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金属切削机床的分类及应用
刨床及其应用
六、刨床及其应用
1.刨床的功能和运动
刨床主要用于加工外表面。刨床的主要功能是用刨刀刨削平面和沟槽，也可以加工成形面。刨刀的直线往复运动为主运动，工件的间歇移动为进给运动。根据刀具与工件相对运动方向的不同，刨削分为水平刨削和垂直刨削两种。水平刨削一般称为刨削，垂直刨削则称为插削。刨床类机床主要有龙门刨床、牛头刨床和悬臂刨床等。
六、刨床及其应用
2.刨床的组成
图1所示为B6065型牛头刨床。牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架，横梁、工作台、进刀机构、变速机构等组成。滑枕带动刀架和刀具做直线往复主运动，工作台带动工件做间歇进给运动，横梁可沿床身上的垂直导轨移动，以调整刀具与工件在垂直方向的相互位置，床身安装在底座上。
六、刨床及其应用
3.刨削加工
刨削是使刨刀相对于工件做水平直线往复运动的切削加工方法。刨削的主要加工范围是刨平面（如水平面、垂直面、斜面等）、刨沟槽（如直槽、T形槽、V形槽、燕尾槽等）和刨成形面，如图2所示。
六、刨床及其应用
3.刨削加工
1.工件的安装
工件的装夹方式应根据工件的大小、形状及加工面的位置进行选择。对于小型工件，一般选用机床用平口虎钳装夹；对于大、中型工件，可用螺钉压板直接安装在工作台上。
六、刨床及其应用
3.刨削加工
2.垂直面及斜面的刨削
垂直面是用刨刀垂直进给加工的，如图3所示。刨削时，把刀架转盘对准零刻度线；调整刀座，使刨刀相对于加工表面偏转一角度，让刨刀上端离开加工表面，减小刨刀切削刃对加工面的摩擦，手摇刀架上的手柄做垂直间歇进给即可加工垂直面。
刨削斜面与刨削垂直面相似，只需把刀架转盘转过一个要求的角度即可。例如，加工工件上60°的斜面时，可以使刀架转盘对准30°刻度线，然后手摇刀架上的手柄即可加工该斜面。
六、刨床及其应用
4.刨削的工艺特点
刨削加工的加工精度为IT9~IT7，如图4所示，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm，加工成本低。但刨削加工生产率低，适应范围窄，多用于单件小批量生产和修配。
插床及其应用
七、插床及其应用
1.插床的功能和运动
插床主要用于加工内表面。插床的主要功能是用来插键槽和花键槽等表面。插床是由牛头刨床演变而来的，插床实际上是立式牛头刨床，它与牛头刨床的主要区别在于其滑枕是直立的。插刀沿垂直方向做直线往复主运动，向下移动为工作行程，向上移动为空行程；工件可以沿纵向、横向、圆周三个方向做间歇进给运动。
七、插床及其应用
2.插床的组成
插床主要由床身、滑枕、刀架、圆工作台、上滑座、下滑座、分度装置及底座等组成，如图1所示。滑枕可以在小范围内调整角度，以便加工斜面及沟槽；工作台由下滑座、上滑座及圆工作台组成；下滑座及上滑座可带动圆工作台分别做横向进给及纵向进给；圆工作台可回转完成圆周进给和进行圆周分度。
七、插床及其应用
3.插削的工艺特点
插刀的刚度较低，插削时有冲击，因而插削加工质量较刨削低，其生产率也低于刨削。插削主要用于单件小批量加工零件的内表面，如键槽、方孔、多边形孔和花键孔等，如图2所示。
磨床及其应用
八、磨床及其应用
磨床是用砂轮或其他磨具对工件进行磨削加工的机床。磨削是指用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。磨削加工可以看成用砂轮代替刀具的切削加工。磨削是机械零件精密加工的主要方法之一，可以加工其他机床不能加工或很难加工的高硬度材料。磨削加工可以获得高精度和低表面粗糙度值的表面，一般情况下，它是机械加工的最后一道工序。磨床的种类很多，目前生产中应用较多的是外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床及专门化磨床等。
八、磨床及其应用
1.磨床的功能和运动
磨床的主要功能是磨削各种内外圆柱面、平面、成形面等，它是以砂轮回转主运动和各项进给运动合成为成形运动的。图1所示为磨削外圆时的运动情况，主运动为砂轮的高速回转运动；进给运动有三种，分别是工件的圆周进给运动、工件的纵向进给运动和砂轮的横向进给运动。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
1.外圆磨床
