平面的加工.ppt

第二节第二节 平面的加工平面的加工v平面是箱体、滑轨、机架、床身、工作平面是箱体、滑轨、机架、床身、工作台及回转体等类零件的主要表面台及回转体等类零件的主要表面v平面的主要技术要求：平面的主要技术要求：v①①几何形状精度，如平面度、直线度；几何形状精度，如平面度、直线度；v②②各表面间的位置精度，如平行度、垂各表面间的位置精度，如平行度、垂直度等；直度等；v③③表面质量，如表面粗糙度、表面加工表面质量，如表面粗糙度、表面加工硬化、残余应力及金相组织等硬化、残余应力及金相组织等v适用于回转体零件如盘套、适用于回转体零件如盘套、齿轮、阶梯轴的端面加工齿轮、阶梯轴的端面加工v单件小批量生产的中小型单件小批量生产的中小型零件在普通车床上进行，零件在普通车床上进行，重型零件可在立式车床上重型零件可在立式车床上进行v车削后两平面间的尺寸公车削后两平面间的尺寸公差等级一般可达差等级一般可达IT8IT8～～IT7IT7级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值为值为6.36.3～～1.6μm1.6μm一一. .车平面车平面二、刨平面二、刨平面v常见的刨床有常见的刨床有: :v牛头刨床牛头刨床(shaper)(shaper)v龙门刨床龙门刨床(planer)(planer)v插床插床(vertical shaper) (vertical shaper) 。

牛头刨床：适于加工中、小型的零件牛头刨床：适于加工中、小型的零件刨刀的往复直线运动是主运动，刨刀的往复直线运动是主运动，工作台带动工件作间歇进给运动工作台带动工件作间歇进给运动 1 1工作台工作台 2 2导轨导轨 3 3滑枕滑枕 4 4床身床身 5 5变速箱变速箱 6 6底座底座(1)(1)床身床身v用于支承和连接刨床的各部件用于支承和连接刨床的各部件v其顶面导轨供滑枕往复运动用，侧其顶面导轨供滑枕往复运动用，侧面导轨供工作台升降用面导轨供工作台升降用v床身的内部装有传动机构床身的内部装有传动机构（（2 2）滑枕）滑枕v主要用来带动刨刀作直线往复运动主要用来带动刨刀作直线往复运动( (即主运动即主运动) )，其前端装有刀架其前端装有刀架v滑枕往复运动的快慢、行程的长短滑枕往复运动的快慢、行程的长短和位置均可根据加工位置进行调整和位置均可根据加工位置进行调整（（3 3）刀架）刀架v用于夹持刨刀用于夹持刨刀v摇动刀架手柄时，滑板便摇动刀架手柄时，滑板便可沿转盘上的导轨带动刨可沿转盘上的导轨带动刨刀上下移动松开转盘上刀上下移动松开转盘上的螺母，将转盘扳转一定的螺母，将转盘扳转一定角度后，可使刀架斜向进角度后，可使刀架斜向进给。

滑板上还装有可偏转给滑板上还装有可偏转的刀座的刀座( (又称刀盒、刀箱又称刀盒、刀箱) )刀座上装有抬刀板，刨刀刀座上装有抬刀板，刨刀随刀夹安装在抬刀板上，随刀夹安装在抬刀板上，在刨刀的返回行程时，刨在刨刀的返回行程时，刨刀随抬刀板绕刀随抬刀板绕A A轴向上抬轴向上抬起，以减少刨刀与工件的起，以减少刨刀与工件的摩擦(4)(4)工作台工作台v用于安装工件用于安装工件v它可随横梁作上下调整，并可沿它可随横梁作上下调整，并可沿横梁作水平方向移动，实现间歇横梁作水平方向移动，实现间歇进给运动进给运动（（5) 5) 底座底座v支承床身，并通过地脚螺栓与地支承床身，并通过地脚螺栓与地基相连v龙门刨床主要用于加工大、中型零件，或一次安装几个中、龙门刨床主要用于加工大、中型零件，或一次安装几个中、小型零件，进行多件同时刨削小型零件，进行多件同时刨削v工件随工作台作往复直线运动是主运动，刨刀作间歇的进给工件随工作台作往复直线运动是主运动，刨刀作间歇的进给运动 v插床又称立式插床又称立式牛头刨床，主牛头刨床，主要用来加工工要用来加工工件的内表面，件的内表面，如键槽、花键如键槽、花键槽等；槽等；v也可用于加工也可用于加工多边形孔，如多边形孔，如四方孔、六方四方孔、六方孔等。

