳動(dòng)比成倍地增加或縮小，從而可以加工出不同螺距的螺紋。變換u基和u倍的值，就可得到32種導(dǎo)程值，其中標(biāo)準(zhǔn)的有20種。（米制螺紋表）3.3車床與車刀擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線

從傳動(dòng)路線表達(dá)式可知，擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程時(shí)，主軸Ⅵ到軸Ⅸ的傳動(dòng)比為：當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為40-125r/min時(shí)，

3.3車床與車刀當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為10-32r/min時(shí)，

而正常螺紋導(dǎo)程時(shí)，主軸Ⅵ到軸Ⅸ的傳動(dòng)比為：所以，通過(guò)擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線可將正常螺紋導(dǎo)程擴(kuò)大4倍或16倍。CA6140型車床車削大導(dǎo)程米制螺紋時(shí)，最大螺紋導(dǎo)程為192mm。3.3車床與車刀ⅱ）車削英制螺紋英制螺紋以每英寸長(zhǎng)度上的螺紋扣數(shù)α（扣/in）表示，其標(biāo)準(zhǔn)值也按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列。英制螺紋的導(dǎo)程：Lα=1/α（in）由于CA6140型車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英制螺紋也應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值，即：3.3車床與車刀

英制螺紋傳動(dòng)路線與米制螺紋路線相比有以下調(diào)整：改變傳動(dòng)鏈中部分傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，使其包含特殊因子25.4；將基本組兩軸的主、被動(dòng)關(guān)系對(duì)調(diào)，以便使分母為等差級(jí)數(shù)。其余部分的傳動(dòng)路線與車削米制螺紋時(shí)相同。運(yùn)動(dòng)平衡式為：將Lα=25.4/α代入上式，得：

變換u基和u倍的值，就可得到各種標(biāo)準(zhǔn)的英制螺紋。3.3車床與車刀

ⅲ）車削模數(shù)螺紋模數(shù)螺紋主要用在米制蝸桿中，用模數(shù)m表示螺距的大小。螺距與模數(shù)的關(guān)系為：pm=πm（mm）模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為：Lm=kπm（mm）式中：k—螺紋的頭數(shù)。模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車削時(shí)的傳動(dòng)路線與車削米制螺紋的傳動(dòng)路線基本相同。由于模數(shù)螺紋的螺距中含有π因子，因此車削模數(shù)螺紋時(shí)所用的掛輪為：3.3車床與車刀運(yùn)動(dòng)平衡式為：式中：。化簡(jiǎn)后得：

只要變換u基和u倍，就可車削各種不同模數(shù)的螺紋。

3.3車床與車刀

ⅳ）車削徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋主要用于同英制蝸輪相配合，即為英制蝸桿。其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為徑節(jié)，用DP表示，其定義為：對(duì)于英制蝸輪，將其總齒數(shù)折算到每一英寸分度圓直徑上所得的齒數(shù)值，稱為徑節(jié)。根據(jù)徑節(jié)的定義可得蝸輪齒距為：式中：z—蝸輪的齒數(shù)；D——蝸輪的分度圓直徑（in）。只有英制蝸桿的軸向齒距PDP與蝸輪齒距π/DP相等才能正確嚙合，而徑節(jié)制螺紋的螺距為英制蝸桿的軸向齒距為：標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列。3.3車床與車刀徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程為：車削徑節(jié)螺紋時(shí)，可采用英制螺紋的傳動(dòng)路線，但掛輪需換為：

運(yùn)動(dòng)平衡式:化簡(jiǎn)得：變換u基和u倍可得常用的24種徑節(jié)螺紋。3.3車床與車刀

ⅴ）車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密螺紋

所謂非標(biāo)準(zhǔn)螺紋是指利用上述傳動(dòng)路線無(wú)法得到的螺紋。

傳動(dòng)路線：離合器M3、M4和M5全部嚙合，被加工螺紋的導(dǎo)程L工依靠調(diào)整掛輪的傳動(dòng)比u掛來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)平衡式：換置公式：

由于傳動(dòng)鏈短，誤差小，若選擇高精度的齒輪作掛輪，則可加工精密螺紋。3.3車床與車刀

③縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈主要是用來(lái)加工圓柱面和端面，為了減少螺紋傳動(dòng)鏈絲杠及開(kāi)合螺母磨損，保證螺紋傳動(dòng)鏈的精度，機(jī)動(dòng)進(jìn)給是由光杠經(jīng)溜扳箱傳動(dòng)的。

a）

縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈兩末端件：主軸1r-----刀架f（mm）

運(yùn)動(dòng)平衡式：3.3車床與車刀化簡(jiǎn)后得：正常螺距的米制螺紋加工路線得到進(jìn)給量0.08---1.22mm/r（32種）；正常螺距的英制螺紋加工路線得到進(jìn)給量0.86---1.59mm/r（8種）；擴(kuò)大螺距的米螺紋加工路線得到的進(jìn)給量0.028---0.54mm/r（8種）；擴(kuò)大螺距英制螺紋加工路線得到進(jìn)給量1.71---6.33mm/r(16種）。3.3車床與車刀b)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈

ⅩⅫ--M8--ⅩⅩⅢⅩⅨ--ⅩⅩ--M6—M7--ⅩⅪⅩⅩⅣ--ⅩⅩⅤ--ⅩⅩⅥ--M9--ⅩⅩⅦ(橫）當(dāng)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給與縱向進(jìn)給的傳動(dòng)路線一致時(shí)，2f橫

