1、機械制造技術基礎機械制造技術基礎參考教材：參考教材：n機械制造技術基礎，賈振元、王福吉主編，科機械制造技術基礎，賈振元、王福吉主編，科學出版社，學出版社，2011n機械制造技術基礎（第機械制造技術基礎（第3版），盧秉恒主編，版），盧秉恒主編，機械工業出版社，機械工業出版社，2009n金屬切削原理（第金屬切削原理（第2版），陳日曜主編，機械版），陳日曜主編，機械工業出版社，工業出版社，2009緒緒 論論n制造業與制造技術制造業與制造技術n零件與機器零件與機器n單工序與制造系統單工序與制造系統n本課程的內容與學習方法本課程的內容與學習方法零件的成形原理零件的成形原理1 1、質量變化、質量變化m m

2、0 0的制造過程的制造過程n去除成形：切削加工、磨削加工、電加工、去除成形：切削加工、磨削加工、電加工、三束加工等。三束加工等。n切削加工切削加工通過刀具和工件之間的相對運動及力的作用通過刀具和工件之間的相對運動及力的作用實現。實現。切削過程中有力、熱、變形、振動、磨損等切削過程中有力、熱、變形、振動、磨損等現象發生。現象發生。這些運動和現象的綜合決定了零件最終獲得這些運動和現象的綜合決定了零件最終獲得的幾何形狀及表面質量。的幾何形狀及表面質量。2 2、質量變化、質量變化m m0 0的制造過程的制造過程n受迫成形：受迫成形：鑄造、壓力加工、模具成形等。鑄造、壓力加工、模具成形等。n模具成形模具

3、成形現代工業產品的現代工業產品的6090需要使用模具加需要使用模具加工。工。模具成形制品適合于大批量生產。模具成形制品適合于大批量生產。模具制造一般是單件或小批量生產。模具制造一般是單件或小批量生產。3 3、質量變化、質量變化m m0 0的制造過程的制造過程n堆積成形：焊接、涂覆、快速成形、堆積成形：焊接、涂覆、快速成形、3D3D打印等。打印等。n快速成形快速成形零件是通過材料逐漸累加成形，可以成形任意零件是通過材料逐漸累加成形，可以成形任意復雜形狀的零件，而無需刀具、夾具等生產準復雜形狀的零件，而無需刀具、夾具等生產準備活動。備活動。快速原型技術（快速原型技術（RPRP）基于基于RPRP的快

4、速模具制造技術的快速模具制造技術3D3D打印打印第第1 1章章 機械加工方法與切削機床機械加工方法與切削機床學習目的與要求：學習目的與要求：（1 1）熟悉傳統加工方法的加工范圍。）熟悉傳統加工方法的加工范圍。（2 2）熟悉主要加工機床的類型、結構及其加工）熟悉主要加工機床的類型、結構及其加工工藝特點。工藝特點。（3 3）了解各種刀具的結構和用途。）了解各種刀具的結構和用途。（4 4）了解機床的分類和型號編制方法。）了解機床的分類和型號編制方法。（5 5）熟悉機床的傳動方法和傳動鏈。）熟悉機床的傳動方法和傳動鏈。（6 6）了解特種加工與常規切削加工的區別。）了解特種加工與常規切削加工的區別。（7

5、 7）了解特種加工的原理、特點和應用范圍。）了解特種加工的原理、特點和應用范圍。機械加工機械加工通過機床利用工具去除毛坯上多余通過機床利用工具去除毛坯上多余的材料，獲得零件所需的形狀、尺寸和表面質的材料，獲得零件所需的形狀、尺寸和表面質量。量。也就是通過刀具和工件之間力的作用以及相對運也就是通過刀具和工件之間力的作用以及相對運動去除材料形成工件表面。動去除材料形成工件表面。n主（切削）運動：施加力的作用去除材料。主（切削）運動：施加力的作用去除材料。n進給運動：通過相對運動形成所需要的工件表進給運動：通過相對運動形成所需要的工件表面。面。機械加工方法機械加工方法運動關系和工具形式運動關系和工具

