本章內容第四章切削加工工藝基礎切削加工概念與種類第一節切削加工概述一、金屬切削加工的特點和方向二、切削運動與切削要素第二節金屬切削刀具刀具材料/刀具幾何參數第三節金屬切削過程中的物理現象切屑/積屑瘤/切削力/切削熱刀具磨損和刀具耐用度第四節普通刀具切削加工方法綜述車削/鉆削/鏜削/銑削/刨削插削/拉削加工第五節磨削加工方法綜述磨削過程/工藝特點/應用第六節精密加工方法綜述研磨/珩磨/小粗糙度磨削超精加工/拋光第七節加工精度和表面質量機械加工精度/表面質量01/60第四章切削加工工藝基礎種類：機加工(machining)：通過工人操縱機床來完成切削加工。車、銑、刨、磨、齒輪加工等鉗加工(benchwork)：通過工人手持工具進行切削加工。劃線、鏨切、鋸、銼、刮、研、鉆孔和絞孔、攻絲、套扣等切削加工(cutting)是用刀具從毛坯(或型材)上切除多余的材料，以便獲得形狀、尺寸、精度和表面質量等都符合要求的零件的加工方法。barcastingforgingpartcuttingtooldrawing02/60第一節切削加工概述1、切削加工的特點可加工各種形狀的型面尺寸公差等級范圍：IT12~IT3Ra值范圍：25~0.008μm一、金屬切削加工的特點和發展方向2、切削加工的發展方向刀具材料朝著超硬材料方向發展，每分鐘數千米速度數控機床、精密和超精密機床，加工精度達到納米高精度、高效率、自動化、柔性化和智能化03/6004/60第一節切削加工概述主運動(primarymotion)

直接切除工件上的切削層，以形成工件新表面的基本運動稱為主運動。速度最高、消耗功率最大。在切削運動中主運動只有一個。進給運動(feedmotion)

配合主運動不斷把切削層投入切削以保持切削連續的運動稱為進給運動。速度較低，消耗功率較少可能是連續性的，也可能是間歇性的有時僅一個，有時有幾個合成切削運動(resultantcuttingmotion)

二、切削運動與切削要素1、切削運動圖4—1車削運動和工件上的表面圖4—2刨削圖4—3各種加工的切削運動拉削加工的進給運動？切削速度(cuttingspeed)

vc單位時間內工件和刀具沿主運動方向的相對位移。m/s，m/min進給量(feed)

f在主運動一個循環內，刀具與工件之間沿進給方向上的位移量。mm/r，mm/min

進給速度vf=fn切削深度(depthofcut)

ap已加工表面與待加工表面之間的垂直距離。mm第一節切削加工概述2、切削三要素二、切削運動與切削要素dmdwapfvc05/60第二節金屬切削刀具（cuttingtool）一、刀具材料1、普通刀具材料刀具：工作部分+夾持部分刀具材料指工作部分的材料碳素工具鋼和低合金刃具鋼耐熱性較差(200～250oC),常制作銼刀、刮刀、手鋸條等高速鋼——在復雜刀具中仍占統治地位的刀具材料

定義：含有鎢、鉬、鉻、釩等元素較多的高合金工具鋼性能：很高的強度和韌性，較好的工藝性；

硬度為63～70HRC，紅硬溫度為500～650oC常見牌號：W18Cr4V用途：制造形狀較為復雜的刀具，如麻花鉆、拉刀等。06/6007/60第二節金屬切削刀具（cuttingtool）硬質合金定義：用CO作粘結劑，將硬質碳化鎢等顆粒粘結在一起的粉末冶金。性能：74~82HRC,紅硬溫度800~1000oC較脆，抗彎強度低，韌性很低常見牌號：YG8、YT15（CO和TiC

含量的%）用途：常制成刀片，焊接或夾固在車刀、刨刀、端銑刀等的刀桿上一、刀具材料1、普通刀具材料硬質合金——仍在擴大使用范圍的刀具材料一、刀具材料1、普通刀具材料涂層刀具材料

