機械加工工藝基礎完整

機械加工工藝基礎完整1制造技術是將原材料轉變?yōu)楫a(chǎn)品的應用技術，

它既是科學技術走向實際應用的接口和橋梁，又是推動科學技術向前發(fā)展的基礎。先進的制造技術對于創(chuàng)造物質(zhì)財富和發(fā)展科學技術，具有十分重要的意義。世界各工業(yè)發(fā)達國家都無不擁有先進的制造技術和龐大的制造業(yè)，制造業(yè)已成為各工業(yè)發(fā)達國家的基本支柱產(chǎn)業(yè)。所創(chuàng)造的物質(zhì)財富達到國民經(jīng)濟總值的一半以上。所以，要使國家繁榮富強，必須大力創(chuàng)新制造技術，大力發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)?！稒C械制造工程訓練》是一門以工藝理論教學與

制造工程實踐相結合的學科基礎課程，本課程包括“材料成形工藝基礎”、“機械加工工藝基礎”兩大部分。材料成形工藝基礎：主要介紹機械零件毛坯成形方法的工藝特點、工藝參數(shù)的選擇、各類零件毛坯

的結構工藝性、零件的材料選擇與成形方

法選擇的基本原則。機械加工工藝基礎：主要介紹機械加工的基本概念、切削基本原理、切削機床與刀具、切削加工基

本工藝過程、選擇切削加工方法的基本原

則，以及零件機械加工結構工藝性。機械加工工藝基礎中南大學工業(yè)訓練中心中南大學Central

South

University1索

引●

第一章.切削加工的基礎知識●

第二章.金屬切削機床。第三章.機械加工工藝過程●

第四章.零件表面的加工方案●

第五章.零件的結構工藝性

。第六章.數(shù)控加工技術●

第七章.加工中心自動編程與操作○

第八章.裝配●

第九章.快速第九章成形制造技術

。第十章.先進制造技術1第一章切削加工的基礎知識返回索引11.切削加工的概念·切削加工是利用刀具和工件的相對運動刀具從毛坯或型材上切除多余的材料，

以便獲得精度和表面粗糙度均符合要求

的零件的加工過程?！で邢骷庸し譃闄C械加工和鉗工。16.08.202111.1

鉗工與機械加工·鉗工：通過工人手持工具進行切削加工?！?/p>

機械加工：

采用不同的機床(如車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等)對工件進行切削加工。(a)

車削

(b)銑削(e)

磨削(c)

刨削(d)

鉆削12.零件表面質(zhì)量的概念零件幾何參數(shù)：宏觀幾何參數(shù)：包括：尺寸、形狀、位置等要素。微觀幾何參數(shù)：指：微觀表面粗糙程度。16.08.202112

.

1

加

工

精

度·

加工精度：指零件經(jīng)切削加工后，其尺寸、形狀、位置等參數(shù)同理論參數(shù)的相符合的

程度，偏差越小，加工精度越高，它包括

：a.

尺寸精度：零件尺寸參數(shù)的準確程度。b.形狀精度：零件形狀與理想形狀接近程度。c.位置精度：零件上實際要素(點、線、面)相對

于基準之間位置的準確度。16.08.202112

.

1

加

工

精

度·國家標準規(guī)定：常用的精度等級分為20級

，分別用IT01、ITO、IT1、IT2…IT18

表示。數(shù)字越大，精度越低。其中IT5-IT13

常用。·

高

精

度

：IT5、IT6

通常由磨削加工獲得。·

中等精度：

IT7-IT10

通常由精車、銑、刨獲得。·

低

精

度

：IT11-IT13

通常由粗車、銑、刨、鉆等加工方法獲得。16.08.2021零件尺寸要素的誤差大小。問：

精度的高低與哪兩個因素有關?基本尺寸和公差大小。2.1.1

尺

寸

精

度0-0.04①2512.1.2

形狀精度①25-0.013軸加工后可能產(chǎn)生的形狀誤差φ24.987φ24.987φ25φ25φ250.0134.9874.9874.987.987898712.1.2

形狀精度·指零件上實際要素的形狀與理想形狀相符

合的程度；·國家標準規(guī)定了六類形狀公差(見下表)項目直線度平面度圓

度圓柱度線輪廓度面輪廓度符號—0/OA△·形狀精度的標注：框格分為2格，箭頭指向待表達的表面，數(shù)字表示

允許誤差的大小，單位為毫米。項目平行度垂直度傾斜度同軸度對稱度位置度圓跳動全跳動符

號//⊥∠◎二由2.1.3

位置精度·指零件的實際要素(點、線、面)相對于基準之間位置的準確度。圓圈中的英文字母表示基準，框格分3格，箭頭指向待表達的表面精度等級尺寸精度范圍Ra值范圍

(ym)相應的加工方法低精度IT13～IT

1125～12.5粗車、粗鏜、粗銑、粗刨、鉆孔等中等精度IT10～IT96.3～3.2半精車、半精鏜、半精銑、半精刨、

擴孔等IT8～IT

71.6～0.8精車、精鏜、精銑、精刨、粗磨、粗

鉸等高精度IT7～IT

60.8～0.2精磨、精鉸等特別精密精度IT5～IT2Ra<0.2研磨、珩磨、超精加工、拋光等零件精度等級及其相應的加工方法12.2

表面粗糙度·

表面粗糙度：零件微觀表面高低不平的程度。產(chǎn)生的原因：1)切削時刀具與工件相對運動產(chǎn)生的磨擦；2)機床、刀具和工件在加工時的振動；3)切削時從零件表面撕裂的切屑產(chǎn)生的痕跡；4)加工時零件表面發(fā)生塑性變形。12.2

表面粗糙度表面粗糙度對零件質(zhì)量的影響：零件的表面粗糙度對機器零件的性能和使用壽命影響較大，主要有以下幾個方面：1)零件表面粗糙，將使接觸面積減小，單位面積壓力加大，接觸變形加大，磨擦阻力增大，磨損加快；2)表面粗糙度影響配合性質(zhì)。對于間隙配合，表面粗糙易磨損，造成間隙迅速加大；對于過盈配合，在裝配時，可使微小凸峰

擠平，有效過盈量減少，使配合件強度降低；3)零件表面粗糙，低谷處容易聚積腐蝕性物質(zhì)，且不易清除，造成表面腐蝕；4)當零件承受載荷時，凹谷處易產(chǎn)生應力集中，以致產(chǎn)生裂紋而造成零件斷裂。12.2

表面粗糙度評定參數(shù)：常用的是輪廓算術平均偏差Ra1表面粗糙度h+h-h+-I12.2R

Gda16.08.20211·國家標準規(guī)定：表面粗糙度分為14個等級，分別用

50

25

12.5/

6.3

e?9/

越大，表面越粗糙?！け砻娲植诙确柹系臄?shù)值Ra,單位是微米

(μm)。2.2

表面粗糙度16.08.20211符號符號說明意義及應用基本符號表示粗糙度是用任何方法

獲得(包括鍍涂等)基本符號上加一短

劃線表示表面粗糙度是用去除

法獲得(如車、銑等)基本符號內(nèi)加一小

圓表示表面粗糙度是用不去

除材料的方法獲得(如鑄

鍛、熱軋、沖壓等)Ra

3.2符號上加Ra值用去除材料方法獲得的表

面，Ra的最大允許值為3.2μm2.2

表面粗糙度表面粗糙度符號的意義及應用加工

方法Ra(微米)表面特征粗車粗銑

鉆孔粗鏜粗刨50可見明顯刀痕25可見刀痕12.5微見刀痕精銑精刨半精車6.3可見加工痕跡3.2微見加工痕跡精車1.6看不清加工痕跡粗磨0.8可辨加工痕跡方向精磨0.4微辨加工痕跡方向精密加工0.1-0.012只能按表面光澤辯識2.3

