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(共31张PPT)
金属切削机床的分类及应用
金属切削机床的分类及型号
Part 01
车床及其应用
Part 03
钻床及其应用
Part 02
铣床及其应用
Part 04
数控机床及其应用
Part 05
磨床及其应用
Part 08
镗床及其应用
Part 09
插床及其应用
Part 07
刨床及其应用
Part 06
金属切削机床的分类及型号
一、金属切削机床的分类及型号
1.金属切削机床的分类
目前我国金属切削机床主要是按加工性质和所用刀具进行分类的，共分为11大类：车床、钻床、镗床、刨插床、铣床、磨床、拉床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床和其他机床。其中最基本的金属切削机床是车床、铣床、钻床、刨床和磨床。
同一类金属切削机床按加工精度不同可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床三个等级；同类型机床按应用范围（通用性程度）可细分为通用机床、专门化机床和专用机床；机床按自动化程度不同可分为手动机床、机动机床、半自动机床和自动化机床；机床按尺寸和质量大小不同可分为仪表（小型）机床、中型机床、大型机床（质量达10t）、重型机床（质量达30t以上）和超重型机床（质量达100t以上）。
一、焊接的基础知识
2.金属切削机床的型号
金属切削机床的型号是用来表示机床的类别、主要参数和主要特征的代号等。目前，我国的机床型号是按照《金属切削机床型号编制方法》（GB/T15375-2008）进行编制的。金属切削机床的型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的组合形式表示，如图1所示。
一、焊接的基础知识
2.金属切削机床的型号
注：
①有“（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示，若有内容则不带括号。
②有“〇”符号的，为大写汉语拼音字母。
③有“△”符号的，为阿拉伯数字。
④有“”符号的，为大写汉语拼音字母或阿拉伯数字，或者两者兼有。
机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由企业自定。
一、焊接的基础知识
2.金属切削机床的型号
1.金属切削机床的分类和代号
机床型号的第一个字母表示机床的分类，用机床名称汉语拼音的第一个大写字母表示，并按名称读音。例如，“Z”表示“钻床”，读作“钻”；“C”表示“车床”，读作“车”。机床的分类和代号见表1。
表1 机床的分类和代号
类别 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨插床 拉床 锯床 其他机床
代号 C Z T M 2M 3M Y S X B L G Q
读音 车 钻 镗 磨 二磨 三磨 牙 丝 铣 刨 拉 割 其
一、焊接的基础知识
2.金属切削机床的型号
1.金属切削机床的分类和代号
如果每一类机床又分为若干类时，可用阿拉伯数字进行区分，并将阿拉伯数字放在类代号之前，如“2M（二磨）”“3M（三磨）”。当类代号前的阿拉伯数字是“1”时，可省略阿拉伯数字，如“M（磨）”；当类代号前的阿拉伯数字是“2”和“3”时，类代号之前的阿拉伯数字应予以表示，如“2M（二磨）”“3M（三磨）”。
对于具有两类特性的机床，编制时主要特性应放在后面，次要特性应放在前面。例如，铣镗床是以镗为主，铣为辅。
一、焊接的基础知识
2.焊接的特点
①焊接能够减轻结构质量，节省金属材料。焊接与传统的铆接方法相比，一般可以节省金属材料15%~20%。
②焊接能够制造双金属结构。可以对不同金属材料的零件进行对焊、摩擦焊等；还可以制造复合层容器，以满足高温设备、高压设备及化工设备等的特殊性能要求。
③焊接能够化大为小，也能实现以小拼大。在制造形状复杂的结构件时常常先把金属材料加工成较小的部分，然后用逐步装配焊接的方法实现以小拼大。对于大型结构，如船体（图2）等，其制造过程就是以小拼大。
一、焊接的基础知识
2.焊接的特点
一、焊接的基础知识
2.焊接的特点
④焊接结构强度高。在多数情况下，焊接接头能达到与母材等强度，甚至高于母材强度，因此焊接结构的产品质量比铆接好。目前焊接已基本取代了铆接。
⑤焊接过程产生的噪声较小，工人劳动强度较低，生产率较高，易于实现机械化与自动化。
⑥由于焊接是一个不均匀的加热过程，所以焊接后会产生焊接应力与焊接变形。如果在焊接过程中采取合理的措施，就可以消除或减小焊接应力与焊接变形。
钻床及其应用
二、钻床及其应用
钻床为孔加工机床。在钻床上主要进行钻削加工，即用钻头、扩孔钻或铰刀等在工件上进行孔加工。钻床的种类很多，常用的有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等，如图1所示。钻床通常用来加工直径在100mm以内的孔。
二、钻床及其应用
1.钻床的功能和运动
钻床的主要功能是用钻头钻孔或攻螺纹。通过钻头的回转运动（主运动）及其轴向进给运动完成孔加工过程。钻削时，一般是钻头轴向进给，工件固定不动。
二、钻床及其应用
2.钻床的组成
1.台式钻床的组成
