第二章金屬切削加工方法與設備目錄1、金屬切削機床基本知識2、外圓表面加工3、內圓面加工4、平面加工5、圓柱齒輪加工6、磨削加工1、金屬切削機床基本知識一、機床的分類金屬切削機床的品種和規格繁多。機床的傳統分類方法，主要按加工性質和所用刀具進行分類。根據我國制定的機床型號編制方法，目前將機床分為11大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、鋸床及其他機床。每一類機床，按工藝范圍、布局形式和結構等分為若干組，每一組細分為若干系列。同類型機床按應用范圍又可分為以下幾種。（1）普通機床，可用于加工多種零件的不同工序，加工范圍較廣，通用性較大，但結構比較復雜。這種機床主要適用于單件小批生產，例如臥式車床、萬能升降臺銑床等。（2）專門化機床，它的工藝范圍較窄，專門用于加工某一類或幾類零件的某一道（或幾道）特定工序，如曲軸車床、凸輪軸車床等。（3）專用機床，它的工藝范圍最窄，只能用于加工某一種零件的某一道特定工序，適用于大批量生產。如加工機床主軸箱的專用鏜床、加工車床導軌的專用磨床等，各種組合機床也屬于專用機床。此外，同類型機床按工作精度又可分為普通精度機床、精密機床和高精度機床，按自動化程度分為手動、機動、半自動和自動的機床，按質量與尺寸分為儀表機床、中型機床、大型機床（質量大于10t）、重型機床（質量大于30t）和超重機床（質量大于100t）；按機床主軸或刀架數目，又可分為單軸機床、多軸機床或單刀機床、多刀機床等。隨著機床的發展，其分類方法也將不斷發展。現代機床正向數控化方向發展，數控機床的功能日趨多樣化，工序更加集中，現代數控機床集中了越來越多的傳統機床的功能，使得機床品種不是越分越細，而是趨向綜合。二、機床型號的編制

機床的型號是賦予每種機床的一個代號，用來簡明地表示機床的類型、通用特性和結構特性以及主要技術參數金屬切削機床型號編制方法》（GB/T15375-1994）規定我國的機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯數字按一定規律組合而成。圖1-1GB/T15375-1994機床型號標準

其中：（1）有“（）”的代號或數字，當無內容時則不表示，若有內容則不帶括號；（2）有“○”符號者，為大寫的漢語拼音字母；（3）有“△”符號者，為阿拉伯數字；（4）有“”符號者，為大寫的漢語拼音字母，或阿拉伯數字，或兩者兼有之。在整個型號規定中，最重要的是：類代號、組代號、主參數以及通用特性代號和結構特性代號。（一）機床的類代號機床類別代號用漢語拼音大寫字母表示。若每類有分類，在類別代號前用數字表示，但第一分類不予表示，例如磨床類分為M、2M、3M三個分類。機床類別代號如表1-1所示。1.車床：車床做進給直線運動的車刀對做旋轉主運動的工件進行切削加工的機床。車床加工范圍較廣，主要有；車外圓、車端面、切槽、鉆孔、鏜孔、車錐面、車螺紋、車成形面、鉆中心孔及滾花等。2.鉆床：鉆床的特點是加工中工件不動，而讓刀具移動，將刀具中心對正待加工孔中心，并使刀具轉動（主運動）、刀具移動（進給運動）來加工孔。鉆床類機床的主要工作是用孔加工刀具進行各種類型的孔加工。主要用于鉆孔和擴孔，也可以用來鉸孔、攻螺紋、锪沉頭孔及锪凸臺端面。3.鏜床：鏜刀安裝在主軸或平旋盤上；工件固定在工作臺上，可以隨工作臺作縱向或橫向運動。4.磨床：磨床是用磨具或磨料加工工件各種表面的精密加工機床，使用砂輪的機床稱之為磨床。5.齒輪加工機床：齒輪加工機床是加工各種圓柱齒輪、錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機床。6.螺紋加工機床：螺紋加工機床是一種加工螺紋（包括蝸桿、滾刀等）型面的專門化機床。7.銑床：銑床是利銑刀在工件上加工各種表面的機床。銑刀旋轉為主運動，工件或銑刀的移動為進給運動。（二）特性代號：機床的特性代號分為通用特性代號和結構特性代號兩類。通用特性代號機床通用特性代號如表1-2所示。表2-2通用特性代號通用特性高精度精密自動半自動數控加工中心(自動換刀)仿形輕型加重型簡式或經濟型柔性加工單元數顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控換仿輕重簡柔顯速2.結構特性代號：對主參數相同，但結構、性能不同的機床用結構特性代號予以區分，如A、D、E等。（三）機床的組系代號：同類機床因用途、性能、結構相近或有派生而分為若干組，如表1-3所示。