—常見加工方法的Ra表面特征12.4零件的加工精度與表面粗糙度的關系提問

零件的加工精度與表面·

精度：宏觀幾何參數(shù)的誤差·

表面粗糙度：微觀幾何參數(shù)的誤差·

加工精度高，必須采用一系列的高精度的加工方法，而

經(jīng)過高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表

面粗糙度低，零件必須采用一系列的降低表面粗糙度的

加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度

的加工方法?！?/p>

實例：各種機床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度不高。16.08.2021粗糙度的關系如何?1(d)(f)3.切削運動與切削用量機器零件的基本表面包括：外圓、內(nèi)圓

(孔)、平面和成型面基本表面主要由如下的加工方法獲得13.1

切削運動要完成零件表面的切削加工，刀具和

工件應具備形成表面的基本運動，即切削運動切削運動：刀具和工件的相對運動切削運動分為主運動和進給運動主運動：提供切削可能性的運動。主運動只有一個進給運動：提供連續(xù)切削可能性的運動。進給運動可以有多個機

床

名

稱主

運

動進

給

運

動臥式車床工件旋轉運動車刀縱向、橫向、斜向直線移動鉆

床鉆頭旋轉運動鉆頭軸向移動臥銑、立銑銑刀旋轉運動工件縱向、橫向、斜向直線移動牛頭刨床刨刀往復運動工件橫向間歇移動或刨刀垂向、斜向

間歇移動龍門刨床工件往復運動刨刀橫向、垂向、斜向間歇移動外圓磨床砂輪高速旋轉工件轉動，同時工件往復移動，砂輪

橫向移動內(nèi)圓磨床砂輪高速旋轉工件轉動，同時工件往復移動，砂輪

橫向移動平面磨床砂輪高速旋轉工件往復移動，砂輪橫向、垂向移動3.1

—坍削運動

機床的切削運動3.2切削用量切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量切削速度：切削刃上選定點相對于工件主運動的瞬時速度，用V表示，單位為m/s進給量：刀具在進給運動方向上相對于工件的位移量，用f表示，車、鉆和銑削時單位為mm/r背吃刀量：已加工表面和待加工表面之間的垂直距離，用a,表示，單位為mm,

如下圖：13.2.1車削切削速度、背吃刀量的計算切削速度：

背吃刀量：V二

πdn

(m

/

dnadni60x100O

2dmax:待加工

表面直徑V:切削速度

dmin:已加工d:工件直徑

表面直徑n:工件轉速

ap:背吃刀量切削過程的三個基本表面?13.3切削用量的合理選擇問題(1)粗加工按a

。-f-v的順序選擇a、

粗加工的主要目的是用最少的走刀次數(shù)盡快切除多

余金屬，只留后續(xù)工序的加工余量，所以應根據(jù)毛

坯尺寸首先選擇apb、粗加工不必考慮表面粗糙度，在ap確定后，選取大

的f,

減少走刀時間c、ap和f確定后，在機床功率和刀具耐用度允許的前提

下選擇v(2)精加工按v-f-a,

的順序選擇精加工的主要目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低零件的表

面粗糙度。因此首先應選擇盡可能高的v,

然后選擇達

到表面粗糙度要求的f,

最后再根據(jù)精加工余量決定ap14.切

削

刀

具刀具性能的好壞也是直接影響切削效果的一個重要因素，刀具性能主要取決于兩個因素：即刀具材料和刀具的幾何角度4.1刀具材料應具備如下五個基本特性：1.高硬度：

HRC>60

以上；2.高的強度與韌性：保證能夠承受切削力的作用而不破壞

；3.高的熱硬性：材料在高溫下仍然保持高硬度的性能

，

熱硬性用熱硬溫度表示；4.良好的耐磨性；5.良好的工藝性和經(jīng)濟性；14.1.1

常用的刀具材料·碳素工具鋼：如T7、T8、T9…T13

等。適合于制

造簡單的手工工具，如銼刀、手用鋸條等；·合金工具鋼：在碳素工具鋼中加入少量的鎢、鉻、

錳、硅等元素，耐熱性較低，如9SiCr等，適合于

制造低速成型刀具，如絲錐、板牙；·高速鋼：含較多的鎢、鉻、釩等合金元素、常用

的有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等。適合于制

造中速精加工刀具，如銑刀、鉆花；●

硬質(zhì)合金：成分由WC、TiC

和Co

組成，采用燒結

方法獲得4.1.1

常用的刀具材料常用的硬質(zhì)合金有：鎢鈷鈦類(牌號YT)

硬質(zhì)合金：適合于加工鋼等塑性材料，其代號有YT5

、YT15

、YT30

等，粗加工用YT5,精加工用YT30;鎢鈷類(牌號YG)

硬質(zhì)合金：適合于加工鑄鐵、青銅等脆性材料，其代號有YG3、YG6、YG8等，粗加工用YG8,精加工用YG3。14.1.2其它刀具材料陶瓷：常用的刀具陶瓷有兩種：

Al?O?基陶瓷

和Si?

N?

基陶瓷。陶瓷刀具的最大特點是具有

很高的硬度、很高的耐磨性和耐熱性，其主要

缺點是抗彎強度低，沖擊韌性很差，

不能承受

較大的沖擊載荷。金剛石：它分三種天然單晶金剛石刀具整體人造聚晶金剛石刀具金剛石復合刀片立方氧化硼：由軟的立方氧化硼在高溫高壓下

加入催化劑轉變而成1種

類硬度HRC抗彎強度GPa熱硬性℃工藝性能用

途碳素工具鋼60-652.16200-250熱成型手工刀具合金工具鋼60-652.35300-400同上低速刀具高速鋼63-701.9-4.4600-700同上中速刀具硬質(zhì)合金89-931.0-2.2800-1000燒結成型高速刀具陶瓷材料91-950.4-0.91100-1200同上連續(xù)精加工刀具常用的刀具材料1為了研究刀具的幾何角度建立三個輔助平面：基面：通過主切削刃上的某

一點，與該點切削速度方向

垂直的平面。的某一點，與主切削刃在基

我叫副切削刃面上的投影垂直的平面1兩殺功削為的交點叫力尖，但刀尖并非絕對尖銳,

各種多齒刀具或復雜具，就其一個刀齒而言

3相當于一把車刀。車刀分為切削部分和:持部分，切削部分由三·刀面組成：前刀面、主

刃面、副后刀面。我叫主切削刃切削平面：通過主切削刃上

的某一點，與該點加工表面

相切的平面。正交平面：通過主切削刃上4.2

刀具的幾何角度(

車刀的基本形狀)·前角γ。:在正交平

面中，前刀面與基

面之間的夾角；·后角α。:在正交平面中，主后刀面與

切削平面之間的夾

角；·主偏角Kr:在基面上，主切削刃的投

影與進給方向的夾

角。·副偏角Kr’:

在基面上，副切削刃的投

影與進給反方向的

夾角。·刃傾角λs加工表面Xe?Kk”;持加工表面

Krf4.2.1車刀的幾何角度已加工表面K

向14.2.2前角的正與負一般加工韌性材料，應取較大的前角；加工脆性材料，

應取較小的前角；前角的取值范圍常在-5°~+25°之間。14.2.3刃傾角λs刃傾角λs:

