项目二 认识机床的加工工艺范围及常用刀具
车削加工工艺的工艺范围
车削加工工艺的工艺范围
车削加工是一种常见的金属加工工艺，其工艺范围包括以下几个方面：
1. 内圆车削：通过旋转工件，在工件内部挖掘出圆形孔洞或内径均匀精确的内部表面。
2. 外圆车削：通过旋转工件，将工件外部表面加工成圆柱形或锥形。
3. 螺纹车削：通过旋转工件，在工件表面上加工出螺纹形状。
4. 镗削：通过旋转工具或工件，在工件内部表面加工出圆形孔或精确内径。
5. 高效车削：使用高速钻床或车床进行车削，大幅提高加工效率和产量。
6. 脱毛削：将车刀轴平行于工件表面进行车削，去除工件表面的毛刺和不平整。
7. 剖切车削：通过刀具在工件上进行切割，将工件分为两个或多个部分。
8. 表面车削：通过刀具在工件表面进行削减，使其平整、光滑。
9. 异型车削：对于非圆形或非对称形状的工件，通过车削技术进行加工。
10. 快速车削：利用高转速车床进行加工，能够快速切削并提高产量。
需要注意的是，车削加工的工艺范围还可以通过不同的车床类型、刀具选择、切削参数等进行调整和扩展，以适应不同材料、工件尺寸和形状的加工需求。
加工中心常用刀具参数
加工中心常用刀具参数加工中心是一种用来进行金属材料的数控加工的机床，常用刀具参数是决定加工质量和效率的重要因素之一、以下是一些常用的加工中心刀具参数。
1.刀柄类型：加工中心常用的刀柄类型有普通刀柄、卡盘刀柄和棒料刀柄。
普通刀柄适用于一般的加工需求，卡盘刀柄适用于需要多次换刀的加工，棒料刀柄适用于棒料材料的加工。
2. 刀具直径：刀具直径是指刀具刃部的直径，常用的刀具直径有2mm、4mm、6mm等。
刀具直径的选择要根据加工件的尺寸、加工深度和加工材料的硬度等因素确定。
3.切削长度：切削长度是指刀具的刃部可以进入工件的深度。
切削长度的选择主要根据加工件的尺寸和形状来确定。
4.刀具材料：常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
硬质合金的刀具具有较高的硬度和耐磨性，适用于加工硬度较高的材料；高速钢的刀具耐热性较好，适用于高速加工；陶瓷刀具具有良好的耐磨性和耐高温性，适用于高精度加工。
5.刀具涂层：刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能。
常用的刀具涂层有涂层碳化物、涂层氮化物和涂层氧化物等。
不同的刀具涂层适用于不同的加工材料和加工工艺。
6.切削速度：切削速度是指刀具在切削过程中切削的线速度。
切削速度的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和刀具的刃数等因素确定。
7.进给速度：进给速度是指刀具在切削过程中每分钟进给的长度。
进给速度的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和加工质量要求等因素确定。
8.加工参数：加工参数是指切削深度、切削宽度和进给量等加工过程中的参数。
加工参数的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和加工质量要求等因素确定。
常用刀具参数的选择要根据具体的加工要求和材料特性等因素来确定，可以通过试刀和实验等方式来确定最佳的刀具参数。
刀具参数的正确选择可以提高加工效率和加工质量，减少加工成本和损耗。
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具课件
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
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课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-6 在高速钢表面涂覆TiN涂层的铣刀
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
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课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
2.Hale Waihona Puke 质合金 (1)硬质合金的定义与特点
数控加工工艺与 刀具夹具