孔等v特别适于加工特别适于加工盲孔或有障碍盲孔或有障碍台阶的内表面台阶的内表面插键槽插键槽1 1）刨刀）刨刀v刨刀的形状与车刀相似，但由于刨刀的形状与车刀相似，但由于刨削过程是不连续的，刨削冲击刨削过程是不连续的，刨削冲击力易损坏刀具，因而刨刀截面通力易损坏刀具，因而刨刀截面通常要比车刀大常要比车刀大v为了避免刨刀扎入工件，刨刀刀为了避免刨刀扎入工件，刨刀刀杆常做成弯头的杆常做成弯头的v平面刨刀用来刨平面；偏刀用来刨垂直平面刨刀用来刨平面；偏刀用来刨垂直面或斜面；角度偏刀用来刨燕尾槽和角面或斜面；角度偏刀用来刨燕尾槽和角度；弯切刀用来刨度；弯切刀用来刨T T形槽及侧面槽；切刀形槽及侧面槽；切刀及割槽刀用来切断工件或刨沟槽此外，及割槽刀用来切断工件或刨沟槽此外，还有成型刀，用来刨特殊形状的表面还有成型刀，用来刨特殊形状的表面工件安装方法工件安装方法v在刨床上安装工件的方法有在刨床上安装工件的方法有: :v平口钳安装平口钳安装v压板螺栓安装压板螺栓安装v专用夹具安装专用夹具安装平口钳安装工件平口钳安装工件 压板螺栓安装工件压板螺栓安装工件v (1)(1)适应性较好，费用低适应性较好，费用低 v机床结构简单，操作方便。

刨刀为单刃机床结构简单，操作方便刨刀为单刃刀具，制造方便，容易刃磨所以机床、刀具，制造方便，容易刃磨所以机床、刀具的费用低刀具的费用低v刨削可以适应多种表面的加工，如平面、刨削可以适应多种表面的加工，如平面、V V形槽、燕尾槽、形槽、燕尾槽、T T形槽及成形表面等形槽及成形表面等v在刨床上加工床身、箱体等平面，易于在刨床上加工床身、箱体等平面，易于保证各表面之间的位置精度保证各表面之间的位置精度刨削加工特点：刨削加工特点：v(2)(2)生产率较低生产率较低 v刨刀回程时不切削；刨刀回程时不切削；v一般只用单刃刨刀进行加工；一般只用单刃刨刀进行加工；v刨刀在切入、切出时产生较大的振动，因而刨刀在切入、切出时产生较大的振动，因而限制了切削用量的提高限制了切削用量的提高v因此，刨削一般用在单件小批或修配生产中因此，刨削一般用在单件小批或修配生产中v在龙门刨床上采用多工件、多刨刀刨削在龙门刨床上采用多工件、多刨刀刨削 v（（3 3）加工质量较低）加工质量较低 v精刨平面的尺寸公差等级一般可达精刨平面的尺寸公差等级一般可达IT9IT9～～IT8IT8级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值为值为6.36.3～～1.6μm,1.6μm,刨削的直线度较高刨削的直线度较高, ,可达可达0.040.04～～0.08mm/m0.08mm/m。

