機械加工設備與典型刀具

機械加工設備與典型刀具第1頁/共166頁

金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，是制造機器的機器，故又稱“工作母機”或“工具機”，習慣簡稱機床。金屬切削機床是加工機器零件的主要設備，它所承擔的工作量約占機器總制造工作量的40%-60%。①機床型號的編制方法、機床運動分析、傳動鏈與傳動原理圖；②CA6140型普通車床的的傳動系統(tǒng)和主要機構(gòu)，以及常用的車刀；③孔加工機床的種類和常用的孔加工刀具；④各種磨床的工作原理和砂輪的組成；⑤齒輪加工的方法,滾齒機滾切直齒圓柱齒輪的傳動原理,磨齒機的工作原理,常用的齒輪加工刀具。刨床與插齒、銑床與銑刀及組合機床等簡單介紹。

本章提要

第2頁/共166頁

車床第3頁/共166頁

銑

床

第4頁/共166頁

磨床第5頁/共166頁

鉆

床

第6頁/共166頁

齒輪加工——銑削過程第7頁/共166頁齒輪加工——插齒過程第8頁/共166頁齒輪加工——滾齒過程第9頁/共166頁齒輪加工——拉削過程第10頁/共166頁2.1金屬切削機床的基本知識2.2車床2.3鉆床與鏜床2.4銑床與刨床2.5齒輪加工機床2.6其他機床2.7典型刀具第11頁/共166頁一、金屬切削機床的分類與型號編制——分類按機床的加工性質(zhì)與所用的刀具分12大類車床C、鉆床Z、鏜床T、磨床M、齒輪加工機床Y(牙)、螺紋加工機床S(絲)、銑床X、刨齒床B、拉床L、特種加工機床D(電)、鋸床G(割)和其他機床Q。在每一類機床中，按工藝規(guī)范、布局形式和結(jié)構(gòu)等，分為若干組，每一組又細分為若干系列。第一節(jié)金屬切削機床的基本知識第12頁/共166頁通用機床

工藝范圍很寬，可完成多種類型零件不同工序的加工，如臥式車床、萬能外圓磨床及搖臂鉆床等。通用性較強，結(jié)構(gòu)復雜，適用單件小批生產(chǎn)。專門化機床

工藝范圍較窄，它是為加工某一類（或幾類）零件或某一道工序而專門設計和制造的，如鏟齒車床、曲軸車床等。專用機床

工藝范圍最窄，它一般是為某特定零件的特定工序而設計制造的，如大量生產(chǎn)的汽車零件所用的各種鉆、鏜組合機床，機床主軸箱專用鏜床。生產(chǎn)率高、自動化程度高，適用成批及大量生產(chǎn)。

一、金屬切削機床的分類與型號編制——分類按應用范圍/通用性程度第一節(jié)金屬切削機床的基本知識第13頁/共166頁通用機床的型號編制(GB15375—2008)

一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識(△)O(O)△△△(×△)(O)/(◎)(-◎)——企業(yè)代號

——其他特性代號

——重大改進序號

——主軸數(shù)或第二參數(shù)

——主參數(shù)或設計順序號

——系別代號

——組別代號

——通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號

——類別代號

——分類代號Δ——阿拉伯數(shù)字；O——大寫字母第14頁/共166頁機床的類別代號用該類機床名稱漢語拼音的第一個字母表示一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識

M:內(nèi)、外圓磨床；2M:深孔或者平面類的磨床；3M:軸承、滾子、鋼球類的磨床。第15頁/共166頁(機床的特性代號)

用漢語拼音字母表示

通用特性代號一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心(自動換刀)輕型加重型簡式或經(jīng)濟型仿型柔性加工單元數(shù)顯高速代號GMZBKHQCJFRXS讀音高密自半控換輕重簡仿柔顯速分通用特性和結(jié)構(gòu)特性第16頁/共166頁機床的組別、系別代號用兩位阿拉伯數(shù)字表示，前一位表示組別，后一位表示系別，每類機床劃分為10個組，用數(shù)字0-9表示。每個組又可分為若干個系。機床主參數(shù)、(設計順序號和第二主參數(shù))反映機床加工性能的主要數(shù)據(jù)。主參數(shù)和第二主參數(shù)用阿拉伯數(shù)字給出主參數(shù)的折算值（1/10或1/100）一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識例如：C6落地及臥式車床

C5立式車床，

其中，C51單柱立式車床、C52雙柱立式車床第17頁/共166頁機床名稱主參數(shù)名稱折算系數(shù)臥式車床立式車床搖臂鉆床臥式鏜床坐標鏜床外圓磨床內(nèi)圓磨床矩臺平面磨床齒輪加工機床龍門銑床升降臺銑床龍門刨床插床及牛頭刨床拉床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑最大車削直徑最大鉆孔直徑鏜軸直徑工作臺面寬度最大磨削直徑最大磨削孔徑工作臺面寬度最大工件直徑工作臺面寬度工作臺面寬度最大刨削寬度最大插削及刨削長度額定拉力（噸）1／101／1001／11／101／101／101／101／101／101／1001／101／1001／101／1各類主要機床的主參數(shù)和折算系數(shù)一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識第18頁/共166頁例如：CA6140型臥式車床的代號意義一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識CA6140主參數(shù)直徑:400mm系別：臥式車床組：落地及臥式車床組車床結(jié)構(gòu)特性：有別于C6140第19頁/共166頁一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識

XKA5032AX銑床（類代號）

K數(shù)控（通用特性代號）

A（結(jié)構(gòu)特性代號）

50立式升降臺銑床（組系代號）

32工作臺面寬度320mm（主參數(shù)）

A第一次重大改進（重大改進序號）

MGB1432M磨床（類代號）

G高精度（通用特性代號）

B半自動（通用特性代號）

14萬能外圓磨床（組系代號）

32最大磨削外徑320mm（主參數(shù)）

C2150×6C車床（類代號）

21多軸棒料自動車床（組系代號）

50最大棒料直徑500mm（主參數(shù)）

6軸數(shù)為6（第二主參數(shù)）第20頁/共166頁專用機床：設計順序號設計單位代號B1—015第15種專用機床（銑床）北京第一機床廠一、金屬切削機床的分類與型號編制——型號編制第一節(jié)金屬切削機床的基本知識第21頁/共166頁空行程運動：進給前后的快速運動和各種調(diào)位運動。包括進刀、退刀、回程、轉(zhuǎn)位和調(diào)位等。切入運動：用于保證被加工表面獲得所需要的尺寸。分度運動：加工若干個完全相同的均勻分布的表面時，為使表面成形運動得以周期地繼續(xù)進行的運動。操縱及控制運動：操縱離合器、改變速度、進給量等二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識1、機床的運動分類——表面成形運動與輔助運動第22頁/共166頁

分析路線：根據(jù)機床上加工的各種表面和使用刀具類型，分析得到這些表面的方法和所需的運動。在此基礎(chǔ)上，分析為了實現(xiàn)這些運動機床所必需具備的傳動聯(lián)系，實現(xiàn)這些傳動的機構(gòu)以及機床運動的調(diào)整方法。