在切削平面中，主切削刃與基面之間的夾角。它主要影響刀頭的強度和排屑方向。

一般取λs=-10°~+10°,

粗加工時常取

負值，增加刀頭強度；精加工時常取正值，

避免切屑擦傷已加工表面。14.2.4

刃傾角λs的正與負當?shù)都庠谥髑邢魅猩献罡唿c時，

λs為正值，反之為負值。14.3

刀具角度的合理選擇問題·原

則：粗加工時，為了提高切削效率，切削力會較大，因此強度要高；精加工時，切削力較小，

為了保證零件質(zhì)量因此刀具較鋒利?！?/p>

粗加工：前角、后角均小，強度高·

精加工：前角、后角均大，刀具鋒利●

主偏角：車臺階軸：取90度既車外圓又車端面，取45度●

副偏角：為降低表面粗糙度，取小值：

一般為：5-15度刃傾角：粗加工常取負值，精加工取正值棱帶(副后刀面)副切削刃前刀面主切削刃主切削刃副切削刃主后刀面麻花鉆由工作部分、頸部和柄部組成，工作部分又包括導向部分和切削部分4.4

麻花鉆的基本形狀主后刀面橫刃螺旋角β:刃帶切線與鉆頭軸線的

夾角，一般β=18-30度；前角：Y。后角：

αf頂角2中：兩個主切削刃在垂直鉆

頭軸線平面上投影的夾角，通常

2φ=116-120度之間；橫刃斜角ψ

:它是橫刃與主切削

刃在鉆頭垂直軸線平面上投影的夾

角。通常為47-55度；4.4.1

麻花鉆的主要幾何角度·磨料：磨料是砂

削作用，所以磨·粒度：是指磨料·結合劑：結合劑已加工表面工件空康個加工表面(結合劑磨粒·砂輪：是磨削加合劑燒結而成的待加工表面·硬度：指砂輪上的磨粒脫落的難以程度。4.5

砂輪的材料及形狀砂輪系別名

稱代號特

性適合于磨削剛

玉棕剛玉A硬度高，韌性好，

價廉碳鋼、可鍛鑄鐵、

青銅白剛玉WA硬度稍低，鋒利淬火鋼、高速鋼碳

化

硅黑碳化硅C鋒利，導熱性好鑄鐵、黃銅綠碳化硅GC硬度高，導熱好硬質(zhì)合金、寶石超

硬

材

料金剛石D硬度最高，韌性差硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷等立方氮化

硼CBN硬度僅次于金剛石，

韌性略好。不銹鋼、高礬高速

鋼4.5.1

常用的磨料的特性及用途—1砂輪名稱代號斷面簡圖基本用途平行砂輪P用途廣泛、各種磨床雙斜邊PSX?用于精磨齒輪、螺紋雙面凹PSA外圓磨、刀具磨薄片砂輪PB切斷和開槽筒形砂輪N立式平面磨削杯形砂輪B端面刀具磨碗形砂輪BW刀具磨、導軌磨4.5.2

砂輪的形狀、代號及用途5.刀具磨損和刀具耐用度·刀具經(jīng)過一定時間的使用后，由于摩擦和切削熱的作用，使刀具變鈍，切削溫

度上升，影響加工精度和表面質(zhì)量，因

此必須及時刃磨。·刀具耐用度是刀具從開始切削至達到磨損限度為止的切削時間。例：硬質(zhì)合金

焊接刀具的耐用度規(guī)定為60分鐘。16.08.20211包括：三種磨損形式與三個磨損階段

定a)

后刀面磨損

b)

前刀面磨損

c)

前刀面與后刀面同時磨損5.1

刀具的使用過程刀具使用刃磨刀具磨鈍AB16.

金屬的切削過程金屬切削過程是指從工件表面切除一層

多余的金屬，從而形成切屑的過程：1.金屬在刀具前刀面的作用下，受到擠壓產(chǎn)生彈性變形。2.應力逐漸變大，產(chǎn)生塑性變形—滑移。3.應力達到強度極限，剪切滑移被擠裂形成切屑。4.切離。1彈性變形2塑性變形

3擠裂切屑

?6.1

金屬的切屑類型常見的切屑有如下三種：a.帶狀切屑：用大前角刀具、高切削速度、小進給量加工塑性

材料時出現(xiàn)。形成帶狀切屑時，切削力平穩(wěn)，表面光潔，但切

屑連續(xù)不斷，不安全或容易刮傷已加工表面。b.節(jié)狀切屑：用低切削速度，大進給量加工中等硬度的鋼材時

出現(xiàn)。形成這種切屑時，金屬經(jīng)彈性變形、塑性變形、擠裂和

切離階段，是典型的切削過程，但切削力波動大，工件表面粗

糙。c.崩碎切屑：加工鑄鐵、黃銅等脆性材料時出現(xiàn)，形成這種切

屑時，切削熱和切削力均集中在刀刃和刀尖，刀具容易磨損。a?b)16.2

積

屑

瘤積

屑

瘤：

當切屑沿前刀面流出時，與前刀面接觸的切屑底層受到摩擦阻力，速度變慢，形

成滯流層，于是，金屬粘附在切削刃附近，

形

成了積屑瘤。積屑瘤的影響：1、

保護切削刃，粗加工時，希望產(chǎn)生積屑瘤2、

本身不斷形成和脫落，會引起振動，影響工件表面粗糙度，精加工不希望產(chǎn)生積屑瘤。6.3

切削力1、

切

向

力

(

切

削

力

)

Fz:

總切削力在主運動方向上

的正投影，其大小約占總切削力的95~99%,是三個分力

中最大的。消耗功率最多的分力，它是機床動力、重要

零件的強度和剛度設計和校核的主要依據(jù)；2、

軸

向

力

(

進

給

力

)

Fx:

總切削力在進給方向上的正

投影，其大小約占總切削力的1~5%,它是設計和驗算機

床進給機構必須的參數(shù)；3、徑

向

力

(

背

向

力

)

Fy:

總切削力在垂直工作平面上

的分力，它作用在工件剛性較差的方向，容易使工件變

形，同時引起振動，影響加工精度。所以加工剛性較差

的工件(如細長軸)時，應該力求減少切削力。1b)6.3

—切削力切削力Fr的方向如左下圖：可以沿三個方向分解為：1.切向力Fz2.軸向力Fx

3.徑向力Fy6.3

切削力主偏角影響徑向力的分配：(a)Kr=90°

(b)K?=60°

(c)K?=30°16.4

切削熱切削熱產(chǎn)生原因：1.切屑變形；2.工件與刀具的摩擦；切削熱傳出途徑：a.由切屑帶走，帶走越多越有利；b.由周圍空氣和冷卻介質(zhì)帶走，同樣帶走越多

越有利；c.傳入工件，使工件溫度升高，引起工件變形，產(chǎn)生誤差；d.傳入刀具，使刀具溫度升高。刀具硬度降低，磨損加快。6.5

降低切前溫度的措施1.減少切削熱的產(chǎn)生：包括選擇合理的刀具幾何角度和

切削用量，比如適當增大刀具的前角以減少切屑變形，

選用大的背吃刀量和小的進給量。2.改善散熱條件：包括使用冷卻液等各種冷卻措施；冷卻液一般有：水溶液：比熱大，導熱性好，但不能起潤滑作用，如

蘇打水，蘇打用于防銹。用于粗磨。切削油：如礦物油；比熱小，但有潤滑作用。乳化液：具有良好的流動性和導熱性，它由乳化油加

水稀釋而成，應用最廣泛。1

復習思考題1、試說明下列加工方法的主運動和進給運動：(1)車端面；(2)在車床上鉆孔；(3)在鉆床上鉆孔；(4)在銑床上銑平面；(5)在平面磨床上磨平面；(6)在外圓磨床上磨孔。2、試說明車削的切削用量(包括名稱、定義、代號和單位),簡述切削用量選擇的原則。3、

