8切削加工

（7）机床的传动 机床的传动 有机械、液压、气动、电气等多种传动形式，其 中最常见的是机械传动和液压传动。 机床上的回转运动多为机械传动。 而直线运动则是机械传动和液压传动都有应用。
3、机床的机械传动 （1）传动形式
1）带传动 ： 带传动是利用传动 带与带轮之间的摩擦作用，将主 动带轮的转动传到从动带轮。 带传动有平带传动和V型带传 动，在机床的传动中，一般常用 V型（三角型）带传动。如果不 考虑传动带与带轮之间的相对滑 动，带轮的圆周速度V1、V2和传 动带速度V带的大小是相同的。
动比为i=n2/n1=εd1/d2 （ε为滑动系数，约为0.98)
②带传动的优点：是传动平稳；轴间距离较大；结构简
单，制造和维护方便；过载时打滑，不致引起机器损坏。 但带传动不能保证准确的传动比，并且摩擦损失大，传 26 动效率较低。
2）齿轮传动： 齿轮传动是目 前机床中应用最多的一种传动 方式。这种传动种类很多，如 直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿 等，其中最常用的是直齿圆柱 齿轮传动，如图 设z1、z2和n1、 n2分别为主动轮、从动轮的齿 数和转速，则： • n1.z1=n2.Z2 ①传动比i=n2/n1=z1/z2 • 既传动比等于主动齿轮与从动齿轮齿数之比。 ②齿轮传动的优点是结构紧凑，传动比准确，可传递较大 的圆周力，传动效率高。缺点是制造比较复杂，当精度 不高时传动不平稳，有噪声。
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(3)切削加工的生产率较高。 在常规条件下，切削加工的生产率一般高于其他加工方 法。只是在少数特殊场合，其生产率低于精密铸造、 精密锻造和粉末冶金等方法。 (4)切削过程中存在切削力。 刀具和工件均须具有一定的强度和刚度，且刀具材料的 硬度必须大于工件材料的硬度。 • 在现代机械制造中，目前除少数采用精密铸造、精密 锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获 得零件外，绝大多数机械零件要靠切削加工成形。因 此，切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位， 目前占机械制造总工作量的40％一60％左右。 • 因为上述第四个特点，限制了切削加工在细微结构 和高硬高强等特殊材料加工方面的应用，从而给特种 加工留下了生存和发展的空间。
我国机床型号现行的编制方法，可参阅机械工业部部颁标准 JB1838-85“金属切削机床型号编制方法”。
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2、机床的基本构造
在各类机床中，车床、钻床、刨床、铣床和磨床是五种最基本的机床。
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牛头刨床
龙门刨床
插床
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镗
床
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液压拉床
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• 如图所示，尽管这些机床的外形、布局和构造各不相同，但归 纳起来，它们都是由如下几个主要部分组成的。 (1)主传动部件：实现机床的主运动；例如车床、钻床、铣床的 主轴箱，刨床的变速箱和磨床的磨头等。 (2)进给传动部件 ：实现机床的进给运动；也用来实现机床的调 整、退刀及快速运动等。例如车床的进给箱、溜板箱，钻床、 铣床的进给箱，刨床的进给机构，磨床的液压传动装臵等。 (3)工件安装装臵 用来安装工件。 例如卧式车床的卡盘和尾架，钻床、刨床、铣床和平面磨床的工 作台等。 (4)刀具安装装臵 用来安装刀具。 例如车床、刨床的刀架，钻床、立式铣床的主轴，卧式铣床的刀 轴，磨床磨头的砂轮轴等。 (5)支承件 用来支承和连接机床的各零部件，是机床的基础构 件，例如各类机床的床身、立柱、底座、横梁等。 (6)动力源 为机床运动提供动力，即电动机。 • 其他类型机床的基本构造与上述机床类似，可以看成是它们的 24 演变和发展。
第八讲
一、内容 1、切削加工概述 2、切削机床与切削运动 二、习题 1、名词解析：机械加工、切削运动、主运动、进给运动、 切削速度、进给量、背吃刀量、粗加工、半精加工、精 加工、精密加工、超精密加工。 2、切削加工主要具有哪些特点？ 3、机床由哪几个主要部分组成？ 4、齿轮传动的优点有哪些？ 5、机械传动的优缺点有哪些？ 6、液压传动的优缺点有哪些？ 7、对刀具材料的基本要求有哪些？
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（3）通用特性 当某类机床除了普通型，还有某种通用特性时， 可在机床类型代号之后加特性代号予以区别。 通用特性代号排在类别代号之后，用汉语拼 音字母表示，如表所示。 若有两个通用代号，则连加，例如MK表示数控磨 床。MBG表示半自动高精度磨床，THK表示自 动换刀数控镗床。
通用 高精 精 特性 度 密 代号 G 读音 高 M 密 自 动 Z 自 半自 数 动 控 B 半 K 控 加工中 仿 心（自 形 动换刀） H 换 F 仿 轻 型 Q 轻 加重 型 C 重 简式 和经 济型 J 简 柔性 数 加工 显 单元 R 柔 X 显 高 速 S 速
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第六章切削加工
第一节 切削加工概述 一、切削加工的分类、特点、应用及发展方向 1．切削加工的分类 切削加工是利用切削刀具从工件毛坯上切除多余的 材料，以获得具有一定形状、尺寸、精度和表面 粗糙度的零件的加工方法。 目前，机械零件除了少数是利用精密铸造、精密锻 造、粉末冶金等无屑加工方法获得，大多数零件 还是靠切削加工的方法来完成。因此，切削加工 在机械制造中占有重要的地位。