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識第23頁/共166頁1、機床的傳動聯(lián)系為了實現(xiàn)加工過程中所需要的各種運動，機床必須具備3個基本部分。

執(zhí)行件

執(zhí)行件是執(zhí)行機床運動的部件，如主軸、刀架、工作臺等，其任務是裝夾刀具和工件，直接帶動他們完成一定形式的運動，并保證其運動軌跡的準確性。

運動源

運動源是提供動力的裝置。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第24頁/共166頁1、機床的傳動聯(lián)系為了實現(xiàn)加工過程中所需要的各種運動，機床必須具備3個基本部分。傳動裝置

把動力源的運動和動力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)，或?qū)⑦\動由一個執(zhí)行機構(gòu)傳遞到另一個執(zhí)行機構(gòu)，以保持二個運動之間的準確關(guān)系。傳動裝置還可以變換運動的方向、速度及運動的類別，如將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。傳動裝置通常按其所采用的傳動介質(zhì)不同，可分為機械傳動、液壓傳動、電氣傳動和氣壓傳動等形式。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第25頁/共166頁為了在機床上得到需要的運動，通常用一系列的傳動件把執(zhí)行件和動力源（例如把主軸和電動機），或者把執(zhí)行件和執(zhí)行件（例如把主軸和刀架）連接起來，以構(gòu)成傳動聯(lián)系。構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列傳動件，稱為傳動鏈。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識2、機床的傳動鏈

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第26頁/共166頁外聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系動力源與執(zhí)行機構(gòu)之間的傳動鏈。它使執(zhí)行件獲得一定的速度和運動方向，其傳動比的變化，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。因此，外聯(lián)系傳動鏈中可以有摩擦傳動等傳動比不準確的傳動副。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識2、機床的傳動鏈

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第27頁/共166頁內(nèi)聯(lián)系傳動鏈

聯(lián)系復合運動之內(nèi)的各個運動分量，所聯(lián)系的執(zhí)行件之間的相對運動有嚴格的要求，用來保證發(fā)生線的性質(zhì)。它決定著加工表面的形狀和精度，對執(zhí)行機構(gòu)之間的相對運動有嚴格要求。因此，內(nèi)聯(lián)系傳動鏈的傳動比必須準確，不應有摩擦傳動或瞬時傳動比變化的傳動副（如皮帶傳動和鏈傳動）。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識2、機床的傳動鏈

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第28頁/共166頁在考慮傳動路線時，可先撇開具體機構(gòu)，將上述各種機構(gòu)分為定比傳動機構(gòu)和換置機構(gòu)。

定比傳動機構(gòu)(傳動比和傳動方向不變)：如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等，稱為定比傳動機構(gòu)；

換置機構(gòu)(可根據(jù)加工要求變換傳動比和傳動方向）：如掛輪變速機構(gòu)、滑移齒輪變速機構(gòu)、離合器換向機構(gòu)等。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖

表面—運動—傳動—機構(gòu)—調(diào)整方法第29頁/共166頁二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖

傳動原理圖：為了便于研究機床的傳動聯(lián)系,常用一些簡明的符號把傳動原理和傳動路線表示出來,這就是傳動原理圖。第30頁/共166頁二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖臥式車床傳動原理圖第31頁/共166頁

在車削螺紋時，臥式車床有兩條主要傳動鏈。

外聯(lián)系傳動鏈：即從電動機—l—2—iv—3—4—主軸，為主運動傳動鏈。它把電動機的動力和運動傳遞給主軸。傳動鏈中iv為主軸變速及換向的換置機構(gòu)。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖第32頁/共166頁

在車削螺紋時，臥式車床有兩條主要傳動鏈。

內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：主軸—4—5—if—6—7—絲杠—刀具，得到刀具和工件間的復合成形運動——螺旋運動。調(diào)整if即可得到不同的螺紋導程。二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖第33頁/共166頁二、機床的傳動聯(lián)系及傳動原理圖第一節(jié)金屬切削機床的基本知識3、傳動原理圖

在車削圓柱面時，臥式車床主軸的旋轉(zhuǎn)和刀具的移動是兩個獨立的運動，車床應有兩條外聯(lián)系傳動鏈。電動機—l—2—iv—3—4—主軸電動機—l—2—iv—3—4—5—if—6—7—絲杠—刀具。其中l(wèi)—2—iv—3—4為公共段。第34頁/共166頁第二節(jié)車床一、車床的用途、工藝范圍、運動及分類（一）車床的用途車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，有些車床還能加工螺紋面。在金屬切削加工中，由于大多數(shù)機械零件都具有回轉(zhuǎn)表面，車床的通用性又較廣，因此在一般機械制造廠中，車床的應用極為廣泛，在金屬機床中所占的比例最大，約占機床總量的20~35%。在所有車床中，臥式車床的應用最為廣泛，占車床類機床的60%。第35頁/共166頁第二節(jié)車床一、車床的用途、工藝范圍、運動及分類（二）臥式車床的工藝范圍主要用于加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的各種回轉(zhuǎn)表面。第36頁/共166頁表面成形運動：主運動是由工件的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)的；進給運動則由刀具的直線移動完成的。

輔助運動：為了將毛坯加工到所需要的尺寸，車床還應有切入運動。有的還有刀架縱、橫向的機動快移。重型車床還有尾架的機動快移等。第二節(jié)車床一、車床的用途、工藝范圍、運動及分類（三）車床的運動第37頁/共166頁按用途和結(jié)構(gòu)分為：臥式車床及落地車床，立式車床，轉(zhuǎn)塔車床，儀表車床，單軸自動和半自動車床，多軸自動和半自動車床，彷形車床及多刀車床，專門化車床。第二節(jié)車床一、車床的用途、工藝范圍、運動及分類（四）車床的分類第38頁/共166頁第二節(jié)車床掛輪變速機構(gòu)絲杠光杠二、CA6140型車床（一）CA6140型車床的總布局第39頁/共166頁第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第40頁/共166頁第二節(jié)車床車床必須具備下列運動：工件的旋轉(zhuǎn)運動─主運動；刀具的直線移動─進給運動；為實現(xiàn)這些運動，機床的傳動系統(tǒng)需要具備以下傳動鏈：a)實現(xiàn)主運動的主傳動鏈；b)實現(xiàn)縱向進給運動的縱向進給傳動鏈；c)實現(xiàn)橫向進給運動的橫向進給傳動鏈。二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第41頁/共166頁第二節(jié)車床傳動系統(tǒng)圖是表示實現(xiàn)機床全部運動的傳動示意圖。圖中將每條傳動鏈中的具體傳動機構(gòu)用簡單的規(guī)定符號代表，并標明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、絲杠導程、帶輪直徑、電動機功率和轉(zhuǎn)速等。傳動鏈的傳動機構(gòu)，按照運動傳遞或聯(lián)系順序依次排列，以展開圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機床外形輪廓中。二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第42頁/共166頁傳動系統(tǒng)圖畫在一個能反映機床外形和各主要部件相互位置的平面上，并盡可能繪制在機床外形的輪廓線內(nèi)。在傳動系統(tǒng)圖中，各傳動元件是按照運動傳遞的先后順序，以展開圖的形式畫出來的。該圖只表示傳動關(guān)系，不代表各傳動元件的實際尺寸和空間位置。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第43頁/共166頁第二節(jié)車床反轉(zhuǎn)第44頁/共166頁第二節(jié)車床M1雙向多片式摩擦離合器M2-5齒式離合器M6-7雙向離合器M8超越離合器第45頁/共166頁第二節(jié)車床第46頁/共166頁主運動分析：抓兩端、連中間找首、末件：首件：電機——末件：主軸連中間，寫出傳動結(jié)構(gòu)式：第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第47頁/共166頁第二節(jié)車床運動從軸II傳往主軸的路線：

