[精选]材料与金属工艺学第五篇切削加工3、45110.pptx

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1、材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第三章第三章常用加工方法综述常用加工方法综述第一节第一节第一节第一节车削的工艺特点及其应用车削的工艺特点及其应用车削的工艺特点及其应用车削的工艺特点及其应用车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸，将其加工成所需零件的一种切削加工方法。其中工件状和尺寸，将其加工成所需零件的一种切削加工方法。其中工件的旋转为主运动，刀具的移动为进给运动：的旋转为主运动，刀具的移动为进给运动：材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学

2、院机电系一、车削的工艺特点一、车削的工艺特点1、易于保证工件各加工面的位置精度。、易于保证工件各加工面的位置精度。车削时，工件绕某一固定轴车削时，工件绕某一固定轴线回转，各表面具有同一的回转轴线，故易于保证加工面间同轴线回转，各表面具有同一的回转轴线，故易于保证加工面间同轴度的要求。度的要求。用三爪自定心卡盘安装工件用三爪自定心卡盘安装工件。用一夹一顶安装工件用一夹一顶安装工件：对一般较长的工件，尤其是较重要的工件，：对一般较长的工件，尤其是较重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盘装夹，而要用一端夹住，另一端用后不能直接用三爪自定心卡盘装夹，而要用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。顶尖顶住

3、的装夹方法。（用一夹一顶安装工件视频）（用一夹一顶安装工件视频）（用一夹一顶安装工件视频）（用一夹一顶安装工件视频）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系四爪卡盘的外形如图所示。它的四个爪通过四爪卡盘的外形如图所示。它的四个爪通过4个螺杆独立移动。它个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等，而的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等，而且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心，所以装夹效率较低，且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心，所以装夹效率较低，装夹时必须用划线盘或百分表找正，使工件回转中心与车床主轴装夹时必须用划

4、线盘或百分表找正，使工件回转中心与车床主轴中心对齐，如图中心对齐，如图为用百分表找正外圆的示意图。为用百分表找正外圆的示意图。一般在车削细长轴时，用中心架来增加工件的刚性。在工件装上一般在车削细长轴时，用中心架来增加工件的刚性。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，其表面粗糙及圆柱误差要小，并在支承爪与工件接触处经常加润其表面粗糙及圆柱误差要小，并在支承爪与工件接触处经常加润滑油。滑油。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系用花盘、穹板及压板、螺栓安装工件用花盘、穹板及

5、压板、螺栓安装工件：形状不规则的工件，无法：形状不规则的工件，无法使用三爪或四爪卡盘装夹的工件，可用花盘装夹。花盘是安装在使用三爪或四爪卡盘装夹的工件，可用花盘装夹。花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘，盘面上的许多长槽用以穿放螺栓，工车床主轴上的一个大圆盘，盘面上的许多长槽用以穿放螺栓，工件可用螺栓直接安装在花盘上，如下图左件可用螺栓直接安装在花盘上，如下图左所示。也可以把辅助支所示。也可以把辅助支承角铁（弯板）用螺钉牢固夹持在花盘上，工件则安装在弯板上。承角铁（弯板）用螺钉牢固夹持在花盘上，工件则安装在弯板上。下图右下图右所示为加工一轴承座端面和内孔时，在花盘上装夹的情况。所示为加工一轴承座

6、端面和内孔时，在花盘上装夹的情况。为了防止转动时因重心偏向一边而产生振动，在工件的另一边要为了防止转动时因重心偏向一边而产生振动，在工件的另一边要加平衡铁。工件在花盘上的位置需经仔细找正。加平衡铁。工件在花盘上的位置需经仔细找正。在花盘上安装零件在花盘上安装零件在花盘上用弯板安装零件在花盘上用弯板安装零件材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系2、切削过程比较平稳、切削过程比较平稳：除了车削断续表面之外，一般情况下车削过：除了车削断续表面之外，一般情况下车削过程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过程中刀齿有多程是连续进行的，不像铣削和刨削，在一次走刀过

7、程中刀齿有多次切入和切出，产生冲击。次切入和切出，产生冲击。3、适用于有色金属零件的精加工、适用于有色金属零件的精加工：某些有色金属零件，因材料本身：某些有色金属零件，因材料本身的硬度较低，塑性较大，若用砂轮磨削，软的磨屑易堵塞砂轮，的硬度较低，塑性较大，若用砂轮磨削，软的磨屑易堵塞砂轮，难得到很光洁的表面。用金刚石刀具，在车床上以很小的背吃刀难得到很光洁的表面。用金刚石刀具，在车床上以很小的背吃刀量和进给量以及很高的切削速度进行精细车削，达到很高精度。量和进给量以及很高的切削速度进行精细车削，达到很高精度。4、刀具简单刀具简单：车刀是刀具中最简单的一种。：车刀是刀具中最简单的一种。材料与金属