對刀具材料的性能有那些要求?4、

高速鋼和硬質(zhì)合金在性能上的主要區(qū)別是什么?各適合做什么刀具?5、

積屑瘤是如何形成的?它對切削加工有何

影響?6、

試分析車外圓時各切削分力的作用和影響。7、

切削熱對切削加工有什么影響?8、

簡述車刀前角、后角、主偏角、副偏角和

刃傾角的作用及選擇原則。19、

切削液的主要作用是什么?常根據(jù)哪些主要因

素選用切削液?10、已知下列車刀的主要角度，試畫出它們切削部分的示意圖：(1)外圓車刀：

Y?=10

a?=8°

K,=60°ky=10°

λs

=4°(2)切斷刀：

°

k=90°11、車削外圓時，工件轉速n=360

r/min,切削速

度v=150m/min,試求工件直徑d。12、

為什么不宜用碳素工具鋼制造銑刀、鉆花等復雜刀具?為什么目前常采用高速鋼制造這類刀

具?而較少采用硬質(zhì)合金?°°s?λa21;?kY1第二章金屬切削機床返回索引11、機床的類型金屬切削機床是用來對工件進行加工的機

器，故稱為“工作母機”,習慣上稱機床?！ぐ醇庸ば再|(zhì)和所用刀具分類：分為車床、銑床、

鉆床、磨床、齒輪加工機床等12大類；·

按精度分類：分為普通精度、精密和高精度三種；·

按重量分類：分為一般機床、大型機床和重型機

床?！?/p>

機床的型號：如：

C6136

表示…12、

機床的基本結構1.主傳動部件：

用來實現(xiàn)機床主運動；2.進給傳動部件：主要用來實現(xiàn)機床進給運動；3.工件安裝裝置：用來安裝工件；4.刀具安裝裝置：用來安裝刀具；5.支承件：用來支承和連接機床各零部件，是機床的基礎構件；6.機床動力部件：為機床提供動力。13、

機床的傳動機床的傳動有機械、液壓、氣動、電氣等多種形式，最常見的是機械傳動和液

壓傳動。機械傳動包括皮帶傳動、齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、齒輪齒條傳動和絲桿螺母

傳動13.1

皮帶傳動皮帶傳動是靠膠帶與帶輪之間的磨擦作用，將主動皮帶輪的轉動傳遞到另一個被動皮帶輪

上去的。皮帶傳動的優(yōu)點是傳動平穩(wěn)、軸間距較大，結構簡單、制造維修方便，過載時皮帶打滑。

不易引起機器損壞；其缺點是不能保證精確的

傳動比，且磨擦損失大，傳動效率較低。13.1

皮帶傳動如果考慮皮帶與皮帶輪之間的滑動，其傳動比為：i=(d?/d?)e=(n?/n?)e式中：

d?—

主動皮帶輪的直徑

d?—

被動皮帶輪的直徑n?—主動皮帶輪的轉速

n?—被動皮帶輪的轉速

g—

滑動系數(shù)，約為0.98(a)

(b)13.2

齒輪傳動齒輪傳動是目前機床中應用最多的一種傳動方式，這種傳動方式種類多，如直齒、斜齒、人字齒、圓弧齒輪傳

動等，最常見的是直齒圓柱齒輪。設

：z?

和n?

分別為主動輪的齒數(shù)和轉速z?

和n?

分別為被動輪的齒數(shù)和轉速傳動比i=(z?/z?)=(n?/n?)13.3

渦輪、蝸桿傳動采用這種方式，只能由蝸桿帶動蝸輪傳動，其傳動的優(yōu)點是：可獲得較大的降速比，傳動

平穩(wěn)、噪音小，結構緊湊。其缺點是傳動效率

低，并需要良好的潤滑條件蝸輪飛g蝸

桿.n?)呂[

一k

n13.4

齒輪、齒條傳動齒輪齒條傳動機構可將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動(當齒輪為主動輪時),也可將直線運動轉變?yōu)樾D

運動(當齒條為主動件時),在實際運用中，以前者

居多。齒輪齒條傳動的效率很高，但制造精度不高時，

傳動的平穩(wěn)性和準確性較差。13.5

絲桿、螺母傳動絲桿、螺母傳動可使旋轉運動變成直線運動，例如在車床上車螺紋時，絲桿旋轉，合上開合螺母后，刀架便作縱向運動。其傳動的優(yōu)點是工作平穩(wěn)，無噪音，其缺點是傳

動效率較低。14、

機床的變速機構在一般的通用機床上通過變速機構實現(xiàn)接近理想值的切削速度。變換機床轉速的主要裝置是機床的齒輪箱，齒輪箱變速機構的形式多樣，最常

見的為滑動齒輪變速機構和離合器式齒輪

變速機構14.1

滑動齒輪變速機構帶長鍵的從動軸Ⅱ上裝有滑動齒輪z?,Z?,Z?,通過手柄上的撥叉可使它們分別與固定在主動軸

I

上的齒

輪z?

,Z?

,Z?相嚙合，其傳動比i?=Z?/Z?

i?=Z?/z?

i?=Zs/z?軸Ⅱ的轉速分別為：

n?=i?n?或n?=i?M?或

n?=i?M?(式中n?

為軸I

的轉速，n?

為軸Ⅱ的轉速)(a)

滑動齒輪變速1從動軸Ⅱ兩端空套有齒輪z?

和z?,它們分別與固定在主動軸I

上的齒輪z?

和z?

嚙合。軸Ⅱ中部帶有鍵3,

并裝有壓嵌式離合器4。當手柄左移或右移離合器時，

離合器的爪1與齒輪z?

嚙合或爪2與齒輪z?

嚙合，這樣軸

Ⅱ可得到兩種不同的轉速，其傳動比是：

i?=z?/z?i?=Z?/z?4.2

離合器式齒輪變速機構(b)

離合器式齒輪變速1尾/架絲

桿光

桿5、

車床的基本結構主電機及變速機構中.心

架進

給箱溜板箱床頭箱掛輪箱卡

盤ZHEJIANGKENTINDUSTRIALINCC6J25.1車床的主傳動J

2M26273

0/26212752

26Sx

52243626

39XⅡ6327、[Vφ2005825

38XTXWXVVVIn=1440r/min

Pg=4kWXⅢ39光桿13P=6

絲桿14mmx交換齒驗十換向齒輪.2935℃F58394176523919331-55..17Ⅲx刀架縱向進給刀架橫向進給刀架車螺紋進給5.1.1

車床的傳動框圖齒輪齒條絲杠螺母開合螺母主

軸

一工件交換齒輪溜板箱進給箱變速箱主軸箱電動機帶傳動換向齒輪絲

杠光杠1車削的進給量提

問如果工件的轉速加快，進給量是否會變化?答：所謂進給量，是指主軸轉一圈(一個工作循

環(huán))、刀架沿進給方向移動的距離，只要進給箱

的掛輪手柄沒有調(diào)整，主軸到進給箱的傳動比沒

有變化，進給量就不會發(fā)生變化。15.2車削的加王范圍車削是以加工回轉體為主要加工目的。在車床上可以

加工：外圓、端面、錐度、鉆孔、鉆中心孔、鏜孔、鉸孔、

切斷、切槽、滾花、車螺紋、車成型面、繞彈簧等。圖

7

-

2

車床的用途鉆中心孔車成形面車端面車外圓車雍體車螺紋繞彈簧鉸孔滾花鏜孔鉆孔切斷5.3車削的工藝特點1.粗加工：經(jīng)濟精度可達到IT10,

表面粗糙度在25-12.5之間；2.

精加工：經(jīng)濟精度可達IT7

左右，表面粗糙度

Ra6.3-1.6

之間。2.

易于保證相互位置精度要求。

一次裝夾可加工幾個不

同的表面，避免安裝誤差。3.

刀具簡單，制造、刃磨和安裝方便，容易選用合理的

幾何形狀和角度，有利于提高生產(chǎn)率。4.應用范圍廣泛，幾乎所有繞定軸心旋轉的內(nèi)外回轉體表面及端面，均可以用車削方法達到要求。5.