定義：在硬質合金或高速鋼基體上涂以高硬度、高耐磨性

的（TiC、TiN、Al2O3等）而構成的材料。涂層厚度：2～12μm涂層方法：CVD（ChemicalVapordeposition）

PVD（PhysicalVapordeposition）性能：是硬質合金、高速鋼耐用度的（2~4）、（3~21）倍常見牌號：CN、CA、YB等涂層刀具材料——正以驚人速度開發應用的刀具材料第二節金屬切削刀具（cuttingtool）08/60陶瓷

定義：主要是以氧化鋁（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4

）為基體，再添加少量金屬化合物（ZrO2、TiC等），采用熱壓成形和燒結的方法獲得的材料。性能：91～95HRA，耐磨性很好，耐熱性很高，在1200oC下硬度為80HRA，化學性穩定抗彎強度低，沖擊韌性差。常見牌號：AM、AMF、AMT、AMMC用途：可做成各種刀片，主要用于高速下精加工硬材料2、超硬刀具材料陶瓷——1980年代取得突破性進展的刀具材料第二節金屬切削刀具（cuttingtool）一、刀具材料09/6010/60第二節金屬切削刀具（cuttingtool）人造聚晶金剛石（PCD）定義：在高溫高壓下將金剛石微粉聚合而成的多晶體材料。性能：硬度極高（10000HV，硬質合金僅為1000

2000HV）耐磨性極好，耐用度比硬質合金高幾十倍至三百倍韌性和抗彎強度很差，熱穩定性也很差，700～800oC對振動比較敏感用途：與鐵有很強的親和力，不宜加工黑色金屬，主要用于加工鋁、銅合金、陶瓷、合成纖維、強化塑料等2、超硬刀具材料一、刀具材料金剛石——在超精加工和硬材料加工中有特殊功能的刀具材料11/60第二節金屬切削刀具（cuttingtool）立方氮化硼（CBN）

定義：由立方氮化硼（白石墨）在高溫、高壓下制成的一種新型超硬刀具材料。性能：硬度僅次于金剛石，達7000～8000HV，耐磨性很好耐熱溫度可達1400oC，有很高的化學穩定性抗彎強度和韌性略低于硬質合金用途：主要用于高硬度、難加工材料的半精加工和精加工2、超硬刀具材料一、刀具材料立方氮化硼——在超精加工和硬材料加工中有特殊功能的刀具材料第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數1、刀具切削部分的組成前刀面(face)

刀具上切屑流過的表面。主后刀面(majorflank)

與工件過渡表面相對的表面副后刀面(minorflank)與工件已加工表面相對的表面。主切削刃(toolmajorcuttingedge)前刀面與主后刀面的交線，承擔主要的金屬切除工作。副切削刃(toolminorcuttingedge)

前刀面與副后刀面的交線，參加少量的切削工作。刀尖(corner)主、副切削刃匯交的一小段切削刃。三面兩刃一尖12/602、靜止參考系(tool-in-handsystem)基面(toolreferenceplane)Pr

過切削刃選定點的平面，一般來說其方位要垂直于假定的主運動方向。切削平面(toolcuttingedgeplane)

Ps

過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面(toolorthogonalplane)

Po

過切削刃選定點并同時垂直于切削平面與基面的~。主剖面第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數13/603、刀具的標注角度前角(toolorthogonalrake)

0

在正交平面中測量的前刀面與基面間的夾角。影響刃口鋒利及切削刃的強度。常取=-5o～25o后角(toolorthogonalclearance)

α0在正交平面內測量的主后刀面與切削平面間的夾角。減少刀具與工件之間的摩擦和磨損。常取α0=4o～12o圖4-9前角正、負的規定第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數14/60主偏角(toolcuttingedgeangle)