8、工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、车削的应用二、车削的应用车床主要用于加工各种回转体表面，加工的尺寸公差等级为车床主要用于加工各种回转体表面，加工的尺寸公差等级为IT11IT6，表面粗糙度表面粗糙度Ra值为值为12508m。车床的种类很多，车床的种类很多，其中应用最广泛的是卧式车床。其中应用最广泛的是卧式车床。（看车床用途视频）（看车床用途视频）（看车床用途视频）（看车床用途视频）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系切槽：在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，槽的形状有外槽、内切槽：在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，槽的形状有

9、外槽、内槽和端面槽。槽和端面槽。切断：切断要用切断刀。切断刀的形状与切槽刀相似，但因刀头切断：切断要用切断刀。切断刀的形状与切槽刀相似，但因刀头窄而长，很容易折断。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两窄而长，很容易折断。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种，如图种，如图所示。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法所示。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。常用于切断钢等塑性材料。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系车成型面：表面轴向剖面呈现曲线形特征的这些零件叫成型面。（车成型面：表面轴向剖面呈现曲线形特征的这些零件叫成

10、型面。（3种种方法）方法）车圆弧的样板刀车圆弧的样板刀 用双手控制纵、横向进给车成形面用双手控制纵、横向进给车成形面材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系滚花：在车床上用滚花刀滚花滚花：在车床上用滚花刀滚花（看滚花刀滚花视频）（看滚花刀滚花视频）（看滚花刀滚花视频）（看滚花刀滚花视频）车圆锥面：车圆锥面：将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。常用车削将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。常用车削锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几种。这里介绍宽刀法、转动小刀架法和尾座偏移法。种。这

11、里介绍宽刀法、转动小刀架法和尾座偏移法。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系转动小刀架法转动小刀架法（看转动小刀架法视频）（看转动小刀架法视频）（看转动小刀架法视频）（看转动小刀架法视频）尾座偏移法请看尾座偏移法请看（看尾座偏移法视频）（看尾座偏移法视频）（看尾座偏移法视频）（看尾座偏移法视频）钻孔和镗孔钻孔和镗孔 材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第二节第二节第二节第二节钻、镗削的工艺特点及其应用钻、镗削的工艺特点及其应用钻、镗削的工艺特点及其应用钻、镗削的工艺特点及其应用钻孔是用钻头在钻孔是用钻头在实体材料上

12、加工孔实体材料上加工孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为等级为IT13-IT11，表面粗糙度表面粗糙度Ra值为值为25-12.5um。麻花钻：两个主切削刃、两上副切削刃、一个横刃麻花钻：两个主切削刃、两上副切削刃、一个横刃一、钻孔的工艺特点一、钻孔的工艺特点钻孔时，钻头工作部分大都处在已加工表面的包围中，受空间限制：钻孔时，钻头工作部分大都处在已加工表面的包围中，受空间限制：1 1、容易产生、容易产生“引偏引偏”，产生的原因：，产生的原因：（1 1）麻花钻细长、刚性较差。）麻花钻细长、刚性较差。（2 2）钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用很

13、差。）钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用很差。（3 3）钻头横刃处的前角具有很大的负值，切削条件极差，实际上是挤刮）钻头横刃处的前角具有很大的负值，切削条件极差，实际上是挤刮金属，由钻头横刃产生的轴向力很大，稍有偏斜，将产生较大的附加力金属，由钻头横刃产生的轴向力很大，稍有偏斜，将产生较大的附加力矩，使钻头弯曲。矩，使钻头弯曲。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系减小减小“引偏引偏”产生采取的措施产生采取的措施：（1 1）预钻锥形定心坑。）预钻锥形定心坑。（2 2）用钻套为钻头导向。）用钻套为钻头导向。（3 3）刃磨时，尽量把钻头的）刃

14、磨时，尽量把钻头的 两个主切削刃刃磨得对称一致。两个主切削刃刃磨得对称一致。2 2、排屑困难。、排屑困难。排排屑屑过过程程中中，切切屑屑与与孔孔壁壁发发生生较较大大的的摩摩擦擦，挤挤压压、拉拉毛毛和和刮刮伤伤已已加加工工表表面面，降降低低表表面面质质量量；切切屑屑可可能能阻阻塞塞在在钻钻头头的的容容屑屑槽槽里里，卡卡死钻头，甚至将钻头扭断。死钻头，甚至将钻头扭断。改善排屑条件：钻钢料工件时，在钻头上修磨出分屑槽，将宽的改善排屑条件：钻钢料工件时，在钻头上修磨出分屑槽，将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。当钻深孔切屑分成窄条，以利于排屑。当钻深孔(L/DL/D5-10)5-10)时，应采用合时，应采

