《機械加工工藝編制》課件 任務二　軸類零件加工工藝編制

任務二軸類零件加工工藝編制任務描述

1任務內(nèi)容某廠設計制造各型號減速器，擁有多種加工設備，具體見表2-1。圖2-1是某型號減速器的裝配圖，年產(chǎn)量為150臺。該減速器輸出軸備品率為4%，廢品率約為1%，如圖2-2、2-3所示。試分析該輸出軸軸，確定生產(chǎn)類型，選擇毛坯類型及合理的制造方法，選取定位基準和加工裝備，擬定工藝路線，設計加工工序，并填寫工藝文件。表2-1某廠設備匯總表設備名稱設備型號設備臺數(shù)備注車床C6204C7312CA61503鉆床Z40124Z5154磨床MW13202M1432B2外圓磨M7120A1平面磨刨床B60503B50202銑床XA6132臥式鏜床T6122臥式滾齒機S200CDM1衍齒機Y57141任務描述1.生產(chǎn)車間或?qū)嵱柣?，供學生見習、了解軸類零件的毛坯材料、類型及加工的定位基準的選擇。2.減速器裝配圖、軸類零件圖、多媒體課件及必要的參考資料，供學生自主學習時獲取必要的信息。3.軸類零件圖紙或圖像若干，供學生獲取知識和任務實施時使用。

2實施條件任務描述

任務描述相關知識軸類零件的典型結(jié)構任務描述相關知識軸類零件的一般技術要求分類一般技術要求尺寸精度軸類零件的支承軸頸一般與軸承配合，是軸類零件的主要表面，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度與工作狀態(tài)。通常對軸的尺寸精度要求較高，為IT5～IT7；裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可低一些，為IT6～IT9。形狀精度軸類零件的形狀精度主要是指支承軸頸的圓度、圓柱度，一般應將其控制在尺寸公差范圍內(nèi)，對精度要求高的軸，應在圖樣上標注其形狀公差。位置精度保證配合軸徑（裝配傳動件的軸徑）相對支承軸徑（裝配軸承的軸徑）的同軸度或跳動量，是軸類零件位置精度的普遍要求，它會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度。普通精度軸的配合軸徑對支承軸徑的徑向圓跳動，一般規(guī)定為0.01～0.03㎜，高精度軸為0.001～0.005㎜。表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑的表面粗糙度Ra值為2.5～6.3um與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度Ra值為0.63～0.16um。任務描述一、結(jié)構及技術要求分析相關知識零件的結(jié)構工藝性零件結(jié)構工藝性：零件結(jié)構工藝性是指所設計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性，包括零件各個制造過程中的工藝性，如零件結(jié)構的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性。零件結(jié)構工藝性涉及面較廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。在制訂機械加工工藝規(guī)程時，主要分析零件切削加工工藝性。零件結(jié)構工藝性的分析，可從零件的整體結(jié)構、標注、結(jié)構要素等方面綜合分析。相關知識零件的結(jié)構工藝性1.減少了加工量2.減少了材料及切削工具的消耗量加工面積應盡量少一、結(jié)構及技術要求分析相關知識零件的結(jié)構工藝性1.避免刀具損壞2.提高鉆孔精度3.提高生產(chǎn)率