6、形式1.1 1.1 傳統切削加工方法與切削機床傳統切削加工方法與切削機床 1.1.1 1.1.1 車削與車床車削與車床 1 1、車削加工、車削加工n最基本的機械加工方法。最基本的機械加工方法。n以工件旋轉作為主運動，通過刀具對工件實現以工件旋轉作為主運動，通過刀具對工件實現不同的進給運動，獲得不同的工件形狀。不同的進給運動，獲得不同的工件形狀。n主要形成回轉表面，也可以加工平面。主要形成回轉表面，也可以加工平面。 刀具沿平行于工件旋轉軸線進給運動，形成內、刀具沿平行于工件旋轉軸線進給運動，形成內、外圓柱面。外圓柱面。刀具沿與軸線相交的斜線進給運動，形成內、刀具沿與軸線相交的斜線進給運動，形成內

7、、外圓錐面。外圓錐面。刀具沿一條曲線進給運動，形成特定的旋轉曲刀具沿一條曲線進給運動，形成特定的旋轉曲面。面。車削還可以加工螺紋面、端平面、偏心軸等。車削還可以加工螺紋面、端平面、偏心軸等。n工藝特點工藝特點適用范圍廣泛。適用范圍廣泛。容易保證被加工零件各表面的位置精度。容易保證被加工零件各表面的位置精度。可用于有色金屬零件的精加工。可用于有色金屬零件的精加工。切削過程比較平穩（切削力穩定、慣性小、沖切削過程比較平穩（切削力穩定、慣性小、沖擊小）。擊小）。生產成本較低。生產成本較低。加工的萬能性好。加工的萬能性好。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度普通車削：普通車削：IT8IT8IT7

8、IT7，Ra6.3Ra6.31.61.6m(m(4 46)6)。精密車削：精密車削：IT6IT6IT5IT5，Ra0.4Ra0.40.10.1m(m(8 810)10)。超精密車削：超精密車削：Ra0.04Ra0.04m(m(1111以上以上) )。2、車床、車床臥式車床，立式車床，轉塔車床，自動和半自動臥式車床，立式車床，轉塔車床，自動和半自動車床，仿形車床，數控車床等。車床，仿形車床，數控車床等。臥式車床：中小型零件加工。臥式車床：中小型零件加工。立式車床：大型或重型零件加工。立式車床：大型或重型零件加工。轉塔車床：形狀比較復雜的小型零件加工，不轉塔車床：形狀比較復雜的小型零件加工，不能加

9、工螺紋。能加工螺紋。圖圖1.2 CA6140普通型臥式車床普通型臥式車床1、11-床腿；床腿；2-進給箱；進給箱；3-主軸箱；主軸箱；4-床鞍；床鞍；5-中滑板；中滑板；6-刀架；刀架；7-回轉盤回轉盤8-小滑板；小滑板；9-尾座；尾座；10-床身；床身；12-光杠；光杠；13-絲杠；絲杠；14-溜板箱溜板箱圖圖1.4 1.4 普通轉塔車床及加工零件普通轉塔車床及加工零件1-1-主軸箱主軸箱 2-2-前刀架前刀架 3-3-床身床身 4-4-前刀架溜板箱前刀架溜板箱 5-5-轉塔刀架轉塔刀架1.1.2 1.1.2 銑削與銑床銑削與銑床1 1、銑削加工、銑削加工n以刀具的旋轉作為主運動，工件通過裝

10、夾在以刀具的旋轉作為主運動，工件通過裝夾在機床的工作臺上完成進給運動。機床的工作臺上完成進給運動。普通銑削一般加工平面、溝槽面等。普通銑削一般加工平面、溝槽面等。采用成形銑刀可以加工特定的曲面，如銑削采用成形銑刀可以加工特定的曲面，如銑削齒輪等。齒輪等。數控銑床通過控制幾個軸按一定關系聯動，數控銑床通過控制幾個軸按一定關系聯動，采用球頭銑刀，可以加工復雜曲面，如模具采用球頭銑刀，可以加工復雜曲面，如模具型腔、葉輪葉片等。型腔、葉輪葉片等。n銑削方式銑削方式按照完成切削的銑刀刀刃區分：按照完成切削的銑刀刀刃區分：周銑：由銑刀的外圓面刀刃完成加工表面。周銑：由銑刀的外圓面刀刃完成加工表面。端銑：由