=f縱，橫向與縱向進(jìn)給量的種數(shù)相同（64種）。

3.3車床與車刀c）刀架快速移動(dòng)為了縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，CA6140型臥式車床的刀架可實(shí)現(xiàn)快速機(jī)動(dòng)移動(dòng)。刀架的縱向和橫向快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)（P=0.25kw，n=2800r／min）傳動(dòng)，經(jīng)齒輪副13/29使軸ⅩⅩ高速轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)蝸輪蝸桿副4/29、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使刀架實(shí)現(xiàn)縱向或橫向的快速移動(dòng)?？煲品较蛴闪锇逑渲须p向離合器M8和M9控制。Ⅰ傳動(dòng)路線表達(dá)式為:刀架快速縱向左移的速度為：

3.3車床與車刀3.3車床與車刀

（4）CA6140型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)

①主軸箱

主軸箱是車床的主要部件，其主要功能是支承主軸，并實(shí)現(xiàn)其開(kāi)、停、換向、制動(dòng)和變速，把進(jìn)給運(yùn)動(dòng)從主軸傳向進(jìn)給系統(tǒng)（展開(kāi)圖）。注：要表示清楚主軸箱部件的結(jié)構(gòu)，僅有展開(kāi)圖是不夠的，因?yàn)樗荒鼙硎境鲋鬏S箱的高度、深度和各傳動(dòng)軸的空間位置及其他一些較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)和零件。因此，要完整地表示出主軸箱的全部結(jié)構(gòu)，還需另加若干剖面圖、向視圖和外形圖

a）卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體，即避免因V型帶的拉力而使軸Ⅰ產(chǎn)生彎曲變形，提高了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。卸荷路徑：F徑向（皮帶輪2）—螺釘—花鍵套1—深溝球軸承—法蘭3—箱體43.3車床與車刀b）雙向多片摩擦離合器及其操縱機(jī)構(gòu)摩擦離合器除傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，使主軸實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)、停車外，還能起過(guò)載保險(xiǎn)裝置的作用（摩擦離合器結(jié)構(gòu)圖1\2、操縱圖）。3.3車床與車刀3.3車床與車刀制動(dòng)機(jī)構(gòu)12—調(diào)節(jié)螺釘；14—杠桿；15—制動(dòng)帶；16—制動(dòng)盤；22—齒條軸c）主軸組件

應(yīng)具有較高的旋轉(zhuǎn)精度及足夠的剛度和良好的抗振性。前支承精度比后支承高一級(jí)，前后軸承間隙可調(diào)；主軸為空心階梯軸，其內(nèi)孔用來(lái)通過(guò)棒料或通過(guò)氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓等夾緊驅(qū)動(dòng)裝置；主軸最右邊的是空套在主軸上的左旋斜齒輪，其傳動(dòng)較平穩(wěn)，齒輪傳動(dòng)所產(chǎn)生的軸向力指向前軸承，以抵消部分軸向切削力，從而減小了前軸承所承受的軸向力；主軸定位。d）變速操縱機(jī)構(gòu)集中操縱機(jī)構(gòu)，分別操縱Ⅱ軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和Ⅲ軸上的三聯(lián)滑移齒輪(仿真圖1/圖2/圖3。）3.3車床與車刀3.3車床與車刀卡盤與撥盤的安裝

1—螺釘；2—外環(huán)；3—主軸；4—卡盤座；5—螺栓；6—螺母

②溜板箱功用：將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng)由進(jìn)給箱或快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳給溜板和刀架，使刀架實(shí)現(xiàn)縱、橫向和正、反向機(jī)動(dòng)走刀或快速移動(dòng)。a）開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)

開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)(CA6140)

6—手柄；7—軸；24—支承套；25—下半螺母；26—上半螺母；27—圓銷；28—槽盤3.3車床與車刀

開(kāi)合螺母合上，與絲杠相嚙合，實(shí)現(xiàn)加工螺紋的進(jìn)給。反之，開(kāi)合螺母分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)縱向、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給或快速移動(dòng)。

b）縱向、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)c）互鎖機(jī)構(gòu)作用：為了避免損壞機(jī)床，在接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給或快速移動(dòng)時(shí)，開(kāi)合螺母不應(yīng)閉合。反之，合上開(kāi)合螺母時(shí)，就不允許接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)。（動(dòng)畫）螺紋加工機(jī)動(dòng)進(jìn)給

d）安全離合器

作用：機(jī)床過(guò)載或發(fā)生事故時(shí)，為防止機(jī)床損壞而自動(dòng)斷開(kāi)，起安全保護(hù)作用。當(dāng)載荷消失后，可自動(dòng)恢復(fù)正常工作。(動(dòng)畫)互鎖3.3車床與車刀3.3車床與車刀超越離合器27—空套齒輪Z56；29—滾柱；32—頂銷；33—彈簧；26—星形體e）超越離合器

在蝸桿軸ⅩⅩ的左端與齒輪之間裝有超越離合器M6，避免光杠和快速電動(dòng)機(jī)同時(shí)傳動(dòng)蝸桿軸。3.3.1.2其他車床（1）立式車床單柱式和雙柱式，一般用于加工直徑大，長(zhǎng)度短且質(zhì)量較大的工件。立式車床的工作臺(tái)的臺(tái)面是水平面

，主軸的軸心線垂直于臺(tái)面，工件的矯正，裝夾比較方便，工件和工作臺(tái)的重量均勻地作用在工作臺(tái)下面的圓導(dǎo)軌上。（2）轉(zhuǎn)塔車床