鉆孔的出端與入端應避免斜孔一、結(jié)構及技術要求分析相關知識零件的結(jié)構工藝性1.簡化夾具損壞2.幾個平行的孔便于同時加工3.減少孔的加工量

避免斜孔一、結(jié)構及技術要求分析相關知識零件的結(jié)構工藝性1.便于加工2.便于保證槽間的間距進氣孔等安排在外圓上一、結(jié)構及技術要求分析相關知識傳動軸的技術要求加工表面粗糙度Ra/um硬度HBS精度要求允許值支承軸徑190～230尺寸精度圓度IT60.005mm軸頭0.8尺寸精度IT6止推面190～230對支承軸徑的圓跳動鍵槽3.2190～230對軸線的對稱度一、結(jié)構及技術要求分析二、材料和毛坯選取回答問題軸類零件常用材料45鋼1、45鋼的含碳量為0.45%？40CrGCr1565Mn鑄鐵2、40Cr中40代表的含義？Cr含量的大約是多少？3、GCr15是我們通常說的什么鋼？4、65Mn是我們通常說的什么？5、外形結(jié)構復雜的軸通常采用什么毛坯材料相關知識軸類零件常用材料選用二、材料和毛坯選取相關知識軸類零件常用材料選用二、材料和毛坯選取相關知識軸類零件常用毛坯二、材料和毛坯選取定位基準的選擇基準是指確定零件上某些點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。如圖所示：對于尺寸20mm來說，A面是B面的基準，或者B面是A面的基準；圖2-8（b）中同軸度，Φ50mm軸線是Φ30mm軸線的基準?；鶞嗜⒍ㄎ换鶞实倪x擇相關知識定位基準的選擇分類基準設計基準工藝基準工序基準定位基準測量基準裝配基準粗基準精基準三、定位基準的選擇相關知識設計基準是設計圖樣上所采用的基準，也是標注尺寸的起點。如圖，圓柱面的下素線D是槽底面的設計基準。設計基準三、定位基準的選擇相關知識如圖，齒輪內(nèi)孔Φ35H7的軸線是小外圓直徑Φ50,齒頂圓直徑Φ88h10及兩端面跳動,徑向跳動的設計基準。設計基準三、定位基準的選擇相關知識工序基準工藝基準：在零件的加工、測量和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。工藝基準工序基準：用以確定本工序加工表面加工以后的尺寸、形狀和位置所使用的基準，稱為工序基準。簡言之，工序圖上使用的基準，稱為工序基準。F平面是孔Ⅰ,Ⅱ的工序基準。三、定位基準的選擇相關知識定位基準工藝基準：在零件的加工、測量和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。工藝基準定位基準：在工件的加工過程中，用作定位的基準，稱為定位基準。工件與工作臺的裝夾面相貼合的面即為定位基準。三、定位基準的選擇相關知識測量基準工藝基準：在零件的加工、測量和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。工藝基準測量基準：用以檢驗已加工表面的尺寸及各表面之間位置精度的基準，稱為測量基準。齒輪內(nèi)孔軸線是檢驗各項尺寸形位精度的基準.即為測量基準。三、定位基準的選擇相關知識裝配基準工藝基準：在零件的加工、測量和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。工藝基準裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在機器中的位置所采用的基準。例如軸類零件的軸頸，齒輪零件的內(nèi)孔和箱體的底面等常為裝配基準。三、定位基準的選擇設計基準基準分析軸心線O—O是各外圓和內(nèi)孔的設計基準，也是兩項跳動誤差的設計基準，端面A是端面B、C的設計基準。定位基準用內(nèi)孔裝在心軸上磨削φ40h6外圓表面時，內(nèi)孔表面是定位基面，孔的中心線就是定位基準測量基準孔的中心線就是外圓的測量基準；用卡尺測量尺寸l和L，表面A是表面B、C的測量基準。裝配基準孔的中心線就是外圓的測量基準；用卡尺測量尺寸l和L，表面A是表面B、C的測量基準。三、定位基準的選擇相關知識定位基準根據(jù)使用的是工件的毛坯面還是已加工表面分為定位粗基準和定位精基準。定位基準選擇的正確與否，對于保證加工精度、機械加工順序安排有著很大的影響，加工前必須正確的選擇定位基準。粗基準精基準三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則選擇被加工零件的設計基準作為定位基準，這一原則稱為基準重合原則，可避免基準不重合誤差?；鶞手睾显瓌t三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則如零件上有多個表面需要加工，為保證各表面之間的位置精度，應選擇統(tǒng)一的定位基準進行加工，這一原則，稱為基準統(tǒng)一原則?；鶞式y(tǒng)一原則為保證各表面之間的位置精度應選擇兩端的中心孔作為統(tǒng)一的定位基準,進行加工。三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則為保證某重要表面加工余量小且均勻并與其它表面之間的位置精度,應采用互為基準反復加工的原則進行加工?；榛鶞试瓌t如精密齒輪的加工淬火后需磨齒面,為保證齒面與內(nèi)孔之間的位置精度及從齒面上去除一層小且均勻的加工余量,須先依齒面為基準磨內(nèi)孔,然后再依磨過的內(nèi)孔為基準磨齒面,這樣互為基準反復加工,既去除一層小且均勻的加工余量,又保證了齒面與內(nèi)孔之間的位置精度。三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則為保證某重要表面加工余量小且均勻并與其它表面之間的位置精度,應采用互為基準反復加工的原則進行加工?；榛鶞试瓌t1—卡盤2—滾柱3—齒輪要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而保證位置精度。

