【文章內(nèi)容簡介】 動。在床鞍 8上有一個回轉(zhuǎn)盤 7，可以繞垂直軸在 177。 45176。 范圍內(nèi)調(diào)整角度，工作臺在回轉(zhuǎn)盤的導軌上移動，以便銑削各種角度的成形面。銑刀與銑床加工的典型表面如圖 。 典型機床的加工范圍 ? 圖 X62W型銑床 ? 1—主軸變速機構(gòu) 2—床身 3—主軸 4—橫梁 5—刀桿支架 6—工作臺 ? 7—回轉(zhuǎn)盤 8—橫滑板 9—升降臺 10—進給變速機構(gòu) 典型機床的加工范圍 ? 圖 銑刀與銑床加工的典型表面 ? a)、 b)、銑平面 c)銑螺紋 d)、 e)銑溝槽 f)銑臺階 g)銑 T型槽 h)切斷 i)、 j)銑角度槽 ? k)、 l)銑鍵槽 m)銑齒形 n)銑螺旋槽 o)銑曲面 p)銑立體曲面 q)球頭銑刀 典型機床的加工范圍 ? 3. 鉆床 ? 主要用鉆頭在工件上加工孔的機床稱為鉆床。通常鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動為主運動，刀具的軸向移動為進給運動。 ? 鉆床的主要功用是鉆孔和擴孔，也可以用來鉸孔、攻螺紋、锪沉頭孔和锪凸臺端面等。普通鉆床分為臺式鉆床（加工直徑小于 Φ13mm的孔）、立式鉆床（加工直徑小于 Φ50mm的孔）、搖臂鉆床、深孔鉆床、中心孔鉆床、數(shù)控鉆床等等。應(yīng)用最廣泛的是立式鉆床、搖臂鉆床和數(shù)控鉆床。 ? 圖 ，主軸箱 4裝在搖臂 3上，并可沿搖臂 3的導軌作水平移動，搖臂 3可沿立柱 2作垂直升降運動，搖臂還可以繞立柱軸線回轉(zhuǎn)。就能方便地加工不同高度和不同位置的工件。 ? 鉆床的加工方法及所需的運動如圖 。 典型機床的加工范圍 ? 圖 搖臂鉆床 ? 1—底座 2—立柱 3—搖臂 4—主軸箱 5—主軸 6—工作臺 典型機床的加工范圍 ? 圖 鉆床的加工方法 典型機床的加工范圍 ? 4. 鏜床 ? 鏜床的主要工作是用鏜刀鏜孔，通常孔的尺寸較大、數(shù)量多，孔的尺寸精度、形狀精度、位置精度要求高。合適加工各種大型箱體、床身、機殼、機架等工件。鏜床的主要類型有臥式鏜銑床、坐標鏜床、金剛鏜床等。其中以臥式鏜銑床應(yīng)用最廣泛。其主要結(jié)構(gòu)見圖 。臥式鏜床的主要運動有：鏜桿或平旋盤的旋轉(zhuǎn)主運動；鏜桿的軸向進給運動；主軸箱的垂直進給運動（加工端面）；工作臺的縱向、橫向進給運動；平旋盤上的徑向刀架進給運動（加工端面）。且工作臺還能沿上滑座的圓軌道在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)加工互相成一定角度的平面和孔。 ? 鏜床還可用來鉆孔、擴孔、鉸孔、車螺紋、銑平面等加工。其典型加工方法如圖 。 典型機床的加工范圍 ? 圖 臥式鏜床 ? 1－床身 2—下滑座 3—上滑座 4—后支架 5—后立柱 6—工作臺 ? 7—鏜軸 8—平旋盤 9—徑向刀架 10—前立柱 11—主軸箱 典型機床的加工范圍 ? 圖 臥式鏜床的主要加工方法 典型機床的加工范圍 ? 圖 M1432A型萬能外圓磨床 典型機床的加工范圍 ? 外圓磨床和萬能磨床的加工方式如圖 。圖 a為縱向進給磨削外圓柱面；圖 b為工作臺旋轉(zhuǎn)一角度，縱向進給磨削錐度不大的外圓錐面；圖 c和 d為橫向進給磨削（切入磨削）錐度較大，但較短的外圓錐面，圖 c為砂輪架傾斜一角度，圖 d為工件頭架傾斜一角度；圖 e為內(nèi)圓磨具磨內(nèi)孔，若要磨錐孔，工件頭架應(yīng)傾斜一角度。 典型機床的加工范圍 ? 圖 外圓磨床和萬能磨床的加工示意圖 典型機床的加工范圍 ? 6. 齒輪加工機床 ? 加工齒輪齒形的機床叫齒輪加工機床。按照加工原理，齒形加工可以分為成形法和展成法兩大類，成形法是利用與被加工齒輪齒槽形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒形，通常在普通銑床上進行，如圖 ；展成法是利用齒輪嚙合（或齒輪與齒條嚙合）原理，將其中的一個作為刀具，在嚙合的過程中進行加工。用展成法加工的機床主要有滾齒機、插齒機、刨齒機、剃齒機、珩齒機、磨齒機等，后三種通常用于齒形的精加工。圖 118所示為滾齒加工，滾齒機主要用于滾切直齒和斜齒圓柱齒輪及蝸輪。床身 1上固定立柱 2，刀架溜板 3可沿立柱上的導軌作垂直方向的移動，以實現(xiàn)滾刀的軸向進給。