v铣削铣削(milling)(milling)时，铣刀的旋转运动是时，铣刀的旋转运动是主运动，工件随工作台的运动是进给运主运动，工件随工作台的运动是进给运动v卧式或立式升降台铣床：单件小批生产卧式或立式升降台铣床：单件小批生产中加工中小型工件；中加工中小型工件；v龙门铣床：加工大型工件或同时加工多龙门铣床：加工大型工件或同时加工多个中小型工件，生产率较高，多应用于个中小型工件，生产率较高，多应用于成批大量生产成批大量生产 （三）铣平面（三）铣平面vX6125X6125卧式万能升降台铣床主要卧式万能升降台铣床主要由床身、主轴、横梁、纵向工作由床身、主轴、横梁、纵向工作台、转台、横向工作台、升降台台、转台、横向工作台、升降台等部分组成等部分组成(1)(1)床身床身v用于支承和连接铣床各部件，其用于支承和连接铣床各部件，其内部装有传动机构内部装有传动机构(2)(2)主轴主轴v主轴是空心轴，前端有主轴是空心轴，前端有7:247:24的精的精密锥孔，用于安装铣刀或刀轴，密锥孔，用于安装铣刀或刀轴，并带动铣刀或刀轴旋转并带动铣刀或刀轴旋转(3)(3)横梁横梁v横梁上面可安装吊架，用来支承横梁上面可安装吊架，用来支承刀轴外伸的一端，以加强刀轴的刀轴外伸的一端，以加强刀轴的刚度。

刚度v横梁可沿床身顶部的水平导轨移横梁可沿床身顶部的水平导轨移动，以调整其伸出的长度动，以调整其伸出的长度(4)(4)纵向工作台纵向工作台v纵向工作台可以在转台的导轨上纵向工作台可以在转台的导轨上作纵向移动，以带动安装在台面作纵向移动，以带动安装在台面上的工件作纵向进给上的工件作纵向进给(5)(5)转台转台v转台的惟一作用是能将纵向工作转台的惟一作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一个角度台在水平面内扳转一个角度( (顺时顺时针、逆时针最大均可转过针、逆时针最大均可转过) )，用于，用于铣削螺旋槽等铣削螺旋槽等v有无转台，是万能卧铣与普通卧有无转台，是万能卧铣与普通卧铣的主要区别铣的主要区别(6)(6)横向工作台横向工作台v横向工作台位于升降台上面的水横向工作台位于升降台上面的水平导轨上，可带动纵向工作台一平导轨上，可带动纵向工作台一起作横向进给起作横向进给(7)(7)升降台升降台v升降台可以使整个工作台沿床身升降台可以使整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工的垂直导轨上下移动，以调整工作台面到铣刀的距离作台面到铣刀的距离v并可带动纵向工作台一起作垂直并可带动纵向工作台一起作垂直进给。

进给v数控立式升降台铣床数控立式升降台铣床v圆形工作台铣床圆形工作台铣床v龙门铣床龙门铣床铣平面铣平面播放播放播放播放铣床附件铣床附件 v a)机用平口钳机用平口钳 b)回转式机用平口钳回转式机用平口钳v1 1钳体钳体 2 2固定钳口固定钳口 3 3、、4 4钳口护片钳口护片 v5 5活动钳口活动钳口6 6丝杠丝杠 7 7方榫方榫 8 8导轨导轨 9 9压板压板回转工作台，又称为转盘或圆工作台回转工作台，又称为转盘或圆工作台 va)a)外形图外形图 b)b)分度盘分度盘v 分度头分度头铣铣 刀刀 主要用于平面、主要用于平面、台阶、沟槽和各种台阶、沟槽和各种成形面的加工成形面的加工 1）带孔铣刀）带孔铣刀:多用于卧式铣床v圆柱铣刀圆柱铣刀: :用其周刃铣削中小型平面；用其周刃铣削中小型平面；v三面刃铣刀三面刃铣刀: :铣削小台阶面、直槽和四方或六铣削小台阶面、直槽和四方或六方螺钉小侧面；方螺钉小侧面；v锯片铣刀锯片铣刀: :铣削窄缝或切断；铣削窄缝或切断；v盘状模数铣刀盘状模数铣刀: :属于成形铣刀，用于铣削齿轮属于成形铣刀，用于铣削齿轮的齿形槽；的齿形槽；v角度铣刀角度铣刀: :属于成形铣刀属于成形铣刀, ,加工各种角度槽和加工各种角度槽和斜面；斜面；v半圆弧铣刀半圆弧铣刀: :属于成形铣刀，用于铣削内凹和属于成形铣刀，用于铣削内凹和外凸圆弧表面。