三、機床的運動及傳動1、機床的運動機械零件上常見的各種表面，不論其形狀如何復雜，都可以分解為幾個基本表面的組合，如平面、圓柱面、圓錐面、螺旋面及各種成形表面等，這些表面都可以在各種金屬切削機床上通過切削加工的方法獲得。圖2-1車削外圓柱表面所需運動（1）表面成形運動機床在切削過程中，使工件獲得一定表面形狀所必需的刀具和工件間的相對運動稱為表面成形運動。圖2-2車削成型表面（2）輔助運動除了表面成形運動以外，機床在加工過程中還需完成一系列其它的運動，即輔助運動。2、機床的傳動（1）機床傳動的組成為了實現加工過程中所需的各種運動、機床必須有執行件、運動源和傳動裝置三個基本部分。（2）機床的傳動聯系和傳動鏈機床上為了得到所需的運動，需要通過一系列的傳動件把執行件與運動源，或者把執行件與執行件之間聯系起來，稱為傳動聯系。傳動鏈中包含兩類傳動機構：一類是傳動比和傳動方向不變的傳動機構，稱為定比傳動機構，如定比齒輪副、絲杠螺母副、螺輪蝸副桿等。另一類是根據加工要求可以變換傳動比和傳動方向的傳動機構，稱為換置機構，如掛輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器換向機構等。根據傳動聯系的性質，也可將傳動鏈分為以下兩類。1）外聯系傳動鏈外聯系傳動鏈是聯系運動源和執行件之間的傳運鏈，使執行件得到運動，而且能改變運動的速度和方向，但不要求運動源和執行件之間有嚴格的傳動比關系。2）內聯系傳動鏈當表面成形運動為復合的成形運動時，它是由保持嚴格的相對運動關系（如嚴格的傳動比）的幾個單元運動（旋轉或直線運動）所組成的。（3）傳動原理圖如圖2-3所示，用一些簡單的符號來表明機床傳動聯系的示意圖，稱為傳動原理圖。圖2-3車削圓柱螺紋3、外圓表面加工一、外圓表面常用加工方法外圓表面是回轉體類零件（軸類、套類、盤類）的主要表面。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。二、外圓表面的車削加工1、外圓車削的工藝范圍2、提高外圓表面車削生產率的措施三、細長軸加工長度與直徑之比大于25的軸稱為細長軸，（1）、改進工件的裝夾方法在車削細長軸時，一般均采用一頭夾和一頭頂的裝夾方法（2）、采用跟刀架：跟刀架為車床的通用附件，它用來在刀具切削點附近支承工件并與刀架溜板一起作縱向移動。（3）、采用反向進給（4）、合理選用車刀的幾何形狀：為減少徑向切削力，宜選用較大主偏角；前刀面應磨出R=1.5~3mm的斷屑槽，前角一般取0=15o~30o；刃傾角λs取正值，使切屑流向待加工表面；車刀表面粗糙度值要小，并經常保持切削刃鋒利。（5）、合理選擇切削用量車削細長軸時，切削用量應比普通軸類零件適當減小。五、車床

車床的種類很多，按其用途和結構不同，主要可分為臥式車床、立式車床、轉搭車床、多刀半自動車床、仿形車麻煩及仿形半自動車床、單軸自動車床、多軸自動車床及多軸半自動車麻煩等。

1、CA6140車床（1）機床的主要技術參數在床身上最大加工直徑/mm 400在刀架上最大加工直徑/mm 210主軸可通過的最大棒料直徑/mm 48最大加工長度/mm 65090014001900中心高/mm 205頂尖距/mm 750100015002000主軸內孔錐度 莫氏6號主軸轉速范圍/（r·min-1） 10~1400（24級）縱向進給量/（mm·r-1） 0.028~6.33（64級）橫向進給量/（mm·r-1） 0.014~3.16（64級）加工米制螺紋/mm 1~192（44種）加工英制螺紋/（牙·英寸-1） 2~24（20種）加工模數螺紋/mm 0.25~48（39種）加工徑節螺紋/（牙·英寸-1） 1~96（37種）主電動機功率/kW 7.5（2）機床的主要組成部件和功能圖2-6為CA6140型臥式車床外觀圖。該車床的主要組成部件如下：