15、用合适的深孔钻进行加工。适的深孔钻进行加工。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系3 3、切削热不易传散。、切削热不易传散。钻钻削削是是一一种种半半封封闭闭式式的的切切削削，钻钻削削时时所所产产生生的的热热量量，热热量量传传散散时时工工件件吸吸收收的的热热量量约约占占52.5%52.5%，钻钻头头约约占占14.5%14.5%，切切屑屑约约占占28%28%，而而介介质仅占质仅占5%5%左右。左右。二、钻削的应用二、钻削的应用单单件件、小小批批量量生生产产中中，中中小小型型工工件件上上的的小小孔孔（一一般般D小小于于13mm）常常用用台台式式钻钻床床加加工工；

16、直直径径较较大大的的孔孔常常用用立立式式钻钻床床加加工工；大大中中型型工工件采用摇臂钻床。件采用摇臂钻床。成批或大量生产用多轴钻、组合机床。成批或大量生产用多轴钻、组合机床。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系三、扩孔和三、扩孔和铰孔铰孔1 1、扩孔扩孔扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工，提高孔的精度和扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工，提高孔的精度和减小表面粗糙度减小表面粗糙度RaRa值。扩孔的公差等级为值。扩孔的公差等级为IT10-IT9IT10-IT9，表面粗糙度表面粗糙度RaRa值为值为6.33.26.33.2umum属于属于半精

17、加工半精加工。扩孔钻与麻花钻在结构上相比有以下特点：扩孔钻与麻花钻在结构上相比有以下特点：（1 1）刚刚性性较较好好：扩扩孔孔的的吃吃刀刀量量小小，扩扩孔孔钻钻钻钻芯芯比比较较粗粗大大，增增加加了了工工作作部分的刚性。部分的刚性。（2 2）导导向向性性较较好好：由由于于容容屑屑槽槽浅浅而而窄窄，可可在在刀刀体体上上做做出出3434个个刀刀齿齿，提高生产率，增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削平稳。提高生产率，增强了扩孔时刀具的导向及修光作用，切削平稳。（3）切削条件较好：扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，避免了切削条件较好：扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，避免了横刃和由横刃引起的不良影

18、响。且在一定程度上可校正原孔轴线的横刃和由横刃引起的不良影响。且在一定程度上可校正原孔轴线的偏斜。偏斜。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系2、铰孔铰孔铰孔是在扩孔或半精镗的基础上进行的，是孔的精加工方法：公差等级铰孔是在扩孔或半精镗的基础上进行的，是孔的精加工方法：公差等级为为ITBIT6ITBIT6，表面粗糙度表面粗糙度RaRa值为值为1.60.41.60.4umum。铰刀铰孔的特点：铰刀铰孔的特点：(1)(1)铰铰刀刀为为定定径径的的精精加加工工刀刀具具，容容易易保保证证工工件件的的尺尺寸寸精精度度和和形形状状精精度度。但但一一种种规规格格的的铰铰

19、刀刀只只能能加加工工一一种种尺尺寸寸和和精精度度的的孔孔，且且不不能能铰铰削削非非标标准准孔孔、台台阶孔和盲孔。阶孔和盲孔。（2 2）机机铰铰刀刀在在机机床床上上常常用用浮浮动动连连接接，防防止止铰铰刀刀轴轴线线与与机机床床主主轴轴线线偏偏斜斜，造造成孔的加工误差。成孔的加工误差。铰孔不能校正原孔轴线的偏斜铰孔不能校正原孔轴线的偏斜。（3 3）铰削速度较低、可避免产生积屑瘤和引起振动。）铰削速度较低、可避免产生积屑瘤和引起振动。（4 4）钻一扩一铰钻一扩一铰是生产中典型的孔加工方案。是生产中典型的孔加工方案。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系四、镗孔四

20、、镗孔镗孔是镗孔是位置精度要求严格的箱体上的孔系位置精度要求严格的箱体上的孔系加工，可在车床、镗床加工，可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔可分粗镗、半精镗和精镗。或铣床上进行。镗孔可分粗镗、半精镗和精镗。在车床上对工件进行镗孔在车床上对工件进行镗孔（看镗孔加工视频）（看镗孔加工视频）（看镗孔加工视频）（看镗孔加工视频）在在镗床上镗孔。镗床上镗孔。多刃多刃镗刀镗孔镗刀镗孔 材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第三节第三节第三节第三节刨、拉的工艺特点及其应用刨、拉的工艺特点及其应用刨、拉的工艺特点及其应用刨、拉的工艺特点及其应用一、刨削的工艺特点一、刨削的工艺