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
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数控加工工艺与刀具夹具
模块二 数控加工用刀具
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
2
模块二 数控加工用刀具
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类 课题2.2 数控车削加工常用刀具 课题2.3 数控铣削加工常用刀具
具材料。
图2-3 带有石墨强化涂层的铣刀
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
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课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-4 表面涂覆有TiN的钻头
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
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课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-5 带表面强化涂层的齿轮滚刀
③ TiC-TiN。复合涂层，内层以YiC作为基础，外层为TiN，可提高 表层的强度和硬度。
④ Al2O3层。又称陶瓷层，具有极高的硬度和抗氧化安定性，摩擦因 数小，不粘刀，高温条件下不发生扩散磨损。但其抗冲击性差，性
质较脆。 ⑤ TiC-Al2O3。习惯上称为金属-陶瓷复合涂层。把Al2O3涂层复在Ti N基层外面，可以有效防止刀具材料在高温下的粘刀和扩散磨损。 ⑥ 金刚石涂层。也称为石墨涂层。硬度极高，但高温性能差。易于
数控加工工艺课件2切削刀具及其选择
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
刀具磨损的过程
钝化
刀具磨损的典型曲线
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
刀具寿命（刀具耐用度） 所谓刀具寿命，指的是从刀具刃磨后开始切削，一直
到磨损量超过允许的范围所经过的总切削时间，用符号T 表示，单位为min。耐用度应为切削时间，不包括对刀、 测量、快进、回程等非切削时间
陶瓷刀具材料的化学稳定性好，耐磨性比硬质合金高十几 倍，抗粘结能力强，最大的缺点是脆性大、强度低、导热性差。 一般用于高硬度材料（如冷硬铸铁、淬硬钢等）的精加工。
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
（2）涂层刀具材料 涂层刀具材料是在高速钢或硬质合金基体材料表面，采用
化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）的方法，涂 覆一薄层（2～12μm）高耐磨性的难熔金属化合物而得到的 刀具材料，较好地解决了材料硬度、耐磨性与强度、韧性之 间的矛盾。常有的涂层材料有TiC、TiN、TiAlN、Al2O3等。
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
束流
束流
氮 TiN
钛离 子
刀具涂层
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
（3）金刚石（Diamond） 金刚石有天然金刚石（ND）和人造金刚石（PCD、
CVD）两类，除少数超精密加工和特殊用途外，工业上 大都使用人造金刚石作为刀具和磨具材料。
第一章 机械加工切削基础
第二节 切削刀具及其选择
主要碳化物有：
碳化钨 (WC) 碳化钛 (TiC) 碳化钽 (TaC) 碳化铌 (NbC) 钴作为粘结相
金属切削加工工艺，铣削加工工艺讲解，典型铣床和常见铣刀讲解
金属切削加工工艺，铣削加工工艺讲解，典型铣床和常见铣刀
讲解
铣削是用旋转的铣刀在工件上切削各种表面或沟槽。
一、典型铣床
1．X6132型卧式万能升降台铣床
2．X5032型立式升降台铣床
3．X8126型万能工具铣床
4．X2010C型龙门铣床