圖2-6CA6140型臥式車床的外形1、11—床腿2—進給箱3—主軸箱4—床鞍5—中滑板6—刀架7—回轉盤8—小滑板9—尾座10—床身12—光杠13—絲桿14—溜板箱2、其它常見車床簡介1）馬鞍車床馬鞍車床是普通車床基型品種的一種變型車床2）立式車床立式車床主要用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，且形狀比較復雜的大型或重型零件，3）轉塔式車床臥式車床的加工范圍廣，靈活性大，六、外圓磨削

1、工件的裝夾在外圓磨床上，工件一般用兩頂尖或卡盤裝夾。（1）用兩頂尖裝夾工件這是外圓磨床最常用的裝夾方法。這種方法的特點是裝夾方便，定位精度高。2）用卡盤裝夾工件在萬能外圓磨床上，利用卡盤在一次裝夾中磨削工件的內孔和外圓，可以保證內孔和外圓之間較高的同軸度。2、外圓磨削的方法（見圖2-10）常用的外圓磨削方法有：縱向磨削法、切入磨削法、分段磨削法和深度磨削法等四種（1）縱向磨削法是最常用的磨削方法，（2）切入磨削法（3）分段磨削法（4）深度磨削法這是應用較多的一種方法七、外圓表面的精密加工1、高精度磨削高精度磨削的原理：砂輪表面每一顆磨粒就是一個切削刃（簡稱微刃）。這些微刃不可能在同一個圓周上，如圖2-11a所示，圖2-11磨粒的微刃及磨削中微刃的變化a）砂輪磨粒b）微刃c）微刃的變化2、研磨研磨是最早出現亦是最常用的一種光整加工方法。（1）、研磨原理研磨外圓時，使用的研具如圖2-12所示，圖2-12a是粗研套，孔內有油槽可儲存研磨劑；圖2-12b是精研套，孔內無油槽。1）機械切削作用，2）物理作用，磨粒與工件接觸點局部壓強非常大，因而瞬時產生高溫、擠壓等作用，形成平滑而粗糙度較細的表面。3）研磨液中加入硬脂酸或油酸，與工件表面的氧化物薄膜產生化學作用，使被研磨表面軟化，提高研磨效果。（2）、研磨方法研磨方法可分為手工研磨與機械研磨兩種。（3）、研磨特點研磨一般都在低速下進行，研磨過程塑性變形小、切削熱小、表面變形層薄、運動復雜、可獲得較小的表面精糙度值（Ra0.16~0.01m）。研磨可提高工件表面形狀精度與尺寸精度，但是不能提高表面位置精度。研磨勞動量大，生產率低，一般加工余量為0.01~0.03mm。圖2-12

外圓研具a）粗研具b）精研具圖2-13研磨時磨粒的切削作用a）加工韌性材料b）加工脆性材料3、滾壓加工（1）、滾壓加工原理滾壓加工是采用硬度比工件高的滾輪或滾珠（見圖2-14），對半精加工后的零件表面在常溫下加壓，使受壓點產生彈性變形及塑性變形。其結果不僅能降低表面粗糙度，而且能使表面的金屬結構和性能發生變化，晶粒變細，并沿著變形最大的方向延伸（有時呈纖維狀），表面留下有利的殘余應力。圖2-14滾壓加工示意圖a）滾輪滾壓b）滾珠滾壓（2）、滾壓加工特點滾壓加工與切削加工相比較有許多優點，常常取代部分切削加工，成為精密加工的一種方法，其特點如下：液壓前的表面要清潔，直徑方向加工余量為0.02~0.03mm，滾壓要求前工序的表面精糙度Ra值不大于5m，滾壓后的表面粗糙度Ra值為0.63~0.16m。2.3內圓面加工一、內圓面加工方法內圓面的加工方法，有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔和磨孔等。對于精度要求高的孔，最后還需經珩磨或研磨及滾壓等精密加工。二、鉆孔與擴孔1、概述用鉆頭在實體材料上加工內圓面的方法稱為鉆孔；用擴孔鉆對已有的內圓面再加工的方法稱為擴大孔。它們統稱為鉆削加工。單件、小批量生產的，中小型工件上的小孔（一般D<13mm），常用臺式鉆床加工；中小型工件上直徑較大的孔（一般D<50mm），常用立式鉆床加工；大中型工件上的孔，則采用搖臂鉆床加工。回轉體工件上的孔，多在車床上加工。在成批和大量生產中，為了保證加工精度、提高生產率和降低加工成本，廣泛使用鉆模、多軸鉆或組合機床進行的加工。2、麻花鉆（一）麻花鉆的結構及幾何角度（1）、麻花鉆的結構麻花鉆由工作部分、頸部及柄部三角部分組成（圖2-15a）。