机械工业出版社 金属工艺学第九章 切削加工基础知识（二）

第九章 切削加工基础知识 九、切削加工运动及切削要素 十、切削刀具 十一、金属切削过程中的物理现象 十二、金属切削机床的分类和编号 十三、车床及车削加工 十四、钻床及钻床加工、镗床及镗削加工、拉床及拉削加工 十五、刨床及刨削加工、插床及插削加工 十六、铣床及铣削加工 第一节　切削加工运动及切削要素 合理选择切削运动和切削用量是切削加工中最常遇到的两个基本问题,准确认识它们是顺利进行切削的基础。 一、切削运动 切削过程中,切削刀具与工件间的相对运动,就是切削运动。它是直接形成工件表面轮廓的运动,如图9-1所示。切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。 第九节　磨床及磨削加工 磨床是用砂轮或其他磨具对工件进行磨削加工的机床。磨削是指用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法,即用砂轮代替切削刀具进行加工。磨削可以加工其他机床不能加工或很难加工的高硬度材料。磨削加工可以获得高精度和低表面粗糙度值的表面,是机械零件精密加工的主要方法之一,一般是机械加工的最后一道工序。磨床的种类很多,目前生产中应用最多的是:外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床及专门化磨床等。 一、磨床的功能和运动 磨床的主要功能是用来磨削各种内外圆柱面、平面、成形表面等。它是以砂轮回转主运动和各项进给运动作为成形运动的。图9-56所示为外圆磨削时的运动情况,主运动为砂轮的高速旋转运动;进给运动有三种,分别为工件的圆周进给运动、工件的纵向进给运动和砂轮的横向进给运动。 二、磨床的类型和组成 1.外圆磨床 在外圆磨床中以普通外圆磨床和万能外圆磨床应用最广。普通外圆磨床主要用于磨削外圆柱面、外圆锥面及台阶端面等,它由砂轮架、头架、尾座、工作台及床身等组成,如图9-57所示。 砂轮装在砂轮架主轴的前端,由单独的电动机驱动作高速旋转主运动。工件装夹在头架及尾座顶尖之间,由头架主轴带动作圆周进给运动。头架与尾座均装在工作台上,工作台由液压传动系统带动,沿床身导轨作往复直线进给运动。砂轮架可以通过液压系统或横向进给手轮使砂轮架得到机动或手动横向进给。工作台由上下两部分组成,为了磨削外圆锥面,上层工作台可在水平面内转动±8°。 2.内圆磨床 内圆磨床用于磨削各种圆柱孔和圆锥孔,如图9-58所示。内圆磨床由头架、砂轮架、工作台、床身等主要部件组成。头架固定在床身上,工件装夹在头架主轴前端的卡盘中,由头架主轴带动,作圆周进给运动。砂轮安装在砂轮架内的内磨头主轴上,由单独电动机驱动作高速旋转主运动。砂轮架安装在工作台上,工作台由液压传动系统带动作往复直线运动一次,砂轮架横向进给一次。为了便于磨削锥孔,头架还可以绕垂直轴线转动一定角度。 3.平面磨床 平面磨床用于磨削平面。平面磨床按工作台的形状分为矩台平面磨床和圆台平面磨床两类;按砂轮架主轴布置形式分为卧轴平面磨床与立轴平面磨床两类。平面磨床主要用于磨削各种零件的平面,特别适用于对淬硬零件的平面作精加工。常用的平面磨床有卧轴矩台平面磨床及立轴圆台平面磨床。 (1)卧轴矩台平面磨床　图9-59所示为卧轴矩台平面磨床。卧轴矩台平面磨床的砂轮轴呈水平位置,磨削时是砂轮的周边与工件的表面接触,磨床的工作台为矩形。 卧轴矩台平面磨床由砂轮架、立柱、工作台及床身等主要部件组成。砂轮安装在砂轮架的主轴上,砂轮主轴由电动机直接驱动。砂轮主轴高速旋转为主运动;砂轮架沿工作台上的燕尾形导轨移动实现周期性横向进给;砂轮架沿立柱导轨移动实现周期性的垂直进给;工件一般直接放置在电磁工作台上,依靠电磁铁的吸力把工件吸紧,电磁吸盘随机床工作台一起安装在床身上,沿床身导轨作纵向往复进给运动。 磨床的纵向往复运动和砂轮架的横向周期进给运动,一般都采用液压传动。砂轮架的垂直进给运动通常用手动。为了减轻工人劳动强度和节省辅助时间,磨床还备有快速升降机构。 卧轴矩台平面磨床的加工范围较广,除了磨削水平面外,还可以用砂轮的端面磨削沟槽、台阶面等。磨削加工的尺寸精度较高,表面粗糙度值较小。 (2)立轴圆台平面磨床　图9-60所示为立轴圆台平面磨床。立轴圆台平面磨床的砂轮轴呈垂直位置,磨床的工作台为圆形。磨削时用砂轮的端面进行磨削。 立轴圆台平面磨床由砂轮架、立柱、工作台及床鞍等主要部件所组成。回转工作台装在床鞍上,它除了作旋转运动实现圆周进给外,还可以随同床鞍一起沿床身导轨快速趋进或退离砂轮以便装卸工件;砂轮架可沿立柱导轨移动实现砂轮的垂直周期进给,它还可作垂直快速调整以适应磨削不同高度的工件;砂轮高速旋转为主运动。 由于砂轮与工件的接触面积大,连续磨削没有卧轴矩台平面磨床工作台的换向时间损失,故立轴圆台平面磨床生产效率较高,但尺寸加工精度较低,工件表面粗糙度较差,工艺范围也较窄。立轴圆台平面磨床常用于成批、大量生产中磨削一般精度的工件或粗磨铸件毛坯、锻件毛坯。