a.高速路線主軸VI上的滑移齒輪50向左移，使之與軸III上右端的齒輪63嚙合，運動傳至主軸得高轉(zhuǎn)速。

b.低速路線主軸VI上的滑移齒輪50向右移，使之與齒式離合器M2嚙合，軸III的運動經(jīng)齒輪副傳至軸IV，又經(jīng)齒輪副傳至軸V，再經(jīng)齒輪副和齒式離合器傳至主軸獲得低轉(zhuǎn)速。

運動經(jīng)v帶輪傳動副傳至軸I，壓緊軸I上的多片摩擦離合器M1左部經(jīng)齒輪副運動傳至軸II，壓緊右部經(jīng)中間輪可獲得相反方向的運動。二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第48頁/共166頁主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)：由結(jié)構(gòu)式：正轉(zhuǎn)速級數(shù)為：2×3×(1+2×2)=30

級但：從Ⅲ軸～Ⅵ軸的5種傳動比中有兩級基本相等,50/50=51/50。故：實際級數(shù)為：2×3×(1+2×2-1)=24級反轉(zhuǎn)速級數(shù)為：3×(1+2×2-1)=12

級第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第49頁/共166頁主軸轉(zhuǎn)速（正轉(zhuǎn)時）：第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第50頁/共166頁主軸轉(zhuǎn)速（反轉(zhuǎn)時）：第二節(jié)車床主軸反轉(zhuǎn)通常不用于切削，而用于車削螺紋時，切削完后使車刀沿螺旋線退回，所以轉(zhuǎn)速較高以節(jié)約輔助時間。二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第51頁/共166頁主軸轉(zhuǎn)速之間通常是等比級數(shù)排列第二節(jié)車床系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第52頁/共166頁第二節(jié)車床相鄰兩水平線之間的間隔為lgφ,φ=1.26向上傾斜x格表示實際傳動比為φx，下為φ-x二、CA6140型車床雙聯(lián)滑移齒輪三聯(lián)滑移齒輪雙聯(lián)滑移齒輪先緩后急，先密后疏，降速比<1/4原理圖——結(jié)構(gòu)圖——轉(zhuǎn)速圖第53頁/共166頁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖第二節(jié)車床二、CA6140型車床的傳動系統(tǒng)

轉(zhuǎn)速圖由三個部分組成：

1)距離相等的一組豎線代表各軸。軸號寫在上面。豎線間的距離不代表中心距。

2)距離相等的一組水平線代表各級轉(zhuǎn)速。與各豎線的交點表示各軸的轉(zhuǎn)速。由于分級變速機構(gòu)的轉(zhuǎn)速一般是按等比數(shù)列排列的，故轉(zhuǎn)速采取對數(shù)坐標。相鄰兩水平線之間的間隔為lgφ(相鄰兩級轉(zhuǎn)速之比(公比)φ=1.26)。圖中略lg。

3)各軸之間的連線的傾斜方式代表了傳動副的傳動比，升速向上傾斜，降速向下傾斜。向上傾斜x格表示實際傳動比為φx，下為φ-x第54頁/共166頁首件：主軸——末件：刀架計算位移：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)——刀架移動一個f進給運動傳動鏈

第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第55頁/共166頁

連中間，寫出傳動結(jié)構(gòu)式

CA6140車床共有64種縱向、橫向進給量，分別由4種類型的傳動路線來實現(xiàn)。即：正常進給量（32級）較大進給量（8級）加大進給量（16級）細進給量（8級）進給運動傳動鏈

第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第56頁/共166頁基本組增倍組第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈

第57頁/共166頁可以車削左旋和右旋的米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標準螺紋。此外還可以車削大導程、非標準和較精密的螺紋。車削螺紋時傳動鏈的運動平衡式為:

itl=S=uvuct1

i－從主軸到絲杠之間的總傳動比；

tl－機床絲杠的導程，CA6140型車床為12mm；

S－被加工螺紋的導程（mm）。進給傳動鏈的作用，在于能得到以上四種標準螺紋。改變傳動比，即可得到不同標準的螺紋。不同標準的螺紋，只是導程不同而已。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖

第58頁/共166頁－1－1.25－1.51.7522.252.5－33.544.555.56789101112行：等差數(shù)列列：等比數(shù)列第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削米制螺紋

標準米制螺紋導程第59頁/共166頁基本組增倍組第二節(jié)車床二、CA6140型車床

軸XV上的M3和M4脫開，M5接合車削米制螺紋

VI(主軸)—IX—X—XIII—XIV—XV——XVI—XVIII—XIX(絲杠)第60頁/共166頁車削米制螺紋傳動鏈的傳動路線表達式為i基i倍

軸XV上的M3和M4脫開，M5接合第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削米制螺紋

第61頁/共166頁軸ⅩⅣ～ⅩⅤ基本組的傳動比：即這些傳動比的分母相同，分子則除6.5和9.5以外，其余按等差數(shù)列排列，相當于米制螺紋導程標準的最后一行，這套變速機構(gòu)稱為基本組。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削米制螺紋

－1－1.25－1.51.7522.252.5－33.544.555.56789101112第62頁/共166頁軸XVI(經(jīng)XVII)

～XVIII間的變速機構(gòu)可變換四種傳動比，可以實現(xiàn)螺紋導程標準中行與行間的倍數(shù)關(guān)系，稱為增倍組。增倍組的傳動比：

基本組、增倍組和移換機構(gòu)組成進給變速機構(gòu)，和掛輪一起組成換置機構(gòu)。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削米制螺紋

－1－1.25－1.51.7522.252.5－33.544.555.56789101112第63頁/共166頁運動平衡式為:化簡后，得：Sj最大為12，故能加工最大螺紋導程為S=12mm。若車削導程更大的螺紋，則將軸IX上的滑移齒輪58右移，與軸VIII上的齒輪26嚙合，即為擴大導程的傳動鏈。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削米制螺紋

－1－1.25－1.51.7522.252.5－33.544.555.56789101112第64頁/共166頁第二節(jié)車床二、CA6140型車床車削米制螺紋(擴大導程)