除了有前刀架外，還有一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架

。轉(zhuǎn)塔刀架由六個(gè)裝刀位置，可以沿床身導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給。每一個(gè)刀位加工完畢后，轉(zhuǎn)塔刀架快速返回，轉(zhuǎn)動(dòng)60°，更換到下一個(gè)刀位進(jìn)行加工。

適用范圍：成批加工形狀復(fù)雜的盤套類零件。3.3車床與車刀3.3.2車刀（1）車刀主要類型車刀種類及應(yīng)用3.3車床與車刀(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)

(i)(j)(k)（a）75°偏頭外圓車刀；（b）90°偏頭端面車刀；（c）45°偏頭外圓車刀；（d）90°偏頭外圓車刀；（e）93°偏頭仿形車刀；（f）切槽刀、切斷刀；（g）機(jī)夾式切斷刀；（h）75°內(nèi)孔車刀；（i）90°內(nèi)孔車刀；（j）外螺紋車刀；（k）內(nèi)螺紋車刀

（2）車刀分類車刀按結(jié)構(gòu)可分為：

1）整體車刀

2）焊接車刀其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，刀具剛度好，抗振性能強(qiáng)，制造方便，使用靈活。其缺點(diǎn)是切削性能較低，刀桿不能重復(fù)利用，輔助時(shí)間長(zhǎng)。

3.3車床與車刀焊接式車刀機(jī)夾車刀

機(jī)夾車刀是將硬質(zhì)合金刀片用機(jī)械夾固的方法安裝在刀桿上的車刀。機(jī)夾車刀只有一條主切削刃，用鈍后必須修磨，而且可修磨多次。機(jī)夾可重磨式車刀與硬質(zhì)合金焊接車刀相比有優(yōu)點(diǎn):刀片不經(jīng)高溫焊接，排除了產(chǎn)生焊接應(yīng)力和裂紋的可能；刀桿可以多次重復(fù)使用，刀桿材料利用率大大提高，刀桿成本下降；刀片用鈍后可多次刃磨，不能使用時(shí)還可以回收。缺點(diǎn):在使用過(guò)程中仍需刃磨，不能完全避免由于刃磨而引起的熱裂紋；其切削性能仍取決于工人刃磨的技術(shù)水平；刀桿制造復(fù)雜。

3）機(jī)夾車刀

4）可轉(zhuǎn)位車刀使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。其優(yōu)點(diǎn)是刀具使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高，有利于推廣新技術(shù)，新工藝，有利于降低刀具成本?？赊D(zhuǎn)位車刀的組成1—刀桿；2—刀墊；3—刀片；4—夾固元件3.3車床與車刀（3）轉(zhuǎn)位車刀的夾緊要求1）定位精度高刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應(yīng)在工件精度允許的范圍內(nèi)。2）刀片夾緊可靠

應(yīng)保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經(jīng)得起沖擊和振動(dòng)。同時(shí)，夾緊力也不宜過(guò)大，應(yīng)力分布應(yīng)均勻，以免壓碎刀片。3）排屑流暢刀片前面上最好無(wú)障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。特別對(duì)于車孔刀，最好不用上壓式，防止切屑纏繞劃傷已加工表面。4）使用方便轉(zhuǎn)換刀刃和更換新刀片方便、迅速。3.3車床與車刀3.3車床與車刀(a)(b)(c)

(d)(e)(f)

3.3車床與車刀硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的常用形狀(a)三角形；(b)偏8°三角形；(c)凸三角形；(d)正方形；(e)五角形；(f)圓形陶瓷刀片3.3車床與車刀（4）可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾緊形式1）杠桿式夾緊杠桿式夾緊a）直桿式；b）直桿式；c）曲桿式１—刀桿；２—刀片；３—刀墊；４—杠桿；５—彈簧套；６—螺釘；７—彈簧；８—螺釘3.3車床與車刀

2）偏心銷式夾緊１—偏心銷２—刀墊３—刀片４—刀桿１—刀墊２—刀片３—銷軸４—楔塊５—螺釘６—彈簧片3）楔銷式夾緊3.3車床與車刀

4）拉墊式夾緊12１—拉墊２—刀片３—銷軸４—錐端螺釘

3.3車床與車刀5）上壓式夾緊１—銷軸；２—刀墊；３—刀片；４—壓板；５—錐孔壓板；６—螺釘；７—支釘；８—彈簧

3.3車床與車刀3.3車床與車刀3.3車床與車刀（5）成形車刀用在各類車床上加工內(nèi)，外回轉(zhuǎn)體成形表面，其刃形根據(jù)工件輪廓計(jì)。成形車刀種類該種車刀有平體、棱體、圓體三種型式。3.3車床與車刀平體成形車刀只能用來(lái)加工外成形表面，并且沿前刀面的可重磨次數(shù)不多；棱體成形車刀可重磨次數(shù)比平體成形車刀多，也只能用來(lái)加工外成形表面；圓體成形車刀的外形是回轉(zhuǎn)體，切削刃在圓周表面上分布，可用來(lái)加工內(nèi)、外成形表面。由于重磨時(shí)磨的是前刀面，故可重磨次數(shù)更多。徑向進(jìn)給的成形車刀a）平體；b）棱體；C）圓體3.3車床與車刀3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4.1鉆床（1）應(yīng)用鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔?？赏瓿摄@孔，擴(kuò)孔，鉸孔及攻螺紋等工作。（2）運(yùn)動(dòng)分析工件固定，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（3）鉆床的主參數(shù)最大鉆孔直徑。