在外圆磨床中以普通外圆磨床和万能外圆磨床应用最广。普通外圆磨床主要用于磨削外圆柱面、外圆锥面及台阶端面等。它由砂轮架、头架、尾架、工作台及床身等组成，如图2所示。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
1.外圆磨床
砂轮装在砂轮架主轴的前端，由单独的电动机驱动做高速旋转主运动。工件装夹在头架及尾架的顶尖之间，由头架主轴带动其做圆周进给运动。头架与尾架均装在工作台上，工作台由液压传动系统带动沿床身导轨做往复直线进给运动。砂轮架可以通过液压系统或横向进给手轮使砂轮机动或手动横向进给。为了磨削外圆锥面，工作台由上、下两部分组成，上层工作台可在水平面内摆动±8°。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
2.内圆磨床
内圆磨床用于磨削各种圆柱孔和圆锥孔。内圆磨床由头架、砂轮架、工作台、内磨头、床身等主要部件组成，如图3所示。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
2.内圆磨床
头架固定在床身上，工件装夹在头架主轴前端的卡盘中，由头架主轴带动其做圆周进给运动。砂轮安装在砂轮架内的内磨头主轴上，由单独电动机驱动做高速旋转主运动。砂轮架安装在工作台上，工作台由液压传动系统带动做往复直线运动一次，则砂轮架横向进给一次。为了便于磨削圆锥孔，头架还可以绕垂直轴线转动一定角度。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
3.卧轴矩台平面磨床
图4所示为卧轴矩台平面磨床。卧轴矩台平面磨床的砂轮轴位于水平位置，磨削时砂轮的周边与工件的表面接触，磨床的工作台为矩形。
卧轴矩台平面磨床的加工范围较广，除了磨削水平面外，还可以用砂轮的端面磨削沟槽、台阶面等。磨削加工尺寸精度较高，表面粗糙度值较小。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
4.立轴圆台平面磨床
图5所示为立轴圆台平面磨床。立轴圆台平面磨床的砂轮轴位于垂直位置，磨床的工作台为圆形。
八、磨床及其应用
2.磨床的组成
4.立轴圆台平面磨床
立轴圆台平面磨床采用砂轮端面磨削工件，圆工作台的旋转为圆周进给运动，砂轮与工件的接触面积大。由于是连续磨削，没有卧轴矩台平面磨床工作台的换向时间损失，故生产率较高。但加工精度相对较低，工件表面粗糙度值较大，工艺范围较窄。立轴圆台平面磨床常用于成批、大量生产中磨削一般精度的工件或粗磨铸件毛坯、锻件毛坯等。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
1.外圆柱面的磨削
外圆柱面的磨削常在普通外圆磨床和万能外圆磨床上进行，磨削方法有三种：纵磨法、横磨法和分段综合磨削法。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
（1）纵磨法
纵磨法磨削时，砂轮做高速旋转主运动，工件旋转并与工作台一起做纵向往复运动，完成圆周进给运动和纵向进给运动，工作台每往复一次行程终了时，砂轮做周期性的横向进给运动，每次磨削深度较小，通过多次往复行程将余量逐步磨去，如图6所示。
纵磨法的磨削深度小、磨削力小、温度低、加工精度高，但切削加工时间长、生产率低。纵磨法适合于单件小批生产和磨削细长轴类工件。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
（2）横磨法
横磨法又称切入法，当工件需磨削长度小于砂轮宽度时，砂轮以很慢的速度连续做横向进给运动，直到磨去全部磨削余量，如图7所示。
横磨法充分发挥了砂轮所有磨粒的切削作用，生产率高，但磨削时径向力较大，容易使工件产生弯曲变形。由于横磨过程中无纵向进给运动，砂轮表面的修整精度和磨削情况将直接“复印”在工件表面上，影响工件表面加工质量，加工精度相对较低。横磨法主要用于磨削工件刚度较好、长度较短的外圆表面以及有台阶的轴颈。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
（3）分段综合磨削法
横磨法又称切入法，当工件需磨削长度小于砂轮宽度时，砂轮以很慢的速度连续做横向进给运动，直到磨去全部磨削余量，如图7所示。