Kr

在基面內測量的主切削刃的投影與進給方向間的夾角。影響背向力Fp(徑向力Fy)與進給力Ff（軸向力Fx）的比例以及刀尖強度和散熱條件外圓車刀的主偏角通常有90

、75

、60

和45

等。3、刀具的標注角度第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數15/60副偏角(toolminorcuttingedgeangle)

Kr

在基面內測量的副切削刃的投影與進給反方向間的夾角減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦，減少切削振動；影響工件表面殘留面積的大小，進而影響已加工表面的粗糙度Ra值。5o～15o，粗加工取較大值，精加工取較小值。，，副偏角對表面的粗糙度Ra的影響，，，，3、刀具的標注角度第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數16/60圖4-12刃傾角對切屑流向的影響刃傾角(toolcuttingedgeinclinationangle)

λs

在切削平面內測量的主切削刃與基面間的夾角。控制切屑的流向，影響刀尖強度。刃傾角有正負之分。當λs＜0o時，切屑流向工件已加工表面，刀尖強度較好，適宜粗加工；當λs＞0o時，切屑流向工件待加工表面，此時刀尖強度較差，適宜于精加工。3、刀具的標注角度第二節金屬切削刀具（cuttingtool）二、刀具切削部分的幾何參數17/60第Ⅰ變形區第Ⅱ變形區第Ⅲ變形區圖4—14切削變形primaryshearzone在該區域內金屬發生塑性變形，是產生剪切滑移和大量塑性變形的區域，切削過程中的切削力、切削熱主要來自這個區域。第三節切削過程中的物理現象金屬的切削過程實際上是一種擠壓變形過程。一、切屑形成過程及切屑種類圖4-13用擠壓比喻變形剪應力數值最大方向secondaryshearzone切屑受到前刀面的擠壓，進一步產生塑性變形，形成前刀面摩擦變形區。該區域的狀況對積屑瘤的形成和前刀面磨損有影響thirdshearzone由于刀口的擠壓、根本變形區的影響和主后面與已加工外表的摩擦等原因形成。該區對工件外表的加工硬化和剩余應力以及刀具后刀面的磨損有很大影響。1、切屑形成與切削變形18/60第三節切削過程中的物理現象按照切屑變形程度的不同，切屑分為四類形態一、切屑形成過程及切屑種類2、切屑（chip）的種類形狀/條件/影響帶狀切屑擠裂(節狀)切屑單元(粒狀)切屑崩碎切屑形狀零件材料塑性材料塑性高塑性材料塑性中塑性材料塑性低脆性材料刀具前角大小更小切削速度高低更低進給量小大更大切削力波動小中大大表面粗糙度好中差差底層光滑外表面毛茸狀有裂紋鋸齒狀梯形狀顆粒狀19/6020/60第三節切削過程中的物理現象二、積屑瘤(builtupedge)1、積屑瘤的形成圖4—16車刀上的積屑瘤以中等切削速度（vc=（5～60）m／min）切削塑韌性金屬材料時，由于切屑底面與前刀面的擠壓和劇烈摩擦，使切屑底層的流動速度低于其上層的流動速度，

當此層金屬與前刀面之間的摩擦力超過切屑本身分子間的結合力時，切屑底層的一部分新鮮金屬就會粘結在刀刃附近，形成一個硬塊，稱為積屑瘤積屑瘤的形成是一個時生時滅周而復始的動態過程。第三節切削過程中的物理現象二、積屑瘤(builtupedge)2、積屑瘤的影響和作用保護刀刃及代替刀刃切削的作用積屑瘤增大了刀具的實際工作前角，使切削力減小破裂會影響加工的穩定性，影響表面質量。粗加工時可利用，精加工時應避免。3、積屑瘤的控制高速（vc＞100m／min）或低速（vc＜5m/min）切削良好的冷卻潤滑條件提高被加工件硬度和強度，降低塑性21/60第三節切削過程中的物理現象三、切削力1、主切削力Fc