21、特点刨削加工的尺寸公差等级一般为刨削加工的尺寸公差等级一般为IT13IT7IT13IT7，RaRa值为值为251.6251.6umum用用宽刀进行精刨，表面粗糙度宽刀进行精刨，表面粗糙度RaRa值为值为1.60.81.60.8umum。刨削的工艺特点刨削的工艺特点(1)(1)加工精度低。加工精度低。(2)(2)生产率低生产率低(3)(3)加工成本低。加工成本低。（4）通用性好）通用性好二、刨削的应用二、刨削的应用由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批量生产中，在维修车由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批量生产中，在维修车间和模具车间应用较多。间和模具车间应用较多。1、刨削平面、刨削平面：（看

22、刨水平视频）（看刨水平视频）（看刨水平视频）（看刨水平视频）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系2、刨削垂直面、刨削垂直面3、刨沟槽、刨沟槽刨刨T形槽形槽刨燕尾槽刨燕尾槽4、刨斜面、刨斜面材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系插床及其应用插床及其应用插床如同竖立的牛头刨床，插床如同竖立的牛头刨床，但工作台上多一圆工作台。但工作台上多一圆工作台。插插孔孔中中键键槽槽或或异异形形孔孔较较慢慢，单单件件小小批批生生产产用用。现现时时多多用用数数控控线线切切割代替。割代替。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电

23、系佛山科学技术学院机电系三、拉削三、拉削拉削可以认为是刨削的进一步发展。用拉刀加工工件内、外表面拉削可以认为是刨削的进一步发展。用拉刀加工工件内、外表面的方法称为拉削加工。拉削中只有一个运动的方法称为拉削加工。拉削中只有一个运动,即拉刀的直线运动即拉刀的直线运动,送进运动由拉刀中递升的刀齿实现送进运动由拉刀中递升的刀齿实现.故拉床结构简单，多为液压故拉床结构简单，多为液压驱动。拉刀为复杂刀具，精度和热处理要求均高，故价昂，只适驱动。拉刀为复杂刀具，精度和热处理要求均高，故价昂，只适用于大批生产。用于大批生产。拉削原理拉削原理:每相邻两刀齿间有齿升量。每相邻两刀齿间有齿升量。材料与金属工艺学材料

24、与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第四节第四节第四节第四节铣削的工艺特点铣削的工艺特点铣削的工艺特点铣削的工艺特点铣削是平面的主要加工方法之一。铣削中小型零件上的平面通常铣削是平面的主要加工方法之一。铣削中小型零件上的平面通常在卧式铣床或立式铣床上进行，大型零件上的平面可在龙门铣床在卧式铣床或立式铣床上进行，大型零件上的平面可在龙门铣床上加工。铣削加工公差等级可达上加工。铣削加工公差等级可达IT13IT7IT13IT7，表面粗糙度表面粗糙度RaRa值可达值可达251.6251.6umum。一、铣削的工艺特点一、铣削的工艺特点1、生产率较高。、生产率较高。2、容易产生振动。

25、、容易产生振动。3、刀齿散热条件较好。、刀齿散热条件较好。二、铣削方式二、铣削方式按铣刀旋转轴线是水平的或垂直的可分为周铣和端铣两种按铣刀旋转轴线是水平的或垂直的可分为周铣和端铣两种。周铣（左）和端铣（右）周铣（左）和端铣（右）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系从提高刀具耐用度和工件表面质量，一般以采用顺铣法为宜。但从提高刀具耐用度和工件表面质量，一般以采用顺铣法为宜。但是工作台进给丝杠与固定螺母之间一般存在间隙，间隙在进给方是工作台进给丝杠与固定螺母之间一般存在间隙，间隙在进给方向的前方。容易引起打刀，而逆铣没这种现象。所以一般在生产向的前方。容易引

26、起打刀，而逆铣没这种现象。所以一般在生产中选用逆铣法。中选用逆铣法。三、铣削的应用三、铣削的应用铣削的加工范围很广，可加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形面、铣削的加工范围很广，可加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形面、齿轮以及切断等，图所示为铣削加工应用的示例。在铣床上还能齿轮以及切断等，图所示为铣削加工应用的示例。在铣床上还能钻孔和镗孔。钻孔和镗孔。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系利用分度头可以加工多面体利用分度头可以加工多面体（看分度头的应用视频）（看分度头的应用视频）（看分度