三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則為保證某重要表面加工余量小且均勻并與其它表面之間的位置精度,應采用互為基準反復加工的原則進行加工。互為基準原則三、定位基準的選擇相關知識精基準的選擇原則對一些精度要求很高的表面，在精密加工時，為了保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時可以已經(jīng)精加工過的表面自身作為定位基準，自為基準原則如圖所示：機床導軌面是重要表面為保證導軌面加工余量小且均勻，選導軌面自身作為定位基準，加工前用千分表找正導軌面，這樣就可以從導軌面上去除一層小且均勻的加工余量。三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則余量均勻原則三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則余量均勻原則在床身零件中，導軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時，導軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對較少，因此要求加工床身時，導軌面的實際切除量要盡可能地小而均勻，故應選導軌面作粗基準加工床身底面，然后再以加工過的床身底面作精基準加工導軌面，此時從導軌面上去除的加工余量可較小而均勻。三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則外圓1的軸線內(nèi)孔3的軸線以不加工外圓表面1作為粗基準定位，加工后內(nèi)孔2與外圓1同軸。以毛坯孔作為粗基準定位，則可以保證余量均勻，但加工后內(nèi)孔2與外圓1不同軸。保證相互位置精度原則三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則便于裝夾原則選擇粗基準應使定位準確，夾緊可靠，夾具結(jié)構簡單，操作方便。為此要求選用的粗基準面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷，也不宜選用鑄造分型面作粗基準。若無法避免，則應在使用前對其修整。三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則粗基準不得重復使用原則第一道工序以不加工外圓表面1定位，加工內(nèi)孔2，若第二道工序仍以外圓表面定位加工均布孔4(如圖a所示),則孔4將與孔2產(chǎn)生較大的同軸度誤差。正確的工藝方案應以已加工過的內(nèi)孔2定位加工均布孔4（如圖b所示）。

