機(jī)械制造技術(shù)-銑刨鏜拉

目錄

第11章銑、刨、鏜、拉削加工11.1銑削加工11.1.1銑削加工范圍11.1.2銑削加工工藝特點(diǎn)11.2銑床11.2.1臥式銑床11.2.2立式銑床11.2.3萬能工具銑床11.2.4

龍門銑床11.2.5銑床的傳動系統(tǒng)11.3銑床附件11.3.1分度頭及其工作11.3.2回轉(zhuǎn)工作臺11.3.3立銑頭和萬能銑頭11.4銑削加工基本方法11.4.1銑削方式11.4.2平面與垂直面銑削實(shí)例11.4.3銑削發(fā)展趨勢11.5刨削加工11.5.1刨削加工范圍11.5.2刨削加工設(shè)備11.5.3刨削加工工藝特點(diǎn)11.5.4提高刨削效率的主要方法11.6鏜削加工11.6.1鏜削加工范圍11.6.2鏜削加工工藝特點(diǎn)11.6.3鏜床11.7拉削加工11.7.1拉削加工范圍11.7.2拉削加工工藝特點(diǎn)第11章銑、刨、鏜、拉削加工11.1.1銑削加工范圍

銑削加工是用銑刀對工件進(jìn)行切削加工的方法。銑刀是多齒刀具，銑削時(shí)銑刀回轉(zhuǎn)運(yùn)動是主運(yùn)動，工件作直線或曲線運(yùn)動，是進(jìn)給運(yùn)動。銑刀一般有幾個(gè)齒同時(shí)參加切削，銑削能形成的工件型面有平面、槽、成形面、螺旋槽、齒輪和其它特殊型面，如表1所示。銑削加工的經(jīng)濟(jì)精度為IT9～I(xiàn)T7，也可達(dá)IT6。經(jīng)濟(jì)的表面粗糙度Ra值為6.2～3.2μm，也可達(dá)0.8μ

m。111.1銑削加工表1銑削的加工類型2動畫1銑平面動畫2銑臺階動畫3切斷動畫4銑溝槽動畫5銑V型槽動畫6銑成形面3續(xù)表動畫7銑花鍵軸動畫8銑齒輪動畫9銑螺旋槽視頻1銑削的加工類型411.1.2銑削加工工藝特點(diǎn)

銑削加工是應(yīng)用較為廣泛的加工工藝，其主要特點(diǎn)為：

(1)生產(chǎn)率較高由于銑削是多齒刀具，銑削時(shí)有幾個(gè)刀齒同時(shí)參加切削，總的切削寬度較大。銑削的主運(yùn)動是銑刀的旋轉(zhuǎn)，有利于高速銑削，所以銑削的生產(chǎn)率一般比刨削高。

(2)刀齒散熱條件較好銑刀刀齒在切離工件的一段時(shí)間內(nèi)，可以得到一定的冷卻，散熱條件較好。但是，切入和切離時(shí)熱和力的沖擊，將加速刀具的磨損，甚至可能引起硬質(zhì)合金刀片的碎裂。

(3)容易產(chǎn)生振動由于銑削時(shí)參加切削的刀齒數(shù)以及在銑削時(shí)每個(gè)刀齒的切削厚度的變化，會起切削力和切削面積的變化，因此，銑削過程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動。銑削過程的不平穩(wěn)性，限制了銑削加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的進(jìn)一步提高。511.2銑床6

在現(xiàn)代機(jī)器制造中，銑床約占金屬切削機(jī)床總數(shù)的25％左右。常用的銑床為升降臺銑床。升降臺銑床是應(yīng)用較為廣泛的銑床類型，可分為臥式銑床、立式銑床和工具銑床三種。

11.2.1臥式銑床臥式銑床的主要特征是銑床主軸軸線與工作臺面平行（動畫10）

。因主軸呈橫臥位置，所以稱作臥式銑床。銑削時(shí)將銑刀安裝在與主軸相連接的刀桿上，隨主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，被切削工件裝夾在工作臺面上對銑刀作相對進(jìn)給運(yùn)動，從而完成切削工作。臥式銑床加工范圍很大，可以加工溝槽、平面、成形面、螺旋槽等。根據(jù)加工范圍的大小，臥式銑床又可分為一般臥式銑床（平銑）和臥式萬能銑床。動畫10X62臥式銑床外形及各部分名稱