。3.4孔加工機(jī)床與刀具（4）分類

立式鉆床，適用于中小工件的單件，小批量生產(chǎn)。

搖臂鉆床，適用于加工一些大而重的工件上的孔(工件不動(dòng)，移動(dòng)主軸)。臺(tái)式鉆床，小型鉆床，常安裝在臺(tái)桌上，用來(lái)加工直徑小于12mm的孔。深孔鉆床及其他鉆床。（5）鉆削特點(diǎn)，刀具剛性差，排屑困難，直觀性差，切削熱不易排出，規(guī)格品種多。3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4.2鏜床（1）應(yīng)用鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大，精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求較高的孔。如箱體上的孔，還可以進(jìn)行銑削，鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔等工作。（2）鏜削特點(diǎn)

刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性大，可粗加工也可半精加工和精加工，適用批量較小的加工，鏜孔質(zhì)量取決于機(jī)床精度。（3）運(yùn)動(dòng)分析

主運(yùn)動(dòng)為鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為鏜刀或工件的移動(dòng)。3.4孔加工機(jī)床與刀具（4）分類1）臥式鏜床臥式鏜床既要完成粗加工（如粗鏜、粗銑、鉆孔等），又要進(jìn)行精加工（如精鏜孔）。因此對(duì)鏜床的主軸部件的精度、剛度有較高的要求.

臥式鏜床的主參數(shù)是鏜軸直徑。臥式鏜床的主要運(yùn)動(dòng)3.4孔加工機(jī)床與刀具2）坐標(biāo)鏜床一種高精度的機(jī)床。其主要特點(diǎn)是具有坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置；有良好的剛性和抗振性。它主要用來(lái)鏜削精密孔（IT5級(jí)或更高），例如鉆模、鏜模上的精密孔。工藝范圍：可以鏜孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔以及精銑平面和溝槽，還可以進(jìn)行精密刻線和劃線以及進(jìn)行孔距和直線尺寸的精密測(cè)量工作。

臥式坐標(biāo)鏜床1—下滑座；2—上滑座；3—工作臺(tái)；4—立柱；5—主軸箱；6—床身底座坐標(biāo)鏜床的主要技術(shù)參數(shù)是工作臺(tái)的寬度。3.4孔加工機(jī)床與刀具3）金剛鏜床一種高速精密鏜床。主要特點(diǎn)是主運(yùn)動(dòng)vc很高，ap和f很小，加工精度可達(dá)IT5—IT6，Ra達(dá)0.63--0.08μm。金剛鏜床的主軸短而粗，剛度較高，傳動(dòng)平穩(wěn)，能加工出低表面粗糙度值和高精度孔。單面臥式金剛鏜床

3.4孔加工機(jī)床與刀具主軸箱；2—主軸；3—工作臺(tái)；4—床身這類機(jī)床主要用于成批大量生產(chǎn)中精加工活塞、連桿、氣缸及其它零件，在汽車、拖拉機(jī)和航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

3.4.3孔加工刀具按用途可分為兩大類。一類是從實(shí)體材料中加工出孔的刀具，如：麻花鉆，扁鉆，中心鉆和深孔鉆等。另一類是對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，常用的有擴(kuò)孔鉆，鉸刀及鏜刀。3.4.3.1麻花鉆是常見(jiàn)的孔加工刀具。一般用于實(shí)體材料上的粗加工。鉆孔的尺寸精度為IT11--IT12，Ra為50-12.5μm。加工孔徑范圍為0.1—80mm，以Φ30mm以下時(shí)最常用。

標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成。（1）柄部用在與機(jī)床或夾具聯(lián)接，起夾持定位作用,并傳遞扭矩和軸向力。（2）頸部位于工作部分和柄部之間，磨削柄部時(shí)，是砂輪的退刀槽。鉆頭的標(biāo)記也常注于此。（3）工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分組成。。3.4孔加工機(jī)床與刀具麻花鉆的工作部分有兩個(gè)對(duì)稱的刃瓣（通過(guò)中間的鉆芯連接在一起），兩條對(duì)稱的螺旋槽（用于容屑和排屑）；導(dǎo)向部分磨有兩條棱邊（刃帶），為了減少與加工孔壁的摩擦，棱邊直徑磨有(0.03～0.12）/100的倒錐量，形成副偏角κr′。麻花鉆的兩個(gè)刃瓣可以看作兩把對(duì)稱的車刀。其切削部分的構(gòu)成為：

前刀面—螺旋槽的螺旋面；

主后刀面—與工件過(guò)渡表面（孔底）相對(duì)的端部?jī)汕妫?/p>

副后刀面—與工件的加工表面（孔壁）相對(duì)的兩條棱邊；

主切削刃—螺旋槽與主后刀面的兩條交線；

副切削刃—棱邊與螺旋槽的兩條交線；

橫刃—兩后刀面在鉆芯處的交線。麻花鉆的主要幾何參數(shù)有螺旋角β、鋒角(頂角)

2Ф、前角γo、后角α。和橫刃斜角ψ等。3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆

3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具涂層高速鋼麻花鉆硬質(zhì)合金麻花鉆可轉(zhuǎn)位麻花鉆標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆存在切削刃長(zhǎng)、前角變化大（從外緣處的大約+30°逐漸減小到鉆芯處的大約-30°)、螺旋槽排屑不暢、橫刃部分切削條件很差(橫刃前角約為-60°）等結(jié)構(gòu)問(wèn)題。生產(chǎn)中，為了提高鉆孔的精度和效率，常將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆按特定方式刃磨成“群鉆”。其修磨特點(diǎn)為：將橫刃磨窄、磨低，改善橫刃處的切削條件，將靠近鉆心附近的主刃修磨成一段頂角較大的內(nèi)直刃及一段圓弧刃，以增大該段切削刃的前角。同時(shí)，對(duì)稱的圓弧刃在鉆削過(guò)程中起到定心及分屑作用；在外直刃上磨出分屑槽，改善斷屑、排屑情況。經(jīng)過(guò)綜合修磨而成的群鉆，切削性能顯著提高。鉆削時(shí)軸向力下降35%～50%，扭矩降低10%～30%，刀具使用壽命提高3～5倍，生產(chǎn)率、加工精度都有顯著提高。3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4.3.2中心鉆用來(lái)加工各種軸類工件的中心孔。