2、進給力Fffeedforce:F在進給運動方向上的正投影。一般消耗機床功率的1%～5%，設計進給運動傳動系統零件的主要依據在切削加工時，刀具對工件的作用力稱為總切削力，用符號F表示。F的來源：一是克服切削層金屬彈、塑性變形抗力所需要的力；二是克服摩擦阻力所需要的力cuttingforce:F在主運動方向上的正投影。消耗機床功率的95%以上，計算機床功率和設計主運動傳動系統零件的主要依據。3、背向力Fp

backforce:F在垂直進給運動方向上的正投影。不作功，但使工件彈性彎曲，引起振動，影響加工精度和表面粗糙度圖4—17總切削力的分解22/60第三節切削過程中的物理現象四、切削熱(cuttingheat)1、切削熱的產生、傳出及對加工的影響2、切削熱的控制因變形和摩擦而產生，主要來源于Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ變形區切削熱將傳遞給切屑、刀具、工件和周圍介質。傳入工件，產生熱變形，影響加工精度；傳入刀具會使刀具溫度升高，加劇刀具磨損，影響工件尺寸。合理選擇切削用量（切削速度，進給量，背吃刀量）合理選擇刀具角度合理施加切削液等23/60第三節切削過程中的物理現象五、刀具磨損和刀具耐用度刀具在高溫和高壓條件下，受到工件、切屑的劇烈摩擦，使刀具的前刀面和后刀面都會產生磨損，隨著切削加工的延續，磨損逐漸擴大，這種現象稱為刀具磨損初期磨損正常磨損急劇磨損刀具磨損的過程磨損量時間切削變鈍刃磨切削…變鈍報廢刀具壽命刀具的耐用度刀具由開始切削到變鈍為止的切削總時間，稱為

。通常以后刀面磨損程度為標準，常用切削時間來判斷24/60第三節切削過程中的物理現象五、刀具磨損和刀具耐用度刀具正常磨損時，按其發生的部位可分為三種形式，即后刀面、前刀面、前后刀面磨損。1、后刀面磨損以平均磨損高度VB表示。切削刃各點處磨損不均勻，刀尖部分和近工件外表面處磨損較大，中間處磨損較均勻。加工脆性材料或用低速和較小背吃刀量切削塑性金屬時常見~。圖4-18刀具正常磨損形式25/60第三節切削過程中的物理現象五、刀具磨損和刀具耐用度圖4-18刀具正常磨損形式以月牙洼的深度KT表示，用較高的切削速度和較大的背吃刀量切削塑性金屬時常見這種磨損。中等切削用量切削塑性金屬時易產生。2、前刀面磨損3、前后面同時磨損

26/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

1、車削的工藝特點切削平穩，精度較高生產率高，應用廣泛刀具簡單、成本較低有色金屬的精加工一、車削加工(Turning)2、車削的應用加工各種回轉表面車削加工的精度車床的種類工件回轉作主運動，車刀作進給運動的切削加工方法。ITRa粗車IT12～IT1125～12.5μm半精車IT10～IT96.3～3.2μm精車IT8～IT71.6～0.8μm金剛石車IT6～IT50.8～0.2μm臥式車床generalpurposeparallellathes立式車床verticallathes轉塔車床turretlathes單件小批生產各種軸、盤、套等類零件長徑比為0.3～0.8的重型零件成批生產外形較復雜，且具有內孔及螺紋的中小型軸、套類零件大批、大量生產形狀不太復雜的小型零件自動車床原理圖1空心主軸，2傳動帶，3彈簧卡頭，4棒料，5、6刀架，7分配軸，8、9鼓輪，10、11、12、13模板，14盤形凸輪，15、16、17撥桿，18杠桿

圖4-19臥式車床所能完成的典型加工27/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

二、鉆削加工(drilling)1、鉆孔holedrilling鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工孔的一種加工方法。淺孔：L/D