27、头的应用视频）（看分度头的应用视频）、齿轮、螺旋槽、齿轮、螺旋槽（看铣螺旋槽视频）（看铣螺旋槽视频）（看铣螺旋槽视频）（看铣螺旋槽视频）等等分度头原理：分度头原理：万能分度头结构图万能分度头结构图1分度手柄分度手柄2分度盘分度盘3顶尖顶尖4主轴主轴5转动体转动体6底座底座7扇形夹扇形夹万能分度头的传动示意图万能分度头的传动示意图1螺旋齿轮传动 2主轴 3刻度盘 4蜗轮传动 51齿轮传动 6挂轮轴7分度盘 8定位销材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和尾架顶尖中，在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和尾架顶尖

28、中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个齿槽，铣完一齿退出进行分对刀并调好铣削深度后开始铣第一个齿槽，铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成全部齿数的铣削。度，依次逐个完成全部齿数的铣削。铣削麻花钻和螺旋铣刀上的螺旋沟是在卧式万能铣床上进行。铣削麻花钻和螺旋铣刀上的螺旋沟是在卧式万能铣床上进行。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第五节第五节第五节第五节磨削的工艺特点及其应用磨削的工艺特点及其应用磨削的工艺特点及其应用磨削的工艺特点及其应用磨削加工是用砂轮以较高的线速度对工件表面进加工的方法，其磨削加工是用砂轮以较高的线速度对工件表面进加工的方法，其实质是用砂轮

29、上的磨料自工件表面层切除细微切屑的过程。根据实质是用砂轮上的磨料自工件表面层切除细微切屑的过程。根据工件被加工表面的性质，磨削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨工件被加工表面的性质，磨削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削等几种。削等几种。一、磨削原理一、磨削原理砂砂轮轮由由无无数数高高硬硬的的粒粒状状磨磨料料与与黏黏结结剂剂粘粘合合而而成成。砂砂轮轮旋旋转转时时，每每一一外外露露的的磨磨粒粒犹犹如如铣铣刀刀上上的的一一个个刀刀齿齿，由由于于磨磨粒粒排排列列无无规规则则，故故刀刀齿齿的的形形状状和和角角度度都都极极不不一一致致。有有的的可可能能真真正正起起到到切切削削作作用用，能能切切下下切切屑屑，这

30、这在在砂砂轮轮灰灰中中可可用用磁磁铁铁吸吸出出极极细细的的铁铁屑屑可可以以证证明明。有有的的可可能能太太钝钝了了，不不能能切切削削，但但仍仍可可起起到到压压光光作作用用，故故磨磨削削可可以以得得到非常高的精度和很光滑的表面。到非常高的精度和很光滑的表面。砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种作用的综合砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种作用的综合材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、磨削的工艺特点二、磨削的工艺特点1、精度高、表面粗糙度小。、精度高、表面粗糙度小。2、砂轮有自锐作用。、砂轮有自锐作用。3、背向磨削力、背向磨削力FP较大

31、。较大。4、磨削温度高。、磨削温度高。砂轮用钝后要进行修整，否则磨削效率降低，而且会在工件表面砂轮用钝后要进行修整，否则磨削效率降低，而且会在工件表面产生烧伤。修整一般用装载修整架上的金刚石笔进行，与外圆车产生烧伤。修整一般用装载修整架上的金刚石笔进行，与外圆车削相似。削相似。砂轮的修整砂轮的修整材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系三、磨削的应用和发展三、磨削的应用和发展1、外圆磨削、外圆磨削（1）在外圆磨床上磨外圆。）在外圆磨床上磨外圆。（看磨外圆视频）（看磨外圆视频）（看磨外圆视频）（看磨外圆视频）（2）在无心外圆磨床上磨外圆。）在无心外圆磨床上磨外

32、圆。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系2、孔的磨削、孔的磨削孔的磨削可以在内圆磨床上进行，也可以在万能磨床上进行。孔的磨削可以在内圆磨床上进行，也可以在万能磨床上进行。3、平面磨削、平面磨削（看横向磨削视频）（看横向磨削视频）（看横向磨削视频）（看横向磨削视频）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第四章第四章精密加工和特种加工精密加工和特种加工第一节第一节第一节第一节精整和光整加工精整和光整加工精整和光整加工精整和光整加工精整加工是生产中常用的精密加工，它是指在精加工之后从工件精整加工是生产中常用的精密加工，它是