中心鉆a）無(wú)護(hù)錐； b）有護(hù)錐3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4.3.3深孔鉆用于加工孔深L與孔徑D之比L/D≥20-100的特殊深孔。在加工過(guò)程中，必須解決斷屑、排屑、冷卻潤(rùn)滑和導(dǎo)向等問(wèn)題。

3.4孔加工機(jī)床與刀具單刃外排屑深孔鉆結(jié)構(gòu)及工作情況1—工件；2—切削部分；3—鉆桿3.4.3.4

擴(kuò)孔鉆常用作鉸孔或磨孔前的預(yù)加工擴(kuò)孔以及毛坯孔的擴(kuò)大，作半精加工，在成批或大量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)用較廣。擴(kuò)孔的加工精度可達(dá)IT10-IT11,Ra可達(dá)6.3-3.2μm。擴(kuò)孔特點(diǎn)：切削刃不必自外圓延續(xù)到中心，避免了橫刃和由橫刃引起的不良影響；由于ap小，切屑窄，易排除；同時(shí)排屑槽可作得較小較淺，增加刀具剛度；生產(chǎn)率高,導(dǎo)向性較好,切削較平穩(wěn)。3.4孔加工機(jī)床與刀具擴(kuò)孔鉆

(a)整體式結(jié)構(gòu)；(b)鑲齒套式結(jié)構(gòu)；(c)可轉(zhuǎn)位式結(jié)構(gòu)3.4.3.5锪鉆锪鉆用于在已加工孔上锪各種沉頭孔和孔端面的凸臺(tái)平面。下圖所示為四種類型的锪鉆。锪鉆上的定位導(dǎo)向柱是用來(lái)保證被锪的孔或端面與原來(lái)的孔有一定的同軸度或垂直度。導(dǎo)向柱可以拆卸，以便制造锪鉆的端面齒。锪鉆可制成高速鋼整體結(jié)構(gòu)或硬質(zhì)合金鑲齒結(jié)構(gòu)。3.4孔加工機(jī)床與刀具锪鉆的類型

(a)帶導(dǎo)柱平底锪鉆；(b)帶導(dǎo)柱錐面锪鉆；(c)不帶導(dǎo)柱錐面锪鉆；(d)端面锪鉆（a）（b）（c）（d）

3.4.3.5鉸刀

用于對(duì)孔進(jìn)行半精加工和精加工，加工精度可達(dá)IT6-IT8。Ra可達(dá)1.6-0.4μm。鉸刀分為：

機(jī)用鉸刀：用于在機(jī)床上鉸孔，常用高速鋼制造，有錐柄和直柄兩種型式；

手用鉸刀：常為整體式結(jié)構(gòu)，直柄方頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，手工操作，使用方便。3.4孔加工機(jī)床與刀具鉸刀的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)3.4孔加工機(jī)床與刀具不同種類的鉸刀

3.4孔加工機(jī)床與刀具(a)直柄機(jī)用鉸刀；(b)錐柄機(jī)用鉸刀；(c)硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀；(d)手用鉸刀；(e)可調(diào)節(jié)手用鉸刀；(f)套式機(jī)用鉸刀；(g)直柄莫氏錐度鉸刀；(h)手用1:50錐度銷子鉸刀3.4.3.6鏜刀

多用于箱體孔的粗，精加工。一般可分為單刃鏜刀和多刃鏜刀兩大類。（1）單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，通用性好。（2）多刃鏜刀兩端都有切削刃，工作時(shí)可消除徑向力對(duì)鏜桿的影響，工件的孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證。多采用浮動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，可減少鏜刀塊安裝誤差及鏜桿徑向跳動(dòng)所引起的加工誤差?？椎募庸ぞ瓤蛇_(dá)IT6-IT7，Ra達(dá)0.8μm。3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具微調(diào)鏜刀3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4.3.7拉刀是一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具，廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中，可加工各種內(nèi)、外表面，可分為內(nèi)拉刀和外拉刀（附圖）。其加工裝備為拉床。

圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)及其工作情況。工作時(shí)，拉刀沿其軸線作直線運(yùn)動(dòng)，以其后一刀齒高于前一刀齒來(lái)完成拉削任務(wù)。拉削速度較低，一般為v=2～8m/min，切削厚度很?。X升量af：粗切齒為0.02～0.2mm；精切齒為0.005～0.015mm），拉削平穩(wěn)，拉削精度可達(dá)TI7～I(xiàn)T9，表面粗糙度值Ra2.5~1.25μm。由于同時(shí)工作的齒數(shù)多，切削刃長(zhǎng)，一次行程完成粗、精加工，而且每一刀齒在工作行程中只切削一次，刀具磨損較慢，生產(chǎn)率和刀具的耐用度較高。由于拉刀的設(shè)計(jì)、制造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此適用于大批量生產(chǎn)。3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具3.4孔加工機(jī)床與刀具臥式外拉床拉削扇形齒輪的齒3.5刨床與插床3.5.1刨床用于刨削各種平面和溝槽，主要類型有牛頭刨床和龍門刨床。刨削特點(diǎn)：機(jī)床刀具簡(jiǎn)單、通用性好、生產(chǎn)率較低、加工精度較低。3.5.1.1牛頭刨床（1）主運(yùn)動(dòng)：由滑枕沿床身導(dǎo)軌在水平方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；（2）特點(diǎn)：主運(yùn)動(dòng)速度不能太高（因?yàn)榛頁(yè)Q向時(shí)有大的慣性力），加之只能單刀加工，且在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)不加工，所以牛頭刨床效率和生產(chǎn)效率低；（3）應(yīng)用：主要適用于單件，小批量生產(chǎn)或機(jī)修車間，在大批量生產(chǎn)中被銑床代替；（4）主參數(shù)：最大刨削長(zhǎng)度。3.5刨床與插床3.5.1.2龍門刨床

（1）應(yīng)用主要用于加工大型或重型零件上的各種平面,溝槽和各種導(dǎo)軌面;（2）運(yùn)動(dòng)分析主運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng);（3）主參數(shù)最大刨削寬度。龍門刨床1—床身；2—工作臺(tái)；3—橫梁；4—立刀架；5—頂梁；6—立柱；7—進(jìn)給箱；8—主傳動(dòng)部件；9—側(cè)刀架3.5刨床與插床

3.5.2插床

插床實(shí)質(zhì)上是立式刨床。其主運(yùn)動(dòng)為滑枕帶動(dòng)插刀沿垂直方向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。主要用于加工工件的內(nèi)表面,如內(nèi)孔中鍵槽及多邊形孔等,有時(shí)也用于加工成形內(nèi)表面。插床3.5刨床與插床1—圓工作臺(tái)；2—滑枕；3—立柱；4—下滑座；5—上滑座；6—床身3.6銑床與銑刀

3.6.1銑床

（1）應(yīng)用

加工平面（水平面、垂直面等），溝槽（鍵槽、T型槽、燕尾槽等）。多齒零件的齒槽（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等），螺紋形表面及各種曲面。（2）銑削特點(diǎn)

每個(gè)刀齒不均勻，不連續(xù)切削，切入與切離時(shí)均會(huì)引起振動(dòng)；銑削時(shí)切削層參數(shù)及切削力是變化的，也易引起振動(dòng)，影響加工質(zhì)量；同時(shí)參加切削的刀齒較多，生產(chǎn)率較高。3.6銑床與銑刀（3）銑削方法1）端銑：端銑有對(duì)稱銑與不對(duì)稱逆銑、不對(duì)稱順銑三種方式。銑淬硬鋼采用對(duì)稱銑；銑碳鋼和合金鋼用不對(duì)稱逆銑，減小切入沖擊，提高刀具壽命；銑不銹鋼和耐熱合金用不對(duì)稱順銑。

端面銑削3.6銑床與銑刀2）周銑

順銑：銑刀旋轉(zhuǎn)切人工件的方向與工件進(jìn)給方向相同稱為順銑。(1)順銑時(shí)，刀齒的切削厚度從至hDmax到hD=0，容易切下切削層，刀齒磨損較少，已加工表面質(zhì)量較高。有些試驗(yàn)表明，順銑法可提高刀具耐用度2～3倍，尤其銑削難加工材料時(shí)效果更加明顯。(2)但在順銑過(guò)程中，作用于工件上的進(jìn)給力Ff是與進(jìn)給方向相同的，此時(shí)如果工作臺(tái)下面的傳動(dòng)絲杠與螺母之間的間隙較大，則力Ff有可能使工作臺(tái)連同絲杠一起沿進(jìn)給方向移動(dòng)，導(dǎo)致絲杠與螺母之間的間隙轉(zhuǎn)移到另一側(cè)面上去，引起進(jìn)給速度時(shí)快時(shí)慢，影響工件表面粗糙度，有時(shí)甚至?xí)蜻M(jìn)給量突然增加很多而損壞銑刀刀齒。因此，使用順銑法加工時(shí)，要求銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有消除絲杠螺母間隙的裝置。(3)用順銑法加工時(shí)，要求工件表面沒(méi)有硬皮，否則銑刀很易磨損。3.6銑床與銑刀

逆銑：銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進(jìn)給方向相反稱為逆銑。(1)逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度從hD=0至hDmax。當(dāng)hD=0時(shí)，刀齒在工件表面上擠壓和摩擦，刀齒較易磨損。同時(shí)，工件表面受到較大的擠壓應(yīng)力，冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重，更加劇刀齒磨損，并影響已加工表面質(zhì)量。(2)逆銑時(shí)刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給力FfN朝上，有挑起工件的趨勢(shì)，這就要求工件裝夾緊固。

(3)逆銑時(shí)刀齒是從切削層內(nèi)部開(kāi)始工作的，當(dāng)工件表面有硬皮時(shí)，對(duì)刀齒沒(méi)有直接影響；

(4)作用于工件上的進(jìn)給力Ff與其進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的絲杠螺母始終保持良好的右側(cè)面接觸，因此進(jìn)給速度比較均勻。3.6銑床與銑刀（4）銑床分類臥式升降臺(tái)銑床、立式升降臺(tái)銑床，工件可在三個(gè)方向進(jìn)行位置調(diào)整或作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

龍門銑床，機(jī)床剛度高，可多刀同時(shí)加工多個(gè)工件或多個(gè)表面，生產(chǎn)率高。適于成批大量生產(chǎn)中加工大型工件上平面和溝槽或多件同時(shí)加工。工具銑床各種專門化銑床