7臥式萬能銑床的結(jié)構(gòu)與一般臥式銑床有所不同，其縱向工作臺與橫向工作臺之間有一轉(zhuǎn)盤，并具有回轉(zhuǎn)刻度線。使用時(shí)，可以按照需要在±45°范圍內(nèi)板轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)用圓盤銑刀加工螺旋槽等工件。同時(shí)，臥式萬能銑床還帶有較多附件，因而加工范圍較廣。由于臥式萬能銑床具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛的應(yīng)用。11.2.2立式銑床8

動畫11所示為立式銑床，其特征是銑床主軸軸線與工作臺面垂直。因主軸呈豎立位置，所以稱作立式銑床。銑削時(shí)，銑刀安裝在與主軸相連接的刀軸上，繞主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，被切削工件裝夾在工作臺上，對銑刀作相對運(yùn)動，完成切削過程。動畫11X52K立式銑床9立式銑床按其立銑頭的不同結(jié)構(gòu)，又可分為兩種：立式銑床加工范圍大，通常在立銑上可以應(yīng)用面銑刀、立銑刀、成形銑刀等，銑削各種溝槽、表面；另外，利用機(jī)床附件，如回轉(zhuǎn)工作臺、分度頭，還可以加工圓弧、曲線外形、齒輪、螺旋槽、離合器等較復(fù)雜的零件；當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，在立銑上采用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速銑削，可以大大提高生產(chǎn)率。立式銑床與臥式銑床相比，在操作上還具有觀察清楚，檢查調(diào)整方便等特點(diǎn)。

1）立銑頭與機(jī)床床身成一整體，其剛性較好，但加工范圍較小。

2）立銑頭與機(jī)床床身之間有一回轉(zhuǎn)盤、盤上有刻度線，主軸隨立銑頭可扳轉(zhuǎn)一定角度，以適應(yīng)銑削各種角度面、橢圓孔等工件。由于立銑頭可以回轉(zhuǎn)，所以生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。11.2.3萬能工具銑床

萬能工具銑床是升降臺銑床的一種基本形式，它具有水平主軸、垂直主軸和插頭，故能擔(dān)負(fù)起萬能臥式銑床、立式銑床和插床的部分工作。動畫12為X8126萬能工具銑床工作示意圖。垂直主軸能在平行于縱向的垂直平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)到所需的角度位置，刻線范圍為±45°；在垂直臺面上可安裝水平工作臺，此時(shí)便可象普通升降臺銑床一樣，工作臺可作縱向和垂向的進(jìn)給運(yùn)動，橫向進(jìn)給運(yùn)動由主軸體完成；機(jī)床安裝上回轉(zhuǎn)工作臺后，可作圓周進(jìn)給運(yùn)動和在水平面內(nèi)作簡單的等分，用以加工圓弧輪廓面等曲面；機(jī)床安裝上萬能角度工作臺，工作臺可在空間繞三個(gè)互相垂直（縱向、橫向和垂向）的坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)加工各種傾斜面和復(fù)雜工件的要求。但機(jī)床不能用交換齒輪法加工等速螺旋槽和螺旋面。1011動畫12X8126型萬能工具銑床

X8126型萬能工具銑床常用于工具車間制造刀具、模具和夾具零件。由于該機(jī)床的結(jié)構(gòu)小巧，剛性較差，故適合于切削量較小的半精加工和精加工。

X8126型萬能工具銑床的主要部件有床身、水平主軸頭架、立銑頭、工作臺、升降臺以及主傳動和進(jìn)給傳動裝置等。其附件主要有萬能角度工作臺、插頭、回轉(zhuǎn)工作臺、分度頭、萬向回轉(zhuǎn)平口虎鉗等。11.2.4龍門銑床龍門銑床主要用于加工重型工件的平面加工，還可加工臺階面、溝槽和斜面等，見視頻2。動畫13為X2010A四軸龍門銑床。帶有兩個(gè)垂直主軸箱和兩個(gè)水平主軸箱，能同時(shí)安裝四把銑刀進(jìn)行銑削。垂直主軸箱能在－15°～＋30°范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)角度，工作臺只能作縱向進(jìn)給運(yùn)動。龍門銑床由于有足夠的剛性，故適合于進(jìn)行高速銑削和強(qiáng)力銑削。12動畫13X2010A龍門銑床視頻2龍門銑床1311.2.5銑床的傳動系統(tǒng)主軸和工作臺的驅(qū)動部分組成了銑床的傳動系統(tǒng)。視頻3概要介紹了臥式銑床，工具銑床和立式銑床的傳動系統(tǒng)，可進(jìn)行比較。視頻3銑床的傳動系統(tǒng)1411.3銑床附件15分度頭是銑床的重要附件之一，可用來作為銑齒輪、齒條、螺旋槽、多邊形、花鍵等工件的分度。11.3.1分度頭及其工作