可以用精細車的辦法實現(xiàn)有色金屬零件的高精度的加工(有色金屬的高精度零件不適合采用磨削)6銑削加工6.1立式銑床的基本結構

主軸箱主軸工作臺橫溜板升降臺底座16.2

銑削的主要加工范圍V形槽銑刀(c)

銑V型槽(e)銑槽或鋸斷

(f)銑成形面

(g)

銑齒輪

(h)

鏜支架孔(d)

用組合銑刀銑臺階面()銑燕尾槽(k)銑T形槽兩面刃銑刀三面刃銑刀(a)

銑平面(i)

銑平面(b)銑直槽(I)

銑鍵槽成形銑刀16.3銑床的分度加工功能在銑削六方、齒輪、花鍵和刻線等加工中，工件每銑過一個面(或一

個齒)之后，需要轉過一定的角度，

再銑第二個面(或第二個齒),這種

工作叫做分度。分度頭就是根據(jù)加工

需要，對工件在水平、垂直和傾斜位

置進行分度的附件。16.3銑床的分度加工功能1.分度頭手柄與卡盤中心軸之間的傳動比為40:1,即手柄轉

40圈，卡盤或工件轉1圈。2.孔圈和扇形夾的張開角度用于非整數(shù)圈的定位6.3銑床的分度加工功能問題：今欲在銑床上加工一個12等分的零件，分度手柄應轉多少圈，用分度盤的哪個孔圈，扇形夾應張開多少

個孔距?

(已知：分度盤孔圈孔數(shù)有：24、25、28、30、

37)解

：因為主軸上固定有齒數(shù)為40的蝸輪，它與單頭蝸桿相嚙合。當分度手柄轉一圈的同時，主軸(工件)轉動了1/40轉即

手柄轉速1-40工

件

轉

速

/

4

0設工件等分數(shù)為Z,則每次分度時，工件應轉過1/Z

,因此手柄轉數(shù)根據(jù)題中已知條件，可選孔圈數(shù)24、扇形夾張開孔

距為8孔，可選孔圈數(shù)30,扇形夾張開孔距為10孔6.4

逆銑和順銑逆銑：銑刀旋向(或銑削力)與進給方向相反順

銑：銑刀旋向與進給方向一致16.5

銑削的工藝特點1.銑削加工的精度可達IT10-IT7,

表面粗糙度

可達6.3-1.6左右2.生產(chǎn)效率高，銑刀是多刀齒刀具，銑削時有幾

個刀齒同時參加切削，主運動是刀具的旋轉，所以銑削的生產(chǎn)效率比刨削高。3.容易產(chǎn)生振動，銑刀的刀齒切入和切出時產(chǎn)生

振動，加工過程中切削面積和切削力變化較大。4.刀齒的散熱條件較好，在刀具旋轉過程的不切

削時間內(nèi)，刀具可以得到一定的冷卻。5.與刨床相比，銑床價格高，適用于批量生產(chǎn)。17.

刨(插)削加工刨床主要有牛頭刨床和龍門刨床兩種牛頭刨床：刨刀的直線往復

運動是主運動，工件在刨刀

返回行程將結束時作橫向進

給運動。牛頭刨床主要用于

加工中小型零件龍門刨床：工作臺往復運動，橫梁上的刀架可以水平或垂直運動龍門刨床主要用于加工大型零件垂直刀架進給箱側刀架進給箱操縱開關立柱側刀架床身垂直刀架工作臺減速箱橫梁1牛頭刨床的擺桿機構擺桿齒輪帶動搖桿左右擺動，搖桿帶動滑枕做往復運動。擺桿機構的特點：返回行程比工作行程

時間快。4.1牛頭刨床的擺桿機構7.2

刨削加工的范圍(h)

刨燕尾槽

(i)

成形刀刨成形面(j)成形刀刨齒條(b)

刨垂直面(e)

刨V形槽(a)

刨水平面(g)

刨T形槽(f)

刨直角槽(d)

刨直角(c)

刨斜面02f3.I

插前加工插床又稱立式刨床，其運動原理

與牛頭刨床相似，主要用于孔內(nèi)

表面加工，如方孔、多邊形孔、

鍵槽等的加工。工件在工作臺上可做縱

向、橫向和回轉的運動，滑枕做上下往復運

動。17.3插削主要加工范圍(a)

孔內(nèi)單鍵槽(d)五邊形孔(e)扇形齒輪(b)花鍵孔(c)

方孔17.4

刨削加工的工藝特點1.

加工精度通常為：精刨：IT7-IT10,

粗糙度Ra為6.3-1.6之間。2.通用性好，刨床簡單、價格低、調(diào)整和操作簡

便，刨刀形狀簡單，制造、刃磨方便。3.生產(chǎn)率一般比較低，主運動為往復直線運動，返回行程不參加切削。4.適用于單件小批生產(chǎn)。1鉆床包括臺式鉆床、立式

鉆床和搖臂鉆床。如圖：工件直徑≤12mm

的孔一般

使用臺式鉆床加工，孔徑<50mm

的中小型零件在立式

鉆床上加工，大型工件上的孔

在搖臂鉆床上加工。鉆夾頭是鉆孔的常用夾具，

一般用于孔徑較小(≤12mm)

的

工

件

，

大直徑的零件用錐度套

筒裝入鉆軸。對精度要求高，粗糙度低的零件鉆孔后還必

須進行精加工。8.鉆削加王與機末主軸

錐孔配合自動定中心夾爪固緊搬手鉆削加工的范圍(a)鉆孔Uf(g)反锪魚眼坑(e)

锪錐孔(f)

锪柱孔(h)

锪凸臺(d)

攻螺紋(b)擴孔(c)鉸孔18.1擴孔用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出或鑄出、鍛出的孔進行擴大和提

高精度的加工，稱為擴孔。擴孔鉆如下圖所示。其結構與

麻花鉆相似，但切削刃有3~4個，前端是平的，無橫刃，

螺旋槽較淺，鉆頭剛度好。擴孔余量小，切削比較平穩(wěn)，

所以擴孔精度比鉆孔高。其尺寸公差等級可達IT10~IT9

表面粗糙度Ra

值可達6.3~3.2μm。

擴孔可作為終加工，

也可作為鉸孔前的預加工。18.2

鉸—孔鉸刀有手用鉸刀和機用鉸刀兩種(圖a)。

手用鉸刀為直柄，工

作部分較長。機用鉸刀多為錐柄，可裝在鉆床、車床或鏜床上鉸

孔。鉸刀的工作部分由切削部分和修光部分組成。

切削部分呈錐

形，擔負切削工作。修光部分起導向和修光作用。鉸刀有6~12個

切削刃，制造精度高，心部直徑較大，剛度和導向性好。鉸孔余

量小，切削平穩(wěn)。鉸孔尺寸公差等級可達IT8~IT6,

表面粗糙度

Ra值達1.6~0.4μm。手鉸孔時，用鉸桿轉動鉸刀并輕壓進給(圖b)。

鉸刀不能倒轉，否則鉸刀與孔壁之間易擠住切屑，造成孔壁劃傷或刀刃崩裂鉸孔適用于加工精

度高、直徑不大孔的終

加工。手鉸時，切削速

度低，切削力小，不受

機床振動等影響，加工

質(zhì)量比機鉸好，但生產(chǎn)

率低。a

餃刀b餃孔8.3-鏜削加王鏜削一般是指在鏜床上進行的切削加工。圖為常用的臥式

鏜床。由床身、立柱、主軸箱、尾架和工作臺等部分組成。鏜

床的主軸能作旋轉主運動和軸向進給運動。安裝工件的工作臺

可以實現(xiàn)縱向、橫向進給運動，并可回轉一定的角度。主軸箱

可沿立柱導軌作上下運動。尾架可沿床身導軌水平移動

，其上

的鏜桿支承也可與主軸箱同時上下運動。尾架鏜桿支架工作臺立柱主軸箱主軸床身18.4-

鏜孔加王的王藝特點1.鏜床主要用于加工大型工件或形狀復雜工件上的孔和孔系。例如變速箱、發(fā)動機缸體等。2.鏜孔尺寸公差等級可達IT8~IT7,

表面粗糙度值一般為1.6~0.8μm。3.鏜孔可以校正孔原有的軸線偏差或位置偏差。鏜刀的形狀a

鏜不通孔用b

鏜通孔用8.5鉆削的王藝特點1.鉆削屬于低精度

(IT11-IT13)和高表面粗糙度的(Ra50-12.5)

加工方法2.容易產(chǎn)生“引偏”

,是加工過程中由于鉆頭彎曲

產(chǎn)生孔徑擴大、孔不圓等缺陷。原因是刀具呈細長

狀，剛性較差。3.