外凸圆弧表面带孔铣刀的装夹带孔铣刀的装夹 2 2）带柄铣刀）带柄铣刀 : :多用于立式铣床，有多用于立式铣床，有时亦可用于卧式铣床时亦可用于卧式铣床v镶齿端铣刀镶齿端铣刀: :铣削较大的平面，可进行高速铣铣削较大的平面，可进行高速铣削；削；v立铣刀立铣刀: :端部有三个以上的刀刃，用于铣削直端部有三个以上的刀刃，用于铣削直槽、小平面、台阶平面和内凹平面等；槽、小平面、台阶平面和内凹平面等；v键槽铣刀键槽铣刀: :端部只有两个刀刃，专门用于铣削端部只有两个刀刃，专门用于铣削轴上封闭式键槽；轴上封闭式键槽；vT T形槽铣刀和燕尾槽铣刀形槽铣刀和燕尾槽铣刀: :分别用于铣削分别用于铣削T T形槽形槽和燕尾槽和燕尾槽带柄铣刀的装夹带柄铣刀的装夹 端铣刀的装夹端铣刀的装夹 工件安装工件安装: :附件、专用夹具、组合夹具附件、专用夹具、组合夹具 铣削方式铣削方式（（1 1）周铣法）周铣法 用圆柱铣刀的圆周用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面的方刀齿加工平面的方法周铣法：逆铣法和周铣法：逆铣法和顺铣法逆逆 铣铣在切削部位刀齿的旋转方向在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相反与工件的进给方向相反。

作用于工件上的进给作用于工件上的进给力力F Ff f与其进给方向相与其进给方向相反，使铣床工作台进反，使铣床工作台进给机构中的给机构中的丝杠螺母丝杠螺母始终保持良好的右侧始终保持良好的右侧面接触面接触，因此进给速，因此进给速度比较平稳度比较平稳 顺顺 铣铣在切削部位刀齿的旋转方向与在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相同工件的进给方向相同顺顺铣铣时时作作用用于于工工件件上上的的进进给给力力F Ff f与与其其进进给给方方向向相相同同，，此此时时如如果果铣铣床床工工作作台台下下面面的的传传动动丝丝杠杠与与螺螺母母之之间间的的间间隙隙较较大大，，则则力力F Ff f有有可可能能使使工工作作台台连连同同丝丝杠杠一一起起沿沿进进给给方方向向移移动动，，导导致致丝丝杠杠与与螺螺母母之之间间的的间间隙隙转转移移到到另另一一侧侧面面上上去去，，引引起起进进给给速速度度时时快快时时慢慢，，影影响响工工件件表表面面粗粗糙糙度度，，有有时时甚甚至至会会因进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿因进给量突然增加很多而损坏铣刀刀齿 b)b)顺铣（有水平切削力）顺铣（有水平切削力） c)c)顺铣（无水平切削力）顺铣（无水平切削力） （（2 2）端面铣削法（端铣法））端面铣削法（端铣法） 1 1）） 对称铣削对称铣削 刀齿切入工件与切出刀齿切入工件与切出工件的切削厚度相同。

工件的切削厚度相同2 2）） 不对称铣削不对称铣削 刀齿切入时的切削厚刀齿切入时的切削厚度小于或大于切出时的切削度小于或大于切出时的切削厚度v1 1）端铣的加工质量比周铣好端铣的加工质量比周铣好v周铣时，同时参加工作的刀齿一般只有周铣时，同时参加工作的刀齿一般只有1 1～～2 2个，个，而端铣时同时参加工作的刀齿多，切削力变化而端铣时同时参加工作的刀齿多，切削力变化小，因此，端铣的切削过程比周铣时平稳；小，因此，端铣的切削过程比周铣时平稳；v端铣刀的刀齿切入和切出工件时，虽然切削厚端铣刀的刀齿切入和切出工件时，虽然切削厚度较小，但不像周铣时切削厚度变为零，从而度较小，但不像周铣时切削厚度变为零，从而改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了改善了刀具后刀面与工件的摩擦状况，提高了刀具耐用度，并可减小表面粗糙度；刀具耐用度，并可减小表面粗糙度；v端铣时还可以利用修光刀齿修光已加工表面，端铣时还可以利用修光刀齿修光已加工表面，因此，端铣可达到较小的表面粗糙度因此，端铣可达到较小的表面粗糙度3)(3)周铣法与端铣法的比较周铣法与端铣法的比较2 2）端铣的生产率比周铣高。