4—

麻花鉆頭+鉆、車、銑、鏜床普通深孔：L/D=5~20—

接長麻花鉆頭+鉆、車、鏜床特殊深孔：L/D=20~100—

深孔鉆頭+深孔專用機床1）淺孔鉆刀具：麻花鉆加工精度:IT12-11Ra25-12.5切削部分結構淺孔鉆的工藝特點容易“引偏”排屑困難散熱不易尺寸精度Ra高速鋼麻花鉆IT12～IT1125～12.5μm硬質合金麻花鉆IT11～IT1012.5～3.2μm28/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

二、鉆削加工(drilling)1、鉆孔holedrilling2）深孔鉆

特殊深孔鉆：錯齒內排屑深孔鉆外排屑深孔鉆噴吸鉆特點：內排屑需要受油器工件采用“一夾一托”比淺孔加工更困難圖4—25內排屑深孔鉆1—工件

2—鉆頭

3—鉆桿

硬質合金條起導向作用適于較大直徑深孔刀齒交錯，實現碎屑圖4-26槍鉆工作原理圖1—工件2—切削部分3—鉆桿高壓切削液將切屑從鉆桿外V形槽沖出適于小直徑深孔圖4-27噴吸鉆工作原理圖1-鉆頭2-工件3-鉆套4-外鉆桿5-噴嘴6-內鉆桿鉆頭與外鉆桿螺紋連接鉆頭與內鉆桿緊貼在一起噴吸適于中等直徑深孔1-工件；2-深孔鉆；3-切削液圖4-24深孔加工示意圖29/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

二、鉆削加工(drilling)2、擴孔counterboring

特點：擴孔鉆無橫刃、刀齒多、剛度大、排屑易孔的半精加工：IT10～IT9，Ra6.3～3.2μm。擴孔是用擴孔鉆擴大工件孔徑的一種加工方法。3、鉸孔reaming

鉸孔加工特點：鉸刀為標準刀具，只能加工一定尺寸和公差等級的長、連續、通孔只能保證孔本身的精度，而不能保證孔的位置精度生產率高，尺寸一致性好，適于成批和大量生產。加工精度：IT8~IT6，Ra1.6~0.4μm鉸孔是指用鉸刀在未淬硬工件孔壁上切除微量金屬層，以提高工件尺寸精度和減小表面粗糙度的加工方法。30/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

二、鉆削加工(drilling)4、锪孔countersinking锪孔：用锪鉆或刀板鉆削沉孔的加工方法。31/60工業齒輪減速箱第四節普通刀具切削加工方法綜述

三、鏜削加工(boring)定義：鏜削是指鏜刀旋轉作主運動，工件或鏜刀作進給運動的切削加工方法。應用：主要加工較大孔徑的孔、箱體類零件上的孔以及要求相互平行或垂直的孔系。加工精度：與車削相近鏜刀結構形式：單刃鏜刀，浮動鏜刀尺寸精度Ra粗鏜IT12～IT1125～12.5μm精鏜IT8～IT71.6～0.8μm精細鏜IT7～IT60.8～0.2μm32/6033/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

三、鏜削加工(boring)1、單刃鏜刀特點：適應性廣，加工精度與直徑范圍寬。可校正原有孔軸線歪斜和位置偏差。調節費時，精度不易控制，生產率低。2、浮動鏜刀結構：鏜刀桿、可調浮動鏜刀塊。特點：加工質量較高、生產效率較高。刀具成本較高。不能校正孔的軸線歪斜或位置偏差。53°8‘1、刀塊；2-刀片；3、調節螺釘；4、斜板；5、緊固螺釘第四節普通刀具切削加工方法綜述

四、銑削加工(milling)特點：生產率高。容易產生振動。刀齒散熱條件好。1、銑削的切削參數及其選擇1）每齒進給量af：0.1～0.4mm。2）平均切削厚度ac：不應低于0.07mm。3）銑刀刀齒數：疏齒銑刀（L）：直徑為80mm的面銑刀有4個刀片密齒銑刀（M）：直徑為80mm的面銑刀有6個刀片特密齒銑刀（H）：直徑為80mm的面銑刀有8個刀片銑削是指銑刀旋轉作主運動，工件作進給運動的加工方法。密齒銑刀最常用；特密齒銑刀在加工穩定性好且大進給量時使用；疏齒銑刀反之。34/60周銑端銑第四節普通刀具切削加工方法綜述

