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1、5 5、机械传动的优缺点有哪些？、机械传动的优缺点有哪些？6 6、液压传动的优缺点有哪些？液压传动的优缺点有哪些？7 7、对刀具材料的基本要求有哪些？、对刀具材料的基本要求有哪些？1 第六章切削加工第六章切削加工 第一节 切削加工概述切削加工概述一、切削加工的分类、特点、应用及发展方向一、切削加工的分类、特点、应用及发展方向1 1切削加工的分类切削加工的分类切削加工切削加工是利用切削刀具从工件毛坯上切除多余的是利用切削刀具从工件毛坯上切除多余的材料，以获得具有一定形状、尺寸、精度和表面材料，以获得具有一定形状、尺寸、精度和表面粗糙度的零件的加工方法。粗糙度的零件的加工方法。目前，机械零件除了少

2、数是利用精密铸造、精密锻目前，机械零件除了少数是利用精密铸造、精密锻造、粉末冶金等无屑加工方法获得，大多数零件造、粉末冶金等无屑加工方法获得，大多数零件还是靠切削加工的方法来完成。因此，切削加工还是靠切削加工的方法来完成。因此，切削加工在机械制造中占有重要的地位。在机械制造中占有重要的地位。2切削加工可分为机械加工和钳工两部分切削加工可分为机械加工和钳工两部分。（1 1）机械加工机械加工又称（机加工、冷加工），是通过人工操纵机床又称（机加工、冷加工），是通过人工操纵机床设备来实现的。设备来实现的。主要有主要有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、磨削及齿轮加工车削、钻削、镗削、铣削、刨削、磨削及齿轮加

3、工等。等。所用的机床分别为车床、钻床、镗床、铣床、刨床、磨床及齿所用的机床分别为车床、钻床、镗床、铣床、刨床、磨床及齿轮加工机床等。轮加工机床等。（2 2）钳工是在平台上手持工具）钳工是在平台上手持工具 来进行切削加工。来进行切削加工。主要加工有主要加工有画线、錾切、锯割、锉削、刮削、钻孔、扩孔、铰画线、錾切、锯割、锉削、刮削、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹孔、攻螺纹、套丝、机械装配和设备修理等套丝、机械装配和设备修理等。对于有些加工工艺过程，例如钻孔和绞孔，机械加工和钳工并对于有些加工工艺过程，例如钻孔和绞孔，机械加工和钳工并没有明显的界限，两者均可进行。没有明显的界限，两者均可进行。目前，随着加

4、工技术的发展和自动化程度的提高，钳工中的某目前，随着加工技术的发展和自动化程度的提高，钳工中的某些工种已逐渐实现机械化和自动化，而且这种替代将会愈来些工种已逐渐实现机械化和自动化，而且这种替代将会愈来愈多。但在机器装配和修理等工艺过程中，钳工比机械加工愈多。但在机器装配和修理等工艺过程中，钳工比机械加工更为灵活、方便和经济，并容易保证产品的质量，所以钳工更为灵活、方便和经济，并容易保证产品的质量，所以钳工加工具有独特的价值，是切削加工中不可缺少的一部分。加工具有独特的价值，是切削加工中不可缺少的一部分。32 2切削加工的特点和作用切削加工的特点和作用 切削加工主要具有如下特点切削加工主要具有如

5、下特点：（1）（1）切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛，且可获切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛，且可获得很高的加工尺寸精度和表面粗糙度精度精度。得很高的加工尺寸精度和表面粗糙度精度精度。目前，切削加工的尺寸公差等级为目前，切削加工的尺寸公差等级为ITl2ITl2一一IT3IT3，甚至更，甚至更高；表面粗糙度高；表面粗糙度RaRa值为值为0.008-25 0.008-25 m m。（2）（2）切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较大。大。切削加工多用于金属材料的加工，如各种碳钢、合金钢、铸铁、切削加工多用于金属材料的加工，如各种碳钢、合金钢