1）工作部分2）刀柄3）頸部圖2-15標準高速鋼麻花鉆（二）鉆削要素鉆削要素主要包括：（1）、鉆削用量1）切削速度鉆削時的切削速度指鉆頭外緣處的速度，即2)進給量、每齒進給量及進給速度鉆頭或工件每轉一轉，它們之間的軸向相對位移量稱為進給量；3）背吃刀量對鉆頭而言，它就是鉆頭直徑的一半（2）、切削層的截面尺寸鉆削時切削層尺寸平面為過基點D的基面PD（圖2-20a），圖2-20b為此尺寸平面內的切削層的尺寸定義。1）切削厚度hD== 2）切削寬度3）切削面積（三）鉆削力和功率在鉆率過程中鉆頭受到工件的切削抗力的作用，和車削一樣，刀刃和刀面受到的抗力可分解為三個互相垂直的分力，3、擴孔擴孔是用擴孔鉆對工件上已有的孔進行擴大加工。它既可用作孔的最終加工，也可以作為鉸孔或磨孔前的預加工，在成批或大量生產時應用較廣。擴孔鉆與麻花鉆比較，其特點是沒有橫刃且齒數較多，刀體剛性好，因此生產率及加工質量均比用麻花鉆鉆孔時高。擴孔鉆的結構形式有高速鋼整體式（圖2-18a）、鑲齒套式（圖2-18b及硬質合金可轉位式（圖2-18c）等。4、锪孔锪孔是用锪鉆在已加工孔上锪各種沉頭和锪孔端面的突出平面。圖2-18擴孔鉆四鏜孔1、概述鏜孔是常用的孔加工方法之一，其加工范圍廣泛。鏜孔精度可以達到IT11~IT7級，甚至達到IT6級。表面粗糙度從μm~μm，甚至更小。根據工件的尺寸形狀、技術要求及生產批量的不同，鏜孔可以在鏜床、車床、銑床、數控機床和組合機床上進行。圖2-19臥式銑鏜床上的主要工作a）、c）鏜淺孔b）鏜深孔d）鏜同軸孔e）鏜端面f）鏜螺紋2、鏜床鏜床的主要工作是用鏜刀進行鏜孔。此外，還可以進行鉆孔、銑平面和車削等工作。鏜床的主要類型有臥式銑鏜床、坐標鏜床和金剛鏜床。（1）臥式銑鏜床臥式銑鏜床的加工范圍廣泛（圖2-19），尤其適合大型、復雜的箱體類零件上的孔的加工。除鏜孔外，臥式銑鏜床還可以加工端面、平面、外圓、螺紋及鉆孔等。零件可在一次安裝中完成許多表面的加工。臥式銑鏜床的外形如圖2-20所示。圖2-20臥式鏜銑床外形圖1—后立柱2—后支架3—導軌4—下滑座5—上滑座6—工作臺7—平旋盤8—鏜桿9—前立柱10—主軸箱（2）坐標鏜床坐標鏜床是一種高精度機床，其主要特征是具有測量坐標位置的精密測量裝置。這種機床的主要零部件的制造和裝配精度很高，且具有良好的剛性和抗振性。它主要用來鏜削精密孔（IT5級或更高）和位置精度要求很高的孔系（定位精度達0.002mm）。坐標鏜床按其布局形式有立式單柱、立式雙柱和臥式等主要類型。1)、立式單柱坐標鏜床立式單柱坐標鏜床見圖2-21。圖2-21立式單柱坐標鏜床1—床身2—床鞍3—工作臺4—立柱5—主軸箱2)、立式雙柱坐標鏜床立式雙柱坐標鏜床見圖2-22。圖2-22立式雙柱坐標鏜床1—橫梁2—主軸箱3—立柱4—工作臺5—床身3)、臥式坐標鏜床臥式坐標鏜床見圖2-23。圖2-23臥式雙柱坐標鏜床圖2-24單刃鏜刀1—橫梁2—主軸箱3—立柱4—工作臺5—床身3、鏜刀鏜刀的種類很多，一般可分為單刃鏜與多刃鏜刀兩大類。1）單刃鏜刀單刃鏜刀結構簡單，制造容易，通知性好，故使用較多。單刃鏜刀一般均有尺寸調節裝置。如圖2-24所示。在精鏜機床上常采用微調鏜刀以提高調整精度（圖2-25）2）雙刃鏜刀（圖2-26）雙刃鏜刀兩邊都有切削刃，工作時可以消除徑向力對鏜桿的影響，工件的孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證。圖2-25微調鏜刀圖2-26雙刃鏜刀1—緊因螺2—精調螺母3—刀塊1—刀塊2—刀片3—調節螺釘4—刀片5—鏜桿5—導向健4—斜面墊板5—緊固螺五、拉孔1拉孔的工藝特點及應用范圍用拉刀對孔進行加工的方法稱為拉孔（圖2-27）。拉刀是一種高精度的多齒刀具。由于拉刀從頭部向尾部方向其刀齒高度逐齒遞增，通過拉刀與工件之間的相對運動，從而能夠一層層地從工件上切下金屬（圖2-27）。。圖2-27拉刀拉孔過程1—工件2—拉刀拉削只有主運動，拉床結構簡單，操作方便。但拉刀構造比較復雜，制造成本高，因此一般多用于大量或成批生產時加工各種形狀的通孔及平面，如圖2-28所示圖2-28拉削加工各種內表面a）圓孔b）三角形孔c）方孔d）鍵槽e）花鍵孔f）內齒輪g）平面h）表面溝槽i）燕尾槽2拉床拉床按結構形式可分為臥式和立式，按加工表面可分為內拉式和外拉式。