1)能夠?qū)⒐ぜ魅我獾膱A周等分，或通過交換齒輪作直線移距分度。

2）能在－6°～＋90°的范圍內(nèi)，將工件軸線裝夾成水平、垂直或傾斜位置。

3）能通過交換齒輪，使工件隨分度頭主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺直線進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)等速螺旋運(yùn)動，用以銑削螺旋面和等速凸輪的型面。1.萬能分度頭的主要功用2.萬能分度頭的外形結(jié)構(gòu)與傳動系統(tǒng)

F11125型萬能分度頭在銑床上較常使用，其主要結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)如動畫14所示。主軸9前端錐孔用于裝頂尖或錐柄心軸，后端錐孔用于安裝交換齒輪軸，作為差動分度、直線移距及加工小導(dǎo)程螺旋面用。主軸前端外部有一段定位錐體，用于三爪自定心卡盤連接盤的安裝定位。裝有分度蝸輪的主軸安裝在回轉(zhuǎn)體8內(nèi)，可隨回轉(zhuǎn)體在動畫14F11125型萬能分度頭16萬能分度頭介紹分度頭基座10的環(huán)形導(dǎo)軌內(nèi)轉(zhuǎn)動。因此，主軸除安裝成水平位置外，還可在－6°～＋90°范圍內(nèi)任意傾斜，調(diào)整角度前應(yīng)松開基座上部靠主軸后端的兩個(gè)螺母4，調(diào)整之后再予以緊固，主軸的前端固定著刻度盤13，可與主軸一起轉(zhuǎn)動，刻度盤上有0°～360°的刻度，可作分度之用?？妆P（又稱分度盤）3上有數(shù)圈在圓周上均布的定位孔，在孔盤的左側(cè)有一孔盤緊固螺釘1，用以緊固孔盤，或微量調(diào)整孔盤。在分度頭的左側(cè)有兩個(gè)手柄：一個(gè)是主軸鎖緊手柄7，在分度時(shí)應(yīng)先松開，分度完畢后再鎖緊；另一個(gè)是蝸桿脫落手柄6，它可使蝸桿和蝸輪脫開或嚙合。蝸桿和蝸輪的嚙合間隙可用偏心套調(diào)整。在分度頭的右側(cè)有一個(gè)分度手柄11，轉(zhuǎn)動分度手柄時(shí)通過一對傳動比1:1的斜齒圓柱齒輪及一對傳動比為1:40的蝸桿副使主軸旋轉(zhuǎn)。分度盤右側(cè)的交換齒輪軸5，與交換齒輪連接。17表2：分度頭孔盤的孔圈數(shù)18分度盤右側(cè)還有一根安裝交換齒輪用的交換齒輪軸5，它通過一對傳動比為1:1的交錯(cuò)軸斜齒輪副和空套在分度手柄軸上的分度盤相聯(lián)系。分度頭基座10下面的槽里裝有兩塊定位鍵，可與銑床工作臺面的T型槽直槽相配合，以便在安裝分度頭時(shí)，使主軸軸線準(zhǔn)確地平行于工作臺的縱向進(jìn)給方向。

F11125型萬能分度頭備有兩塊孔盤，正反面都有數(shù)圈均布的孔圈，常用的孔圈孔數(shù)如表2所示：盤塊面盤的孔圈數(shù)第一塊盤正面：24、25、28、30、34、37、38、39、41、42、43反面：46、47、49、51、53、54、57、58、59、62、66帶兩塊盤第一塊正面：24、25、28、30、34、37反面：38、39、41、42、43第二塊正面：46、47、49、51、53、54反面：57、58、59、62、66例如:z=17，n=40/17手柄轉(zhuǎn)周。19應(yīng)用上式求得n不是整數(shù)時(shí)，可借助于分度盤來分度。F11125型萬能分度頭使用實(shí)例：

若要工件轉(zhuǎn)一周，手柄須轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)。假如工件的等分?jǐn)?shù)為z，則每次分度時(shí)，工件應(yīng)轉(zhuǎn)過1/z周。因此，分度頭手柄每次轉(zhuǎn)數(shù)：上式Z＝周時(shí)，則可利用分度盤上孔數(shù)為17的倍數(shù)（如34）的孔圈，將定位銷調(diào)整至分度盤上34的孔圈上，轉(zhuǎn)2圈又12個(gè)孔距，主軸便準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)了周。以上分度方法是簡單分度方法，也是最常用的一種分度方法。20