滾刀安裝在刀桿 4上，可調(diào)整其傾斜角度。工件安裝在工作臺的心軸 7上，并支承在支架 6的孔中，由工作臺帶動作旋轉(zhuǎn)運動。滾刀的旋轉(zhuǎn)是主運動；滾刀與工件之間的嚙合是展成運動，由機床的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈實現(xiàn)；滾刀沿軸向的移動是進給運動；此外，在滾斜齒輪時，還必須有一個附加的轉(zhuǎn)動即差動運動。 典型機床的加工范圍 ? 圖 直齒圓柱齒輪的成形銑削 典型機床的加工范圍 ? 圖 滾齒加工 典型機床的加工范圍 ? 7. 擠壓加工機床 ? 擠壓是迫使金屬塊料產(chǎn)生塑性流動，通過凸模與凹模間的間隙或凹模出口，制造空心或斷面比毛坯斷面要小的零件的一種工藝方法。如果毛坯不經(jīng)加熱就進行擠壓，便稱為冷擠壓。冷擠壓是無切屑、少切屑零件加工工藝之一，所以是金屬塑性加工中一種先進的工藝方法。如果將毛坯加熱到再結(jié)晶溫度以下的溫度進行擠壓，便稱為溫擠壓。溫擠壓仍具有少無切屑的優(yōu)點。 ? 刀具材料 ? 刀具幾何角度 ? 刀具種類及其選用 ? 砂輪 ? 切削過程就是刀具從工件表面上切除多余的材料。根據(jù)工件和機床的不同，刀具也有不同的類型、結(jié)構(gòu)、材料和幾何參數(shù)。 刀具材料 ? 1. 刀具材料應(yīng)具備的性能 ? 所謂機械加工的實質(zhì)就是，用比工件材料硬的刀具，在機械能和機械力的作用下，切除多余的材料。刀具工作時除了要承受很大的壓應(yīng)力外，還要承受與工件和切屑間的強烈摩擦而產(chǎn)生的高溫。刀具材料的切削性能對刀具的使用壽命、生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量和生產(chǎn)成本影響很大，因此必須合理選用。刀具材料的性能應(yīng)滿足以下基本要求： ? (1)硬度和耐磨性 刀具材料的硬度應(yīng)比工件材料的硬度高，一般常溫硬度要求 60HRC以上。刀具材料應(yīng)具有較高的耐磨性。材料硬度越高，耐磨性也越好。刀具材料含有耐磨的合金碳化物越多、晶粒越細、分布越均勻，則耐磨性越好。 刀具材料 ? (2)強度和韌性 刀具材料必須有足夠的強度和韌性，以便在承受振動和沖擊時不產(chǎn)生崩刃和折斷。 ? (3)耐熱性 刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。 ? (4)工藝性 為便于制造，刀具材料應(yīng)具備較好的可加工性（焊接、鍛、軋、熱處理、切削和磨削等）。 ? (5)經(jīng)濟性 經(jīng)濟性是評價刀具材料的重要指標之一，刀具材料的價格應(yīng)低廉，便于推廣。但有些材料雖單件成本很高，但因其使用壽命長，分攤到每個工件上的成本不一定很高。 刀具材料 ? 2. 常用刀具材料 ? (1)高速鋼 ? 高速鋼是含有 W、 Mo、 Cr、 V等合金元素較多的合金工具鋼。它所允許的切削速度比碳素工具鋼及合金工具鋼高 1～ 3倍，故稱為高速鋼。高速鋼具有較高的耐熱性，在 500～ 650176。 C時仍能切削。高速鋼還具有高的強度、硬度（ 63～ 70HRC）和耐磨性，另外，其熱處理變形小、能鍛易磨，是一種綜合性能好、應(yīng)用最廣泛的刀具材料。特別適合制造結(jié)構(gòu)復雜的成形刀具、鉆頭、滾刀、拉刀和螺紋刀具等。由于高速鋼的硬度、耐磨性、耐熱性不及硬質(zhì)合金，因此只適于制造中、低速切削的各種刀具。高速鋼分兩大類：普通高速鋼和高性能高速鋼，常用高速鋼的化學成分、性能和用途見表 。切削一般材料可選用普通高速鋼，其中 W18Cr4V過去國內(nèi)用得多，目前國內(nèi)外大量使用的是W6Mo5Cr4V2；切削難加工材料時可選用高性能高速鋼。 刀具材料 刀具材料 ? (2)硬質(zhì)合金 ? 硬質(zhì)合金是由高硬度的難熔金屬碳化物 (如 WC、 TiC、 TaC、NbC等 )和金屬粘結(jié)劑（如 Co、 Ni、 Mo等）經(jīng)粉末冶金方法制成的。硬質(zhì)合金的硬度、特別是高溫硬度、耐磨性、耐熱性都高于高速鋼，硬質(zhì)合金的常溫硬度可達 89～ 93HRA（高速鋼為 83～ ），在 800176。 C～ 1000176。 C時仍能進行切削。