四、銑削加工(milling)1、銑削的切削參數及其選擇4）銑削方向(周銑時)：逆銑(conventionalmilling)

，在銑刀與工件的切點處，工件的進給方向與銑刀的運動方向相反。順銑(climbmilling)，進給方向與銑刀的運動方向相同。順銑與逆銑的比較：逆銑時，切屑厚度從零增到最大值，初期摩擦大，加劇刀具磨損，工件表面質量下降。順銑時切削力使工件下壓向，減少了工件的振動。順銑時，水平切削分力會引起工件竄動，造成進給量突然增大，甚至打刀。順銑時，工件表面的黑皮將加劇刀具的磨損。順銑逆銑35/60順銑與逆銑哪個常用?第四節普通刀具切削加工方法綜述

四、銑削加工(milling)1、銑削的切削參數及其選擇5）周銑(peripheralmilling)和端銑(facemilling)的比較：端銑比周銑平穩，有利于提高加工質量。端銑切削厚度始終大于零，有利于降低表面粗糙度。端銑刀具系統的剛性好，可采用硬質合金刀片，速度高端銑一般用于加工平面，周銑加工各種型面。2、銑削的應用銑床種類：臥式、立式、龍門、工具、專用銑床加工表面：平面、臺階面、各種槽、型腔以及成形面等。加工精度：尺寸精度Ra粗銑IT12～IT1125～12.5μm半精銑IT10～IT96.3～3.2μm精銑IT8～IT73.2～1.6μm36/60五、刨削加工(planing)

第四節普通刀具切削加工方法綜述

1、刨削和銑削的比較加工質量同級，經粗、精加工之后可達到中等精度。刨削的生產率只有在加工狹長表面時才能體現。銑削的加工范圍廣，刨削僅適用于單件小批生產及修配工作中。2、刨削的應用刨床種類：牛頭刨床、龍門刨床加工表面：平面（水平面、垂直面和斜面等）溝槽（直角槽、燕尾槽和T形槽等）加工精度：刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工方法。尺寸精度Ra粗刨IT12～IT1125～12.5μm半精刨IT10～IT96.3～3.2μm精刨IT8～IT73.2～1.6μmdoublecolumnplaningmachinesShapingmachines37/6038/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

六、插削加工(slotting)用插刀對工件作垂直（立刨）相對直線往復運動的加工方法。加工表面：內表面，如鍵槽、花鍵、多邊形孔等特點與應用：生產率低，只用于單件小批生產，成批生產被拉削代替。39/60l1柄部；l2頸部；l3過渡錐；l4前導部分；l5切削部分；l6校準部分；l7后導部分第四節普通刀具切削加工方法綜述

七、拉削加工(broaching)在拉力作用下，通過拉刀與工件的相對直線運動，切削工件內、外表面的方法。拉削的運動：主運動進給運動球面浮動支承的作用使工件上的孔自動地調整到與拉刀軸線一致的方向。40/60第四節普通刀具切削加工方法綜述

七、拉削加工(broaching)主要特點生產率高加工質量好拉刀耐用度高加工形狀較復雜的內、外表面，尤其加工內表面拉床只有直線運動，結構簡單，工作平穩，操作方便加工精度應用：形狀較復雜的內、外表面的大批量加工。尺寸精度Ra粗拉IT8～IT71.6～0.8μm精拉IT7～IT60.8～0.4μm第五節磨削加工方法綜述

一、磨削(grinding)過程磨削過程的本質：磨削是一種切削加工過程。砂輪表面上分布的每個磨粒相當于多刃銑刀的一個刀齒，磨削可以看作是具有極多微小刀齒銑刀的一種超高速銑削負前角的大小及其危害