VI(主軸)—V—IV—III——IXM2合上，主軸處于低速狀態(tài)第65頁/共166頁車削擴大螺紋傳動路線：(1)只能當M2合上，主軸處于低速狀態(tài)時，才能用擴大導程；(2)導程擴大4倍或16倍時，主軸轉(zhuǎn)速確定后，螺紋導程擴大的倍數(shù)也就確定了；(3)軸V-IV-Ⅲ之間，并不準確等于1，所以不能用擴大組。第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削擴大螺紋

第66頁/共166頁

模數(shù)螺紋主要是米制蝸桿，有時某些特殊絲杠的導程也是模數(shù)制的。米制蝸桿的齒距p=πm，所以模數(shù)螺紋的導程為：第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削模數(shù)螺紋

英制螺紋以每英寸長度上的螺紋扣數(shù)（扣/in）表示。英制螺紋的導程Pα＝1/α。按下面的公式換算為毫米單位：進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削英制螺紋

第67頁/共166頁

徑節(jié)螺紋主要是英制蝸桿，螺距大小以徑節(jié)DP表示。英制蝸桿的軸向齒距即為徑節(jié)螺紋的導程：

第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削徑節(jié)螺紋

需要嚙合齒式離合器M3、M4、M5，導程LI依靠調(diào)整掛輪的傳動比u掛來實現(xiàn)，其運動平衡式為：進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖——車削非標和精密螺紋

第68頁/共166頁基本組增倍組第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)第69頁/共166頁米、英制螺紋模數(shù)、徑節(jié)螺紋公制、模數(shù)螺紋徑節(jié)、英制螺紋非標準螺紋第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——車螺紋傳動路線圖第70頁/共166頁第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——縱向和橫向進給傳動第71頁/共166頁f縱=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u基×25/36×36/25×u倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5×12=0.71u基u倍

mm/rf橫=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u基×25/36×36/25×u倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5mm/r縱向第二節(jié)車床第72頁/共166頁b.橫向進給傳動鏈

當橫向機動進給與縱向進給的傳動路線一致時，所得的橫向進給量為縱向進給量的一半。

c.刀架快速移動

第二節(jié)車床二、CA6140型車床（二）CA6140車床的傳動系統(tǒng)進給運動傳動鏈——縱向和橫向進給傳動第73頁/共166頁2.1金屬切削機床的基本知識2.2車床2.3鉆床與鏜床2.4銑床與刨床2.5齒輪加工機床2.6其他機床2.7典型刀具第74頁/共166頁第三節(jié)鉆床與鏜床

孔加工刀具按其用途可分為兩大類。一類是從實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；另一類是對工件上的已有的孔進行再加工，如擴孔鉆、锪鉆、鉸刀及鏜刀等。

鉆床和鏜床都是孔加工機床。主要用于加工外形復雜，沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線工件上的孔。

第75頁/共166頁鉆床通常用于加工尺寸較小，精度要求不高的孔。鉆床的主要類型有臺式、立式、搖臂、深孔鉆床等。一、鉆床第三節(jié)鉆床與鏜床第76頁/共166頁一、鉆床第三節(jié)鉆床與鏜床(1)應用：鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔?？赏瓿摄@孔，擴孔，鉸孔及攻螺紋等工作。(2)運動分析：工件固定，刀具作旋轉(zhuǎn)主運動，同時沿軸向作進給運動。

第77頁/共166頁(3)鉆床的主參數(shù)：最大鉆孔直徑。

(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，移動主軸)。臺式鉆床，小型鉆床，常安裝在臺桌上，用來加工直徑小于12mm的孔。深孔鉆床，專門用來加工深孔（長徑比大于5~10的孔）的專門化機床，如槍孔、炮筒孔和機床主軸及液壓缸、模具上的頂桿孔等深孔，由主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動，特制的深孔鉆頭只作直線進給運動。一、鉆床第三節(jié)鉆床與鏜床第78頁/共166頁(5)鉆削特點“三差一大”。剛性差：兩個大而深的排屑槽使剛性↙↙。導向性差：導向棱少且窄。切削條件差：排屑困難，不易散熱。軸向力大：由于橫刃的存在，產(chǎn)生較大的軸向力。

屬于粗加工工序：經(jīng)濟精度：IT13~IT11，Ra25~12.5一、鉆床第三節(jié)鉆床與鏜床第79頁/共166頁(1)應用：鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機床。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，還可以進行銑削，鉆孔，擴孔，鉸孔等工作。二、鏜床第三節(jié)鉆床與鏜床第80頁/共166頁(2)鏜削特點刀具結(jié)構(gòu)簡單,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)量取決于機床精度。二、鏜床第三節(jié)鉆床與鏜床第81頁/共166頁(3)分類——臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床①臥式鏜床既要完成粗加工(如粗鏜、粗銑、鉆孔等)，又要進行精加工(如精鏜孔)，因此對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。目前已主要被臥式加工中心所取代。1主軸箱2前立柱3主軸4平旋盤5工作臺6上/下滑座7床身導軌8后支承套9后立柱二、鏜床第三節(jié)鉆床與鏜床第82頁/共166頁②坐標鏜床一種高精度的機床。其主要特點是具有坐標位置的精密測量裝置；有良好的剛性和抗振性。它主要用來鏜削精密孔（IT5級或更高），例如鉆模、鏜模上的精密孔。工藝范圍：可以鏜孔、鉆孔、擴孔、鉸孔以及精銑平面和溝槽，還可以進行精密刻線和劃線以及進行孔距和直線尺寸的精密測量工作。坐標鏜床的主要技術(shù)參數(shù)是工作臺的寬度。二、鏜床第三節(jié)鉆床與鏜床第83頁/共166頁③金剛鏜床一種高速精密鏜床，以前采用金剛石鏜刀，現(xiàn)廣泛使用硬質(zhì)合金刀具。主要特點是主運動vc很高，ap和f很小，加工精度可達IT5—IT6，Ra達0.63—0.08μm。金剛鏜床的主軸短而粗，剛度較高，傳動平穩(wěn)，能加工出低表面粗糙度和高精度孔。主要用于成批、大量生產(chǎn)。

二、鏜床第三節(jié)鉆床與鏜床第84頁/共166頁銑刀旋轉(zhuǎn)為主運動，工件或銑刀的移動為進給運動?？杉庸て矫?、臺階面、溝槽、成形面等，多刃切削效率高。第四節(jié)銑床與刨床一、銑床第85頁/共166頁(1)應用

加工表面,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

每個刀齒不均勻,不連續(xù)切削,切入與切離時均會引起振動;銑削時切削層參數(shù)及切削力是變化的,也易引起振動,影響加工質(zhì)量;同時參加切削的刀齒較多,生產(chǎn)率較高。第四節(jié)銑床與刨床一、銑床第86頁/共166頁第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（一）銑削方式周銑是用圓柱形銑刀圓周上的刀齒對工件進行切削；端銑法是以端銑刀端面上的刀刃銑削工件表面。第87頁/共166頁（1）周銑