動畫15分度頭及其附件裝夾工件的方法尾座與分度頭聯(lián)合使用，一般用來支撐較長的工件，如動畫15所示。分度頭裝夾工件見視頻4視頻4分度頭裝夾工件2111.3.2回轉(zhuǎn)工作臺22回轉(zhuǎn)工作臺簡稱轉(zhuǎn)臺，其主要功用是銑削圓弧曲線外形、平面螺旋槽和分度?；剞D(zhuǎn)工作臺有機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺、手動回轉(zhuǎn)工作臺、立臥回轉(zhuǎn)工作臺、可傾回轉(zhuǎn)工作臺和萬能回轉(zhuǎn)工作臺等多種類型。常用的是立軸式手動回轉(zhuǎn)工作臺和機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺，又稱機(jī)動手動工作臺?；剞D(zhuǎn)工作臺簡稱轉(zhuǎn)臺，其主要功用是銑削圓弧曲線外形、平面螺旋槽和分度?；剞D(zhuǎn)工作臺有機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺、手動回轉(zhuǎn)工作臺、立臥回轉(zhuǎn)工作臺、可傾回轉(zhuǎn)工作臺和萬能回轉(zhuǎn)工作臺等多種類型。常用的是立軸式手動回轉(zhuǎn)工作臺和機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺，又稱機(jī)動手動工作臺。1.手動回轉(zhuǎn)工作臺（動畫16、視頻5）手動回轉(zhuǎn)工作臺的手輪與蝸桿同軸連接，轉(zhuǎn)動手輪使蝸桿旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)裝夾在工作臺上的工件圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動。手輪軸上裝有刻度盤，若蝸輪是90齒則刻度盤一周為4°，每一格的示值為4°/n，n為刻度盤的刻度格數(shù)。動畫16手動回轉(zhuǎn)工作臺23視頻5回轉(zhuǎn)工作臺裝夾工件

2.機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺（動畫17）機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺與手動回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)基本相同，主要區(qū)別是利用萬向聯(lián)軸器，由機(jī)床傳動裝置通過傳動齒輪箱帶動傳動軸而使轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，不需機(jī)動時(shí)，將離合器手柄處于中間位置，直接轉(zhuǎn)動手輪作手動操作。機(jī)動操作時(shí)，逆時(shí)針扳動或順時(shí)針板動離合器手柄，可使工作臺獲得正、反方向的機(jī)動旋轉(zhuǎn)。24動畫17機(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺11.3.3立銑頭和萬能銑頭25立銑頭和萬能銑頭是臥式銑床的附件，將臥式銑床橫梁推回，裝上銑頭，可使臥銑具有立銑的功能，做到一機(jī)多用，見視頻6。視頻6立銑頭和萬能銑頭11.4銑削加工基本方法

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銑削方式對銑刀的耐用度、工件表面粗糙度、銑削平穩(wěn)性和生產(chǎn)率都有很大的關(guān)系。銑削時(shí)，應(yīng)根據(jù)它們的各自特點(diǎn)，采用合理的銑削方式。

11.4.1銑削方式

1.銑削用量

銑削時(shí)切削用量有銑削速度vc

（或轉(zhuǎn)速no

）、進(jìn)給量f（或進(jìn)給速度vf

、每齒進(jìn)給量fz）、背吃刀量ap、側(cè)吃刀量ac

，如動畫19、動畫20所示。背吃刀量ap是指沿刀軸方向的工件被切削層的尺寸。側(cè)吃刀量ac是指垂直于刀軸方向上和進(jìn)給方向所在平面的方向上工件被切削層的尺寸。

用圓柱銑刀的圓周刀齒進(jìn)行銑削稱為周銑；用端銑刀的端面刀齒進(jìn)行銑削的稱為端銑。端銑的加工質(zhì)量好于周銑，而周銑的應(yīng)用范圍較端銑大，它們的比較如表3所示。272.周銑（動畫19）和端銑（動畫20）表3周銑和端銑的比較

比

較

內(nèi)