33、指在精加工之后从工件上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度为目的上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度为目的加工方法。加工方法。一、一、研磨（研磨（IT5IT5IT3,IT3,RaRa值值0.10.10.008 0.008 mm）1.1.研磨原理：研磨原理：研研磨磨是是用用游游离离的的磨磨粒粒通通过过研研具具对对工工件件进进行行微微量量切切削削的的过过程程。在在加加工工过过程程中中，工工件件表表面面会会发发生生复复杂杂的的牧牧师师和和化化学学变变化化，工工件件表表面面上上一层极微薄的材料将被切除。一层极微薄的材料将被切除。2.2.研磨方法：研磨方法：手工研磨：人手持研具

34、或工件进行研磨。手工研磨：人手持研具或工件进行研磨。机械研磨：在研磨机上进行。机械研磨：在研磨机上进行。上、下研磨盘：可同向或反向旋转。上、下研磨盘：可同向或反向旋转。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系研磨外圆研磨平面研磨外圆研磨平面研磨内圆机械研磨研磨内圆机械研磨分隔盘：由分隔盘带动与下研磨盘反向旋转。研磨时下研磨盘子分隔盘：由分隔盘带动与下研磨盘反向旋转。研磨时下研磨盘子旋转，偏心轴带动分隔盘旋转，使工件得到既转动又滑动的复杂旋转，偏心轴带动分隔盘旋转，使工件得到既转动又滑动的复杂而又不重复的运动轨迹。而又不重复的运动轨迹。材料与金属工艺学材料与金

35、属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系对对于于形形状状复复杂杂的的内内孔孔，难难以以制制造造合合适适的的研研具具时时，还还可可采采用用挤挤压压研研磨磨，方方法法是是将将工工件件放放在在专专门门的的夹夹具具内内，待待研研磨磨的的异异形形孔孔两两端端与与上上下下挤挤压压缸缸相相通通，挤挤压压缸缸内内充充满满研研磨磨剂剂，整整套套装装置置放放在在油油压压机机工工作作台台上上，两两活活塞塞上上下下往往复复运运动动，推推动动研研磨磨剂剂流流过过异异形形孔孔，实实现现研研磨磨的功能。的功能。挤压研磨挤压研磨 3 3研磨的特点及应用研磨的特点及应用（1 1）高高的的尺尺寸寸精精度度、小小的的R

36、aRa值值，可可提提高高形形状状精精度度，但但不不能能提提高高位位置置精度。精度。（2 2）提高零件的耐磨性、抗蚀性、疲劳强度和使用寿命。）提高零件的耐磨性、抗蚀性、疲劳强度和使用寿命。（3 3）成本低，生产率低。）成本低，生产率低。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、二、珩磨珩磨珩磨是利用珩磨头对工件表面施加一定压力，珩磨头同时作相对珩磨是利用珩磨头对工件表面施加一定压力，珩磨头同时作相对旋转和实现往复运动，切除极小余量的精密加工方法，多用于珩旋转和实现往复运动，切除极小余量的精密加工方法，多用于珩磨铸铁套和钢套的内孔。磨铸铁套和钢套的内孔。珩磨头

37、的结构珩磨头的结构 珩磨头上下运动的轨迹并不重合，而是调节到交叉成网状，这样珩磨头上下运动的轨迹并不重合，而是调节到交叉成网状，这样可以使粗糙度可以使粗糙度RaRa值下降。值下降。珩磨余量一般只留珩磨余量一般只留0.020.15mm,尺寸公差等级可达尺寸公差等级可达IT6IT4,表面表面粗糙度粗糙度Ra值为值为0.80.05m,m,适宜加工的孔径范围为适宜加工的孔径范围为1515500500mmmm。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系三、超级光磨三、超级光磨1 1加工原理加工原理超超精精加加工工是是利利用用装装在在振振动动头头上上的的细细磨磨粒粒油油石

38、石在在一一定定压压力力下下对对工工件件进行微量切削的一种光整加工方法。进行微量切削的一种光整加工方法。振振动动头头：在在工工件件轴轴向向进进给给的的同同时时作作轴轴向向低低频频、小小振振幅幅振振动动，从从而而对工件进行加工。对工件进行加工。切削液：形成油膜；清除切屑和冷却润滑；控制加工进程。切削液：形成油膜；清除切屑和冷却润滑；控制加工进程。2 2、工艺特点及应用、工艺特点及应用自动化程度高，成本低；自动化程度高，成本低；加工余量极小（加工余量极小（2-102-10umum）；表面质量好，有利于储存润滑油表面质量好，有利于储存润滑油,耐磨性好耐磨性好;生产率高；生产率高；不能提高尺寸、形状、位