排屑困難，鉆孔在半封閉的狀態(tài)下進行，切下來的切屑沿刀具兩側的螺旋槽上升，容易與已經(jīng)加工

出的表面發(fā)生摩擦和擠壓，刮傷已加工表面，降低

表面質(zhì)量4.

傳

限制切削速度的提高易傳散，切削液難以到切削區(qū)切削熱不a)9.磨削加工基本概念磨削加

·磨

床，磨削加：外圓、:磨削加：常有電吸爪卡盤、頂右圖是磨床傳動原理圖9.1磨床類型磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無心磨等幾種，下圖是

萬能外圓磨床的圖形。M1432A

萬能外圓磨床(M—

磨床；14—萬能外圓

磨床；32—最大磨削直徑的1/10,即最大磨削直徑為

320mm;A—

性能和結構上經(jīng)過一次重大改進)。19.2磨削的工藝特點1.磨削的精度高，IT6-IT5,

粗糙度低，Ra0.8-0.2,砂輪表面有極多的切削刃同時參加切削。2.可以加工一些難以加工的材料。如淬火鋼、高速鋼以

及毛坯的清理。3.切削速度高(30m/s以上)切削溫度高(1000℃以

上)。使用冷卻液。4.砂輪有自銳作用，這是其它刀具所不具備的。即磨粒

不斷脫落，新的磨粒又是鋒利的。5.磨削力的徑向分力較大，因此，在達到尺寸以后，還要進行多次無進給磨削。1齒輪應

用

廣

泛

常見的有圓柱齒輪錐齒輪及蝸桿蝸輪

輪

應

用

最N圓柱齒輪中

齒向平行于軸線的稱直齒輪Y

mAN

R

T10.齒輪加工概述線通常采用漸開線。8J

pNNaPQNnNE)0oN[1齒輪的種類(e)齒輪齒條傳動

(f)直齒錐齒輪傳動

(g)蝸桿傳動(h)

螺旋齒輪傳動(c)人字齒圓柱齒輪傳動(a)直齒圓柱齒輪傳動(b)

斜齒圓柱齒輪傳動(d)內(nèi)嚙合齒輪傳動1為了適應機械產(chǎn)品不同的需要，我國將漸開線圓柱齒輪分為12個精度等級(GB

l0095—88),精

度由高至低依次為1~12級。在一般機械中，以7、

8級的齒輪應用最廣。齒輪加工分齒坯加工和齒面加工兩個階段，而齒面加工是整個齒輪加工的關鍵。下面著重介紹漸

開線齒面的切削加工。齒面加工按其加工原理分為成形法和展成法兩類。若刀刃形狀與被切齒輪齒槽的形狀相符，齒面由

成形刀具直接切出時，稱成形法，例如銑齒等。若齒面是根據(jù)齒輪的嚙合原理來形成的，稱展成法，例如滾齒、插齒等。10.1齒輪加工之銑齒輪銑圖勇程和民療罷現(xiàn)床上鏡聳鐵輪的呆盤離盤密進要裝在銑床的分度頭上，銑刀旋轉作主運動，工作暫帶刻齒坯作置緩遞培庭，每銻憲于外寬曹精度高導致降退適理行勢度單作有銻卡低棒輪重復進有常拼述過程交值至銑出輕部齒面為止。b)a)10.2齒輪加工之插齒插齒加工是用插齒刀在插齒機上加工齒輪的，它是按

一對圓柱齒輪的嚙合原理進行的。如圖：

一個是工件，另

一個是刀具(插齒刀采用高速鋼制造),在刀具上磨出前

角和后角度，工件和刀具之間按傳動比做純滾動旋轉，插

齒刀同時再做上下往復運動，可在工件上插出齒輪來。b)a)110.3齒輪加工之滾齒滾刀形狀類似蝸桿，其加工過程與蝸桿蝸輪的嚙合過

程相似。為了形成切削刃和容屑槽，滾刀在垂直螺旋線方

向等分地開出若干刀槽，并經(jīng)過鏟背、淬火和前、后刀面

的刃磨，其刃形又近似于齒條齒形。滾齒時，每個齒形都

是由滾刀在旋轉中依次對齒坯切削的若干條切削刃包絡而

成的(圖)。當滾刀與齒坯進行強制嚙合運動時，就在齒坯

上切出了漸開線齒形。1復習思考題1.

車床適合加工何種表面?為什么?2.

用標準麻花鉆鉆孔，為什么精度低且表面粗糙?3.

擴孔和鉸孔為什么能達到較高的精度和較小的表面

粗糙度?4.

鏜孔和鉆孔、擴孔和鉸孔比較，有何特點?5.

鏜床鏜孔與車床鏜孔有何不同，各適用于什么場合?6.

一般情況下，刨削的生產(chǎn)率為什么比銑削低?7.

按加工原理的不同，齒輪齒形加工可以分為哪兩大

類?8.

為什么在銑床上銑齒的精度和生產(chǎn)率皆較低?

銑齒

適合于什么場合?9.

軸上銑鍵槽可選用什么機床和刀具?而孔內(nèi)鍵槽選

用什么機床和刀具?10.插齒和滾齒各適合于加工何種齒輪?11.磨削為什么能達到較高的精度和較小的表面粗糙

度?12.加工要求精度高、表面粗糙度低的紫銅或鋁合金軸

件外圓時，應選用哪種加工方法?為什么?1第三章機械加工工藝過程返回索引11.下料

尺寸,

稱

粗

車3.焊接一組精車

例：5.磨削6.鉆孔1生產(chǎn)類型同一零件的年產(chǎn)量(件)重

型中

型輕

型單件生產(chǎn)<5<10<100成批生

產(chǎn)小批生產(chǎn)5～10010~200100～500中批生產(chǎn)100～800200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)>1000>5000>500001.生產(chǎn)類型·按產(chǎn)量劃分：11.生產(chǎn)類型1.單件小批生產(chǎn)：很少重復，重型機器和

試制零件時通常是這種生產(chǎn)形式。2.成批生產(chǎn)：成批的制造某種零件，每隔

一段時間又重復生產(chǎn)。如一般的機床制

造廠的生產(chǎn)。3.大量生產(chǎn)：在大多數(shù)工作地點，經(jīng)常重

復進行同一種零件的某一工序生產(chǎn)，如

汽車制造廠、軸承廠等的生產(chǎn)。制定生產(chǎn)工藝通常要根據(jù)生產(chǎn)類型來進行1單件小批批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)機床設備通用機床通用機床和部

分專用機床廣泛使用高效率的專

用機床夾具通用夾具廣泛使用專用

夾具廣泛采用高效率的專

用夾具刀具量具通用刀具部分采用專用

刀具和量具高效率的專用刀具和

量具毛坯木模鑄造

和自由鍛部分采用金屬

模鑄造和模鍛機器造型、壓力鑄造、

模鍛等對工人的

技術要求需要技術

熟練工人需要比較熟練

的技術工人調(diào)整工要熟練，操作

工技術要求不高1.1各種生產(chǎn)類型的要求和特征2.工件的安裝·直接安裝法：工件直接安裝在工作臺或采用通用夾具(三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、平口鉗、電磁吸盤等標準附件)