容周

銑端

銑有無修光刃/工件表面質(zhì)量無/差有/好刀桿剛度/切削振動小/大大/小同時(shí)參加切削的刀齒/切削平穩(wěn)性少/差多/好易否鑲嵌硬質(zhì)合金刀片/刀具耐用度難/低易/高生產(chǎn)率/加工范圍低/廣高/較小動畫19周銑動畫20端銑283.順銑和逆銑（動畫18）表4順銑和逆銑的比較用圓柱銑刀銑削時(shí)，其銑削方式可分為順銑和逆銑兩種。當(dāng)工件的進(jìn)給方向與圓柱銑刀刀尖圓和已加工平面的切點(diǎn)A處的切削速度的方向相反稱為逆銑，反之為順銑。順銑和逆銑的比較如表4。比

較

內(nèi)

容順銑逆銑工件夾緊程度/切削過程穩(wěn)定性好差刀具磨損小大工作臺絲杠和螺母有無間隙有無由工作臺竄動引起的質(zhì)量事故多少加工對象精加工粗加工動畫18順銑和逆銑

順銑有利于提高刀具的耐用度和工件裝夾的穩(wěn)定性，但容易引起工作臺竄動，甚至造成事故。因此順銑時(shí)機(jī)床應(yīng)具有消除絲杠與螺母之間間隙的裝置。并且，順銑的加工范圍應(yīng)限于無硬皮的工件。精加工時(shí)，銑削力小，不易引起工作臺的竄動，多采用順銑。因?yàn)轫樸姛o滑移現(xiàn)象，加工后的表面質(zhì)量較好。逆銑多用于粗加工。加工有硬皮的鑄件、鍛件毛坯時(shí)應(yīng)采用逆銑；使用無絲杠螺母間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)的銑床加工時(shí)，也應(yīng)采用逆銑。4.對稱銑和不對稱銑29用端面銑刀加工平面時(shí)，按工件對銑刀的位置是否對稱，分為對稱銑和不對稱銑（如動畫19所示）。采用不對稱銑削，可以調(diào)節(jié)切入和切出時(shí)的切削厚度。不對稱順銑和不對稱逆銑的特點(diǎn)和應(yīng)用見由表5。30表5不對稱順銑和不對稱逆銑比較動畫19對稱銑與不對稱銑比較內(nèi)容不對稱順銑不對稱逆銑特征

以大的切削厚度切入，較小的切削厚度切出

以小的切削厚度切入，較大的切削厚度切出

切削優(yōu)點(diǎn)

切出時(shí)切削厚度減小，粘著在硬質(zhì)合金刀片上的切屑材料較少，減輕了再次切入時(shí)刀具表面的剝落現(xiàn)象

切削平穩(wěn)，減少沖擊，使加工表面粗糙度改善，刀具耐用度提高適用場合

適用于加工不銹鋼和耐熱鋼如2Cr13、1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo等

適用于加工低合金鋼和高強(qiáng)度低合金鋼如9Cr2等

11.4.2平面與垂直面銑削實(shí)例31

平面是機(jī)械零件的基本表面之一。平面銑削的技術(shù)要求包括平面度、平行度、表面粗糙度和相關(guān)毛坯表面加工余量的尺寸要求。1.平面銑削的技術(shù)要求2.平面和連接面的銑削特點(diǎn)

在銑床上用銑刀銑削平面和連接面具有以下特點(diǎn)：

1）運(yùn)用工件裝夾方法、銑刀、銑床和銑削方式的不同組合，可以加工各種形狀零件上的平面和連接面。例如在立式銑床上用面銑刀加工垂直面和平行面，在龍門銑床上用兩個(gè)立銑頭安裝面銑刀同時(shí)銑削斜面與垂直面等。又如銑削斜面可采用工件轉(zhuǎn)動角度加工，也可以用傾斜立銑頭的方法加工。立方體銑削的方法見表5。調(diào)整主軸角度銑削斜面的方法見表6。表6立方體銑削步驟和方法說明動畫說明動畫1、先加工基準(zhǔn)面A，因?yàn)榛鶞?zhǔn)面A是其他各面的定位基準(zhǔn)，通常要求具有較小的表面粗糙度值和較好的平面度動畫20立方體銑削步驟12、以A面為基準(zhǔn)，銑削B面與A面垂直動畫21立方體銑削步驟23、以A面和B面為基準(zhǔn)，銑削C面，與A面垂直，與B面平行，并保證尺寸精度要求動畫22立方體銑削步驟34、以A