39、置精度；不能提高尺寸、形状、位置精度；应用较广。应用较广。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系四、四、机械抛光机械抛光抛抛光光是是对对零零件件表表面面进进行行修修饰饰的的一一种种方方法法。抛抛光光一一般般只只能能得得到到光光滑滑的表面或镜面光泽，不能提高甚至不能保留原有的加工精度。的表面或镜面光泽，不能提高甚至不能保留原有的加工精度。抛光后的表面粗糙度抛光后的表面粗糙度Ra值可达值可达1.60.008mm。机械抛光有轮式抛光、滚筒抛光和振动抛光几种。机械抛光有轮式抛光、滚筒抛光和振动抛光几种。三种轮式抛光示意图三种轮式抛光示意图 滚筒抛光（左）和振动抛光

40、（右）滚筒抛光（左）和振动抛光（右）材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系五、五、电镀电镀电电镀镀是是用用电电化化学学的的方方法法，在在金金属属、非非金金属属基基体体表表面面上上沉沉积积所所需需的的另另一一种种金属或合金的过程。金属或合金的过程。将将具具有有导导电电表表面面的的制制件件和和镀镀层层金金属属材材料料浸浸沉沉于于含含有有某某种种金金属属离离子子的的电电解解质质溶溶液液中中，制制件件为为阴阴极极，镀镀层层金金属属为为阳阳极极，在在外外电电流流作作用用下下，金金属属离离子子向向阴阴极极移移动动，即即可可在在制制件件表表面面上上形形成成与与基基体体牢

41、牢固固结结合合的的镀镀层层。阳阳极极悬悬挂挂的镀层金属板用来不断向电镀液补充金属离子，保持电镀液的浓度。的镀层金属板用来不断向电镀液补充金属离子，保持电镀液的浓度。工业上常用的镀层材料有锌、铜、镍、锡、铬、金、银、铂等多种。工业上常用的镀层材料有锌、铜、镍、锡、铬、金、银、铂等多种。以镀镍为例（见图），其电镀液的一种配方是：以镀镍为例（见图），其电镀液的一种配方是：硫酸镍硫酸镍 150 150g/L250 g/Lg/L250 g/L，氯化钠氯化钠8 8 g/L12 g/Lg/L12 g/L，硼酸硼酸30g/L35g/L，十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠0.05g/L0.1g/L。材料与金属工艺学材

42、料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系在阴极上的反应为：在阴极上的反应为：NiNi2+2+2e Ni +2e Ni（形成镀层）形成镀层）2 2H H+2e H+2e H2 2在阳极上的反应为：在阳极上的反应为：Ni 2e NiNi 2e Ni2+2+（阳极溶解）阳极溶解）4 4OH OH 4 e4 eNiNi+NiNi不但金属可以电镀，目前已发展到塑料、鲜花等非金属材料也可不但金属可以电镀，目前已发展到塑料、鲜花等非金属材料也可以电镀。关键是要使这些原来不导电的材料表面活化，可以导电。以电镀。关键是要使这些原来不导电的材料表面活化，可以导电。材料与金属工艺学材料与金属工艺学

43、佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系六、六、喷涂喷涂热喷涂热喷涂将将金金属属或或非非金金属属材材料料溶溶化化,靠靠压压缩缩气气体体连连续续吹吹喷喷到到制制件件表表面面上上,形成与基体牢固结合的涂层的方法称为热喷涂。形成与基体牢固结合的涂层的方法称为热喷涂。通通过过热热喷喷涂涂可可使使工工件件表表面面获获得得耐耐磨磨、耐耐热热、减减震震、消消音音、绝绝缘缘、导电等物理化学性能。导电等物理化学性能。喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。喷涂材料喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。喷涂材料可为金属、合金、金属氧化物和碳化物、陶瓷和塑料等，材料形可为金属、合金、金属氧化物

44、和碳化物、陶瓷和塑料等，材料形态可为线材、棒材或粉末。对金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、态可为线材、棒材或粉末。对金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木材、布、纸等几乎所有的固体基体都可以进行热喷涂，基体可木材、布、纸等几乎所有的固体基体都可以进行热喷涂，基体可保持较低的温度，因而可不变形。保持较低的温度，因而可不变形。粉末粉末-火焰喷涂火焰喷涂(左左)等离子喷涂等离子喷涂(中中)和电弧喷涂和电弧喷涂(右右)示意图示意图材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系静电喷涂静电喷涂静电喷涂是用静电喷枪使油漆雾化并带上正电荷，与接地的工件静电喷涂是用静电喷枪使油漆雾化并带上