,

有時要對工件進行劃線找正，再行夾緊?！?/p>

專用夾具安裝：工件安裝在為其加工而專門設計的夾具中，無須找正，迅速保

證工件對刀具和機床的準確定位。節(jié)約

時間，生產(chǎn)效率高，但夾具的設計和制

造需要一定的成本。13.夾具簡介夾具是用來將待加工工件固定的裝置。夾具一般可分為通用夾具和專用夾具兩種，此外還發(fā)展了通用可調(diào)夾

具、成組夾具和組合夾具等類型的夾

具。13.1夾具的分類1.通用夾具：指一般已經(jīng)標準化，不需特殊調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的刀具，如：三爪

卡盤、四爪卡盤、頂尖、分度頭、平口鉗、電

磁吸盤，通用夾具價格較低，使用范圍廣泛，

但生產(chǎn)效率不如專用夾具。故一般僅適用于單

件小批量生產(chǎn)。2.專用夾具：是指為某一零件的加工而專門設計和制造的夾具，既可以保證加工精度，又提

高生產(chǎn)效率，但夾具需要一定的投資。所以主

要用于成批及大量生產(chǎn)中。13.1夾具的分類3、

通用可調(diào)夾具和成組夾具：通過調(diào)整或更換個別元件后，可以加工形狀相似、

尺寸相近、加工工藝相似的多種工件。

在當前多品種小批量生產(chǎn)的條件下，更

顯示出這兩類夾具的優(yōu)勢；4、

組合夾具：用事先準備好的通用標準元件和部件組合而成的夾具。用完之后可

以將這類夾具拆卸下來，更換元、部件

組裝成新夾具，供再次使用。3.2夾具的組成夾具一般由以下部分組成：1、

定位裝置：用來確定工件正確位置的裝置，它包括定位元件或定位元件的組合；2、

夾緊裝置：工件定位后，用夾緊的力來承受切削力的機構。它包括夾緊元件或其組合；3、

導向元件：用來確定刀具位置，并引導刀具進行加工的元件。4、

夾具體：用來聯(lián)系并固定上述各種裝置和元件，使之成為一個整體的零件。13.2夾具的組成下圖為在軸上鉆孔時所用的一種簡單夾具1、擋鐵；2、V形鐵；3、夾緊機構；4、工件；

5、鉆套；6、夾具體13.3夾具的應用下圖為移動式鉆模示意圖，這種夾具主要用于加

工小孔，它使用專門設計的導軌和定程機構來控制移

動的距離(即工件上兩孔的距離)。1、

導軌；2、定程板1下一步..B.毛坯的選擇及加工余量的確定4.工藝規(guī)程的擬定A.工藝分析審查零件

的結構工

藝性檢查圖紙

審查材料做出修改14.1毛坯選擇及加工余量的確定·加工余量：為了加工出合格零件，必須從毛坯上切

去一層金屬，稱加工余量。加工余量分為工序余量

和總余量。某道工序切除的余量稱為工序余量，各

工序余量的和稱總余量?！?/p>

工序余量的確定：決定工序余量的大小，是在保證

加工質(zhì)量的前提下，使余量盡可能的小。過大影響

生產(chǎn)效率，過小不能切去工件表面的缺陷層。加工

余量的確定可采用如下方法：1.根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗估計2.查表：根據(jù)工藝手冊查表3.計算法：可查閱“機制工藝學”有關內(nèi)容。14.2

定位基準的選擇·在機械加工中，

無論采用哪種安裝方法，都

必須使工件在機床或夾具上正確地定位·六點定位：任何一個未被約束的物體，在空

間有六個自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個自由度1如左圖所示，有三個支承點在XOY

平面上，限制

又

、Y

和之三個自由度；兩個支承點在XOZ平面上，限制丫和

Z兩個自由度，最后一個支承點在YOZ平面上，限制文一個自由度。加工溝槽，

六點完全

定位y完全定位NX/2i1實際生產(chǎn)過程中六點有時并不完全定位和

超定位14.3工件的基準工件的基準：在零件的設計和制造過程中，要確定一些點、線或面的位置，必須以一

些指定的點、線或面作為依據(jù)，這些作為

依據(jù)的點、線或面，稱為基準。按照作用的不同，常把基準分為設計基準和工藝基準兩類。1設計基準：即設計零件的基準，如下圖左：齒輪內(nèi)孔、外圓和齒輪分

度圓均以軸線為基準；而兩端面是互為基準。下圖右：表面2和3及孔4的軸線的設計基準是表面1的?？?的軸線的設計基準是孔4的軸線。工藝基準：在制造零件時所使用的基準，它又分為工序基準、定位基

準、測量基準、裝配基準。下圖左在加工時、軸線并不實際存在，所以內(nèi)孔實際是加工外圓和左端面的定位基準。4.3

工件的基準4.3.1工藝基準工藝基準分為工序基準、定位基準、測量基準、裝

配基準。1、工序基準：在工藝文件上用以標定加工表面位置的基準。2、定位基準：在機械加工中，用來使工件在機床或夾具中占有正確位置的點、線或面。它是工藝基準

中最主要的基準。定位基準選擇是否合理，對保證工件加工后的尺寸

精度和形位精度、安排加工順序、提高生產(chǎn)率以及降低

生產(chǎn)成本起著決定性的作用，它是制定工藝過程的主要

任務之一。定位基準可分為粗基準和精基準兩種14.3.1

工藝基準3、測量基準：用以測量已加工表面尺寸及位置的基準。4、裝配基準：用來確定零件或部件在機器中的位置的基準。14.3.2定位基準的選擇選擇定位基準是為了保證工件的位置精度，因此，選擇定位基準總是從有位置精度要求的表面開始進行選擇的·粗基準：毛坯表面的定位基準。1.

選取不加工的表面作粗基準：這樣可使加工表面具有較正確的相對位置，并有可能在一次安裝中把大部

分加工表面加工出來。1粗基準的選擇原則2.

選取要求加工余量均勻的表面作為粗基準：這樣可以保

證作為粗基準的表面加工時余量均勻。1粗基準的選擇原則3.對于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小

的表面作粗基準，以避免余量不足而造成廢品。1粗基準的選擇原則4.選取光潔、平整、面積大的表面作粗基準；5.粗基準不應重復使用。

一般情況下，粗基準只允許使用

一次。1精基準的選擇原則對于形位公差精度要求較高的零件，應采用已加工過的表面作為定位基準。這種定位基準面

叫做精基準。精基準的選擇原則：1.基準重合原則：選用定位基準與設計基準重合的原則1(c)(d)1精基準的選擇原則2.基準統(tǒng)一原則：位置精度要求較高的各加工表面，