其中，以臥式內拉床應用最普遍。圖2-29所示為臥式內拉床的外形結構。圖2-29臥式內拉床1—液壓缸2—壓力表3—工件4—拉刀5—活動支承六、鉸孔1鉸孔的工藝特點及應用范圍用鉸刀從未淬火工件的孔壁上切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和降低表面粗糙度值的方法，稱為鉸孔。鉸孔在生產中應用很廣。由于鉸刀的制造十分精確，加上鉸削時切削余量小，切削厚度薄（精鉸時僅為0.01~0.03mm），所以鉸孔后公差等級一般為IT9~IT7，表面粗糙度為0.63μm<≤0.32μm。圖2-30球面支承墊板1—固定支承板2—球面墊板3—工件4—拉刀鉸孔有如下特點：1）鉸刀加工適應性差。鉸刀為定尺寸刀具，只能加工一種孔徑和尺寸公差等級的孔；孔徑、孔形受到一定限制，大直徑孔、非標準孔徑的孔、臺階孔及盲孔均不適宜于鉸削加工。2）鉸孔易保證尺寸和形狀精度，但不能校正位置誤差。鉸刀作為定徑精加工刀具，比精鏜容易保證尺寸和形狀精度，生產效率高，但鉸孔不能校正孔軸線的偏斜，這是因為鉸刀為浮動安裝的緣故。孔軸線與其它基準要素間的位置精度，需由前道工序或后續工序保證。2鉸刀（1）、鉸刀的種類鉸刀的種類較多，主要分為機用鉸刀和手用鉸刀兩大類，如圖2-31所示。圖2-31鉸刀a）機用直柄和錐柄鉸刀b）機用套式鉸刀c）手用直槽與螺紋槽鉸刀d）錐孔的粗鉸刀與精鉸刀（2）、鉸刀的結構及幾何參數圖2-32所示為手用鉸刀，在各種鉸刀中具有代表性。鉸刀由工作部分、頸部及柄部三部分組成。工作部分主要由切削部分及校準部分構成，其中校準部分又分為圓柱部分與倒錐部分。圖2-32鉸刀的結構七磨孔與孔的精密加工1、磨孔用砂輪（或其它磨具）對工件內表面進行加工的方法稱為磨孔。磨孔可以在內圓磨床上進行，也可以在萬能外圓磨床上進行。磨孔的精度等級可達IT9-IT7；表面粗糙度為0.32μm<Ra≤5μm。（1）磨孔的工藝特點及應用范圍內圓磨削與外圓磨削相比工作條件較差；雖然內圓磨削有以上缺點，但仍是一種常用的精加工孔的方法。特別對于淬硬的孔、斷續表面的孔（帶鍵槽或花鍵槽的孔）和長度很短的精密孔。（2）普通內圓磨床內圓磨床的主要類型有普通內圓磨床、無心內圓磨床和行星內圓磨床。普通內圓磨床是生產中應用最廣的一種。磨削時，根據工件的形狀的尺寸的不同，可采用縱磨法或切入磨法（見圖2-35a、b）。有些普通內圓磨床上備有專門的端磨裝置，可在工件一次裝夾中磨削內孔和端面（見圖2-35c﹑d），這樣不僅容易保證內孔和端面的垂直度，而且生產效率較高。圖2-35普通內圓磨床的磨削方法圖2-36為普通內圓磨床外形圓。它主要由床身1、工作臺2、頭架3、磨輪架4和滑鞍5等組成。磨削時，磨輪軸的旋轉運動為主運動，頭架主軸帶動工件的旋轉運動為圓周進給運動，工作臺帶動頭架完成縱向進給運動，橫向進給運動由砂輪架沿滑鞍的橫向移動來實現。圖2-36普通內圓磨床1—床身2—工作臺3—頭架4—砂輪架5—滑鞍2、孔的精密加工當孔的加工精度和表面質量要求很高時，在精加工之后還需要對孔進行精密加工。常用的精密加工方法有珩磨、研磨和滾壓等。（1）衍磨珩磨是利用裝夾在珩磨頭圓周上的若干條細磨粒油石，由脹開機構將油石沿徑向撐開，使其壓向工件孔壁；與此同時，使珩磨頭作回轉運動和直線往復運動（圖2-37a）圖2-37珩磨原理a）珩磨原理b）一根油石在雙行程中切削軌跡的展開珩磨時用的工具叫珩磨頭，其結構有很多種，圖2-38為一種簡單的珩磨頭。圖2-38珩磨頭的結構1—螺母2—頂緊彈簧3—錐體4—頂銷5—頭體6—墊塊7—石油8—彈簧卡箍（2）研磨研磨孔的原理與研磨外圓相同。研具用比工件軟的材料（如低碳鋼、鑄鐵、銅、巴氏合金等）制成。內孔研磨工藝特點1）尺寸精度可達IT6以上，表面精糙度Ra值0.16~0.01μm；2）孔的位置精度只能由前工序保證；3）生產率較低。研磨之前孔必須經過磨削、精鉸或精鏜等工序。（3）滾壓滾壓是用鋼球或滾輪在一定壓力下壓向被加工表面，使之產生塑性變形，從而得到光整表面的一種精密加工方法。圖2-39滾壓加工示意圖。滾壓后的表面能夠顯著地提高工件的疲勞強度和使用壽命。