二、铣床的加工范围和特点
1．铣床的加工范围
（1）加工平面、台阶、槽、特形面和切断（2）花键轴、齿轮、螺旋槽（3）钻孔、铰孔和铣孔作
2．铣削加工的特点（1）切削速度较高，加工位置调整方便（2）多刃加工，刀具冷却效果好，寿命长。
切削力是变化的，会产生冲击或振动（3）生产率高，加工范围广，铣刀种类多，适应性强，加工精度较高（4）适于加工平面类及沟槽类零件，特别适合模具等形状复杂零件的加工
三、常见铣刀
1．端铣刀:加工较大平面
2．立铣刀:铣削槽和孔、台阶平面和侧面、各种盘形凸轮与圆柱凸轮、内外曲面
3．键槽铣刀:铣削键槽
4．圆柱铣刀:加工窄而长的平面
5．三面刃铣刀:分直齿、错齿和镶齿等，铣削槽、台阶平面、工件侧面及凸台
6．锯片铣刀:铣削窄槽，切断板料或型材
7．齿轮铣刀:铣削齿轮及齿条。
简述车床的工艺范围及组成
简述车床的工艺范围及组成车床是一种用来加工金属材料的机床，具有广泛的工艺范围和复杂的组成结构。
本文将从工艺范围和组成两个方面进行详细介绍。
一、工艺范围车床的工艺范围非常广泛，可以用于加工各种形状的零部件，并且能够完成多种加工操作。
具体来说，车床的工艺范围包括以下几个方面：1. 打磨：车床可以通过切削工具对工件进行打磨，使其表面光滑平整。
这是车床最常见的加工操作之一。
2. 镗削：车床可以进行内孔的加工，通过旋转切削工具，使其在工件内部形成所需的孔型。
3. 长度加工：车床可以对工件进行长度的加工，例如加工轴类零件，通过车床的进给运动，可以实现工件的精确加工长度。
4. 面加工：车床可以对工件的平面进行加工，通过切削工具在工件表面的切削运动，实现工件平面的加工。
5. 螺纹加工：车床可以加工各种螺纹形状，例如内螺纹和外螺纹。
通过切削工具的旋转运动和进给运动，可以实现螺纹的加工。
6. 齿轮加工：车床可以加工各种齿轮形状，例如直齿轮和斜齿轮。
通过切削工具的旋转运动和进给运动，可以实现齿轮的加工。
二、组成结构车床的组成结构相对复杂，主要包括以下几个组成部分：1. 床身：车床的床身是整个机床的基础部分，用于支撑和固定其他组件。
床身通常由铸铁制成，具有足够的刚性和稳定性。
2. 主轴：主轴是车床的核心部件，用于固定和驱动切削工具。
主轴具有高速旋转的功能，通常由电机驱动。
3. 刀架：刀架是固定切削工具的部件，用于进行切削运动。
刀架可以在水平方向和垂直方向上进行调整，以适应不同的加工需求。
4. 进给系统：进给系统用于控制工件和切削工具的相对运动。
进给系统通常由进给电机、进给螺杆和进给齿轮等部件组成。
5. 控制系统：控制系统用于控制车床的运行和加工过程。
控制系统通常由计算机和数控系统组成，可以实现自动化和精确的加工操作。
6. 冷却系统：冷却系统用于对切削区域进行冷却，以提高切削效率和工件质量。
冷却系统通常由冷却液箱、冷却泵和喷嘴等部件组成。
机床刀具的认识
机床刀具的认识
机床刀具是机床加工过程中必不可少的工具，是实现工件加工的主要手段之一。
机床刀具的种类繁多，不同种类的刀具适用于不同的加工工艺和材料。
在工业生产中，机床刀具的选择和使用直接影响到加工质量、效率和成本。
机床刀具的种类可以按照切削方式分为旋转刀具和非旋转刀具两类。
旋转刀具是指在加工过程中以旋转方式进行切削的刀具，包括钻头、铰刀、铣刀、车刀等。
钻头适用于钻孔和加工小直径孔，铰刀适用于铰削内孔和外孔等，铣刀适用于平面、曲面和凹凸面加工，车刀适用于旋转体的外形加工和纵向和环向切削加工。
非旋转刀具是指在加工过程中不进行旋转切削的刀具，如刀片、切削刃、切割刃等。
刀片适用于切断、车削、刨削、钻孔等加工过程，切削刃和切割刃适用于切割薄板材料和管材。
机床刀具的选择需要考虑加工工件的材料、形状和加工要求。
例如，对于硬度高的材料，应选择硬质合金刀具；对于表面要求高的工件，应选择切削刃更锋利的刀具；对于多面加工的工件，应选择可以进行多面切削的刀具。
在使用机床刀具时，需要注意刀具的保养和维护。
定期检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，以保证加工质量和效率。
同时，还需要对刀具进行清洗、润滑和防锈处理，以延长刀具的使用寿命。
总之，机床刀具是机床加工过程中必不可少的工具，选择合适
的刀具可以提高加工效率和质量，同时对刀具的保养和维护也是十分重要的。
简述车床的工艺范围及组成
简述车床的工艺范围及组成
车床是一种用来加工旋转对称零件的机床。
它的工艺范围包括以下几个方面：
