1、电火花加工 加工原理
工艺特点
①适应性强，可加工任何导电的硬脆、软韧及难切削 加工材料
②“无切削力”，方便地加工难加工的小孔、窄槽、
薄壁件和各种特殊及复杂形状截面的型孔、型腔等 ③工件表面硬度高，表面润滑性和耐磨性较好，特别
适用于模具制造
④一般加工速度较慢
电火花加工原理示意图
电火花线切割加工 ①切割各宗高硬度的导电材料
3、激光加工 加工原理 工艺特点 ①无加工工具，不存在工具磨损、断屑、排屑问题 ②几乎可加工任何难加工的金属和非金属，加工异形孔 ③非接触加工，工件无受力变形 ④效率高，工件受力热变形小，切割边缘质量好 ⑤激光束传递方便 ⑥易于控制
4、超声波加工 加工原理 工艺特点 ①各种脆硬材料，特别是电火花和点解加工难以加工的 不导电材料和半导体材料，导电的硬质合金、淬火钢 ②各种型孔、型腔及复杂成型表面 ③加工质量好，无残余应力、组织改变及烧伤等现象 ④刀具硬度可低于被加工材料的，易加工复杂形状工件 ⑤机床结构简单，操作维修方便 应用 ①型孔型腔加工 ③超声波清洗 ②超声波切割 ④超声波复合加工
第一章 机械加工方法与切削机床
学习目的与要求
（1）熟悉传统加工方法的加工范围
（2）熟悉主要加工机床的类型、结构及其加工工艺 特点
（3）了解各种刀具的结构和用途 （4）了解机床的分类和型号编制方法 （5）熟悉机床的传动方法和传动链 （6）了解特种加工与常规切削加工的区别 （7）了解特种加工的原理、特点和应用范围
1.2 曲面加工方法与加工机床
1.2.1 齿面加工与加工机床 1.2.2 复杂曲面加工与加工中心
1.5 现代机床的发展
1.5.1 数控机床 1.5.2 加工中心
思考与练习：
§1-1 传统切削加工方法与切削机床
一、车削加工与车床
1、车削加工
运动：工件旋转作主运动、车刀作进给运动 工艺特点 ①适用范围广 ②易保证被加工零件各表面的位置精度 ③可用于有色金属零件的精加工 ④切削过程比较平稳 ⑤生产成本较低 ⑥加工的万能性好
液压进给传动
主要内容
第1章 机械加工方法与切削机床 1.1 传统切削加工方法与切削机床 1.1.1 车削与车床 1.1.2 铣削与铣床 1.1.3 刨削与刨床 1.1.4 钻削与钻床 1.1.5 镗削与镗床 1.1.6 磨削与磨床 1.3 特种加工方法与加工机床 1.3.1 电火花加工 1.3.2 电解加工 1.3.3 激光加工 1.3.4 超声波加工 1.4 金属切削机床基础 1.4.1 概述 1.4.2 金属切削机床的主要部件
超声波加工示意图
§1-4 金属切削机床基础
一、概述
1、机床的基本组成 ①动力源 ②传动系统 ⑤控制系统 ⑥冷却系统 2、机床的运动 ③基础件 ⑦润滑系统 ④工作部件 ⑧其他装置
表面成形运动（工作运动）、辅助运动 3、机床技术性能指标 ①工艺范围 ②技术规格 ③加工精度和表面粗糙度 ④生产率 ⑤自动化程度 ⑥机床的效率和精度保持性 ⑦其他
①机床与刀具简单，通用性好
②刨削精度低 ③生产率低
④加工成本低
2、刨床的种类 龙门刨床：工作台带着工件作直线往复运动；大型工 件
牛头刨床：滑枕带着刨刀作直线往复运动 插床：立式刨床。主运动为滑枕带动插刀沿垂直方向的
直线往复运动
四、钻削加工与钻床
1、钻削加工 运动：钻头的旋转运动为主切削运动，钻头的轴向 运动为进给运动 应用：钻、扩、铰孔；攻丝；锪孔、锪平等 （1）钻孔 粗加工 刀具：麻花钻 特点：①容易产生“引偏” ②排屑困难：分屑槽 ③切削热不易传散 ④加工精度差
镗床镗孔
车床镗孔
区别 镗床是镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运
动；车床是工件旋转作主运动，车刀作进给运动
2、镗床的种类 卧式镗床
坐标镗床 卧式坐标镗床 立式坐标镗床 立式单柱坐标镗床
立式双柱坐标镗床
六、磨削加工与磨床
1、磨削加工
定义
运动：砂轮的旋转为主运动 工艺特点
①加工精度高，表面粗糙度小
主轴轴承：滚动轴承、液体动压轴承、液体静压轴承、 空气静压轴承、自调磁浮轴承等
2、机床的传动系统 （1）主传动系统 按电动机类型：交流电动机驱动和直流电动机驱动 按传动装置：机械传动装置、液压传动装置、电气传 动装置及它们的组合
按变速连续性：分级变速传动和无级变速传动
（2）进给传动系统 机械进给传动
滚齿 展 成 法
8～7
3.2～1.6
剃齿
珩齿 磨齿 研齿
7～6
7～6 6～3
0.8～0.4
1.6～0.4 0.8～0.2 0.4～0.2
二、复杂曲面加工与加工中心
特种加工方法与加工机床