圖2-39滾壓加工2.4平面加工一、平面加工方法平面是箱體、盤形體和板形件的主要表面之一。二、刨削與插削1、刨床與插床刨床類機床按其結構特征可分為牛頭刨床、龍門刨床和插床。（1）牛頭刨床牛頭刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作臺、橫梁等組成。如圖2-40所示。因其滑枕和刀架形似牛頭而得名。圖2-40牛頭刨床外形圖1—工作臺2—刀架3—滑枕4—床身5—變速手柄6—滑枕行程調節柄7—橫向進給手柄8—橫梁（2）龍門刨床圖4-41為龍門刨床的外形圖，因它有一個“龍門”式框架而得名。龍門刨床工作時，工件裝夾在工作臺9上，隨工作臺沿床身導軌作直線往復運動以實現切削過程的主運動。圖2-41龍門刨床外形圖1、8—側刀架2—橫梁3、7—立柱4—頂梁5、6—立刀架9—工作臺10—床身（三）插床插床實質上是立式刨床，如圖2-42所示。加工時，滑枕5帶動刀具沿立柱導軌作直線往復運動，實現切削過程的主運動。圖2-42插床外形圖1—床身2—橫滑板3—縱滑板4—圓工作臺5—滑枕6—立柱圖2-43常用刨刀及其應用a）平面刨刀b）臺階偏刀c）普通偏刀d）臺階偏刀e）角度刀f）切刀g）彎切刀h）割槽刀2、刨刀與插刀刨削所用的工具是刨刀，常用的刨刀有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刀等，如圖2-43所示。圖2-44直頭刨刀和彎頭刨刀a）直頭刨刀b）彎頭刨刀3、刨削加工的應用范圍及工藝特點刨削主要用于加工平面和直槽。如果對機床進行適當的調整或使用專用夾具，還可用于加工齒條、齒輪、花鍵以及母線為直線的成形面等。刨削加工精度一般可達IT8~IT7，表面粗糙度Ra值可達6.3~1.6μm四銑削銑削是加工平面的一種主要方法，其加工范圍與刨削基本相同。但因銑刀具是典型的多刃刀具，銑削時有幾個刀齒同時參加切削，還可采用高速銑削，所以銑削的生產率一般比刨削高，在機械加工中所占比重比刨削大。1、銑床銑床的種類很多，根據它的結構型式和用途可分為：臥式升降臺銑床（簡稱臥式銑床）、立式升降臺銑床（簡稱立式銑床）、工具銑床和龍門銑床等。1）臥式升降臺銑床老牌號臥式萬能銑床是目前應用最廣泛的一種銑床，如圖2-45所示。床身2固定在底座上。圖2-45X62W型銑床1—主軸變速機構2—床身3—主軸4—橫梁5—刀桿支承6—工作臺7—回轉盤8—橫滑板9—升降臺10—進給變速機構老牌號型臥式萬能銑床的主要技術參數：工作臺面積（寬×長）320mm工作臺最大縱向行程700mm工作臺最大升降行程320mm工作臺最大回轉角度±45o主軸轉速（18級）30~1500r/min主軸錐孔錐度7:24刀軸直徑22、27、32mm加工表面平面度0.02/150mm圖2-46立式升降臺銑床圖2-47X8126型萬能工具銑床1—立銑頭2—主軸3—工作臺1—床身2—水平主軸頭架3—插頭附件4—懸梁4—床鞍5—升降臺5—立銑頭6—支架7—水平角度工作臺8—工作臺9—升降臺（2）立式升降臺銑床這類銑床與臥式升降臺銑床的主要區別在于它的主軸是垂直安置的，可用各種面銑刀或立銑刀加工平面、斜面、溝槽、臺階、齒輪、凸輪以及封閉輪表面等。圖2-46為立式升降臺銑床的外形圖，（3）工具銑床圖2-47是X8126型萬能工具銑床的外形圖。機床的主要部件有床身1、水平主軸頭架2、立銑頭5、工作臺8、升降臺9。（4）龍門銑床龍門銑床由于床身兩側有立柱和橫梁組成的門式框架而得名。如圖2-48所示。加工時，工件固定在工作臺上作直線進給運動。圖2-48龍門銑床2、銑刀（1）、銑刀的種類通用規格的銑刀已標準化，一般均由專業工具廠生產。銑刀種類很多，按用途分類，常用銑刀有如下幾種：1）圓柱銑刀如圖2-49所示。螺旋形切削刃分布在圓柱表面，沒有副切削刃，主要用于臥式銑床上銑平面。2）面銑刀如圖2-50所示。其切削刃位于圓柱的端頭，圓柱或圓柱面上的刃口為主切削刃，端面刀刃為副切削刃。3）立銑刀相當于帶柄的、在軸端有副切削刃的小直徑圓柱銑刀，4）三面刃銑也稱盤銑刀，如圖2-52所示。5）鋸片銑刀如圖2-53所示。