11、銑刀的端面刀刃完成加工表面。端銑：由銑刀的端面刀刃完成加工表面。加工特點：加工特點：端銑：加工質量好，多用于大平面銑削。端銑：加工質量好，多用于大平面銑削。周銑：適應性強，多用于小平面、溝槽和成形周銑：適應性強，多用于小平面、溝槽和成形面銑削。面銑削。按照銑削（周銑）時主運動速度方向與工件進給按照銑削（周銑）時主運動速度方向與工件進給方向的相同或相反區分：方向的相同或相反區分：順銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動順銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動方向相同。方向相同。缺點：切削力容易使工件和工作臺一起向前竄動，缺點：切削力容易使工件和工作臺一起向前竄動，進給量突然增大引起打滑；銑削有硬

12、皮的鑄件進給量突然增大引起打滑；銑削有硬皮的鑄件和鍛件時，首先接觸工件外皮，加劇刀具的磨和鍛件時，首先接觸工件外皮，加劇刀具的磨損。損。逆銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動逆銑：銑削的主運動速度方向與工件進給運動方向相反。方向相反。缺點：切削厚度從零逐漸開始增大，切削之初存缺點：切削厚度從零逐漸開始增大，切削之初存在切削刃在加工表面的擠壓滑行過程，加劇刀在切削刃在加工表面的擠壓滑行過程，加劇刀具的磨損；逆銑將工件上抬，易引起振動。具的磨損；逆銑將工件上抬，易引起振動。生產中多采用逆銑。生產中多采用逆銑。n工藝特點工藝特點多刃切削，生產率較高。多刃切削，生產率較高。斷續切削，散熱條件較好。斷

13、續切削，散熱條件較好。應用范圍廣泛。應用范圍廣泛。銑刀刀齒的切入切出形成沖擊，切削過程容易銑刀刀齒的切入切出形成沖擊，切削過程容易產生振動，限制表面質量的提高。產生振動，限制表面質量的提高。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度普通銑削：普通銑削：IT8IT7，Ra6.31.6m(46)。高速銑削：高速銑削：IT6以上，以上， Ra0.80.4m(78)以上。以上。2、銑床、銑床升降臺式銑床，床身式銑床，龍門銑床，工具銑升降臺式銑床，床身式銑床，龍門銑床，工具銑床，仿形銑床，數控銑床等。床，仿形銑床，數控銑床等。升降臺式銑床：工作臺升降，單件小批量中小升降臺式銑床：工作臺升降，單件小批量中

14、小型零件加工。型零件加工。床身式銑床：刀具升降，大批量中等尺寸零件床身式銑床：刀具升降，大批量中等尺寸零件加工。加工。龍門銑床：大型零件加工。龍門銑床：大型零件加工。圖圖1.10 立式升降臺銑床立式升降臺銑床1-立銑頭立銑頭 2-主軸主軸 3-工作臺工作臺 4-床鞍床鞍 5-升降臺升降臺圖圖1.8 臥式升降臺銑床臥式升降臺銑床1-床身床身 2-懸臂懸臂 3-銑刀心軸銑刀心軸 4-掛架掛架 5-工作臺工作臺 6-床鞍床鞍 7-升降臺升降臺 8-底座底座圖圖1.11 雙軸圓形工作臺銑床雙軸圓形工作臺銑床1-主軸主軸 2-立柱立柱 3-圓工作臺圓工作臺 4-滑座滑座 5-底座底座圖圖1.9 萬能升降

15、臺銑床萬能升降臺銑床 圖圖1.12 龍門銑床龍門銑床1-床身床身 2、8-臥銑頭臥銑頭 3、6-立銑頭立銑頭 4-立柱立柱 5-橫梁橫梁 7-控制器控制器 9-工作臺工作臺1.1.3 1.1.3 刨削與刨床刨削與刨床1 1、刨削、刨削n刀具的往復直線運動作為主運動，垂直于主刀具的往復直線運動作為主運動，垂直于主切削運動方向的刀具與工件之間的相對移動切削運動方向的刀具與工件之間的相對移動為進給運動。為進給運動。n工藝特點工藝特點機床與刀具簡單，加工成本低。加工精度低，生機床與刀具簡單，加工成本低。加工精度低，生產率低。產率低。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度普通刨削：普通刨削：IT8I