周銑有順銑和逆銑兩種方式。順銑銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相同。逆銑銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相反。第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（一）銑削方式ap從0到最大ap從最大到0第88頁/共166頁（1）周銑第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（一）銑削方式固定螺母工作臺絲杠一般銑床未設有消除工作臺絲杠與螺母之間間隙的裝置，所以在生產(chǎn)中仍多采用逆銑法第89頁/共166頁（2）端銑

端銑有對稱銑與不對稱逆銑、不對稱順銑三種方式。銑淬硬鋼采用對稱銑；銑碳鋼和合金鋼用不對稱逆銑，減小切入沖擊，提高刀具壽命；銑不銹鋼和耐熱合金用不對稱順銑，可減少硬質(zhì)合金的剝落磨損，提高切削速度40％-60％。第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（一）銑削方式切入時的切削厚度小于或大于切出時的厚度第90頁/共166頁第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（一）銑削方式周銑法與端銑法的比較端銑的加工質(zhì)量比周銑高。端銑同周銑相比，同時工作的刀齒數(shù)多、銑削過程平穩(wěn)，端銑的切削厚度雖小，但不像周銑時切削厚度最小時為零，它改善了刀具后刀面與工件的摩擦狀況，提高了刀具耐用度，并減小了表面粗糙度值，端銑刀的修光刃可修光已加工表面，使表面粗糙度值較小。端銑的生產(chǎn)率比周銑高。端銑的銑刀直接安裝在銑床主軸端部，其刀具系統(tǒng)剛性好，同時刀齒可鑲硬質(zhì)合金刀片，易于采用大的切削用量進行強力切削和高速切削，使生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量得到提高。端銑的適應性比周銑差。端銑一般只用于銑平面，而周銑可采用多種形式的銑刀加工平面、溝槽和成形面等，因此周銑的適應性強，生產(chǎn)中廣泛使用。

第91頁/共166頁銑床分類臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床，工件可在三個方向進行位置調(diào)整或作進給運動。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(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加工。工具銑床各種專門化銑床第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（二）銑床的分類第92頁/共166頁臥式升降臺銑床立式升降臺銑床第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（二）銑床的分類第93頁/共166頁

機床剛度高，可多刀同時加工多個工件或多個表面，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加工。臥銑頭臥銑頭立銑頭立銑頭第四節(jié)銑床與刨床一、銑床（二）銑床的分類第94頁/共166頁牛頭刨床

①主運動:由滑枕沿床身導軌在水平方向作往復直線運動來實現(xiàn)；②特點:主運動速度不能太高(因為滑枕換向時有大的慣性力)，加之只能單刀加工,且在反向運動時不加工,所以牛頭刨床效率和生產(chǎn)效率低；③應用:主要適用于單件,小批量生產(chǎn)或機修車間,在大批量生產(chǎn)中被銑床代替；④主參數(shù):最大刨削長度。

機床、刀具簡單，通用性好。

生產(chǎn)率低。運動不連續(xù)，有空程損失。沖擊大，切削用量不可過大。

經(jīng)濟精度：IT8~IT7，Ra3.2~1.6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。第四節(jié)銑床與刨床二、刨床第95頁/共166頁牛頭刨床第四節(jié)銑床與刨床二、刨床工作臺刀架滑枕橫梁床身第96頁/共166頁龍門刨床

①應用主要用于加工大型或重型零件上的各種平面,溝槽和各種導軌面;②運動分析主運動為工作臺的往復直線運動;③主參數(shù)最大刨削寬度。龍門刨床第四節(jié)銑床與刨床二、刨床進給箱/橫刀架進給箱/橫刀架橫梁兩個立刀架立柱頂梁第97頁/共166頁

插床實質(zhì)上是立式刨床。其主運動為滑枕帶動插刀沿垂直方向作直線往復運動，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,有時也用于加工成形內(nèi)表面。第四節(jié)銑床與刨床三、插床第98頁/共166頁第五節(jié)齒輪加工機床

齒輪是現(xiàn)代機器和儀器中的重要零件；由于齒輪傳動具有傳動比準確、傳力大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠耐用等優(yōu)點，齒輪傳動的應用極為廣泛，齒輪的需要量也日益增加；用來加工齒輪輪齒表面的機床，稱為齒輪加工機床；齒輪加工機床是機械制造工業(yè)中的一種重要的技術(shù)裝備。一、概述第99頁/共166頁⑴圓柱齒輪加工機床主要由滾齒機、插齒機、車齒機等。⑵錐齒輪加工機床有加工直齒錐齒齒輪的刨齒機、銑齒機、拉齒機和加工弧齒錐齒齒輪的銑齒機。⑶精加工齒輪齒面的機床有珩齒機、剃齒機和磨齒機等。⑷粗加工齒輪齒面的機床銑齒機,滾齒機,插齒機等。第五節(jié)齒輪加工機床一、概述第100頁/共166頁用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削齒輪。形成齒廓漸開線的方法是成形法。成形法加工齒輪時，刀具的齒形應與被加工齒輪的齒間(齒槽)形狀相同。這時采用的刀具是盤狀模數(shù)銑刀和指數(shù)模數(shù)銑刀，可以利用分度頭在一般銑床上或用夾具在刨床上進行加工。用成形法加工齒輪，所需運動簡單，不需要專門的機床，但生產(chǎn)率低，加工精度也低，對于同一模數(shù)的齒輪，只要齒數(shù)不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具。適用于單件小批生產(chǎn)。齒輪的切削加工按其形成齒型的原理可分為成形法和展成法兩類。第五節(jié)齒輪加工機床一、概述第101頁/共166頁范成法亦稱為包絡法或展成法，是利用齒輪的嚙合原理進行的，即把齒輪的嚙合副中的一個轉(zhuǎn)化為刀具，另一個轉(zhuǎn)化為工件，并強制刀具與工件嚴格地按照相對運動關(guān)系嚙合，則刀具切削刃在各瞬時位置的包絡線就形成了工件的齒廓線。采用范成原理加工齒輪的機床如滾齒機、插齒機、磨齒機等等。第五節(jié)齒輪加工機床齒輪的切削加工按其形成齒型的原理可分為成形法和展成法兩類。一、概述第102頁/共166頁

滾齒機主要用于滾切直齒和斜齒圓柱齒輪及蝸輪輪齒和花鍵；可以加工模數(shù)大于0.1到小于40的齒輪，加工齒輪的精度一般達7－9級；在使用超高精度滾刀和嚴格的工藝條件下也可加工5－6級精度的齒輪；（一）滾齒原理

滾齒加工是由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來的。當滾刀與工件按確定的關(guān)系強制相對運動時，滾刀的切削刃便在工件上滾切出齒槽，形成漸開線齒面。第五節(jié)齒輪加工機床二、滾齒機第103頁/共166頁

用齒輪滾刀加工齒輪的過程，相當于一對螺旋齒輪嚙合滾動過程。將其中的一個齒數(shù)減少到一個或幾個，輪齒的螺旋角很大。開槽并鏟背后，就形成了齒輪滾刀。當機床使?jié)L刀和工件嚴格按一對螺旋齒輪的傳動關(guān)系作相對旋轉(zhuǎn)運動時，就可以在工件上連續(xù)不斷地切出齒來。