6）鍵槽銑刀如圖2-54所示，圖2-49圓柱銑刀a）整體式b）鑲齒式圖2-50面銑刀a）整體式刀片b）鑲焊接式硬質合金刀片c）機械夾固式可轉位硬質合金刀片1—刀體2—定位座3—定位座夾板4—刀片夾板圖2-51立銑刀圖2-52三面刃銑刀a）直齒b）交錯齒c）鑲齒圖2-53鋸片銑刀圖2-54鍵槽銑刀a）鍵槽銑刀b）半圓鍵槽銑刀圖2-55特種銑刀a）、b）、c）角度銑刀d）、e）、f）成形銑刀g）T形槽銑刀h）燕尾槽銑刀i）指狀銑刀（2）、銑刀的幾何參數銑刀的種類、形狀雖多，但都可以歸納為圓柱銑刀和面銑刀兩種基本形式，每個刀齒可以看作是繞中心旋轉的一把簡單刀頭。圓柱銑刀各部分名稱及標注角度如圖2-56所示，圓柱銑刀的主剖面是垂直于銑刀軸線的端剖面，切削平面是通過切削刃選定點的圓柱的切平面，因此刀齒的前角和后角都標注在端剖面上。圖2-56圓柱銑刀的標注角度3、銑削方式（1）周銑和端銑用銑刀的圓周刀齒進行切削的稱為周銑；用銑刀的端面齒加工垂直于銑刀軸線的表面稱為端銑，如圖2-58所示。周銑時，只有圓周刀刃進行銑削，已加工表面實際上是由無數淺的圓溝組成，表面實際上是由無數淺的圓溝組成，表面粗糙度較大，如圖2-59所示。端銑時，同時參加切削的刀齒數較多，銑削過程中切削力變化比較小，銑削比較平穩；圖2-58周銑和端銑—背吃刀量—側吃刀量圖2-59周銑和端銑表面特征a）周銑b）端銑2）切削力方向的影響逆銑時作用于工件上的垂直切削分力向上，有將工件從工作臺上挑起的趨勢，影響工件的夾緊，銑薄工件時影響更大。順銑時作用于工件上的垂直切削分力向下，將工件壓向工作臺，對工件的夾緊有利。圖2-60順銑和逆銑

a）逆銑b）順銑五平面的精密加工當平面加工尺寸公差在IT6~IT5，直線度在0.03~0.01以上，表面粗糙度值低于Ra0.8μm時，就屬于平面的精密加工范圍。常見的精密加工方法有：平面磨削、平面刮研、研磨平面及拋光等。圖2-61平面磨削方式a）臥軸矩臺平面磨床磨削b）臥軸圓臺平面磨床磨削c）立軸圓臺平面磨床磨削d）立軸矩臺平面磨床磨削1、平面磨削平面磨削加工精度等級可達IT7~IT5，表面粗糙度Ra值為0.8~0.2μm。（1）、平面磨削方式常見的平面磨削方式有四種，如圖2-61所示。圖2-61a、b所示為利用砂輪的圓柱面進行磨削（即周磨）。圖2-61c、d所示為利用砂輪的端面進行磨削（即端磨），其砂輪直徑通常大于矩形工作臺的寬度和圓形工作臺的半徑，所以無需橫向進給。（2）、平面磨床圖2-62所示為M7120A型平面磨床。該機床主要由床身10、工作臺8、立柱6、滑板座3、砂輪架2及砂輪修整器5等部件組成。圖2-62M7120A型平面磨床（3）、平面磨削的工藝特征及應用和外圓主要原因、內圓磨相比，平面磨床的工作運動簡單，機床結構簡單，加工系統剛性好，容易保證加工精度。2、平面刮研刮研是利用刮刀在工件表面刮去一層很薄金屬的一種光整加工方法，一般在精刨之后進行的。刮研平面的直線度可達0.01mm/m，甚至可達0.005~0.0025mm/m，表面粗糙度值Ra值為0.8~0.1μm。（1）、平面刮研的方法刮研可分為粗刮研、細刮研和精刮研。（2）、平面刮研的工藝特點及應用3、平面研磨研磨也是平面光整加工方法之一。研磨后兩平面間的尺寸精度可達IT5~IT4。表面粗糙度Ra值為0.4~0.025μm。小型平面研磨后，還可提高其形狀精度。研磨常用來加工小型平板、平尺及塊規的精密測量平面。在單件小批生產中常用于手工研磨，在大批量生產中則采用機器研磨。

4、平面拋光拋光是利用高速旋轉的，涂有拋光膏的軟質拋光輪對工件進行光整加工的方法。拋光輪用帆布、皮革、毛氈制成，工作時線速度達30~50m/s。根據被加工工件的材料在拋光輪上涂以不同的拋光膏。拋光膏中的硬脂酸使加工表面生成軟膠的氧化膜，可加速拋光過程。2．5圓柱齒輪加工齒輪加工的關鍵是齒輪輪齒齒形的加工。由于齒輪的切削加工能得到較高的齒形精度，一、圓柱齒輪加工的特點和應用齒輪的加工方法很多，各有特點，但就齒輪加工的工作原理而言，只有成形法和展成法兩類。二、滾齒加工滾齒是齒輪加工方法中應用最廣泛的一種，因為它具有通用性好、生產效率高、加工質量好等優點，目前往往為工藝人員首選的齒輪加工方法。如圖2-63所示為滾齒加工示意圖。