45、正电荷，与接地的工件间形成高压静电场，静电引力使漆膜均匀沉积在工件表面，形成间形成高压静电场，静电引力使漆膜均匀沉积在工件表面，形成均匀的漆膜。此法比普通喷漆有更高的效率和更好的成膜质量，均匀的漆膜。此法比普通喷漆有更高的效率和更好的成膜质量，常用于汽车、自行车、家用设施等大批大量生产的自动线上。图常用于汽车、自行车、家用设施等大批大量生产的自动线上。图示出了汽车车身的静电喷涂情况。示出了汽车车身的静电喷涂情况。汽车车身的静电喷涂汽车车身的静电喷涂材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第二节第二节第二节第二节特种加工特种加工特种加工特种加工一、一、电火花加

46、工（电火花加工（EDMEDM）电火花加工的原理电火花加工的原理电电火火花花加加工工是是利利用用脉脉冲冲放放电电对对导导电电材材料料的的腐腐蚀蚀作作用用去去除除材材料料，以以获得一定形状和尺寸的一种加工方法。获得一定形状和尺寸的一种加工方法。脉脉冲冲电电源源 脉脉冲冲电电压压 工工具具电电极极和和工工件件电电极极上上 工工作作液液被被电电离离 介介质质被被击击穿穿 放放电电通通道道 电电场场力力作作用用下下 电电子子奔奔向向阳阳极极 正正离离子子奔奔向向阴阴极极 火火花花放放电电 电电子子离离子子高高速速运运动动 轰轰击击阳阳极极和和阴阴极极 动动能能转转化化为为热热能能（1000010000）

47、电电极极表表面面金金属属迅迅速速熔熔化化甚甚至至汽汽化化 工件表面形成一个极小的圆坑工件表面形成一个极小的圆坑 不断进给不断进给 工件不断被蚀除。工件不断被蚀除。材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系电火花加工的特点及应用电火花加工的特点及应用可可以以用用硬硬度度不不高高的的紫紫铜铜或或石石墨墨作作工工具具电电极极去去加加工工任任何何硬硬、脆脆、韧韧、软和高熔点的导电材料；软和高熔点的导电材料；加工特殊及复杂形状的工件；加工特殊及复杂形状的工件；没没有有机机械械加加工工时时那那样样的的切切削削力力，因因此此适适于于加加工工薄薄壁壁、窄窄槽槽及及微微细细精密

48、的零件。精密的零件。脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工、脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。精加工时半精加工或精加工。精加工时RaRa值可达值可达0.04-100.04-10umum。尺寸精度可达尺寸精度可达0.003-0.030.003-0.03mmmm。加工型腔的各种工具电极加工型腔的各种工具电极 反拷法加工异形小孔反拷法加工异形小孔材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、二、电火花线切割加工电火花线切割加工电火花线切割原理电火花线切割原理电电火火花花线线切切割割加加工工最最显显著著的的特特点

49、点是是，工工具具电电极极为为一一金金属属丝丝（常常用用钼钼丝丝），所所切切割割出出的的工工件件形形状状，是是由由数数控控系系统统（微微机机控控制制器器）控控制制X X、Y Y坐标工作台作相应的移动而获得的。坐标工作台作相应的移动而获得的。为为了了保保证证很很细细的的电电极极丝丝在在火火花花放放电电时时不不致致烧烧断断，电电极极丝丝以以8-108-10m/sm/s的速度不断地作反复运动；的速度不断地作反复运动；为了充分地冷却电极丝，需要往加工区喷注工作液；为了充分地冷却电极丝，需要往加工区喷注工作液；线切割机床加工原理图线切割机床加工原理图材料与金属工艺学材料与金属工艺学佛山科学技术学院机电系佛

50、山科学技术学院机电系三、三、电解加工电解加工电解加工的原理电解加工的原理电电解解加加工工是是利利用用金金属属在在电电解解液液中中阳阳极极溶溶解解来来对对工工件件进进行行成成形形加加工工的的一一种方法。种方法。图所示为电解加工原理图。工件接直流稳压电源正极，工具接负极，图所示为电解加工原理图。工件接直流稳压电源正极，工具接负极，两极间保持两极间保持0.110.11mmmm间隙间隙,具有一定压力的电解液从两极间高速流过。具有一定压力的电解液从两极间高速流过。加工开始时，工具阴极最接近工件阳极处的电流密度最大，单位时间加工开始时，工具阴极最接近工件阳极处的电流密度最大，单位时间内消耗的电量最多，阳极