硬質(zhì)合金的切削性能優(yōu)于高速鋼，刀具耐用度也比高速鋼高幾倍到幾十倍，在相同耐用度時，切削速度可提高 4～ 10倍。但硬質(zhì)合金較脆，抗彎強度低，韌性也很低。 刀具材料 刀具材料 ? (3)其它刀具材料 ? 1）陶瓷 陶瓷是以氧化鋁（ Al2O3）或以氮化硅（ Si3N4）為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。陶瓷刀具比硬質(zhì)合金具有更高的硬度和耐熱性，在 1200176。 C的溫度下仍能切削，切削速度更高，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點是性脆，抗沖擊韌性差，抗彎強度低。 ? 2）人造金剛石 天然金剛石是自然界最硬的材料。耐磨性極好，但價格昂貴，主要用于制造加工精度和表面粗糙度要求極高的零件的刀具，如加工磁盤、激光反射鏡等。人造金剛石是除天然金剛石外最硬的材料，多用于有色金屬及非金屬材料的超精加工以及作磨料用。金剛石是碳的同素異形體，與碳易親合，故金剛石刀具不宜加工含有碳的黑色金屬。 ? 3）立方氮化硼（ CBN） 由六方氮化硼（白石墨）在高溫高壓下轉(zhuǎn)化而成的。立方氮化硼刀具硬度與耐磨性僅次于金剛石。它的耐熱性可達 1300℃ ，化學穩(wěn)定性很高，在高溫下與大多數(shù)鐵族金屬都不起化學反應(yīng)。一般用于高硬度、難加工材料的精加工。 刀具幾何角度 ? 1. 刀具切削部分的組成 ? 金屬切削刀具的種類很多，但它們參加切削的部分具有相同的幾何特征，為方便起見，以外圓車刀為例，給出刀具幾何參數(shù)方面的有關(guān)定義。如圖 ，車刀由切削部分和刀柄（用于裝夾）兩部分構(gòu)成。切削部分由三個面、兩條切削刃和一個刀尖組成。 ? (1)前刀面（ Aγ） 切削過程中切屑流出所經(jīng)過的刀具表面。 ? (2)后刀面（ Aα） 切削過程中與工件過渡表面相對的刀具表面。 ? (3)副后面（ A39。γ） 切削過程中與工件已加工表面相對的刀具表面。 ? (4)主切削刃（ s） 前刀面與后刀面的交線。它擔負主要的切削工作。 ? (5)副切削刃（ s39。）前刀面與副后面的交線。它配合主切削刃完成切削工作。 ? (6)刀尖 主切削刃與副切削刃連接處的一小段切削刃。為了改善刀尖的切削性能，常將刀尖磨成直線或圓弧形過渡刃。 刀具幾何角度 ? 圖 車刀的組成 刀具幾何角度 ? 2. 刀具切削部分的幾何角度 ? 與一般刀具相同，要進行切削加工，刀具必須具有切削角度。定義刀具的幾何角度需要建立參考系。在刀具設(shè)計、制造、刃磨、測量時用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系稱為標注角度參考系或靜止參考系。在此參考系中定義的角度稱為刀具的標注角度。以下主要介紹刀具靜止參考系中常用的正交平面參考系。 ? （ 1）正交平面參考系 ? 正交平面參考系是由基面 Pr、切削平面 Ps和正交平面 Po三個平面組成的空間直角坐標系，如圖 。 刀具幾何角度 ? 圖 正交平面參考系 刀具幾何角度 ? ① 基面 Pr 指過主切削刃上的選定點，垂直于主運動方向的平面。車刀切削刃上各點的基面都平行于車刀的安裝面（即底面）。安裝面是刀具制造、刃磨、測量時的定位基面。通常，切削刃上各點的基面在空間的方位都不同，因此必須確定一個選定點，下述的切削平面、正交平面同。 ? ②切削平面 指過主切削刃上的選定點，與主切削刃相切，并垂直于該點基面的平面（即與工件過渡表面相切的面）。 ? ③正交平面 PO 指過主切削刃選定點，同時垂直于基面與切削平面的平面。 刀具幾何角度 ? （ 2）刀具的標注角度 ? 如圖 ，在正交平面內(nèi)標注的角度 ? ①前角 γo 是指前刀面與基面之間的夾角。前面與基面平行時前角為零；刀尖位于前刀面最高點時，前角為正；刀尖位于前刀面最低點時，前角為負。前角對刀具切削性能影響很大。 ? ②后角 αo 是指后刀面與切削平面之間的夾角。刀尖位于后刀面最前點時，后角為正；刀尖位于后刀面最后點時，后角為負。后角的主要作用是減小后刀面與過渡表面間的摩擦。 ? ③楔角 βo 前刀面與后刀面的夾角。是由前角后角得到的派生角。 刀具幾何角度 ? 圖 正交平面參考系標注角度 刀具幾何角度 ? （ 3）刀具的工作角度 ? 以上是在靜止參考系中討論刀具的標注角度，實際上，在切削加工中，