剛修整后的剛玉砂輪，前角平均為-65o～-80o，磨削一段時間后增大到-85o。有何危害？用磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法。磨具：由結合劑或粘接劑將許多細微、堅硬而形狀不規則的磨料磨粒按一定要求粘接而成的工具。磨具有砂輪、砂帶等。圖4-42砂輪結構示意圖砂輪硬度？41/60粒度號顆粒尺寸（um）14#1600~1250120#125~100280#50~40W4040~28W55~3.5圖4-43砂輪磨粒切削時的前、后角面第五節磨削加工方法綜述

一、磨削(grinding)過程磨粒的切削過程比較凸起且鋒利的磨粒，起切削作用，材料被切削不太凸起或較鈍的磨粒，起刻劃作用，材料塑性變形比較凹下的磨粒，起摩擦拋光作用，材料彈性變形圖4-44磨粒的磨削過程42/60第五節磨削加工方法綜述

二、磨削的工藝特點1、加工精度高，Ra小刃口圓弧半徑小，切削厚度數微米切削速度很高，磨粒多，每個磨刃切削下來的金屬少，表面光潔磨床比一般機床的精度高，剛性及穩定性更好尺寸精度Ra粗磨IT8～IT71.6～0.4μm精磨IT6～IT50.4～0.2μm主剖面主后刀面前刀面刃口圓弧半徑6~12μm2、砂輪具有自銳性砂輪磨損變鈍后，磨粒破碎，產生新的較鋒利的棱角圓鈍的磨粒從砂輪表面脫落，露出新鮮鋒利的磨粒43/6044/60第五節磨削加工方法綜述

磨削力Fc較小，進給力Ff更小，背向力Fp大。Fp/Fc=1.5~4背向力加速砂輪鈍化，使砂輪和工件均產生彎曲變形精磨時，需要一定的光磨次數或采用輔助支承，以消除或減小因Fp所引起的形狀誤差。光磨是指工件磨到接近最后尺寸時不再吃刀的磨削。圖4-45磨削力及其分解二、磨削的工藝特點3、背向磨削力Fp大4、磨削溫度高磨削區瞬時高溫達800～1000

C高溫使淬火鋼件表面退火，降低硬度。切削液可能使工件發生二次淬火，工件表層產生張應力及微裂紋，減低零件的表面質量磨削時需施加大量切削液，以降低磨削溫度。第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用1、普通磨削1）磨外圓磨床：外圓磨床普通磨削：用砂輪在通用磨床上進行的內外圓面、錐面、平面等的加工。通用磨床：外圓磨床、內圓磨床、平面磨床以及無心磨床等。加工精度：IT8~IT5，Ra0.8~0.2磨削力小，散熱條件好；可磨削不同長度的工件；磨削工件的質量高，生產率低；適用于單件小批生產主運動：砂輪高速旋轉進給運動：工件旋轉作圓周進給；工件往復運動，縱向進給；砂輪周期橫向進給縱磨法特點磨削運動簡圖方法細粗砂輪磨粒0.4～0.2μmIT6～IT5精磨0.8～0.4μmIT8～IT7粗磨Ra尺寸精度磨削力大，熱量多，工件易變形生產率高，適于大批量生產中磨削剛度好的軸及成形表面主運動：

砂輪高速旋轉

進給運動：工件旋轉作圓周進給；砂輪連續橫向進給橫磨法特點磨削運動簡圖方法細粗砂輪磨粒0.4～0.2μmIT6～IT5精磨0.8～0.4μmIT8～IT7粗磨Ra尺寸精度綜合了縱磨法和橫磨法的優點開始同橫磨法最后同縱磨法綜合磨法特點磨削運動簡圖方法細粗砂輪磨粒0.4～0.2μmIT6～IT5精磨0.8～0.4μmIT8～IT7粗磨Ra尺寸精度1、一次進給磨去全部余量；2、生產率高，適用于磨削剛度大的短軸同縱磨法，但進給量較小，磨削深度大深磨法特點磨削運動簡圖方法0.345/6046/60第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用1、普通磨削2）磨內圓磨床：內圓磨床、萬能外圓磨床加工面：內圓柱面、內圓錐面和成形內圓面等。與外圓磨削相比的特點：生產率低表面粗糙度差應用：主要用于不宜采用鉸孔或拉孔的情況。工件的硬度高孔直徑較大帶有斷續表面的孔盲孔47/60第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用1、普通磨削3）磨平面磨床：平面磨床平面磨削方法：周磨法：利用砂輪的圓周面進行磨削。端磨法：利用砂輪的端面進行磨削。周磨法與端磨法的比較：周磨法：生產率低，質量高，適于精磨端磨法：生產率高，質量差，適于粗磨散熱困難，線速度不一致，磨損不均勻48/60第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用1、普通磨削4）無心磨削磨床：