成形運動是滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋轉(zhuǎn)運動組成的復合運動(B11+B12)即為范成運動。為了得到所需的漸開線齒廓和齒輪齒數(shù)，滾齒時滾刀和工件之間必須保持嚴格的相對運動關(guān)系，即當滾刀轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)時，工件應該相應地轉(zhuǎn)K/Z轉(zhuǎn)（K為滾刀頭數(shù)，Z為工件齒數(shù)）。第五節(jié)齒輪加工機床（一）滾齒原理

B11B12二、滾齒機第104頁/共166頁滾刀的實質(zhì)就是一斜齒圓柱齒輪。不過此斜齒圓柱齒輪的特點是：螺旋角很大（螺旋升角很?。?；齒數(shù)很少；牙齒很長，繞了好多圈。這種變了樣的斜齒圓柱齒輪就是蝸桿，將蝸桿開槽并鏟背形成刀刃，就成為齒輪滾刀，滾刀的刀刃就在這個蝸桿的螺旋表面上。因為滾刀是按螺旋齒輪嚙合的原理加工齒輪的，所以用漸開線滾刀（相當于漸開線斜齒輪）才能切出理論上正確的漸開線齒形。在生產(chǎn)實際中，由于漸開線滾刀制造困難，所以采用近似齒形的滾刀（如阿基米德滾刀等）代替。第五節(jié)齒輪加工機床（一）滾齒原理

二、滾齒機第105頁/共166頁滾切直齒圓柱齒輪其成形運動必須包括形成漸開線齒廓的范成運動和形成直線形齒線的運動。滾刀軸線與工件端面傾斜一個角度δ，以使?jié)L刀刀齒方向與被切齒輪的齒槽方向一致。滾刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動。加工直齒輪時，滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒或數(shù)個齒，以形成展成運動即圓周運動。為了要在齒輪的全齒寬上切出牙齒，滾刀還需有沿齒輪軸線方向的進給運動。切斜齒輪時，除了上述運動，還需給工件一個附加的轉(zhuǎn)動。第五節(jié)齒輪加工機床（二）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

二、滾齒機第106頁/共166頁滾切直齒圓柱齒輪的傳動原理圖范成運動傳動鏈主運動傳動鏈軸向進給運動傳動鏈滾刀工件工件刀架第五節(jié)齒輪加工機床（二）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切直齒圓柱齒輪傳動原理圖滾刀－4－5－ux-6－7－工件電動機－1－2－uv-3-4-滾刀工件—7—8—uf—9—10—刀架升降絲杠—刀架二、滾齒機第107頁/共166頁滾切直齒圓柱齒輪三條傳動鏈，兩個獨立的成形運動。

①范成運動傳動鏈

漸開線齒廓的形成，靠滾刀的旋轉(zhuǎn)運動B11和工件的旋轉(zhuǎn)運動B12組成復合運動

；屬“內(nèi)聯(lián)系”傳動鏈。它們的運動聯(lián)系有嚴格的傳動比要求，即滾刀轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，工件應該相應地轉(zhuǎn)過一個齒（當K=1，K為滾刀的頭數(shù)）；②主運動傳動鏈屬“外聯(lián)系”傳動鏈。即從電動機通過傳動件把運動和動力傳至范成運動傳動鏈；③軸向進給運動傳動鏈

形成直線導線的運動是滾刀的旋轉(zhuǎn)和滾刀（刀架）沿工件軸線方向的豎直進給運動。第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切直齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第108頁/共166頁

①范成運動傳動鏈根據(jù)表面成形的運動分析，滾刀旋轉(zhuǎn)和工件旋轉(zhuǎn)既然是一個獨立的復合成形運動，所以，在兩執(zhí)行件（滾刀和工作臺）之間的傳動聯(lián)系，其性質(zhì)屬于“內(nèi)聯(lián)系”傳動。它們之間的相對運動關(guān)系應有一個嚴格的傳動比關(guān)系，即當滾刀轉(zhuǎn)過一個齒時，工件應相應地轉(zhuǎn)過一個齒。這個傳動聯(lián)系包括由點4至點5，點6至點7的固定傳動比傳動以及點5至點6傳動比可變換的換置機構(gòu)，屬內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。滾刀－4－5－ux-6－7－工件。第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切直齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第109頁/共166頁

②主運動傳動鏈要使?jié)L刀和工件能實現(xiàn)范成運動，還需要接上動源，即從電動機通過傳動件把運動和動力傳至范成運動傳動鏈。由點1至點4，屬外聯(lián)系傳動鏈：電動機－1－2－uv-3-4-滾刀。其中換置機構(gòu)iv用來調(diào)整范成運動速度的快慢。范成運動速度的大小，取決于滾刀材料及直徑、工件材料、硬度、模數(shù)、精度和光潔度。

③軸向進給運動傳動鏈

工件—7—8—uf—9—10—刀架升降絲杠—刀架，是外聯(lián)系傳動鏈。因為即使在瞬間發(fā)生傳動比的變化，也僅僅影響刀架移動的快慢，而不影響發(fā)生線（直線）的形成。第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切直齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第110頁/共166頁

端面上齒廓是漸開線，沿齒輪的齒長方向是一條螺旋線，它與直齒圓柱齒輪的差別僅在于導線的形狀不同：直齒圓柱齒輪為直線，而斜齒圓柱齒輪的導線為螺旋線。因此，加工斜齒圓柱齒輪時，進給運動是螺旋運動，是一個復合運動：滾刀架的直線運動A21和工作臺的旋轉(zhuǎn)運動B22。第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第111頁/共166頁第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖展成運動：滾刀架的旋轉(zhuǎn)運動B11和工作臺的旋轉(zhuǎn)運動B22。進給運動是螺旋運動：滾刀架的直線運動A21和工作臺的旋轉(zhuǎn)運動B22。二、滾齒機第112頁/共166頁

展成運動的傳動鏈和產(chǎn)生螺旋運動的外聯(lián)系傳動（進給運動傳動鏈），都與切削直齒圓柱齒輪時相同。此時的進給運動是復合運動，還需一條產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。滾切時隨著刀架的直線移動，工件要有一個附加轉(zhuǎn)動，以保證刀架直線移動一個導程時，通過合成機構(gòu)使工件得到的附加轉(zhuǎn)動為一轉(zhuǎn)。由于這個傳動聯(lián)系是通過合成機構(gòu)的差動作用使工件的轉(zhuǎn)速加快或減慢，一般稱為差動傳動鏈。如同車螺紋時刀架和主軸間的傳動比有嚴格要求一樣，這里刀架的軸向直線移動和工件的附加轉(zhuǎn)動之間的傳動比，同樣要求嚴格、準確。因此，差動傳動鏈的性質(zhì)，屬于“內(nèi)聯(lián)系”傳動。第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第113頁/共166頁刀架工作臺