3.6銑床與銑刀3.6.2銑刀銑刀是一種多刃回轉(zhuǎn)刀具。銑削時(shí)同時(shí)參加切削的切削刃較長(zhǎng),且無(wú)空行程，Vc也較高，所以生產(chǎn)率較高。銑刀的種類多，結(jié)構(gòu)不一，應(yīng)用范圍很廣。按其用途可分為：

加工平面用銑刀，如圓柱平面銑刀、端銑刀等（圖a、b）；加工溝槽用銑刀，如立銑刀、兩面刃或三面刃銑刀、鋸片銑刀、T形槽銑刀和角度銑刀（圖c、d、e、f、g、h、i、j、k）；加工形成面用銑刀，如凸半圓（圖l）；加工其它復(fù)雜形成面用銑刀（圖m、n、o）。3.6銑床與銑刀3.6銑床與銑刀①圓柱銑刀它用于臥式銑床上加工平面。主要用高速鋼制造，也可以鑲焊螺旋形的硬質(zhì)合金刀片。圓柱銑刀采用螺旋形刀齒以提高切削工作的平穩(wěn)性。圓柱銑刀僅在圓柱表面上有切削刃，沒(méi)有副切削刃。②端銑刀它用于立式銑床上加工平面，軸線垂直于被加工表面，端銑刀的主切削刃分布在圓錐表面或圓柱表面上，端部切削刃為副切削刃。端銑刀主要采用硬質(zhì)合金刀齒，故有較高的生產(chǎn)率。③盤形銑刀盤形銑刀分槽銑刀、兩面刃銑刀、三面刃銑刀和錯(cuò)齒三面刃銑刀，槽銑刀一般用于加工淺槽；兩面刃銑刀用于加工臺(tái)階面；三面刃銑刀用于切槽和臺(tái)階面。④鋸片銑刀這是薄片的槽銑刀，用于切削窄槽或切斷材料，它和切斷車刀類似，對(duì)刀具幾何參數(shù)的合理性要求較高。3.6銑床與銑刀⑤立銑刀用于加工平面、臺(tái)階、槽和相互垂直的平面，利用錐柄或直柄緊固在機(jī)床主軸中。立銑刀圓柱表面上的切削刃是主切削刃，端刃是副切削刃。工作時(shí)不能沿銑刀軸線方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。⑥鍵槽銑刀鍵槽銑刀一般有2~3個(gè)刃瓣，端刃為完整刃口，既像立銑刀又像鉆頭，它可以用軸向進(jìn)給對(duì)毛坯鉆孔，然后沿鍵槽方向運(yùn)動(dòng)銑出鍵槽的全長(zhǎng)。鍵槽銑刀重磨時(shí)只磨端刃。⑦角度銑刀角度銑刀有單角度銑刀[圖3.70(i)]和雙角度銑刀[圖3.70(j)]⑧成形銑刀是用于加工成形表面的刀具，其刀齒廓形要根據(jù)被加工工件的廓形來(lái)確定。3.6銑床與銑刀3.6銑床與銑刀3.6銑床與銑刀3.6銑床與銑刀3.6銑床與銑刀3.7磨床與砂輪3.7.1磨床

磨床是用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石和研磨料）為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床。廣泛用于零件的精加工，尤其是淬硬鋼件，高硬度特殊材料及非金屬材料（如陶瓷）的精加工。磨床種類很多，其主要類型有：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床、刀具和刃具磨床及各種專門化磨床，如曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床等。此外還有珩磨機(jī)、研磨機(jī)和超精加工機(jī)床等。3.7磨床與砂輪

3.7.1.1外圓磨床主要用于磨削內(nèi)、外圓柱和圓錐表面，也能磨階梯軸的軸肩和端面，可獲得IT6-IT7級(jí)精度，Ra在1.25--0.08μm之間。外圓磨床的主要類型有：普通外圓磨床、萬(wàn)能外圓磨床、無(wú)心外圓磨床、寬砂輪外圓磨床和端面外圓磨床等。主參數(shù)：最大磨削直徑。

萬(wàn)能型外圓磨床加工各種典型表面時(shí)，機(jī)床各部件的相對(duì)位置關(guān)系和所需要的各種運(yùn)動(dòng)：

磨外圓砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)N砂；磨內(nèi)孔砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)N內(nèi)；工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)f周；工件縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)f縱；砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)f橫（往復(fù)縱磨時(shí)是周期的間歇運(yùn)動(dòng)；切入磨削時(shí)是連續(xù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）。此外，機(jī)床還有兩個(gè)輔助運(yùn)動(dòng)：砂輪架的橫向快速進(jìn)退運(yùn)動(dòng)；尾架套筒的伸縮移動(dòng)。3.7磨床與砂輪3.7.1.2無(wú)心外圓磨床

無(wú)心外圓磨削是一種高生產(chǎn)率、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的磨削方法。無(wú)心磨削，工件尺寸可達(dá)IT5～I(xiàn)T6公差等級(jí)，表面粗糙度Ra值在0.2～0.8μm之間，適用于成批、大量生產(chǎn)。工作原理（1）工件放在砂輪和導(dǎo)軌之間，由托板支撐進(jìn)行磨削。而由工件的被磨削外圓面作為定位面；（2）導(dǎo)輪是用樹脂或橡膠為粘結(jié)劑制成的剛玉砂輪，不起磨削作用，它與工件之間的摩擦系數(shù)較大，靠摩擦力帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；（3）導(dǎo)輪的線速度在10～50m/min范圍內(nèi)。砂輪的轉(zhuǎn)速很高，從而在砂輪和工件間形成很大的相對(duì)速度，即磨削速度；3.7磨床與砂輪