6、、铸铁、有色金属及其合金等，也可用于某些非金属材料的加工，如石有色金属及其合金等，也可用于某些非金属材料的加工，如石材、木材、塑料和橡胶等。材、木材、塑料和橡胶等。对于零件的形状和尺寸一般不受限制，只要能在机床上实现装夹，对于零件的形状和尺寸一般不受限制，只要能在机床上实现装夹，大都可进行切削加工。大都可进行切削加工。可加工常见的各种型面，如外圆、内圆、锥面、平面、螺纹，齿可加工常见的各种型面，如外圆、内圆、锥面、平面、螺纹，齿形及空间曲面等。形及空间曲面等。切削加工零件重量的范围很大，重的可达数百吨，如葛洲坝一号切削加工零件重量的范围很大，重的可达数百吨，如葛洲坝一号船闸的闸门，高船闸的闸门

7、，高3030余米，重余米，重600 t600 t；轻的只有几克，如微型仪；轻的只有几克，如微型仪表零件。表零件。4 （3）（3）切削加工的生产率较高。切削加工的生产率较高。在常规条件下，切削加工的生产率一般高于其他加工方在常规条件下，切削加工的生产率一般高于其他加工方法。只是在少数特殊场合，其生产率低于精密铸造、法。只是在少数特殊场合，其生产率低于精密铸造、精密锻造和粉末冶金等方法。精密锻造和粉末冶金等方法。（4）（4）切削过程中存在切削力。切削过程中存在切削力。刀具和工件均须具有一定的强度和刚度，且刀具材料的刀具和工件均须具有一定的强度和刚度，且刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度。硬度必须

8、大于工件材料的硬度。在现代机械制造中，目前除少数采用精密铸造、精密在现代机械制造中，目前除少数采用精密铸造、精密锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获得零件外，绝大多数机械零件要靠切削加工成形。因得零件外，绝大多数机械零件要靠切削加工成形。因此，切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位，此，切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位，目前占机械制造总工作量的目前占机械制造总工作量的4040一一6060左右。左右。因为上述第四个特点，限制了切削加工在细微结构因为上述第四个特点，限制了切削加工在细微结构和高硬高强等特殊材料加工方面的应用，从而给特

9、种和高硬高强等特殊材料加工方面的应用，从而给特种加工留下了生存和发展的空间。加工留下了生存和发展的空间。53 3切削加工的发展方向切削加工的发展方向 随着科学技术和现代工业日新月异的飞速发展，切削加工正朝随着科学技术和现代工业日新月异的飞速发展，切削加工正朝着高精度、高效率、自动化、柔性化和智能化方向发展，主要着高精度、高效率、自动化、柔性化和智能化方向发展，主要体现在以下三方面：体现在以下三方面：（1）（1）加工设备朝着数控技术、精密和超精密、高速和超高速方向发加工设备朝着数控技术、精密和超精密、高速和超高速方向发展。展。据预测到据预测到2l 2l 世纪初，数控技术、精密和超精密加工技术世纪

10、初，数控技术、精密和超精密加工技术将进一步普及和应用。普通加工、精密加工和超精密加工的精将进一步普及和应用。普通加工、精密加工和超精密加工的精度可分别达到度可分别达到1 1 m m，0 001 01 m m，和，和0 0001 001 m（m（即即1nm）1nm），向，向原子级加工靠近。原子级加工靠近。（2）（2）刀具材料朝着超硬刀具材料方向发展刀具材料朝着超硬刀具材料方向发展。目前我国常用刀具材料。目前我国常用刀具材料是高速钢和硬质合金，预计是高速钢和硬质合金，预计2l2l世纪是超硬刀具材料的应用时代，世纪是超硬刀具材料的应用时代，陶瓷、聚晶金刚石陶瓷、聚晶金刚石（PCD）（PCD）和聚晶立

11、方氮化硼和聚晶立方氮化硼（PCBN）（PCBN）等超硬材料将等超硬材料将被普遍应用于切削刀具，使切削速度可高达每分钟数千米。被普遍应用于切削刀具，使切削速度可高达每分钟数千米。（3）（3）生产规模由目前的小批量、单品种、大批量，向多品种、变批生产规模由目前的小批量、单品种、大批量，向多品种、变批量的方向发展；生产方式由目前的手工操作、机械化、单机自量的方向发展；生产方式由目前的手工操作、机械化、单机自动化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方向发展。动化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方向发展。62l2l世纪的切削加工技术必将面临未来自世纪的切削加工技术必将面临未来自动化制造环