、B面為基準(zhǔn)，銑削D面與A面平行，并達(dá)到尺寸精度要求動畫23立方體銑削步驟432續(xù)表說明動畫說明動畫5、找正A、B面與工作臺面垂直。A面與鉗口貼合，B面用90°角尺找正，銑削端面E與A、B面垂直動畫24立方體銑削步驟52、以A、E面為基準(zhǔn)，銑削端面F與E面平行，并達(dá)到尺寸精度要求動畫25立方體銑削步驟633

2）利用銑刀的形狀精度，可直接控制平面和連接面的加工質(zhì)量。如在臥式銑床上用三面刃銑刀可直接銑削加工兩側(cè)平行，并與底面垂直的矩形連接面。又如，用45°單角銑刀可以直接加工與水平基準(zhǔn)面成45°夾角的斜面。

3）合理選擇銑刀的幾何角度和銑削用量，可以加工較高精度的平面和連接面，并有較高的切削加工效率。3.平面與連接面銑削的工件裝夾方法

1）用機(jī)用虎鉗裝夾用機(jī)用虎鉗裝夾工件可以銑削平面、平行面、垂直面和斜面。由于受到鉗口定位、夾緊面尺寸和活動鉗口可移動距離等因素的限制，這種裝夾方法適用于外形尺寸不大的工件。加工斜面時(shí)，還可以使用可傾虎鉗裝夾工件。

2）用螺栓、壓板裝夾（視頻7）較大的工件通常采用這種方法裝夾，用螺栓壓板裝夾工件應(yīng)注意下列要點(diǎn)：（1）螺栓要盡量靠近工件，以增大夾緊力；（2）壓板墊塊的高度應(yīng)保證壓板不發(fā)生傾斜，以免壓板與工件接觸不良，致使銑削時(shí)工件移動。34用螺栓壓板裝夾工件的注意點(diǎn)（3）壓板在工件上的夾緊點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位，所用壓板的數(shù)目不少于兩塊。使用多塊壓板時(shí)，應(yīng)注意合理布置工件上的受壓點(diǎn)，即工件受壓處要堅(jiān)固，下面不能懸空，以免受力后工件變形。（4）夾緊力的大小要合適，以減少工件的變形，一般粗加工時(shí)應(yīng)大些，精加工時(shí)可小些。（5）工件加壓部位是已加工表面時(shí)，應(yīng)在工件與壓板之間墊紙片或銅片。在工作臺面上直接裝夾毛坯工件時(shí)，應(yīng)在工件和臺面之間加墊紙片或銅片，以保護(hù)工作臺面，并可增加工件與臺面之間的摩擦力，使工件夾緊牢靠。35視頻7用壓板裝夾工件36視頻8平面、垂直面銑削加工37平面、垂直面銑削的實(shí)例見視頻8。4.平面、垂直面銑削實(shí)例38銑削目前朝著兩個(gè)方向發(fā)展，一是以提高生產(chǎn)率為目標(biāo)的強(qiáng)力銑削，一是以提高精度為目標(biāo)的精密銑削。強(qiáng)力銑削要求機(jī)床具有大功率、高剛度、刀具有良好的切削性能，現(xiàn)代機(jī)床與刀具的發(fā)展大大推動了強(qiáng)力銑削的發(fā)展。由于銑削效率比磨削高，特別是對大平面及長寬都較大的導(dǎo)軌面，采用精密銑削代替磨削將大大提高生產(chǎn)率。因此“以銑代磨”成了平面與導(dǎo)軌面加工的一種趨勢。針對銑削是斷續(xù)切削、易產(chǎn)生振動，從而降低加工表面質(zhì)量和精度，并影響生產(chǎn)率的原因，近年來研究和發(fā)展起一種“變速銑削”的銑削形式，即在銑削過程中按一定的規(guī)律改變銑削速度，可以使振動幅值降至恒速銑削的20％以下。11.4.3銑削發(fā)展趨勢

39續(xù)銑削發(fā)展趨勢隨著新刀具材料的出現(xiàn)，高速銑削發(fā)展很快，例如，對中等硬度的灰口鑄鐵，高速鋼銑刀銑削時(shí)速度為15～20m/min，硬質(zhì)合金銑刀為60～110m/min，而采用多晶立方氮化硼銑刀的切削速度可達(dá)305～762m/min。因此，高速化要求，銑床的主軸最高轉(zhuǎn)速從1000～2500r/min提高到600r/min甚至15000r/min，這就要求除采用新型主軸部件和相應(yīng)的冷卻方式外，還要求主軸軸承高速性能好，提高剛性和改善阻尼性能，例如采用陶瓷滾珠的角接觸球軸承。至于進(jìn)給系統(tǒng)高速化，由于進(jìn)給系統(tǒng)包括切削進(jìn)給和快速進(jìn)給兩部分，切削進(jìn)給主要與刀具及被加工材料的性能有關(guān)，加工鋁合金可使用很高的切削進(jìn)給速度；為了縮短非加工時(shí)間，還應(yīng)大幅度提高快速進(jìn)給速度。此外，對數(shù)控銑床、加工中心等，還必須使其輔助運(yùn)動速度高速化。11.5刨削加工