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• 切削加工可分为机械加工和钳工两部分。 （1）机械加工又称（机加工、冷加工），是通过人工操纵机床 设备来实现的。 主要有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、磨削及齿轮加工等。 所用的机床分别为车床、钻床、镗床、铣床、刨床、磨床及齿 轮加工机床等。 （2）钳工是在平台上手持工具 来进行切削加工。 主要加工有画线、錾切、锯割、锉削、刮削、钻孔、扩孔、铰 孔、攻螺纹、套丝、机械装配和设备修理等。 对于有些加工工艺过程，例如钻孔和绞孔，机械加工和钳工并 没有明显的界限，两者均可进行。 目前，随着加工技术的发展和自动化程度的提高，钳工中的某 些工种已逐渐实现机械化和自动化，而且这种替代将会愈来 愈多。但在机器装配和修理等工艺过程中，钳工比机械加工 更为灵活、方便和经济，并容易保证产品的质量，所以钳工 加工具有独特的价值，是切削加工中不可缺少的一部分。
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第二节 切削机床与切削运动
一、机床的类型与基本构造 金属加工机床简称机床 • 是将金属毛坯上的多余金属变成切屑，使毛坯 变成所需机械零件的机器。 • 现代制造业所加工的机械零件特别是精密机械零 件的主要加工方法是切削加工，切削加工占机器 总制造量的50％左右，机床制造业的水平直接影 响了机械制造业的产品质量和劳动效率等。 • 实际生产中需要加工的工件种类繁多，其形状、 结构、尺寸、精度、表面质量和数量等各不相同。 为了满足不同加工的需要，机床的品种和规格也 应多种多样。各有特点，但它们在结构、运动及 自动化等方面有许多类似之处，也有着共同的原 理及规律。
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• 1．机床的类型 • 机床主要根据加工性质和所用刀具进行分类。根据国家 制定的机床型号编制方法。 （1）按机床的工作原理、结构性能和使用范围可划分为12大类。 每一大类又根据工艺特点、布局形式、结构性能等不同可分为 若干分类。 其中最基本的机床是车床、铣床、刨床、磨床、钻床五种，其 他各种机床都是由这五种机床演变而来。 机床的各类代号用大写的汉沿拼音字母表示。必要时，每类可 分为若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，作为型号的首 位。例如磨床分为M，2M，3M三类。
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V1=V2=V带 V1=πd1n1 V2= π d2n2 i=n2/n1=d1/d2
• 式中：d1、 d2—分别为主动、从动带轮的直径 • n1、 n2—分别为主动、从动带轮的转速 • 从上式可知，带传动的传动比等于主动带轮直径与从动 带轮直径之比。或在带传动中，带轮转速与其直径成反 比。
①传动比：如果考虑传动带与带轮之间的滑动，则其传
切削加工多用于金属材料的加工，如各种碳钢、合金钢、铸铁、 有色金属及其合金等，也可用于某些非金属材料的加工，如 石材、木材、塑料和橡胶等。 对于零件的形状和尺寸一般不受限制，只要能在机床上实现装夹， 大都可进行切削加工。 可加工常见的各种型面，如外圆、内圆、锥面、平面、螺纹，齿 形及空间曲面等。 切削加工零件重量的范围很大，重的可达数百吨，如葛洲坝一号 船闸的闸门，高30余米，重600 t；轻的只有几克，如微型仪 表零件。
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• 2．切削加工的特点和作用 • 切削加工主要具有如下特点： (1)切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛，且可获 得很高的加工尺寸精度和表面粗糙度精度精度。 目前，切削加工的尺寸公差等级为ITl2一IT3，甚至更 高；表面粗糙度Ra值为0.008-25 μm。 (2)切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较 大。
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（3）支架箱体类
组合机床主轴箱
车床进给箱
磨床尾座壳体
分离式减速箱
泵壳
曲轴箱
支架箱体类零件是各类零件的基础零件，它将机器结构中的 有关零件连接成一个整体，井使之保持正确的位臵，以完成规 定的运动。 11
（4）六面体类
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（5）床身机座类
（6）特殊类零件
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•
切削加工的对象是各种各样的机械零件，而零 件又是由一个个表面所组成，所以，具体切削的 是形状、位臵、尺寸和精度等多样化的表面。从 形状上，组成零件常见的表面有平面、外圆面、 内圆面、圆锥面、螺纹、齿形、成形面和各种沟 槽等。 • 如图的零件就是由外圆面、内圆面、外圆锥面、 内圆锥面、外螺纹、内螺纹、直角槽、回转槽、 轴肩平面和端平面等所组成。 • 切削加工就是通过各种各样的加工工艺加工出这 些表面，从而形成一定要求的零件。
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2l世纪的切削加工技术必将面临未来自 动化制造环境的一系列新的挑战，它 必然要与计算机、自动化、系统论、 控制论及人工智能、计算机辅助设汁 与制造(CAD／CAM)、计算机集成制造 系统(CIMS)等高新技术及理论相融合。 向着精密化、柔性化、智能化方向发 展，并由此推动其他各新兴学科在切 削理论和技术中的应用。
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二、零件的种类与组成 1．零件的种类 • 机械加工的具体对象是组成机械产品的各种 零件，机械零件随着其功能、结构、形状、 尺寸和精度等具体因素的不同而千变万化； 但是从结构上大体可以分成六大类。 • 每一类零件不仅结构类似． • 其加工方法也有很多共同之处，将零件分类 有利于掌握和简化其加工工艺。