端铣的生产率比周铣高v端铣刀一般直接安装在铣床的主轴端部，端铣刀一般直接安装在铣床的主轴端部，悬伸长度较小，刀具系统的刚性好，而悬伸长度较小，刀具系统的刚性好，而圆柱铣刀安装在细长的刀轴上，刀具系圆柱铣刀安装在细长的刀轴上，刀具系统的刚性远不如端铣刀；统的刚性远不如端铣刀；v端铣刀可以方便地镶装硬质合金刀片，端铣刀可以方便地镶装硬质合金刀片，而圆柱铣刀多采用高速钢制造而圆柱铣刀多采用高速钢制造v端铣时可以采用高速铣削，大大地提高端铣时可以采用高速铣削，大大地提高了生产率，同时还可以提高已加工表面了生产率，同时还可以提高已加工表面的质量3 3）周铣的适应性好于端铣）周铣的适应性好于端铣v周铣便于使用各种结构形式的铣周铣便于使用各种结构形式的铣刀铣削斜面、成形表面、台阶面、刀铣削斜面、成形表面、台阶面、各种沟槽和切断等各种沟槽和切断等v1 1）生产率高生产率高v2 2）铣刀刀齿散热条件好铣刀刀齿散热条件好v3 3）铣削过程不平稳铣削过程不平稳v4 4）铣刀的结构较复杂，成本高，所）铣刀的结构较复杂，成本高，所以一般适用于成批、大量生产以一般适用于成批、大量生产v铣平面的尺寸公差等级一般可达铣平面的尺寸公差等级一般可达IT9IT9～～7 7级，表面粗糙度级，表面粗糙度RaRa值为值为6.36.3～～1.6μm,1.6μm,直线度可达直线度可达0.120.12～～0.08mm/m0.08mm/m。

铣削加工的工艺特点铣削加工的工艺特点（四）拉平面（四）拉平面v拉削拉削(broaching)(broaching)是优质高效的先进加是优质高效的先进加工方法，多用于大批大量生产加工要工方法，多用于大批大量生产加工要求较高且面积不太大的平面求较高且面积不太大的平面当拉削面积较当拉削面积较大时，为减小大时，为减小拉削力，也可拉削力，也可采用渐进式拉采用渐进式拉刀进行加工刀进行加工 渐进式拉刀拉削平面渐进式拉刀拉削平面1—1—拉刀拉刀 2—2—工件工件 3—3—切屑切屑v磨平面：在平面磨床上对平面进行磨平面：在平面磨床上对平面进行精加工的方法精加工的方法v常用的平面磨床有卧轴、立轴矩台常用的平面磨床有卧轴、立轴矩台磨床和卧轴、立轴圆台平面磨床磨床和卧轴、立轴圆台平面磨床v主运动都是砂轮的高速旋转，进给主运动都是砂轮的高速旋转，进给运动是砂轮、工作台的移动，运动是砂轮、工作台的移动， （五）磨平面卧轴矩台平面磨床卧轴矩台平面磨床v1床身床身 2床鞍床鞍 3砂轮砂轮 4磨头磨头 5立柱立柱平面磨削：周磨和端磨平面磨削：周磨和端磨v周磨：利用砂轮的圆周面进行磨削。