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖主運動展成運動進給差動鏈第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第114頁/共166頁主運動傳動鏈電動機→主軸（滾刀）展成運動傳動鏈滾刀轉(zhuǎn)1r→工件轉(zhuǎn)K/zr進給傳動鏈工件轉(zhuǎn)1r→刀架移動mm滾斜齒輪時的差動鏈刀架移動L→工件轉(zhuǎn)±1r第五節(jié)齒輪加工機床（三）滾齒機加工圓柱齒輪的運動和傳動原理

滾切斜齒圓柱齒輪傳動原理圖二、滾齒機第115頁/共166頁第六節(jié)其他機床一、磨床的應用范圍用磨料或磨具作為對工件表面進行切削加工的機床，統(tǒng)稱磨床。磨床可用于磨削內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面、齒面以及各種成形表面等，還可刃磨刀具。磨床通常用作精加工，對淬硬的零件和高硬度材料制品，磨床是主要的加工設備。磨床除了用作精加工外，也可用來進行高效的粗加工或一次完成粗、精加工。第116頁/共166頁第六節(jié)其他機床二、磨床的種類1、外圓磨床和萬能磨床精度：IT6-IT7

表面粗糙度：Ra＝1.25-0.08外圓磨床的主要類型有：普通外圓磨床、萬能外圓磨床，無心外圓磨床、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。第117頁/共166頁M1432A型萬能外圓磨床外形圖第六節(jié)其他機床床身頭架內(nèi)圓磨具砂輪架尾架滑鞍手輪工作臺二、磨床的種類第118頁/共166頁第六節(jié)其他機床縱向磨削法縱向磨削法切入法成形-相切法二、磨床的種類第119頁/共166頁第六節(jié)其他機床2、無心外圓磨床二、磨床的種類第120頁/共166頁無心外圓磨床第六節(jié)其他機床二、磨床的種類第121頁/共166頁臥軸矩臺式磨床立軸圓臺式磨床第六節(jié)其他機床3、平面磨床二、磨床的種類第122頁/共166頁內(nèi)圓磨床砂輪架安裝在工作臺上作縱向進給運動。兩種磨床的橫向進給運動都由砂輪架實現(xiàn)。工件頭架都可繞垂直軸線調(diào)整角度，以便磨削錐孔。第六節(jié)其他機床4、內(nèi)圓磨床二、磨床的種類第123頁/共166頁內(nèi)圓磨床工件頭架安裝在工作臺上，隨工作臺一起往復移動，完成縱向進給運動。第六節(jié)其他機床二、磨床的種類第124頁/共166頁

精整、光整加工是精加工后，從工件表面上不切除或切除極薄金屬層，用以提高加工表面的尺寸和形狀精度、減小表面粗糙度或用以強化表面的加工方法。光整加工第六節(jié)其他機床二、磨床的種類第125頁/共166頁光整加工第六節(jié)其他機床1、珩磨2、超精加工3、研磨4、拋光二、磨床的種類第126頁/共166頁漸開線花鍵拉刀圓孔四方拉刀

第六節(jié)其他機床三、拉床拉床是用拉刀進行加工的機床。拉床用于加工通孔、平面及成形表面。拉削時，拉刀使被加工表面在—次走刀中成形，所以拉床的運動比較簡單，它只有主運動，沒有進給運動。第127頁/共166頁漸開線花鍵拉刀圓孔四方拉刀

第六節(jié)其他機床拉削加工三、拉床第128頁/共166頁漸開線花鍵拉刀圓孔四方拉刀

第六節(jié)其他機床拉削加工拉削時，拉刀先穿過工件上已有的預制孔，將工件的端面靠在拉床的球面墊圈上，并將拉刀左端柄部插入拉刀夾頭，拉刀夾頭將拉刀從工件孔中拉過，由拉刀上一圈圈不同尺寸的刀齒，分別逐層地從工件孔壁上切除金屬，而形成與拉刀最后的刀齒同形狀的孔。三、拉床第129頁/共166頁漸開線花鍵拉刀圓孔四方拉刀

第六節(jié)其他機床拉削加工拉削的特點如下：1、拉削的生產(chǎn)率高。2、拉削可以獲得較高的加工質(zhì)量。精度可達IT8~IT7級，表面粗糙度Ra值為1.6~0.4μm。3、拉刀耐用度高，使用壽命長。切削速度低、切削厚度小，在每次拉削過程中，每個刀齒只切削1次，工作時間短，磨損慢，刀齒可重磨。4、拉削是屬于封閉式切削，容屑、排屑和散熱均較困難。5、拉刀制造復雜，成本高。一把拉刀只適用于加工一種規(guī)格尺寸的型孔或槽。拉削主要適用擴大批量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)中。三、拉床第130頁/共166頁漸開線花鍵拉刀圓孔四方拉刀

第六節(jié)其他機床拉床分類拉床按用途可分為內(nèi)拉床和外拉床，按機床布局可分為臥式、立式、鏈條式。拉床的主要參數(shù)是額定拉力，常見的為50~400KN，如L6120型臥式內(nèi)拉床的額定拉力為200KN。臥式內(nèi)拉床用于加工內(nèi)表面，用以拉花鍵孔、鍵槽和精加工孔。三、拉床第131頁/共166頁第六節(jié)其他機床拉床分類立式內(nèi)拉床可用拉刀加工工件的內(nèi)表面。常用于在齒輪淬火后，校正花鍵孔的變形。三、拉床第132頁/共166頁第六節(jié)其他機床拉床分類立式外拉床常用于汽車拖拉機行業(yè)加工氣缸體等零件的平面。三、拉床第133頁/共166頁第六節(jié)其他機床拉床分類連續(xù)式拉床常用于大批量生產(chǎn)中加工小型零件的外表面。三、拉床第134頁/共166頁2.1金屬切削機床的基本知識2.2車床2.3鉆床與鏜床2.4銑床與刨床2.5齒輪加工機床2.6其他機床2.7典型刀具第135頁/共166頁第七節(jié)典型刀具一、車刀（一）車刀的分類按切削部分的材料不同，車刀可分為高速鋼車刀、硬質(zhì)合金車刀、陶瓷車刀等。按用途不同，車刀可分為端面車刀、外圓車刀、內(nèi)孔車刀、切斷車刀、螺紋車刀等。按切削刃的復雜程度不同分類，車刀可分為普通車刀和成形車刀。按結(jié)構(gòu)不同，車刀可分為整體式車刀、焊接式車刀、焊接裝配式車刀和機械夾固刀片式車刀。第136頁/共166頁

車刀按結(jié)構(gòu)分為整體車刀、焊接車刀、焊接裝配式車刀、機夾車刀和可轉(zhuǎn)位車刀。第七節(jié)典型刀具一、車刀（一）車刀的分類第137頁/共166頁整體車刀主要是高速鋼車刀，截面為正方形或矩形，俗稱“白鋼刃”，適合小型車床或加工有色金屬時使用。焊接車刀：在普通碳鋼刀桿上按刀片幾何形狀開出槽，鑲焊/釬焊硬質(zhì)合金刀片，經(jīng)過刃磨而成。適用于各類車刀，特別是小型刀具。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；制造、使用方便；根據(jù)需要刃磨，硬質(zhì)合金可完全利用。