16、T7，Ra6.31.6m(46)。精密刨削：平面度精密刨削：平面度0.02/1000，Ra0.80.4m(78)。2、刨床、刨床牛頭牛頭刨床刨床：中小型工件的單件生產。：中小型工件的單件生產。龍門龍門刨床刨床：加工大型工件。：加工大型工件。插床：可以看成立式的牛頭刨床，可以加工工插床：可以看成立式的牛頭刨床，可以加工工件的內表面如鍵槽、花鍵槽、多邊形孔等，還件的內表面如鍵槽、花鍵槽、多邊形孔等，還可加工漸開線齒輪齒面。可加工漸開線齒輪齒面。圖圖1.16 插床插床圖圖1.15 牛頭刨床牛頭刨床圖圖1.14 龍門刨床龍門刨床1.1.4 1.1.4 鉆削與鉆床鉆削與鉆床1 1、鉆削加工、鉆削加工鉆削

17、是最常用的孔加工方法，鉆頭的旋轉運動為鉆削是最常用的孔加工方法，鉆頭的旋轉運動為主運動，鉆頭的軸向運動為進給運動。主運動，鉆頭的軸向運動為進給運動。單件小批量生產單件小批量生產中小型零件中小型零件DD13,13,臺式鉆床加工。臺式鉆床加工。中小型零件中小型零件1313DD50,50,立式鉆床加工。立式鉆床加工。大型零件，搖臂鉆床加工。大型零件，搖臂鉆床加工。大批量生產中，采用鉆模、多軸鉆或組合機大批量生產中，采用鉆模、多軸鉆或組合機床加工。床加工。精度高和表面質量要求高的小孔，在鉆削后精度高和表面質量要求高的小孔，在鉆削后常常采用擴孔（擴孔鉆頭）和鉸孔（鉸刀）常常采用擴孔（擴孔鉆頭）和鉸孔（鉸

18、刀）進行半精加工和精加工。進行半精加工和精加工。圖圖1.20 分屑槽分屑槽n工藝特點工藝特點（1）鉆孔）鉆孔加工精度低，表面質量差，用于粗加工。加工精度低，表面質量差，用于粗加工。容易產生容易產生“引偏引偏”。排屑困難。排屑困難。不易散熱。不易散熱。圖圖1.18 鉆孔引偏鉆孔引偏圖圖1.19 減少引偏的措施減少引偏的措施（2）擴孔）擴孔半精加工，鉸孔前的預加工。半精加工，鉸孔前的預加工。剛性較好。剛性較好。導向性較好。導向性較好。切削條件較好。切削條件較好。（3）鉸孔）鉸孔精加工。精加工。剛性和導向性好，容易保證孔的尺寸精度和形剛性和導向性好，容易保證孔的尺寸精度和形狀精度。狀精度。不能校正原

19、有孔的軸線偏斜。不能校正原有孔的軸線偏斜。鉆鉆-擴擴-鉸不能保證孔與孔之間的尺寸精度和位鉸不能保證孔與孔之間的尺寸精度和位置精度。置精度。2、鉆床、鉆床鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、锪鉆等。鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、锪鉆等。臺式鉆床，立式鉆床，搖臂鉆床，深孔鉆床，中臺式鉆床，立式鉆床，搖臂鉆床，深孔鉆床，中心孔鉆床等。心孔鉆床等。圖圖1.21 鉆床的加工方法鉆床的加工方法臺式鉆床：小型零件的單件小批量加工。臺式鉆床：小型零件的單件小批量加工。立式鉆床：中小型零件的單件小批量加工。立式鉆床：中小型零件的單件小批量加工。搖臂鉆床：大中型零件的單件小批量加工。搖臂鉆床：大中型零件的單件小批量加工。圖圖1.2