盡可能在多數(shù)工序中統(tǒng)一用同一基準。1精基準的選擇原則3、互為基準原則：在需要加工的各表面中，加工時互

相以對方為定位基準。1精基準的選擇原則4、

自為基準原則：以加工表面自身作為定位基準?？傊?，無論是粗基準還是精基準的選擇，都必須首先使工件定位穩(wěn)定，安全可靠，然后再考慮夾具設

計容易、結構簡單、成本低廉等技術經(jīng)濟原則。14.4

機械加工工藝過程的制定機械加工工藝過程的制定按三個步驟進行：1、擬定加工工藝路線分析研究零件圖的各項內(nèi)容及技術要

求擬定零件加工的加工方法、加工方案及

工藝路線。2、

安排好加工工序(1)選擇毛坯14.4

機械加工工藝過程的制定(2)安排好切削加工工序①

合理選擇加工方案②

合理確定基準面常見幾類典型零件的加工，其基準選

擇的常用方法有：A.臺階軸類零件：

一般選擇兩端中心孔作為

定位基準面；對于批量很小、長度很短的軸類

零件，可采用三爪卡盤在一次裝夾中完成各表

面的精加工。1A.臺階軸類零件：14.4

機械加工工藝過程的制定B.套類零件：

一般選擇其軸線(內(nèi)孔)作為定位基準面。14.4機械加工工藝過程的制定C.箱體類零件：該類零件形狀復雜，除有尺寸精度要求外，

一般孔的軸線相對

于底面(安裝基準面)有位置度要求，因此箱體類零件多采用主要的裝配基準面(一般為最大的底平面)作為定位精基準。14.4

機械加工工藝過程的制定(3)安排好熱處理工序①

改善金屬材料切削性能的熱處理工序，如各種退火、正火等，

一般安排在粗加工之前進行；②消除內(nèi)應力的熱處理工序，如中間退火、回火、時效處理等，

一般安排在粗加工與精加工之間進行；③

提高機械性能的熱處理工序，如淬火、調(diào)質(zhì)、滲碳等各種表面處理，

一般安排在最終加工之

前進行。14.4

機械加工工藝過程的制定所有的熱處理工序都是在零件最終加工之前進行，這是因為零件經(jīng)過熱處理工序后必有變形，最終加工時可以糾正變形帶來的誤差。(4)安排好檢驗工序在成批生產(chǎn)的工廠執(zhí)行“自檢、互檢、專

檢”,產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格，方可出廠。量具應定期交有關部門檢驗，不合格的量具不允許上崗使用。14.4工藝路線的制定3、擬訂加工工藝過程制定工藝規(guī)程的目的是確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益，同時它是確定生產(chǎn)人員數(shù)量以及定設備、

定生產(chǎn)廠房面積和投資額的原始材料。安排加工順序的原則：

“基面先行、粗精分開、先粗后精、先面后孔”14.4

工藝路線的制定·(1)基面先行原則,零件加工時，必須選擇合適的表面

作為定位基面，以便正確安裝工件。在第一道工序中，只能用毛坯面(未加工面)作為定位基面，在后續(xù)工序

中，為了提高加工質(zhì)量，應盡量采用加工過的表面為

定位基面，顯然，安排加工工序時，精基面應先加工。

例如，軸類零件的加工多采用中心孔為精基準。因此，

安排其加工工藝時，首先應安排車端面、鉆中心孔工

序?！?2)粗精分開，先粗后精的原則

零件加工質(zhì)量要求高

時，對精度要求高的表面，應劃分加工階段。

一般可

分為粗加工、半精加工和精加工三個階段，精加工應

放在最后進行。這樣，有利于保證加工質(zhì)量，有利于

某些熱處理工序的安排。1(3)先面后孔的原則

對于箱體、支架類等零件應先加工平面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位穩(wěn)定可靠。

先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置綜上所述，

一般機械加工的順序是：先加工精基準

→粗加工主要面(精度要求高的表面)

→精加工主要面。次要表面

的加工適當穿插在各階段之間進行。4.4工藝路線的制定15.

編制工藝文件工藝文件包括：1.機械加工工藝過程卡片2.機械加工工序卡片3.機械加工工藝卡片。1(工廠名)機

械

加工

工

藝

過

程

卡

片產(chǎn)品名稱及型號零件名稱零件圖號材

料名稱毛

坯種類零件重量(kg)毛重第

頁牌號尺寸凈重共

頁性能每料件數(shù)每臺件數(shù)每批件數(shù)工序號工序內(nèi)容加工車間設備名稱及編號工藝裝備名稱及編號技術等級時間定額(min)夾具刀具量具單件準備…終結更

改

內(nèi)

容編制抄寫校對審核批準機械加工工藝過程卡片用于單件小批生產(chǎn)。它的主要作用是慨略地說明機械加工的工藝路線。表1-6

工藝過程卡片(工廠名)機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱及型號零件名稱零件圖號工序名稱工序號第

頁共

頁(畫工序簡圖處)車

間工

段材料名稱材料牌號力學性能同時加工件數(shù)每料件數(shù)技術等級單件時間

(min)準備—終結

時間(min)設備名稱設備編號夾具名稱夾具編號工作液更改

內(nèi)

容工步號.*工步內(nèi)容計算數(shù)據(jù)(mm)走刀次數(shù)切

削

用

量工時定額(min)刀具量具及輔助工具直徑或長度進給長度單邊余量背吃

刀量

(mm)進給量

(mm/r

或

m

m

/min)超度(r/mirn容釋數(shù)

/m

i

n切削

速度

(m/min)基本時間輔助時間工服

作務

地時

點問工

步

號名

稱規(guī)

格編

號數(shù)

量編制抄寫校對審核批準機械加王王序卡片用于大批大量生產(chǎn)。要求工藝文件更加完整和詳細，每個零件的各加工工序都要有工序卡片。表1-8

機械加工工序卡片1(工廠名)機

械

加

工

工

藝

卡

片產(chǎn)品名稱及型號零件名稱零件圖號材

料名稱毛

坯種類零件重量

(kg)毛重第

頁牌號尺寸凈重共

頁性能每料件數(shù)，每臺件數(shù)每批件數(shù)工

序安裝工步工序內(nèi)容同時加工零件數(shù)切

削

用

量設備名稱及編號工藝裝備名稱及編號技

術

等

級工時定額(min)背吃

刀量

(mm)切削速度(m/min)切削速度(r/min或雙行程數(shù)/min)進給量(mm/r或mm/min)夾具刀具量具單件準備—終結更

改

內(nèi)

容編制抄寫校對審核批準機械加工工藝卡片用于成批生產(chǎn)。它比工藝過程卡片詳細，比工序卡片簡單且較靈活，介于兩者之間。表1-7機械加工工藝卡片1復習思考題1.

生產(chǎn)類型有哪幾種?不同生產(chǎn)類型對零件的工藝

過程有哪些影響?2.

機械加工中，工件的安裝方法有哪幾類?各適用

于什么場合?3.

按其用途的不同，夾具分為哪幾類?各適用于什

么場合?4.

何謂工序余量、總余量?它們之間是什么關系?5.

確定加工余量的原則是什么?目前確定加工余量

的方法有哪幾種?6.

何謂基準?根據(jù)作用的不同，基準分為哪幾種?7.

切削加工工序安排的原則是什么?常用的工藝文件有哪幾種?各適用于什么場合?9、

下圖所示加工小軸30件，毛坯為φ32×104的圓鋼料，若用兩種

方案加工，那種方案較好?為什么?a.在一臺車床上逐件進行加工，即每個工件車好φ28的一端

后，立即調(diào)頭車φ16的一端；b

.先整批車出①28一端的端面和外圓，隨后仍在這臺車床上車

出φ16一端的端面和外圓。6.3,2*0.550100其余3.21加工軸類零件時，常以什么作為統(tǒng)一的精基準?為什么?如何保證套類零件外圓面、內(nèi)孔及端面的位置精

度?試分別擬定下圖所示零件，在單件小批生產(chǎn)中的

工藝過程。3.2,

其余▽10、11、12、材料：:45鋼方頭淬硬：

HRC35a)

小

軸0

人

心

…

人

u

t

1

…

Y

…

reao4-φ19均布5日0.03其余12inRB,0.02A1.6QoX出/1.6φ285

.035φ3000085*805②b)法蘭盤4~φ13_09φ1251.61×45R50.0261g

10'品鑄造圓角工件材料R3～R5HT150φ30+0.033游(C)

支座0.025B其余P.30_0.031單件小批量生產(chǎn)半聯(lián)軸器的工藝過程1第四章零件表面的加工方案返回索引1零件是由多個表面組成的，每一個

表面又可以用多種加工方法獲得。因此，

應該對零件的結構特點、形狀大小、技

術要求、材料性能、生產(chǎn)批量、設備現(xiàn)