缺點是：切削性能取決于工人刃磨水平；刀桿不能重復使用、輔助時間長；焊接工藝不夠合理時易產(chǎn)生熱應力，應根據(jù)刀片的形狀和尺寸開出刀槽。第七節(jié)典型刀具一、車刀（一）車刀的分類第138頁/共166頁焊接裝配式車刀:將硬質(zhì)合金刀片釬焊在小刀塊上，再將小刀塊裝配到刀桿上。刃磨省力；刀桿可重復使用；主要用于重型車刀。機夾車刀將硬質(zhì)合金刀片用機械夾固的方法安裝在刀桿上的車刀。

只有一個主切削刃，用鈍后可重磨多次，刀桿可重復使用，方便刀具管理、結(jié)構(gòu)簡單。機夾重磨車刀適用于外圓、端面、切斷、螺紋車刀等。第七節(jié)典型刀具一、車刀（一）車刀的分類第139頁/共166頁可轉(zhuǎn)位車刀

是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車刀。與普通機夾車刀不同點在于刀片為多邊形，每一邊都可作切削刃，用鈍后只需將刀片轉(zhuǎn)位，即可使新的切削刃投入工作。優(yōu)點：刀具使用壽命長、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。第七節(jié)典型刀具一、車刀（一）車刀的分類第140頁/共166頁是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用工具，其切削刃形狀是根據(jù)工件的廓形設計的。只要一次切削形成就能切出成形表面，操作簡單，生產(chǎn)率較高，成形表面的精度與工人技術(shù)水平無關(guān)，主要取決于刀具切削刃的制造精度。它可以保證被加工工件表面形狀和尺寸精度的一致性和互換性，加工精度可達IT9～IT10，表面粗糙度Ra6.3～3.2?？芍啬ゴ螖?shù)多，使用壽命較長，但是刀具的設計和制造較復雜，成本較高，主要用在小型零件的大批量生產(chǎn)中。由于成形車刀的刀刃形狀復雜，用硬質(zhì)合金作為刀具材料時制造比較困難，因此多用高速鋼作為刀具材料。第七節(jié)典型刀具一、車刀（二）成形車刀第141頁/共166頁

常見的孔加工刀具。一般用于實體材料上的粗加工。鉆孔的尺寸精度為IT11--IT12，Ra為50-12.5μm。加工范圍為0.1--80mm，以φ30mm以下時最常用。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆第142頁/共166頁標準高速鋼麻花鉆由工作部分、頸部及柄部三部分組成。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（一）麻花鉆的結(jié)構(gòu)第143頁/共166頁工作部分分切削部分和導向部分。兩個前刀面、兩個后刀面、兩個副后刀面、兩個主刃、兩個副刃、一個橫刃。為了使鉆頭有足夠的強度，麻花鉆中心有一定的厚度，形成鉆心，鉆心直徑(鉆頭直徑的0.125～0.15倍)朝柄部方向遞增。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（一）麻花鉆的結(jié)構(gòu)第144頁/共166頁工作部分麻花鉆的兩個刃瓣可以看作兩把對稱的車刀。其切削部分的構(gòu)成為：

前刀面——螺旋槽的螺旋面；主后刀面——與工件過渡表面（孔底）相對的端部兩曲面；

副后刀面——與工件的加工表面（孔壁）相對的兩條棱邊；

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。頂角2Φ=118o是兩個主切削刃在與其平行的平面上的投影的夾角。與基面無關(guān)。橫刃斜角φ=50~55o是在端面投影上橫刃與主切削刃的夾角。判斷后角是否刃磨合適。后角磨大，橫刃斜角減小，橫刃長度增大。50o~55o118o第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（一）麻花鉆的結(jié)構(gòu)第145頁/共166頁柄部

裝夾鉆頭和傳遞軸向力和扭矩。直徑小于13mm時，常采用直柄（圓柱柄）；直徑在13mm以上時，采用圓錐柄。頸部鉆柄和工作部分的連接部分，并作為磨外徑時砂輪退刀和打印標記處。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（一）麻花鉆的結(jié)構(gòu)第146頁/共166頁

鉆頭切削刃上各點的切削速度和基面基面：切削刃上任一點的基面，是通過該點且垂直于該點切削速度方向的平面。在鉆削時，如果忽略進給運動，鉆頭就只有圓周運動，主切削刃上每一點都繞鉆頭軸線做圓周運動，它的速度方向就是該點所在圓的切線方向，如圖點1的切削速度垂直于點1的半徑方向。不難看出，切削刃上任一點的基面就是通過該點并包含鉆頭軸線的平面。由于切削刃上各點的切削速度方向不同，所以切削刃上各點的基面也就不同。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（二）麻花鉆的幾何參數(shù)基面Pr與切削平面Ps第147頁/共166頁切削平面：切削刃上任一點的切削平面是包含該點切削速度方向，而又切于該點加工表面的平面。切削刃上各點的切削平面與基面在空間相互垂直，并且其位置是變化的。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（二）麻花鉆的幾何參數(shù)基面Pr與切削平面Ps第148頁/共166頁前角γo：麻花鉆的前角是正交平面內(nèi)前刀面與基面間的夾角。由于主切削刃上各點的基面不同，所以主切削刃上各點的前角也是變化的，如圖所示。前角的值從外緣到鉆心附近大約由+30°減小到-30°，其切削條件很差。

切削平面基面正交平面進給剖面第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（二）麻花鉆的幾何參數(shù)第149頁/共166頁后角αf：切削刃上任一點的后角，是該點的切削平面與后刀面之間的夾角。鉆頭后角不在主剖面內(nèi)度量，而是在假定工作平面（進給剖面）內(nèi)度量。在鉆削過程中，實際起作用的是這個后角，同時測量也方便。后角從外緣到鉆心逐漸增大。切削平面基面正交平面進給剖面第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（二）麻花鉆的幾何參數(shù)第150頁/共166頁麻花鉆沿主切削刃前角的值從外緣到鉆心附近大約由+30°減小到-30°；后角從外緣到鉆心逐漸增大。1-2：主切削刃位置；1-3：橫刃位置第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（二）麻花鉆的幾何參數(shù)第151頁/共166頁

標準麻花鉆存在切削刃長、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)問題。生產(chǎn)中,為了提高鉆孔的精度和效率,常將標準麻花鉆按特定方式刃磨成“群鉆”。其修磨特點為：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，對稱的圓弧刃在鉆削過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)過綜合修磨而成的群鉆,切削性能顯著提高。鉆削時軸向力下降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。第七節(jié)典型刀具二、麻花鉆（三）麻花鉆切削部分結(jié)構(gòu)的改進第152頁/共166頁

群鉆是由前全國總工會主席倪志福同志嘔心瀝血在1953年發(fā)明的具有世界領(lǐng)先水平的先進麻花鉆，是當時中國唯一有自主知識產(chǎn)權(quán)的小五金發(fā)明，在1986年榮獲聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織發(fā)明金獎。群鉆有三個響亮的名稱

1、倪志