機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)之金屬切削

一、金屬切削機(jī)床的類型：

（1）按加工性質(zhì)和所用刀具分類：分為車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床等12大類；

（2）按精度分類：分為普通精度、精密和高精度三種；

（3）按重量分類：分為一般機(jī)床、大型機(jī)床和重型機(jī)床。

二、常見金屬切削工藝

（1）車削

車削是以加工回轉(zhuǎn)體為主要加工目的。在車床上可以加工：外圓、端面、錐度、鉆孔、鉆中心孔、鏜孔、鉸孔、切斷、切槽、滾花、車螺紋、車成型面、繞彈簧等。

車床的用途

車削的工藝特點(diǎn)：

1.粗加工：經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT10，表面粗糙度在25-12.5之間; 精加工：經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)IT7左右，表面粗糙度Ra6.3-1.6之間。

2. 易于保證相互位置精度要求。一次裝夾可加工幾個(gè)不同的表面，避免安裝誤差。

3. 刀具簡單，制造、刃磨和安裝方便，容易選用合理的幾何形狀和角度，有利于提高生產(chǎn)率。

4. 應(yīng)用范圍廣泛，幾乎所有繞定軸心旋轉(zhuǎn)的內(nèi)外回轉(zhuǎn)體表面及端面，均可以用車削方法達(dá)到要求。

5. 可以用精細(xì)車的辦法實(shí)現(xiàn)有色金屬零件的高精度的加工（有色金屬的高精度零件不適合采用磨削）

（2）銑削

銑削的加工范圍

銑削的分類：

逆銑：銑刀旋向（或銑削力）與進(jìn)給方向相反

順銑：銑刀旋向與進(jìn)給方向一致

順銑和逆銑

銑削的工藝特點(diǎn)：

1.銑削加工的精度可達(dá)IT10-IT7，表面粗糙度可達(dá)6.3-1.6左右

2.生產(chǎn)效率高，銑刀是多刀齒刀具，銑削時(shí)有幾個(gè)刀齒同時(shí)參加切削，主運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn)，所以銑削的生產(chǎn)效率比刨削高。

3.容易產(chǎn)生振動(dòng)，銑刀的刀齒切入和切出時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，加工過程中切削面積和切削力變化較大。

4.刀齒的散熱條件較好，在刀具旋轉(zhuǎn)過程的不切削時(shí)間內(nèi)，刀具可以得到一定的冷卻。

5.與刨床相比，銑床價(jià)格高，適用于批量生產(chǎn)。

（3）刨削

刨削的加工范圍

刨削加工的工藝特點(diǎn)：

1.加工精度通常為：精刨：IT7-IT10，粗糙度Ra為6.3-1.6之間。

2.通用性好，刨床簡單、價(jià)格低、調(diào)整和操作簡便，刨刀形狀簡單，制造、刃磨方便。

3.生產(chǎn)率一般比較低，主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，返回行程不參加切削。

4.適用于單件小批生產(chǎn)。

（4）插削

插削的加工范圍

（5）鉆削

鉆削的加工范圍

鉆削的工藝特點(diǎn)：

1.鉆削屬于低精度（IT11-IT13）和高表面粗糙度的(Ra50-12.5)加工方法

2.容易產(chǎn)生“引偏”，是加工過程中由于鉆頭彎曲產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大、孔不圓等缺陷。原因是刀具呈細(xì)長狀，剛性較差。

3.排屑困難，鉆孔在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行，切下來的切屑沿刀具兩側(cè)的螺旋槽上升，容易與已經(jīng)加工出的表面發(fā)生摩擦和擠壓，刮傷已加工表面，降低表面質(zhì)量

4.切削熱不容易傳散，切削液難以傳到切削區(qū)。限制切削速度的提高

擴(kuò)孔：用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆出或鑄出、鍛出的孔進(jìn)行擴(kuò)大和提高精度的加工，稱為擴(kuò)孔。擴(kuò)孔余量小，切削比較平穩(wěn)，所以擴(kuò)孔精度比鉆孔高。其尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT10~IT9，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3~3.2mm。擴(kuò)孔可作為終加工，也可作為鉸孔前的預(yù)加工。

鉸孔：鉸孔適用于加工精度高、直徑不大孔的終加工。鉸孔余量小，切削平穩(wěn)。鉸孔尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8~IT6，表面粗糙度Ra值達(dá)1.6~0.4mm。

（6）鏜削：一般是指在鏜床上進(jìn)行的切削加工。

鏜孔加工的工藝特點(diǎn)：

1.鏜床主要用于加工大型工件或形狀復(fù)雜工件上的孔和孔系。例如變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等。

2.鏜孔尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8~IT7，表面粗糙度值一般為1.6～0.8mm。

3.鏜孔可以校正孔原有的軸線偏差或位置偏差。

（7）磨削

磨削加工的機(jī)床是磨床，刀具是砂輪；磨削加工可以磨削外圓、孔和平面，磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無心磨等幾種。

磨削的工藝特點(diǎn)：

1.磨削的精度高，IT6-IT5，粗糙度低，Ra0.8-0.2，砂輪表面有極多的切削刃同時(shí)參加切削。

2.可以加工一些難以加工的材料。如淬火鋼、高速鋼以及毛坯的清理。

3.切削速度高（30m/s以上）切削溫度高（1000℃以上）。使用冷卻液。

4.砂輪有自銳作用，這是其它刀具所不具備的。即磨粒不斷脫落，新的磨粒又是鋒利的。

5.磨削力的徑向分力較大，因此，在達(dá)到尺寸以后，還要進(jìn)行多次無進(jìn)給磨削。

常用的砂輪磨料的特性及用途