機械加工工藝基礎之金屬切削

一、金屬切削機床的類型：

（1）按加工性質和所用刀具分類：分為車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機床等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：分為一般機床、大型機床和重型機床。

二、常見金屬切削工藝

（1）車削

車削是以加工回轉體為主要加工目的。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：

1.粗加工：經濟精度可達到IT10，表面粗糙度在25-12.5之間; 精加工：經濟精度可達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，有利于提高生產率。

4. 應用范圍廣泛，幾乎所有繞定軸心旋轉的內外回轉體表面及端面，均可以用車削方法達到要求。

5. 可以用精細車的辦法實現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）與進給方向相反

順銑：銑刀旋向與進給方向一致

順銑和逆銑

銑削的工藝特點：

1.銑削加工的精度可達IT10-IT7，表面粗糙度可達6.3-1.6左右

2.生產效率高，銑刀是多刀齒刀具，銑削時有幾個刀齒同時參加切削，主運動是刀具的旋轉，所以銑削的生產效率比刨削高。

3.容易產生振動，銑刀的刀齒切入和切出時產生振動，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，在刀具旋轉過程的不切削時間內，刀具可以得到一定的冷卻。

5.與刨床相比，銑床價格高，適用于批量生產。

（3）刨削

刨削的加工范圍

刨削加工的工藝特點：

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、價格低、調整和操作簡便，刨刀形狀簡單，制造、刃磨方便。

3.生產率一般比較低，主運動為往復直線運動，返回行程不參加切削。

4.適用于單件小批生產。

（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：

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.容易產生“引偏”，是加工過程中由于鉆頭彎曲產生孔徑擴大、孔不圓等缺陷。原因是刀具呈細長狀，剛性較差。

3.排屑困難，鉆孔在半封閉的狀態下進行，切下來的切屑沿刀具兩側的螺旋槽上升，容易與已經加工出的表面發生摩擦和擠壓，刮傷已加工表面，降低表面質量

4.切削熱不容易傳散，切削液難以傳到切削區。限制切削速度的提高

擴孔：用擴孔鉆對已經鉆出或鑄出、鍛出的孔進行擴大和提高精度的加工，稱為擴孔。擴孔余量小，切削比較平穩，所以擴孔精度比鉆孔高。其尺寸公差等級可達IT10~IT9，表面粗糙度Ra值可達6.3~3.2mm。擴孔可作為終加工，也可作為鉸孔前的預加工。

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。鉸孔尺寸公差等級可達IT8~IT6，表面粗糙度Ra值達1.6~0.4mm。

（6）鏜削：一般是指在鏜床上進行的切削加工。

鏜孔加工的工藝特點：

1.鏜床主要用于加工大型工件或形狀復雜工件上的孔和孔系。例如變速箱、發動機缸體等。

2.鏜孔尺寸公差等級可達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、內圓磨、無心磨等幾種。

磨削的工藝特點：

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，在達到尺寸以后，還要進行多次無進給磨削。

常用的砂輪磨料的特性及用途