横磨法充分发挥了砂轮所有磨粒的切削作用，生产率高，但磨削时径向力较大，容易使工件产生弯曲变形。由于横磨过程中无纵向进给运动，砂轮表面的修整精度和磨削情况将直接“复印”在工件表面上，影响工件表面加工质量，加工精度相对较低。横磨法主要用于磨削工件刚度较好、长度较短的外圆表面以及有台阶的轴颈。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
2.外圆锥面的磨削
根据工件的形状和锥度大小，外圆锥面一般采用以下三种磨削方法：转动工作台磨外圆锥面、转动头架磨外圆锥面、转动砂轮架磨外圆锥面。
（1）转动工作台磨外圆锥面
将工作台转过一个圆锥半角a/2，磨削时砂轮从小端横向切入，采用纵磨法即可实现外圆锥面磨削。这种方法适用于磨削锥度较小而长度较大的圆锥面，如图8a所示。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
（2）转动头架磨外圆锥面
当磨削较短的外圆锥面时，将工件装在头架卡盘上，转动头架使圆锥面的母线平行于砂轮的轴线，采用纵磨法磨削。此方法适合于磨削锥度大和长度较小的圆锥面，如图8b所示。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
（3）转动砂轮架磨外圆锥面
当磨削锥度较大、圆锥面较短而工件又较长的圆锥面时，可转动砂轮架使砂轮轴线平行于工件圆锥面的母线进行磨削。实际上这种方法是把磨外圆锥面转化成磨外圆。这种磨削方法没有纵向运动，要求砂轮的宽度大于工件圆锥面的宽度并用横磨法进行磨削，如图8c所示。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
3.内圆磨削
内圆磨削通常在内圆磨床或万能外圆磨床上进行，一般以工件的外圆和端面作为定位基准，通常用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹工件，如图9所示。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
4.平面磨削
平面磨削在平面磨床上进行，它是铣削和刨削加工后的精加工工序。平面磨削的方式有两种：第一种是用砂轮的周边进行磨削，称为周边磨削，如图10a所示；第二种是用砂轮的端面进行磨削，称为端面磨削，如图10b所示。平面磨削是中小型工件高精度平面及淬火钢件平面加工常用的方法。
八、磨床及其应用
3.磨削加工
4.平面磨削
周边磨削时，砂轮与工件接触面积小，切削力小，砂轮圆周上的磨损基本一致，因此加工精度较高。端面磨削时，砂轮与工件接触面积大，磨削效率高，但砂轮端面各点磨损不均匀，故加工精度较低。
镗床及其应用
九、镗床及其应用
镗床为孔加工机床。镗床不仅可以加工直径较小的孔，也可以加工直径较大的孔。
九、镗床及其应用
1.镗床的功能和运动
镗床的主要功能是加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别适合加工分布在零件不同位置及要求较高位置精度的孔系。除此之外，镗床还可以完成铣削端面、钻孔、攻螺纹、车削外圆和车削端面等多种加工。镗床的主要类型有卧式镗床、坐标镗床及精镗床等。镗削加工时，镗刀的回转为主运动，工件或镗刀的移动为进给运动。
九、镗床及其应用
2.镗床的组成
图1所示为卧式镗床结构和运动简图。卧式镗床主要由床身、前立柱、主轴箱、主轴、后立柱、尾架及工作台等组成。主运动由主轴回转完成，主轴前端有锥孔，以便插人装有镗刀的镗杆。进给运动可以由主轴完成，也可由工作台带动工件移动来完成。由于工作台可绕上滑板的圆导轨在水平位置上转动，所以工作台上的工件可旋转任意角度；下滑板可沿床身的纵向导轨移动，因此在镗床上镗削任意方向垂直面上的孔很方便。主轴箱和尾架可分别沿前、后立柱自动升降，以加工不同高度的孔。
九、镗床及其应用
3.镗削加工
镗削是指以镗刀回转做主运动，工件或镗刀移动做进给运动的切削加工方法。镗削的加工精度为IT9、IT8，表面粗糙度为Ra3.2~1.6μm。镗削能较好地修正前道加工工序所造成的几何误差。镗削的主要应用范围有镗普通孔、镗同轴孔、镗大直径孔、镗平行孔、镗垂直孔、车端面、铣平面和钻孔等，如图2所示。镗削加工具有加工精度较高、成本低、加工范围广、能够修正底孔轴线位置误差等优点。
九、镗床及其应用
实践与思考
车床有哪些附件？车削加工范围包括哪些？刨床与插床在结构上有何不同？什么是顺铣和逆铣？周边磨削与端面磨削各有何特点？
谢谢观看！

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