特种加工 种类：化学、电化学、电化学机械加工，电火花加工， 超声波加工、激光束加工，离子束加工、电子束加工，磨 料流加工，磨料喷射加工，液体喷射加工及各类复合加工 特点 ①可加工超硬脆材料和精密微细零件 ②靠电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料 ③可获得很低的表面粗糙度，残余应力、冷作硬化、热 影响度远小于一般金属切削加工 ④加工范围广、适应性强 ⑤各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用
③滚齿加工特点 齿形精度和机床分度精度较铣齿高 可滚削出同模数而不同齿数的齿轮，提高了精度，降 了成本
加工范围广
连续切削，精度和生产效率高 不能滚削内齿轮和相距太近的多联齿轮 适宜于单件小批或成批大量生产
Y3150E型滚齿机
（3）插齿——展成法 ①插齿所需要的运动 主运动：插齿刀的上下往复直线运动 分齿运动(展成运动)：插齿刀和工件之间的啮合关系运动 圆周进给运动 径向进给运动 让刀运动
②插齿加工特点：
节省刀具，降低成本 与滚齿的加工精度基本相同 加工出的工件的齿形精度比
滚齿高，分齿精度略低于滚齿
生产效率较滚齿低 加工范围较广泛
适宜于单件小批或成批大量
生产
（4）剃齿——展成法 插齿加工特点： 齿形精加工 精度可达7～6级 主要用来提高齿形精度和齿 向精度，减小表面粗糙度值 机床结构简单，生产效率高 用于加工插齿或滚齿后未经 淬火的直齿和螺旋齿圆柱齿轮 多用于大批大量生产的齿形 精加工
②可加工高硬度材料 ③径向分力大 ④磨削温度高 ⑤砂轮的自锐性 ⑥应用越来越广泛
2、磨床的种类 外圆磨床 M1432A型万能外圆磨床
普通外圆磨床 无心磨床
无心磨削 特点：工件置于砂轮和导论之间并
用托板支承定位，工件中心略高于两 轮中心的连线，在导论的摩擦力作用 下旋转 分类：纵磨法（贯穿磨法）和横磨 法（切入磨法）
（2） 顺铣与逆铣 顺铣：主切削运动方向与工件进给方向相同 逆铣：主切削运动方向与工件进给方向相反 加工特点比较 ①顺铣容易引起打刀；逆铣则可以避免打刀 ②铣削铸件或锻件等表面有硬皮的工件时，采用逆铣 ③逆铣时，切削厚度从零开始增大，加速刀具的磨损 ④逆铣时，铣削力将工件上抬，容易引起振动
车床加工典型工序 外圆柱面 外圆锥面
旋转曲面
中心孔
打孔
内圆柱面 内圆锥面
端面
沟槽
螺纹
滚花
2、车床的种类 卧式车床
立式车床：主要用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小 且形状比较复杂的大型或重型零件。按结构形式分为单柱 式和双柱式
转塔车床：没有尾座和切割形状很复杂的模具 ③几乎没有切削力，切割极薄或易变形的工件 ④金属丝电极，故不需制造成型电极
2、点解加工 加工原理 工艺特点 ①工作电压小，电流大 ④工具电极可长期使用 ⑥加工精度难以控制 ②应用范围广 ③生产率较高 ⑤适于加工易变形或薄壁件 ⑦附属设备多，造价高
⑧电解液腐蚀机床，污染环境
预钻锥形定心坑 钻孔隐偏
钻套为钻头导向
减少隐偏措施 导向差、刚性差、加工精度差、切削条件差 和轴向力大
四差一大
（2） 扩孔和铰孔 分别为半精加工和精加工
扩孔钻的结构特点：
①刚性较好 ②导向性较好
③切削条件好
铰孔特点：P10—P11 注意 扩孔和铰孔无法提高孔轴线的位置精度和直线
度；而镗孔则可以
（5）珩齿——展成法 珩齿加工特点： ①一种齿形光整加工过方法，属于展成法加工 ②具有磨齿、剃齿、和抛光等精加工的综合作用 ③对齿形精度改善不大 ④用于加工经过淬火的齿轮 （6）磨齿 成形法磨齿
展成法磨齿
锥形砂轮磨齿
双碟形砂轮磨齿
（7）研齿——展成法
2、齿形加工方法选择
加工方案 成形法铣齿 插齿 精度等级 9级以下 8～7 齿面表面粗糙度Ra/μm 6.3～3.2 1.6 适用范围 单件小批生产中加工直齿和螺旋齿轮 及齿条 各种批量生产中加工内外圆柱齿轮、 双联齿轮、扇形齿轮、短齿条等，但 插削斜齿只适用于大批量生产 各种批量生产中加工直齿、斜齿外啮 合圆柱齿轮和蜗轮 大批量生产中滚齿或插齿后未经淬火 的齿轮精加工 大批量生产中高频淬火后齿形精加工 单件小批生产中淬硬或不淬硬齿形的 精加工 淬硬齿轮的齿形精加工，可有效的减 小齿面的Ra值
2、钻床的种类 立式钻床 摇臂钻床 其他钻床（如深孔钻床）
五、镗削加工与镗床
1、镗削加工 运动：镗刀旋转为主切削运动，工件或镗刀直行为进 给运动 应用：直径较大的已有孔和孔系；外圆和平面 工艺特点 ①加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件 ②加工范围广泛 ③能获得较高的精度和较低的粗糙度 ④可有效地校正原孔的轴线偏斜，保证孔及孔系的位置 精度 ⑤生产率低
二、铣削加工与铣床
1、铣削加工
运动：铣刀旋转作主运动、工件作进给运动
应用：平面、沟槽、复杂曲面、孔 工艺特点：
①生产效率高
③铣削加工应用范围广泛 分类： 平面铣削 端铣 周铣