齒輪滾刀齒輪滾刀是一個蝸桿狀刀具，在其圓周上等分地開有若干垂直于蝸桿螺旋線方向（或平行于滾刀軸線方向）的溝槽，如圖2-69所示.圖2-69齒輪滾刀三、插齒加工插齒主要用于加工直齒圓柱齒輪，尤其適用于加工不能滾齒加工的內齒輪和多聯齒輪。1、插齒工件原理及所需運動插齒是按展成法原理加工齒輪的。插齒刀實質上是一個端面磨有前角，齒頂及齒側均磨有后角的齒輪，如圖2-70a所示。圖2-70插齒原理a）插齒原理b）齒形曲線的形成2、Y5132插齒機（1）主要技術參數主參數為加工外齒輪最大分度圓直徑/mm 320加工內齒輪最大外徑/mm 500加工外齒輪最大寬度/mm 80加工內齒輪最大寬度/mm 50插齒刀雙行程12級雙速主電動機功率/kW、轉速/（r﹒min-1）3/4、960/1440圖2-71Y5132型插齒機外形圖1—床身2—立柱3—刀架4—主軸5—工作臺6—擋塊支架7—工作臺溜板四、磨齒加工磨齒加工主要用于對高精度齒輪或淬硬的齒輪進行齒形的精加工，齒輪的精度可達6級以上。按齒形的形成方法，磨齒也有成形法和展成法兩種，但大多數磨齒均以展成法原理來加工齒輪。1、連續分度展成法磨齒原理連續分度展成法磨齒是利用蝸桿形砂輪來磨削齒輪輪齒，其工作原理和滾齒相同，如圖2-72所示，其軸向進給運動一般由工件完成。

2、單齒分度展成法磨齒原理單齒分度展成法磨齒可根據砂輪形狀不同有錐形砂輪磨齒和蝶形砂輪磨齒兩種方法。它們的工作原理都是利用齒條和齒輪的嚙合原理來磨削齒輪的。圖2-72蝸桿砂輪磨齒工作原理錐形砂輪磨齒的方法是用錐形砂輪的兩側面來形成假想齒條一個齒的兩齒側來磨削齒輪的，如圖2-73b所示。圖2-73單齒展成法磨齒工作原理a）蝶彩砂輪磨齒原理b）錐形砂輪磨齒原理五、剃齒加工剃齒加工是對未經淬火的圓柱齒輪齒形進行精加工的方法之一。剃齒精度一般可達6~7級，表面粗糙度為Ra0.8~0.2μm。剃齒的生產率很高，在成批、大量生產中得到廣泛的應用。剃齒加工在原理上也屬于展成法。剃齒加工的展成運動相當于一對螺旋齒輪嚙合。剃齒刀實質上是一個高精度的螺旋齒輪。在它的齒面上沿漸開線方向開出一些上的梳形槽，這些梳形槽側面與齒面的交棱形成了切削刃，如圖2-74a所示。剃齒加工時，工件裝夾在機床上的兩頂尖之間的心軸上，剃齒刀安裝在機床主軸上并由主軸帶動旋轉，實現主運動。剃齒刀的軸線與工件軸線成一夾角β，工件在一定的嚙合壓力下被帶動，與剃齒刀作無側隙的自由嚙合運動，如圖2-74b所示。圖2-74剃齒刀及剃齒原理a）剃齒刀b）剃齒工作原理六、珩齒加工珩齒加工是對淬硬齒形進行精加工的一種方法。它主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮，減小輪齒表面粗糙度，從而降低齒輪傳動的噪聲。珩輪由輪坯及齒圈構成，如圖2-75所示，輪坯為鋼質，齒圈部分是用磨料（氧化鋁、碳化硅）、合結劑（環氧樹脂）和固化劑（乙二胺）澆注而成，結構與磨具相似，只是珩齒的切削速度遠低于磨削，但大于剃削。圖2-75珩輪結構2.6磨削加工一、磨削的特點與應用磨削加工的方式很多，如外圓磨削、無心外圓磨削、內孔磨削、平面磨削、成型磨削、螺紋磨削、齒輪磨削等，見圖2-76，幾乎各種表面都可用磨削進行加工，磨床是種類最為繁多的一種機床。圖2-76磨削加工方式a）外圓磨削b）內孔磨削c）平面磨削d）成型磨削e）螺紋磨削f）齒輪磨削二、磨床磨床的種類很多，根據用途不同，1、M1432A型萬能外圓磨床M1432A型萬能磨床屬于普通精度級，加工精度可達IT6~IT7，表面粗糙度在Raμm之間，它的萬能性大，但磨削效率不高，自動化程度低，適用于工具車間、機修車間和單件小批量生產的車間使用。（1）機床主要技術參數外圓磨削直徑/mm 8~320外圓最大磨削長度（三種規格）/mm 1000、1500、2000內孔磨削直徑/mm 30~100內孔最大磨削長度/mm 125磨削工件最大質量/kg 150砂輪尺寸/mm

ф400×50×ф203砂輪轉速/（r·min-1） 1670內圓砂輪轉速/（r·min-1） 10000、15000頭架主軸轉速/（r·min-1） 6級25、50、80、112、160、224頭架主軸轉速/（m·min-1