周磨：利用砂轮的圆周面进行磨削v工件与砂轮的接触面积小，发热少，排工件与砂轮的接触面积小，发热少，排屑与冷却情况好，加工精度高，但生产屑与冷却情况好，加工精度高，但生产率低，在单件小批生产中应用较广率低，在单件小批生产中应用较广v端磨：利用砂轮的端面进行磨削端磨：利用砂轮的端面进行磨削v砂轮轴立式安装，刚性好，可采用较大的切削用量，而砂轮轴立式安装，刚性好，可采用较大的切削用量，而且砂轮与工件的接触面积大，故生产率高且砂轮与工件的接触面积大，故生产率高v但精度较周磨差，磨削热较大，切削液进入磨削区较困但精度较周磨差，磨削热较大，切削液进入磨削区较困难，易使工件受热变形，且砂轮磨损不均匀，影响加工难，易使工件受热变形，且砂轮磨损不均匀，影响加工精度v平面磨削常作为刨削或铣削后的精平面磨削常作为刨削或铣削后的精加工，特别是用于磨削淬硬工件，加工，特别是用于磨削淬硬工件，以及具有平行表面的零件（如滚动以及具有平行表面的零件（如滚动轴承环、活塞环等）轴承环、活塞环等）v经磨削两平面间的尺寸公差等级可经磨削两平面间的尺寸公差等级可达达IT6IT6～～IT5IT5级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值为值为0.80.8～～0.2μm0.2μm。

v研磨一般在磨削之后进行研磨一般在磨削之后进行v研磨平面的研具：带槽的平板：用研磨平面的研具：带槽的平板：用于粗研；光滑的平板：用于精研于粗研；光滑的平板：用于精研六）研磨（六）研磨 v研磨时，在平板上涂以适当的研磨研磨时，在平板上涂以适当的研磨剂，工件沿平板的全部表面以剂，工件沿平板的全部表面以8 8字形字形或直线相结合的运动轨迹进行研磨，或直线相结合的运动轨迹进行研磨，目的是使磨料不断在新的方向起研目的是使磨料不断在新的方向起研磨作用v研磨小而硬的工件或粗研时，用较研磨小而硬的工件或粗研时，用较大的压力、低的速度；反之，则用大的压力、低的速度；反之，则用较大的压力、较快的速度较大的压力、较快的速度v研磨后两平面之间的尺寸公差等级研磨后两平面之间的尺寸公差等级可达可达IT5IT5～～3,3,表面粗糙度表面粗糙度R Ra a值为值为0.10.1～～0.008μm0.008μm研磨还可以提高平面研磨还可以提高平面的形状精度，对于小型平面研磨还的形状精度，对于小型平面研磨还可减小平行度误差可减小平行度误差v平面研磨主要用来加工小型精密平平面研磨主要用来加工小型精密平板、平尺、块规以及其它精密零件板、平尺、块规以及其它精密零件的表面。

的表面v单件小批生产一般用手工研磨，大单件小批生产一般用手工研磨，大批大量生产多用机器研磨批大量生产多用机器研磨v刮削：刮刀刮除工件表面薄层金属的加工方法，刮削：刮刀刮除工件表面薄层金属的加工方法，常在精刨和精铣的基础上进行，刮削余量一般常在精刨和精铣的基础上进行，刮削余量一般约为约为0.05mm0.05mm～～0.4mm0.4mmv刮削后的表面形成比较均匀的微浅凹坑，可储刮削后的表面形成比较均匀的微浅凹坑，可储存润滑油，使滑动配合面减小摩擦，提高工件存润滑油，使滑动配合面减小摩擦，提高工件的耐磨性的耐磨性v刮削方法简单，不需要复杂的设备和工具，但刮削方法简单，不需要复杂的设备和工具，但是刮削是手工操作，其生产率低，劳动强度大是刮削是手工操作，其生产率低，劳动强度大v刮削常用于单件小批生产和维修中，刮削未淬刮削常用于单件小批生产和维修中，刮削未淬硬、要求高的固定联接平面、导轨面及大型精硬、要求高的固定联接平面、导轨面及大型精密平板和直尺等密平板和直尺等七）刮削平面（七）刮削平面。