20、2 立式鉆床立式鉆床 圖圖1.23 搖臂鉆床搖臂鉆床 1.1.5 1.1.5 鏜削與鏜床鏜削與鏜床1 1、鏜削加工、鏜削加工n鏜床鏜孔：鏜刀隨鏜桿一起轉動，形成主切削鏜床鏜孔：鏜刀隨鏜桿一起轉動，形成主切削運動，工件軸向移動為進給運動。運動，工件軸向移動為進給運動。n車床鏜孔：工件旋轉形成主切削運動，刀具軸車床鏜孔：工件旋轉形成主切削運動，刀具軸向移動為進給運動。向移動為進給運動。n工藝特點工藝特點（1）加工箱體、機座、支架等大型零件上已有）加工箱體、機座、支架等大型零件上已有預孔的孔和孔系。預孔的孔和孔系。（2） 可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔和可有效地校正原孔的軸線偏斜，保證孔和孔系的

21、位置精度。孔系的位置精度。（3）能獲得較高的精度和較低的表面粗糙度。）能獲得較高的精度和較低的表面粗糙度。（4）加工范圍廣泛。）加工范圍廣泛。（5）加工效率低。）加工效率低。2、鏜床、鏜床臥式鏜床，坐標鏜床，金剛鏜床等。臥式鏜床，坐標鏜床，金剛鏜床等。圖圖1.26 臥式鏜床臥式鏜床圖圖1.27 立式單柱坐標鏜床立式單柱坐標鏜床n擴孔、鉸孔與鏜孔的區別擴孔、鉸孔與鏜孔的區別擴孔、鉸孔無法提高原底孔軸線的位置精度和擴孔、鉸孔無法提高原底孔軸線的位置精度和直線度。直線度。鏜孔后的軸線以鏜桿的回轉軸線決定，因此可鏜孔后的軸線以鏜桿的回轉軸線決定，因此可以校正原底孔軸孔軸線的位置精度。以校正原底孔軸孔軸

22、線的位置精度。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度鉆孔：鉆孔：IT10IT10，Ra12.5Ra12.56.36.3m(m(3)3)擴孔：擴孔：IT10IT10IT9IT9，Ra6.3Ra6.33.23.2m(m(4)4)鉸孔：鉸孔：IT9IT9IT6IT6，Ra1.6Ra1.60.40.4m(m(6 68)8)鏜孔：鏜孔：IT9IT9IT7IT7，Ra1.6Ra1.60.80.8m(m(6 67)7)1.1.6 1.1.6 磨削與磨床磨削與磨床1 1、磨削加工、磨削加工n磨削是通過砂輪或其他磨具對工件進行加工，磨削是通過砂輪或其他磨具對工件進行加工，砂輪的旋轉運動是主運動，砂輪與工件之

23、間砂輪的旋轉運動是主運動，砂輪與工件之間的相對直線移動為進給運動。的相對直線移動為進給運動。n磨削方式主要有外圓磨削、內圓磨削和平面磨削方式主要有外圓磨削、內圓磨削和平面磨削。磨削。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度 IT6以上，以上，Ra0.8m（8），最高可達，最高可達Ra0.01m（12以上）以上）。n工藝特點工藝特點磨削過程是磨粒對工件表面的切削、刻劃和滑磨削過程是磨粒對工件表面的切削、刻劃和滑擦三種作用的綜合效應。擦三種作用的綜合效應。砂輪具有自銳性，但也需要修整。砂輪具有自銳性，但也需要修整。加工精度高，表面粗糙度小。加工精度高，表面粗糙度小。可加工高硬度材料，往往作為最終

24、加工工序。可加工高硬度材料，往往作為最終加工工序。磨削溫度高，由于產生熱量大，需要充分的磨磨削溫度高，由于產生熱量大，需要充分的磨削液冷卻，否則會產生燒傷，降低工件表面質削液冷卻，否則會產生燒傷，降低工件表面質量。量。徑向磨削分力大。徑向磨削分力大。2、磨床、磨床外圓磨床，內圓磨床，平面磨床，工具磨床，專外圓磨床，內圓磨床，平面磨床，工具磨床，專門化磨床等。門化磨床等。圖圖1.31 M1432A型萬能外圓磨床型萬能外圓磨床 特點：工件置于砂輪和導輪之間并特點：工件置于砂輪和導輪之間并用托板支承定位，工件中心略高于兩用托板支承定位，工件中心略高于兩輪中心的連線，在導輪的摩擦力作用輪中心的連線，在