11.5.1刨削加工范圍

刨削是以刨刀相對工件的往復(fù)直線運(yùn)動與工作臺（或刀架）的間歇進(jìn)給運(yùn)動實(shí)現(xiàn)切削加工的。刨削主要用于加工平面、斜面、溝槽或成形表面如表7，動畫26～34所示。刨削加工的經(jīng)濟(jì)精度為IT9～I(xiàn)T7，也可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra值一般為6.3～1.6μ

m，也可達(dá)0.8μ

m。40表7刨銷加工的應(yīng)用

41動畫26刨平面動畫27刨垂直面動畫28刨臺階面動畫29刨斜面動畫30刨直槽動畫31刨梯形槽11.5.2刨削加工設(shè)備

42

1.牛頭刨床（動畫35、視頻9）動畫32刨V型槽動畫33刨燕尾槽動畫34刨成形面續(xù)表牛頭刨床主要由床身和底座、滑枕和搖臂機(jī)構(gòu)、工作臺和進(jìn)給機(jī)構(gòu)所組成。牛頭刨床的床身安裝在底座上，用來安裝和支撐機(jī)床部件。動畫35牛頭刨床

43視頻9牛頭刨床刨削44動畫36牛頭刨床傳動圖45

搖臂機(jī)構(gòu)是牛頭刨床的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其作用是把電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛淼耐鶑?fù)直線運(yùn)動，以帶動刨刀進(jìn)行刨削，如動畫36所示。工作臺安裝在橫梁的水平導(dǎo)軌上，依靠進(jìn)給機(jī)構(gòu)在水平方向上作自動間歇進(jìn)給。2.龍門刨床46大型工件的窄長平面加工常采用龍門刨床。龍門刨床的主運(yùn)動是工作臺的往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動是刀架的移動，見動畫37、視頻10。兩個(gè)垂直刀架，可以在橫梁上作橫向進(jìn)給運(yùn)動，以刨削垂直面。各個(gè)刀架均可板轉(zhuǎn)一定動畫37雙柱龍門刨床的角度刨削斜面。橫梁可沿立柱導(dǎo)軌升降，以適應(yīng)不同高度的工件。龍門刨床剛度好，功率大，適合重型工件和多件同時(shí)刨削。視頻10龍門刨床

473.插床48插床實(shí)際上是一種立式刨床，滑枕在垂直方向上作直線往復(fù)運(yùn)動（主運(yùn)動）。工件安裝在工作臺上，可以作縱向、橫向和圓周間歇進(jìn)給運(yùn)動，見動畫38、視頻11。插床主要用于單件、小批生產(chǎn)加工零件的內(nèi)表面（如方孔、多邊形孔、鍵槽等）。動畫38插床視頻11插削4911.5.3刨削加工工藝特點(diǎn)

在牛頭刨床上加工工件時(shí)，主運(yùn)動是刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動，刨刀工作行程時(shí)進(jìn)行切削，返回行程時(shí)不進(jìn)行切削，因此工作效率較低。工件則在刨刀每次退回后作橫向直線進(jìn)給。刨削加工時(shí)，在開始切入時(shí)有沖擊，切削不平穩(wěn)。但是刨床的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，刨刀的制造、刃磨、安裝都比較方便，所以通用性好。牛頭刨床常常用于單件小批生產(chǎn)及維修工作。插削的工作原理類似于牛頭刨床刨削，但工作位置是立式的，并可使用較精確的分度工作臺進(jìn)行分度加工。插床可用于加工多邊形孔，特別適用于加工鍵槽、盲孔或有障礙臺階的內(nèi)表面。龍門刨床的主運(yùn)動是工件在工作臺上的直線往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動是刀具的間歇進(jìn)給。龍門刨床適用于中、大批生產(chǎn)中的大型零件平面和溝槽等的加工。50