12、境的一系列新的挑战，它动化制造环境的一系列新的挑战，它必然要与计算机、自动化、系统论、必然要与计算机、自动化、系统论、控制论及人工智能、计算机辅助设汁控制论及人工智能、计算机辅助设汁与制造与制造（CAD（CADCAM）CAM）、计算机集成制造、计算机集成制造系统系统（CIMS）（CIMS）等高新技术及理论相融合。等高新技术及理论相融合。向着精密化、柔性化、智能化方向发向着精密化、柔性化、智能化方向发展，并由此推动其他各新兴学科在切展，并由此推动其他各新兴学科在切削理论和技术中的应用。削理论和技术中的应用。7二、零件的种类与组成二、零件的种类与组成1 1零件的种类零件的种类机械加工的具体对象是组

13、成机械产品的各种机械加工的具体对象是组成机械产品的各种零件，机械零件随着其功能、结构、形状、零件，机械零件随着其功能、结构、形状、尺寸和精度等具体因素的不同而千变万化；尺寸和精度等具体因素的不同而千变万化；但是从结构上大体可以分成六大类。每一类零件不仅结构类似每一类零件不仅结构类似其加工方法也有很多共同之处，将零件分类其加工方法也有很多共同之处，将零件分类有利于掌握和简化其加工工艺。有利于掌握和简化其加工工艺。8（1）轴类）轴类光軸空心轴半轴）阶梯轴花健轴十字轴偏心轴曲轴凸轮轴轴类零件是机器的主要零件之一，其主要功能是支撑传动零件轴类零件是机器的主要零件之一，其主要功能是支撑传动零件（齿轮、带

14、轮、离合器等齿轮、带轮、离合器等）和传递扭矩。和传递扭矩。9（2）套筒类）套筒类气缸套滑动轴承滑动轴承钻模拟套轴承衬套液压缸套筒类零件的应用也很广泛可以作为旋转轴径的支套筒类零件的应用也很广泛可以作为旋转轴径的支撑、运转零件的导向或者与其他零件组合成工作内腔。撑、运转零件的导向或者与其他零件组合成工作内腔。10组合机床主轴箱车床进给箱磨床尾座壳体分离式减速箱泵壳曲轴箱支架箱体类零件是各类零件的基础零件，它将机器结构中的支架箱体类零件是各类零件的基础零件，它将机器结构中的有关零件连接成一个整体，井使之保持正确的位置，以完成规有关零件连接成一个整体，井使之保持正确的位置，以完成规定的运动。定的运动

15、。（3）支架箱体类）支架箱体类11（4）六面体类）六面体类12（5）床身机座类）床身机座类（6）特殊类零件）特殊类零件13 切削加工的对象是各种各样的机械零件，而零件又是由一个个表面所组成，所以，具体切削的是形状、位置、尺寸和精度等多样化的表面。从形状上，组成零件常见的表面有平面、外圆面、内圆面、圆锥面、螺纹、齿形、成形面和各种沟槽等。如图的零件就是由外圆面、内圆面、外圆锥面、内圆锥面、外螺纹、内螺纹、直角槽、回转槽、轴肩平面和端平面等所组成。切削加工就是通过各种各样的加工工艺加工出这些表面，从而形成一定要求的零件。14 第二节 切削机床与切削运动一、机床的类型与基本构造一、机床的类型与基本构造金属加工机床简称机床金属加工机床简称机床 是将金属毛坯上的多余金属变成切屑，使毛坯是将金属毛坯上的多余金属变成切屑，使毛坯变成所需机械零件的机器。变成所需机械零件的机器。现代制造业所加工的机械零件特别是精密机械零现代制造业所加工的机械零件特别是精密机械零件的主要加工方法是切削加工，切削加工占机器件的主要加工方法是切削加工，切削加工占机器总制造量的总制造量的5050左右，机床制造业的水平直接影左右，机床制造业的水