（4）為了避免磨削出棱圓形工件，工件的中心應(yīng)高于磨削砂輪與導(dǎo)輪的中心連線（高出工件直徑的15～25%），使工件和導(dǎo)輪、砂輪的接觸相當(dāng)于是在假想的V形槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，工件的凸起部分和V形槽兩側(cè)的接觸不可能對(duì)稱，這樣使工件在多次轉(zhuǎn)動(dòng)中，逐步磨圓。無(wú)心外圓磨床與外圓磨床相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):（1）生產(chǎn)率高(無(wú)須打中心孔，且裝夾省時(shí))，所以多用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)；（2）磨削表面尺寸精度，幾何形狀精度較高,表面粗糙度Ra??；（3）能配上自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

3.7磨床與砂輪3.7.1.3內(nèi)圓磨床用于磨圓柱孔和圓錐孔,主參數(shù)是最大磨削內(nèi)孔直徑。主要類型：普通內(nèi)圓磨床、無(wú)心內(nèi)圓磨床、行星內(nèi)圓磨床及專用內(nèi)圓磨床。

砂輪主軸部件是內(nèi)圓磨床的關(guān)鍵部分。應(yīng)用較普遍的中型內(nèi)圓磨床砂輪主軸，轉(zhuǎn)速一般在10,000～20,000r/min左右，常由普通的交流異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)平帶傳動(dòng)。在磨削小孔（例如直徑小于10mm）時(shí)，要求砂輪主軸的轉(zhuǎn)速高達(dá)80,000～120,000r/min或更高。目前常采用內(nèi)連式中頻（或高頻）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)圓磨具。由于沒(méi)有中間傳動(dòng)件，可達(dá)到的轉(zhuǎn)速較高，同時(shí)它還具有輸出功率大，短時(shí)間過(guò)載能力強(qiáng)、速度特性硬、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，所以近年來(lái)應(yīng)用日益廣泛。3.7磨床與砂輪內(nèi)圓磨床砂輪架安裝在工作臺(tái)上作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都由砂輪架實(shí)現(xiàn)；工件頭架都可繞垂直軸線調(diào)整角度，以便磨削錐孔。

3.7磨床與砂輪普通內(nèi)圓磨床內(nèi)圓磨床的工件頭架安裝在工作臺(tái)上，隨工作臺(tái)一起往復(fù)移動(dòng)，完成縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

3.7磨床與砂輪普通內(nèi)圓磨床3.7.1.4平面磨床

平面磨床用于磨削各種零件的平面。

臥軸矩臺(tái)式磨床（生產(chǎn)率低些，但加工精度較高，Ra較小，屬于周邊磨削）；立軸矩臺(tái)式磨床；立軸圓臺(tái)式磨床（生產(chǎn)率高，但加工精度較低，Ra較大，屬于端面磨削）；臥軸圓臺(tái)式磨床。磨削方式：端面磨削、周邊磨削。

3.7磨床與砂輪（1）臥軸矩臺(tái)式平面磨床：砂輪旋轉(zhuǎn)n是主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)縱向往復(fù)（f1）和砂輪架橫向進(jìn)給（f2），砂輪架豎直運(yùn)動(dòng)f3是切入運(yùn)動(dòng)；（2）立軸矩臺(tái)式平面磨床：砂輪旋轉(zhuǎn)n是主運(yùn)動(dòng)，矩形工作臺(tái)縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)f1是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪架間歇的豎直運(yùn)動(dòng)f2是切入運(yùn)動(dòng)；

3.7磨床與砂輪（3）立軸圓臺(tái)式平面磨床：砂輪旋轉(zhuǎn)n是主運(yùn)動(dòng)，圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)f1是圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪架間歇的豎直運(yùn)動(dòng)f2是切入運(yùn)動(dòng)；（4）臥軸圓臺(tái)式平面磨床：砂輪旋轉(zhuǎn)n是主運(yùn)動(dòng)，圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)f1是圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪架連續(xù)徑向運(yùn)動(dòng)f2是徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，間歇的豎直運(yùn)動(dòng)f3是切入運(yùn)動(dòng)。此外，工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心線可調(diào)整至傾斜位置，以便磨削錐面，例如磨削圓鋸片的側(cè)面。3.7磨床與砂輪

砂輪端面磨削的平面磨床與用周邊磨削的平面磨床相比較:

端面磨削的砂輪直徑比較大，能一次磨出工件的全寬，磨削面積較大，生產(chǎn)率較高，但端面磨削時(shí)砂輪和工件表面是成弧形線或面接觸，接觸面積大，冷卻困難，且磨屑不易排除，所以加工精度較低，表面粗糙度值較大。砂輪周邊磨削，砂輪和工件接觸面較小，發(fā)熱量少，冷卻和排屑條件較好，可獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。

圓臺(tái)平面磨床與矩臺(tái)平面磨床相比:

圓臺(tái)式是連續(xù)進(jìn)給，圓臺(tái)式的生產(chǎn)率稍高些，而矩臺(tái)式有換向時(shí)間損失。圓臺(tái)式只適于磨削小零件和大直徑的環(huán)形零件端面。不能磨削窄長(zhǎng)零件。而矩臺(tái)式可方便地磨削各種零件，包括直徑小于矩臺(tái)寬度的環(huán)形零件。3.7