25、導輪的摩擦力作用下旋轉下旋轉 分類：縱磨法（貫穿磨法）和橫磨分類：縱磨法（貫穿磨法）和橫磨法（切入磨法）法（切入磨法）無心磨削示意圖無心磨削示意圖無心磨削無心磨削圖圖1.35 普通內圓磨床普通內圓磨床圖圖1.36 臥軸矩臺平面磨床臥軸矩臺平面磨床 1.2 1.2 曲面加工方法與加工機床曲面加工方法與加工機床1.2.1 1.2.1 齒輪齒面加工與加工機床齒輪齒面加工與加工機床1 1、齒輪齒面加工方法、齒輪齒面加工方法n齒面形成方法齒面形成方法成形法成形法在普通銑床上采用成形銑刀實現齒輪齒面加工，在普通銑床上采用成形銑刀實現齒輪齒面加工，銑刀的旋轉運動為主運動，銑刀的直線移動銑刀的旋轉運動為主運動

26、，銑刀的直線移動為進給運動。為進給運動。展成法展成法展成法加工齒面的典型機床是滾齒機，滾刀旋轉展成法加工齒面的典型機床是滾齒機，滾刀旋轉形成主運動，滾刀沿工件軸線方向的移動為進形成主運動，滾刀沿工件軸線方向的移動為進給運動。給運動。由滾刀的旋轉運動和工件的旋轉運動形成展成運由滾刀的旋轉運動和工件的旋轉運動形成展成運動關系，產生漸開線齒形，滾刀沿工件軸線方動關系，產生漸開線齒形，滾刀沿工件軸線方向進給向進給, ,實現直齒圓柱齒輪的加工。如果加工實現直齒圓柱齒輪的加工。如果加工斜齒圓柱齒輪，需要增加由刀架沿工件軸向移斜齒圓柱齒輪，需要增加由刀架沿工件軸向移動和工件附加旋轉運動組成的差動運動，產生動

27、和工件附加旋轉運動組成的差動運動，產生螺旋線齒長。螺旋線齒長。n加工方法與機床加工方法與機床（1 1）銑齒：銑床或銑齒機）銑齒：銑床或銑齒機（2 2）滾齒：滾齒機）滾齒：滾齒機（3 3）插齒：插齒機）插齒：插齒機（4 4）剃齒：剃齒機）剃齒：剃齒機（5 5）珩齒：珩齒機）珩齒：珩齒機（6 6）磨齒：磨齒機）磨齒：磨齒機（7 7）研齒：研齒機）研齒：研齒機圖圖1.38 盤狀和指狀銑刀銑齒盤狀和指狀銑刀銑齒圖圖1.41 滾齒加工滾齒加工 圖圖1.44 插齒加工插齒加工 圖圖1.47 剃齒原理剃齒原理 （a）帶齒芯的珩磨輪）帶齒芯的珩磨輪 （b）不帶齒芯的珩磨輪）不帶齒芯的珩磨輪圖圖1.49 珩磨輪

28、珩磨輪圖圖1.51 展成法磨齒展成法磨齒 圖圖1.50 成形法磨齒成形法磨齒 圖圖1.54 研齒原理研齒原理 2、齒面加工方法選擇、齒面加工方法選擇加工方法加工方法精度等級精度等級齒面表面粗齒面表面粗糙度糙度Ra/Ra/mm適用范圍適用范圍成形法成形法9 9級以下級以下6.33.2單件小批生產中加工直齒和螺旋齒輪及單件小批生產中加工直齒和螺旋齒輪及齒條齒條展展成成法法插齒插齒871.61.6各種批量生產中加工內外圓柱齒輪、雙各種批量生產中加工內外圓柱齒輪、雙聯齒輪、扇形齒輪、短齒條等，但插削聯齒輪、扇形齒輪、短齒條等，但插削斜齒只適用于大批量生產斜齒只適用于大批量生產滾齒滾齒873.21.6各