無心磨床縱磨法：外形為回轉雙曲面的導輪，其軸線在垂直平面內傾斜一角度，通過導輪與工件間的摩擦使工件實現周向和縱向進給運動改變導輪轉速，可調節工件周向和縱向進給速度。改變導輪傾斜角度，可調節工件縱向進給速度。應用：適于大批大量細長銷軸類零件的磨削橫磨法：砂輪橫向進給，導輪傾斜一個很小的角度，使工件有微小軸向推力緊靠在擋塊上軸向定位，工件不作軸向移動應用：適于帶臺肩而又較短的外圓、錐面和成形面的磨削砂輪工件導輪托板第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用2、高效磨削1）高速磨削(highspeedgrinding)

磨削速度高于50m/s的磨削加工。工藝特點生產率高比普通磨削提高30％以上。加工表面質量好Ra穩定達到0.8～0.4μm。砂輪耐用度高一般可提高0.7～l倍。功率消耗大，砂輪強度大，安全防護要求高，冷卻液流量、壓力大。49/6050/60第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用2、高效磨削2）強力磨削（heavycutgrinding）

以大磨削深度（可達3~30mm）和小縱向進給速度進行磨削應用：適用于各種成形面和溝槽。工藝特點：從毛坯直接磨出合乎要求的零件，生產率高。高速快進給磨削與深磨削相結合的磨削方法，其效果更佳3）寬砂輪磨削(widewheelgrinding)與多砂輪磨削將砂輪寬度由50mm提高到300mm以上，以提高生產效率。寬砂輪外圓磨削一般采用橫磨法。第五節磨削加工方法綜述

三、磨削的應用2、高效磨削4）砂帶磨削(abrasive-beltgrinding)

用高速運動的砂帶作為磨具磨削各種表面的加工方法。特點：表面質量較高工件變形和表面燒傷可能性小砂帶磨削效率高砂帶及磨削設備簡單、便宜應用范圍廣泛圖4-50砂帶磨削

l-工件2-砂帶3-張緊輪4-接觸輪5-承載輪6-導輪1-針狀磨粒；2-結合劑；3-基體51/60第六節精密加工(precisionmachining)一、研磨(lapping)加工表面：平面圓柱面圓錐面螺紋表面齒輪齒面利用研磨工具和研磨劑，從工件上研去一層極薄表面層的精密加工方法。研磨劑：1μm大小的氧化鋁和碳化硅磨粒+研磨液+輔料研磨工具：使用鑄鐵、軟鐵等軟材料制成普通加工精密加工超精密加工加工精度低于1μm1~0.1μm高于0.1μm低于IT7IT6~IT5高于IT4Ra大于0.1μm0.1~0.01μm小于0.01μm應用：精密量具精密刀具精密配合件光學儀器半導體晶體52/60二、珩磨(honing)珩磨特點：生產率較高孔的位置精度不能保證加工表面潤滑性能好珩磨應用：黑色金屬的高精度孔利用帶有磨條的珩磨頭對孔進行精密加工的方法。53/60第六節精密加工(precisionmachining)三、小粗糙度磨削與普通磨削的區別：砂輪經過精細修整，使磨粒具有微刃性和等高性。磨床的運動精度及切削液