11.5.4提高刨削效率的主要方法刨削加工的主要缺點(diǎn)是有回程損失，因而在目前的生產(chǎn)車間，往往采用銑削代替刨削加工。針對刨削加工生產(chǎn)效率較低的缺點(diǎn)，可對刨削方法進(jìn)行如下改進(jìn)：

(1)正確選擇刀具材料、切削部分的幾何形狀以及切削角度和切削用量。

(2)對于難切材料可以采用一些特殊的刀具結(jié)構(gòu)和切削方法，以提高刀具的耐用度和生產(chǎn)率。例如對硬脆材料可采用滾切刨刀，對高錳鋼可采用等離子加熱刨削。

(3)采用雙行程切削，消除回程的空行程。

(4)對于尺寸大，加工面小而又分散的工件，可采用移動刨削加工。

(5)采用多刃刨刀刀排和多刀架切削。5111.6鏜削加工52

鏜削加工通常作為大型和箱體零件上的孔的半精加工或精加工工序，其切削運(yùn)動由刀具回轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)給運(yùn)動可通過工件或刀具的移動來完成。在鏜床上可以完成鉆孔、鏜孔、車外圓、車螺紋、車端面和銑平面等工作，如表8所示。鏜削加工的經(jīng)濟(jì)精度為IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra為0.63μ

m～2.5μ

m。11.6.1鏜削加工范圍

表8臥式銑鏜床基本工作范圍

53動畫39麻花鉆鉆孔動畫40套式擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔動畫41套式鉸刀鉸孔動畫42單孔鏜孔動畫43單面鏜孔動畫44鏜桿鏜孔54續(xù)表動畫45锪端面動畫46鏜端面動畫47銑端面動畫48徑向刀架鏜槽動畫49飛刀架鏜淺孔動畫50鏜半圓槽55

11.6.2鏜削加工工藝特點(diǎn)

鏜削加工的工藝特點(diǎn)為：

(1)鏜刀作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，工作平穩(wěn)，加工精度較高，適應(yīng)與有孔距精度要求的孔系加工。

(2)鏜刀可采用浮動鏜刀，或有孔徑精密調(diào)整機(jī)構(gòu)，特別適合精密長孔和大孔的孔系加工。

(3)使用鏜桿和支撐進(jìn)行鏜削，適用于箱體零件、非回轉(zhuǎn)體零件和大型零件的孔系加工。

(4)鏜削能靠多次走刀來校正孔的軸線偏斜。

(5)適應(yīng)性較強(qiáng)，可通過粗鏜、半精鏜和精鏜來達(dá)到不同的精度和表面粗糙度，可對有色金屬進(jìn)行精密加工。用一把鏜刀可對不同孔徑和長度范圍的孔進(jìn)行加工。11.6.3鏜床（視頻12）56

鏜床是孔加工類機(jī)床，在鏜床上加工的孔，一般孔的長徑比不能太大。鏜床按結(jié)構(gòu)形式可分為立式鏜床、臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、深孔鏜床、精鏜床、汽車拖拉機(jī)修理用鏜床、專門化鏜床等，用得最多的為臥式鏜床和坐標(biāo)鏜床。鏜床加工精度要求較高，且孔的軸線有嚴(yán)格的同軸度、垂直度、平行度及孔間距離的精確性要求。

1.臥式鏜床臥式銑鏜床是應(yīng)用最為廣泛的一種鏜床（動畫51）。鏜削運(yùn)動可分為：

(1)主運(yùn)動是主軸的旋轉(zhuǎn)。鏜刀裝在主軸上，隨主軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削運(yùn)動。

動畫51

鏜床57

(2)進(jìn)給運(yùn)動能適合鏜削、鉆削、銑削、切螺紋等不同要求的進(jìn)給方式?？蛇M(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動的有：主軸軸向、主軸箱垂向、滑座縱向、工作臺橫向、工作臺回轉(zhuǎn)等。視頻12.鏜削5859

坐標(biāo)鏜床是具有精密坐標(biāo)定位裝置的鏜床，屬于高精密機(jī)床，主要用于鏜削尺寸、形狀和位置精度要求高的孔系。坐標(biāo)鏜床還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、坐標(biāo)測量、精密劃線、刻線等工作。為了滿足高精度、高效率、自動化的要求，很多坐標(biāo)鏜床已經(jīng)數(shù)控化，并在數(shù)控坐標(biāo)鏜床的基礎(chǔ)上發(fā)展成精密加工中心。普通坐標(biāo)鏜床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床和精密加工中心的加