29、種批量生產中加工直齒、斜齒外嚙合各種批量生產中加工直齒、斜齒外嚙合圓柱齒輪和蝸輪圓柱齒輪和蝸輪剃齒剃齒760.80.4大批量生產中滾齒或插齒后未經淬火的大批量生產中滾齒或插齒后未經淬火的齒輪精加工齒輪精加工珩齒珩齒761.60.4大批量生產中高頻淬火后齒形精加工大批量生產中高頻淬火后齒形精加工磨齒磨齒630.80.2單件小批生產中淬硬或不淬硬齒形的精單件小批生產中淬硬或不淬硬齒形的精加工加工研齒研齒0.40.2淬硬齒輪的齒形精加工，可有效的減小淬硬齒輪的齒形精加工，可有效的減小齒面的齒面的RaRa值值1.2.2 復雜曲面加工與加工中心復雜曲面加工與加工中心n仿形銑削仿形銑削以原型作為靠模，加工

30、中仿形頭始終保持與原型以原型作為靠模，加工中仿形頭始終保持與原型曲面接觸，仿形頭的運動變換為電感量，信曲面接觸，仿形頭的運動變換為電感量，信號放大控制銑床三個軸的運動，形成刀具沿號放大控制銑床三個軸的運動，形成刀具沿曲面運動的軌跡，實現曲面的仿形加工。曲面運動的軌跡，實現曲面的仿形加工。n數控銑削數控銑削在數控銑床或加工中心上，通過在數控銑床或加工中心上，通過CAD/CAM系統系統編制的數控加工程序，控制球頭銑刀按曲面編制的數控加工程序，控制球頭銑刀按曲面坐標值逐點加工。在編程時要考慮刀具半徑坐標值逐點加工。在編程時要考慮刀具半徑補償，因為數控系統控制的是球頭銑刀球心補償，因為數控系統控制的是

31、球頭銑刀球心位置，而成形面是球頭銑刀切削刃運動的包位置，而成形面是球頭銑刀切削刃運動的包絡面。絡面。n加工中心加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，工件一次裝夾后備有刀庫，具有自動換刀功能，工件一次裝夾后能夠進行多工序加工的數控機床。能夠進行多工序加工的數控機床。特點特點1）工序集中。）工序集中。2）備有刀庫，能自動換刀。）備有刀庫，能自動換刀。3）加工精度高，生產效率高。）加工精度高，生產效率高。4）一些加工中心具有自動轉位工作臺。）一些加工中心具有自動轉位工作臺。分類分類n按機床的形態按機床的形態立式加工中心立式加工中心 臥式加工中心臥式加工中心龍門式加工中心龍門式加工中心 萬能加工中心萬能

32、加工中心n按運動和同時控制的坐標軸數按運動和同時控制的坐標軸數三軸二聯動三軸二聯動 三軸三聯動三軸三聯動四軸三聯動四軸三聯動 五軸四聯動五軸四聯動圖圖1.55 加工中心加工中心1.3 特種加工方法與加工機床特種加工方法與加工機床n特種加工特種加工利用化學、物理及其復合方法，利用化學、物理及其復合方法，將電、聲、光、熱、磁等物理能量及化學能將電、聲、光、熱、磁等物理能量及化學能量，或其組合乃至與機械能組合，直接施加量，或其組合乃至與機械能組合，直接施加在零件被加工的部位上，使材料被去除、變在零件被加工的部位上，使材料被去除、變形及改變性能等。形及改變性能等。 n特種加工方法的分類（按能量形式和作

33、用原理）特種加工方法的分類（按能量形式和作用原理） 1）電能與熱能作用方式：電火花成形與穿孔加工（）電能與熱能作用方式：電火花成形與穿孔加工（EDM），），電火花線切割加工（電火花線切割加工（WEDM），），電子束加工（電子束加工（EBM），），等等離子體加工（離子體加工（PAM）。）。2）電能與化學能作用方式：電解加工（電能與化學能作用方式：電解加工（ECM），），電鑄加工電鑄加工（ECM）。3）電化學能與機械能作用方式：電解磨削（）電化學能與機械能作用方式：電解磨削（ECG），），電化學電化學機械光整加工。機械光整加工。4）聲能與機械能作用方式：超聲波加工（聲能與機械能作用方式：超聲波加工