1. 外圆面加工：车床可以用来加工外圆，包括车削直径、车削螺纹和车削斜面等。
2. 内圆面加工：车床还可以用来加工内圆，包括镗床准确的圆孔、车削内圆和车削螺纹等。
3. 面加工：车床可以用来加工平面，包括平面车削、平面镗削和平面切削等。
4. 长度加工：车床可以用来加工旋转对称零件的长度，包括车削床身、车削轴颈和车削轴承座孔等。
5. 其他加工：车床还可以进行其他一些特殊的加工，如车削螺纹孔、车削丝杠轴等。
车床一般由以下几个主要组成部分构成：
1. 主轴箱：主轴箱是车床的核心部件，它负责旋转主轴来实现零件的旋转加工。
2. 床身：床身是车床的基本框架，它承担机床的主要重量，保证机床的稳定性。
3. 滑架：滑架是用来移动刀架和尾架等部件的移动机构，通过不同的运动方式可以实现各种加工操作。
4. 刀架：刀架是用来固定和调整切削工具的部件，通过刀架的移动来控制切削工具的切削位置和角度。
5. 尾架：尾架是用来支撑和控制长、细工件的部件，能够保持工件的稳定性和平衡性。
6. 控制系统：车床的控制系统可以实现对车床各个部件的运动控制，包括主轴的旋转速度、刀架的移动速度等。
除了上述主要组成部分外，车床还包括一些辅助设备，如冷却液系统、润滑系统和刀具与夹具等。
这些辅助设备可以提高车床的加工效率和精度。
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题5图
项目二 认识机床的加工工艺范围及常用刀具
1、γ0是 前角 的符号，是在 正交平 面内测量的 前刀 面与 基 面的夹角。
2、κr是 主偏角 的符号，是在 基 面内测量的 切削平面 与 假定工作平面间 的夹角。
3、λs是 刃倾角 的符号，是在 切削平 面内测量的， 主切削刃 与 基面间 的夹角。
4、α0是 后角 的符号，是在 正交平 面内测量的， 主后刀 面与 切削平 面的夹角。
5、YT15属于 钨钛钴 类硬质合金。适合加工碳钢和 合金 钢，切削条件最宜在 连续切削 半
精加工和精加工中。
6、YG8属于 钨钴类 硬质合金。适用于加工 铸铁 、有色金属及其合金，切削条件可以是断续
切削或粗加工。
7、加工铸铁选用 钨钴类 硬质合金，冲击力大时选用含钴量较多的硬质合金；粗加工选用 YG8X
或YG8，精加工则选用YG3或 YG3X 。
8、YT类硬质合金适用于加工韧性材料，低速时，选用 YG类硬质合金 。YW类硬质合金主要用于
加工耐热钢、高锰钢、 不锈钢 等难加工材料。粗加工时选用 YW2 的合金牌号；精加工时选用
YW1的合金牌号。在加工含钛的不锈钢和钛合金时，不宜选用 YT类 硬质合金。
9、在车床上能加工哪些表面？车床的类型有哪些？它们的适合场合是什么？
答：车床上可加工的表面有内外圆柱面、圆锥面、成形回转面、端平面和各种内外螺纹面等。
车床的种类型号很多，按其用途、结构可分为：仪表车床、卧式车床、单轴自动车床、多轴自
动、半自动车床、转塔车床、立式车床、多刀半自动车床、专门化车床等。
卧式车床的应用最为广泛，加工工艺范围广。立式车床适合加工直径较大而轴向尺寸相对较小
且形状较复杂的大型和重型零件。
自动车床适合于加工大批大量生产中的棒料、轴类、轮、盘、壳、盖等回转体零件的内外圆柱
面、圆锥面、端面、沟槽，以及孔和螺纹的加工。
数控车床能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，
如双曲面等。
10、刀具静止角度参考系与工作角度参考系的区别在哪？
答：刀具静止角度参考系中基面的确定是与假定主运动方向相垂直的平面。而工作角度参考系中基
面的确定是与合成切削速度方向相垂直的平面。
11、如图所示为用端面车刀切削工件端面。已知：Kr=750，K‘r=150，γ’0=100，α0=50，λs=100。请
(1)标注端面车刀各角度；(2)标出ap、f、bD、hD。
答：车刀角度及切削层参数分别如下图所示。
12、请说出磨床的种类与适用场合？
答：磨床主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床、刀具刃具磨床、专门化磨床、砂带
磨床等。
外圆磨床主要用于磨削IT6～IT7级精度的内外圆柱、圆锥表面，还可磨削阶梯轴的轴肩、端平
面等。
内圆磨床可磨削圆柱、圆锥形内孔表面（包括通孔、盲孔、阶梯孔和断续表面的孔等）。
平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面。