台式钻床主要由主轴、主轴架、立柱、工作台和机座等组成。台式钻床质量轻、移动方便、转速高（最低转速在400r/min以上），主轴的转速可通过改变传动带在带轮上的位置来调节，主要用来钻削孔径在12mm以下的小型工件上的孔。
二、钻床及其应用
2.钻床的组成
2.立式钻床的组成
立式钻床主要由主轴、主轴箱、进给箱、立柱、工作台和机座等组成。电动机通过主轴变速箱使主轴获得所需的转速。钻削时，工件固定在工作台上不动，由主轴带动钻头一边旋转，一边向下进给进行钻削。立式钻床适用于钻削孔径在50mm以下的中型工件上的孔。
二、钻床及其应用
2.钻床的组成
3.摇臂钻床的组成
摇臂钻床主要由主轴、主轴箱、摇臂、立柱、工作台和机座等组成。摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂，其上装有主轴箱，主轴箱可沿摇臂做水平运动，因此摇臂钻床可很方便地调整钻头位置，而不需移动工件进行加工。摇臂钻床适用于钻削大型或重型工件和多孔工件上的孔。
二、钻床及其应用
3.钻孔
钻孔是指用钻头在工件上加工孔的方法。钻孔属于孔的粗加工，加工精度为IT13~IT10，表面粗糙度值在12.5um以上。为了获得精度较高的孔，钻孔后还可进一步进行扩孔、铰孔及磨孔等加工。
二、钻床及其应用
6.孔加工的工艺特点及应用
钻头受孔径的限制，刚度较差，导致孔的形状和位置误差较大。加工过程中，钻头冷却、润滑和排屑困难，而且加工表面容易被切屑划伤，因此钻孔的加工质量相比其他加工方法较低。钻孔属于孔的粗加工；扩孔的工作条件比钻孔好，其加工质量也较高，属于孔的半精加工；要进一步提高孔的精度，需用铰刀铰孔，铰孔属于孔的精加工。钻孔、扩孔、铰孔联合使用是加工中、小孔的典型工艺。在大批量生产中，为了提高生产率和加工精度，还可以使用钻模、多轴钻及组合机床等进行孔加工。
二、钻床及其应用
3.钻孔
1.钻头及其装夹
钻头是钻孔的主要刃具，通常由高速钢制造，其工作部分经热处理后淬硬至60~65HRC，钻头形状和规格很多，麻花钻是最常用的钻头，因其外形像“麻花”而得名，如图2所示。
二、钻床及其应用
3.钻孔
1.钻头及其装夹
钻头的装夹方式主要有两种：钻夹头装夹和钻套（或过渡套筒）装夹。钻夹头如图3所示，用来夹持直柄钻头。装夹时，先将钻头柄部放人钻夹头的卡爪内，然后用钻夹头扳手旋转外套夹紧钻头。钻套用来夹持锥柄钻头，如图4所示。
图3 钻夹头 图4 锥柄钻头的安装与拆卸
二、钻床及其应用
3.钻孔
2.工件的装夹
钻孔时，由于钻头转速较高，切削力较大，工件装夹不牢会影响钻孔的加工精度，所以正确装夹工件很重要。图5a所示为用手虎钳夹持小型工件，图5b所示为在机床上用平口虎钳装夹工件，图5c所示为用V形铁和压板装夹圆柱形工件，图5d所示为用压板装夹工件，图5e所示为用钻床夹具或压板装夹较大工件。
二、钻床及其应用
3.钻孔
3.调整钻床
一般根据所用钻头直径和工件材料的硬度选择钻床的主轴转速。钻小孔时，主轴转速应高一些；钻大孔时，主轴转速应低一些。工件材料硬度高时，主轴转速应低一些，这样既可以提高钻头的使用寿命，又可以防止折断钻头。
二、钻床及其应用
3.钻孔
4.钻孔方法
（1）钻一般精度的孔
钻孔前，可把孔中心处的样冲眼冲大一些，用麻花钻横刃直接对准冲眼进行钻削。
二、钻床及其应用
3.钻孔
4.钻孔方法
（2）钻较高精度的孔
钻孔精度要求较高时，要先以孔中心的样冲眼为中心画一个参考圆或方框，然后再把孔中心的样冲眼冲大。钻削时，先钻一小坑，如果所钻小坑与参考圆不同心，误差较大，可用窄錾在偏斜相反方向錾出几条槽再钻，这样便可逐步将偏斜部分矫正过来，如图6所示。
二、钻床及其应用
3.钻孔
4.钻孔方法
（3）钻深孔
一般将孔深与孔径之比超过3的孔称为深孔。钻深孔的问题主要是排屑困难和不易冷却，因此在钻进深度达到直径的3倍时，要经常退出钻头，这样可以把切屑带出，同时也使切削液能进入孔中起冷却作用。
二、钻床及其应用
3.钻孔
4.钻孔方法
（4）切削液的选用
钻孔时，为了降低切削温度，提高钻头的使用寿命和工件的加工质量，应选用适当的切削液。常用的切削液有乳化液、煤油和机油。
二、钻床及其应用
4.扩孔
扩大已有孔的孔径的加工方法称为扩孔。扩孔属于孔的半精加工，可以校正孔的轴线偏差，并获得较正确的几何形状，其加工精度为IT10，IT9，表面粗糙度值为12.5~3.2μm。扩孔加工余量为0.5~4mm，可以作为精度要求不高的孔的最终加工，也可作为孔精加工前的预加工。
扩孔一般用扩孔钻，也可用麻花钻。扩孔钻有3条或4条切削刃，无横刃，顶端是平的，螺旋槽较浅，钻芯较粗。因此，扩孔钻刚度好、不易变形、导向性能好。图7所示为扩孔钻及扩孔。
二、钻床及其应用
5.铰孔
铰孔是指用铰刀铰削工件的孔壁以提高孔的尺寸精度和表面质量的方法。铰孔加工精度可达IT9~IT7，表面粗糙度值为3.2~0.8μm。铰孔使用的工具为铰刀，铰刀可分为手用铰刀和机用铰刀两大类，如图8所示。
二、钻床及其应用
5.铰孔
手铰时，两手用力要均匀，铰杠要放平，旋转速度要均匀、平稳，以防磨损铰刀刃口和损坏孔壁。机铰时，应对工件进行一次性装夹，选用较小的切削速度，以保证铰刀轴线与钻孔中心线一致。铰削时，应退出铰刀后再停机，以免将孔壁拉出痕迹。

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