34、（USM）。）。5）光能與熱能作用方式：激光加工（光能與熱能作用方式：激光加工（LBM）。）。6）電能與機械能作用方式：離子束加工（）電能與機械能作用方式：離子束加工（IM）。）。7）液流能與機械能作用方式：水射流切割（液流能與機械能作用方式：水射流切割（WJC），），磨料水磨料水噴射加工（噴射加工（AWJC）。n特種加工方法的特點特種加工方法的特點1）工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬）工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度。度。2）可以直接利用電能、化學能、電化學能、聲）可以直接利用電能、化學能、電化學能、聲能、光能等能量對材料進行加工。能、光能等能量對材料進行加工。3）加工過程中的

35、機械力不明顯，工件很少產生）加工過程中的機械力不明顯，工件很少產生機械變形和熱變形，有助于提高工件的加工精機械變形和熱變形，有助于提高工件的加工精度和表面質量。度和表面質量。4）各種加工方法可以有選擇地復合成新的工藝）各種加工方法可以有選擇地復合成新的工藝方法，使生產效率大幅度地增長，加工精度也方法，使生產效率大幅度地增長，加工精度也相應提高。相應提高。5）每產生一種新的能源，就有可能產生一種新）每產生一種新的能源，就有可能產生一種新的特種加工方法。的特種加工方法。圖圖 1.56 電火花加工原理電火花加工原理1-床身床身 2-立柱立柱 3-工作臺工作臺 4-工件電極工件電極 5-工具電極工具電

36、極6-進給機構進給機構 7-工作液工作液 8-脈沖電源脈沖電源 9-工作液循環過濾系統工作液循環過濾系統 1.3.1 電火花加工（放電加工）電火花加工（放電加工）利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產生利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產生的高溫，熔蝕工件材料實現加工。的高溫，熔蝕工件材料實現加工。圖圖1.57 電火花線切割加工機床的工作原理電火花線切割加工機床的工作原理1-貯絲筒貯絲筒 2-工作臺工作臺X-Y向驅動電動機向驅動電動機3-導輪導輪 4-電極絲電極絲 5-工件工件 -脈沖電源脈沖電源n電火花加工的特點電火花加工的特點1）適合于加工用普通機械加工方法難以加工的）適合于加工用普

37、通機械加工方法難以加工的各種導電材料。材料的可加工性幾乎與其機械各種導電材料。材料的可加工性幾乎與其機械性能（硬度、脆性、熱處理狀況等）無關。性能（硬度、脆性、熱處理狀況等）無關。2）工具電極與工件之間沒有接觸式相對運動，）工具電極與工件之間沒有接觸式相對運動，加工時不存在宏觀作用力，適用于低剛度工件加工時不存在宏觀作用力，適用于低剛度工件和微細結構的加工。和微細結構的加工。3）工具電極不需要比工件材料硬，工具電極制）工具電極不需要比工件材料硬，工具電極制造比較容易。造比較容易。4）脈沖電極持續時間極短，材料被加工表面受）脈沖電極持續時間極短，材料被加工表面受熱影響范圍小。熱影響范圍小。5）生產效率低于機械加工。）生產效率低于機械加工。6）加工過程中電極有損耗，影響成形精度。）加工過程中電極有損耗，影響成形精度。圖圖1.58 電解加工原理電解加工原理1-直流電源直流電源 2-工件工件 3-工具電極工具電極 4-電解液電解液 5-進給機構進給機構1.3.2 電解加工電解加工利用金屬在電解液中陽極溶解的電化學原理對工利用金屬在電解液中陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工。件進行成形加工。n電解加工的特點電解加工的特點1）可加工難加工材料。）可加工難加工材料。2）加工效率較高。）加工效率較高。3）工具電極理論上無損耗，可長期使用。）工具電極理論上無損耗，可長期使用。4）加工