工具磨床主要用于工具制造和刀具刃磨。
砂带磨床主要用于加工大尺寸板材、耐热难加工材料和大量生产的平面零件等。
专门化磨床是专门用来磨削某一类零件，如曲轴、凸轮轴、花键轴、导轨、叶片、轴承滚道及
齿轮和螺纹等的磨床。
13、什么是砂轮硬度？它与磨粒硬度是否相同？砂轮硬度对磨削过程有何影响？应如何选择砂轮？
答：砂轮硬度是指在磨削力的作用下磨粒从砂轮表面上脱落的难易程度。它与磨粒硬度是不同
的两个概念。砂轮硬度对工件磨削的质量有很大的影响，尤其是表面粗糙度的影响。在选择砂轮时
常根据砂轮工作条件、工件的材料及加工的要求等各种因素来进行选取，以便保证磨削质量。
选用时—般是磨硬材料时用较软的砂轮，而磨软材料时则用较硬砂轮。但在磨有色金属时，因
砂轮容易被磨屑堵塞，故应选用较软砂轮。在精磨或成形磨削时，特别需要保持砂轮形状精度，应
选用硬一点的砂轮。
14、铣床能加工的表面有哪些？分别可采用什么样的铣刀？
答：铣床可以用圆柱铣刀、盘铣刀、角度铣刀、成形铣刀、端铣刀、模数铣刀等刀具对工件进
行加工平面（水平面、垂直面等）、沟槽（键槽、Ｔ型槽、燕尾槽等）、螺旋形表面及各种曲面等的
加工。
15、铰刀的精度等级分几级，分别适用于铰削几级精度的孔，它的直径公差如何确定？
答：铰刀的精度等级分为H7、H8、H9三级，分别适用于铰削H7、H8、H9公差等级的孔。
铰刀直径公差的确定需根据被加工孔的尺寸精度来确定铰刀直径公差。铰刀的直径公差对被加
工孔的尺寸精度、铰刀的制造成本和铰刀的使用寿命均有直接影响。铰刀的公称直径等于孔的公称
直径。对铰刀的上下偏差的确定有两种方法：
经验法：假设被加工零件孔的上偏差和下偏差分别为ES和EI，而铰刀直径的上偏差和下偏差
分别为es和ei，则：
es = 2/3（ES－EI）＋EI； ei=es－1/4（ES－EI）
标准法：根据GB4248-84标准确定，以IT为孔的公差，则铰刀直径的上限尺寸等于孔的最大
直径减0.15IT（0.15IT的值应调整到0.001mm的整数倍），铰刀直径的下限尺寸等于铰刀的最大直
径减去0.35IT（0.35IT值应调整到0.001mm的整数倍）。
16、镗床的加工工艺范围？其镗孔的方式有几种？
答：镗床的工艺范围很广，可进行镗孔、车端面、车外圆、车螺纹、车沟槽、钻孔、铣平面等加工。
镗床镗孔主要有三种方式：
（1）镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转，工作台带动工件做纵向进给运动。
（2）镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转，并做纵向进给运动。
（3）镗床平旋盘带动镗刀旋转，工作台带动工件做纵向进给运动。
17、请比较滚齿与插齿的优缺点？
答：插齿和滚齿相比，在加工质量，生产率和应用范围等方面具有如下特点：
1、加工质量方面
（1）插齿的齿形精度比滚齿高。
（2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细。
（3）插齿的运动精度比滚齿差。
（4）插齿的齿向误差比滚齿大。
2、生产率方面
切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；切削过
程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿高。只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时，
插齿的生产率才比滚齿高。.
3、应用范围方面
（1）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只能用插齿。（2）加工无空刀槽
的人字齿轮，只能用插齿；
（3）加工内齿轮，只能用插齿。
（4）加工蜗轮，只能用滚齿。
（5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。但滚齿比较方便。
18、请说出滚刀、插齿刀、剃齿刀精度等级以及它们的适用范围？
答：滚齿刀按GB6084－85所规定可分为AA、A、B、C级四种精度的滚刀。一般情况下，AA
级滚刀可加工6～7级齿轮，A 级可加工7～8级齿轮，B级可加工8～9级齿轮，C 级可加工9～10
齿轮。
插齿刀制成AA、A、B三级精度，分别加工6、7、8级精度的齿轮。
剃齿刀的精度分A、B、C 三级，分别加工6、7、8级精度的齿轮。