(a)(b)三、定位基準的選擇粗基準的選擇原則實際上，進行粗基準的選擇時，上述原則不可能同時滿足，有時還是互相矛盾的。因此，在選擇時應根據(jù)具體情況進行分析，權衡利弊，保證其主要的要求。三、定位基準的選擇四、加工方法及加工方案選擇相關知識軸類零件外圓表面常用的加工方法車削加工磨削加工光整加工相關知識車削加工加工過程四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削用量三要素四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削用量三要素四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削用量三要素四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削用量三要素四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削層參數(shù)切削層參數(shù)切削層公稱厚度hD在過渡表面法線方向測量的切削層尺寸，即相鄰兩過渡表面之間的距離。hD反映了切削刃單位長度上的切削負荷。由圖得：hD=fsinkr其中：hD—切削層公稱厚度，(mm)；f—進給量，(mm/r）；kr—車刀主偏角，(。)。切削層公稱寬度bD沿過渡表面測量的切削層尺寸。bD反映了切削刃參加切削的工作長度。由圖得：bD=ap/sinkr其中：bD—切削層公稱寬度，(mm)。切削層公稱橫截面積AD切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘積。由圖得：AD=hD*bD=fsinkr*ap/sinkr=f*ap其中:AD—切削層公稱橫截面積，(mm2)。四、加工方法及加工方案選擇相關知識車削加工方法車削類別特點及適用范圍荒車自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工余量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使后續(xù)工序加工余量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，一般切除余量為單面1～3mm。粗車中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分余量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統(tǒng)剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產(chǎn)效率。半精車一般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對于精度較高的毛坯，可不經(jīng)粗車，直接半精車。精車外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。精細車高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用于有色金屬零件的外圓表面加工，但由于有色金屬不宜磨削，所以可采用精細車代替磨削加工。四、加工方法及加工方案選擇相關知識外圓表面的加工路線半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10金剛石車IT5～6Ra0.02～1.25滾壓IT6～7Ra0.16～1.25精磨IT6～7Ra0.16～1.25研磨IT5Ra0.008～0.32超精加工IT5Ra0.01～0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.32精密磨削IT5Ra0.008～0.08拋光Ra0.008～1.25四、加工方法及加工方案選擇相關知識常見的軸類零件加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度等級表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11以下50～12.5適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車—半精車IT10～IT86.3～3.23粗車—半精車—精車IT8～IT71.6～0.84粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT8～IT70.2～0.0255粗車—半精車—磨削IT8～IT70.8～0.4主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車—半精車—粗磨—精磨IT7～IT60.4～0.17粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工IT50.1～0.0128粗車—半精車—精車—金剛石車IT7～IT60.4～0.025主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨或鏡面磨IT5以上0.025～0.006極高精度的外圓加工10粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨IT5以上0.1～0.006四、加工方法及加工方案選擇相關知識切削加工工序的安排五、加工順序的安排相關知識切削加工工序的安排原則含義基準先行先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工先粗后精先安排各表面粗加工，后安排精加工先主后次先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度先面后孔對于既有有平面，又有孔或孔系的箱體和支架類等零件，應先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系五、加工順序的安排相關知識熱處理的分類分類應用預備熱處理□主要目的是為了改善工件材料的切削性能，消除毛坯制造過程中產(chǎn)生的殘余應力?！醭Ｓ玫姆椒ㄓ型嘶稹⒄鸷驼{(diào)質(zhì)?！鯇τ诤剂看笥?.5%的碳鋼，一般采用退火以降低硬度；□對于含碳量小于0.5%的碳鋼，一般采用正火提高其硬度，保證切削時不粘刀；調(diào)質(zhì)能夠得到細密均勻的回火索氏體組織，因此有時也用作預備熱處理?！躅A備熱處理一般安排在粗加工之前，但調(diào)質(zhì)通常安排在粗加工之后。消除殘余應力處理□主要是消除毛坯制造或工件加工過程中產(chǎn)生的殘余應力?！醭Ｓ玫姆椒ㄓ袝r效和退火，一般安排在粗加工之后精加工之前進行?！鯇τ诰纫笠话愕墓ぜ?，在粗加工之后安排一次時效或退火，可同時消除毛坯制造和粗加工的殘余應力，減小后續(xù)工序的變形；□精度要求高的零件，則應在半精加工之后安排第二次時效處理，確保精度穩(wěn)定；□一些精度要求很高的零件如精密絲杠、主軸等，則需要安排多次時效處理。最終熱處理□最終熱處理一般安排在半精加工之后、磨削加工之前，但氮化處理由于氮化層硬度高、變形小，安排在粗磨和精磨之間進行。五、加工順序的安排相關知識熱處理和表面處理工序的安排退火、正火等粗加工半精加工精密和超精密加工精加工退火、正火等或調(diào)質(zhì)、淬火等鍍鉻、鍍鋅、氧化等改善材料切削性能消除內(nèi)應力改善工件材料的力學物理性質(zhì)提高零件表面耐磨性或耐蝕性或裝飾等五、加工順序的安排1．檢驗工序的安排在工藝規(guī)程中，應在下列情況下安排常規(guī)檢驗工序:1）重要工序的加工前后；2）不同加工階段的前后，如粗加工結(jié)束﹑精加工前；精加工后﹑精密加工前；3）工件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間前后；4）零件的全部加工結(jié)束以后。2．輔助工序的安排輔助工序的種類很多，如去毛刺、倒棱邊、去磁、清洗、動平衡、涂防銹油和包裝等。輔助工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量所必要的工序，因此在制訂機械加工工藝路線時，一定要充分重視輔助工序的安排，合理確定其在工藝路線中的位置。

相關知識其他工序的安排五、加工順序的安排相關知識加工順序設計原則類別特點應用工序集中1）在一次安裝中可加工出多個表面，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證這些表面之間的位置精度；2）有利于采用高效的專用機床和工藝裝備；3）所用機器設備的數(shù)量少，生產(chǎn)線的占地面積小，使用的工人也少，易于管理；4）機床結(jié)構通常較為復雜，調(diào)整和維修比較困難。數(shù)控加工中心采用的便是典型的工序集中方式。由于市場需求的多變性，對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。工序分散1）使用的設備較為簡單，易于調(diào)整和維護；2）有利于選擇合理的切削用量；3）使用的設備數(shù)量多，占地面積較大，使用的工人數(shù)量也多。傳統(tǒng)的流水線、自動線生產(chǎn)，多采用工序分散的組織形式，個別工序也有相對集中的情況。五、加工順序的安排下料車兩端面，鉆中心孔粗車各外圓調(diào)質(zhì)修研中心孔半精車外圓、倒角劃鍵槽加工線銑鍵槽鉆孔，攻螺紋修研中心孔磨削檢驗減速器傳動軸的加工方案五、加工順序的安排六、加工刀具的選擇相關知識相關知識六、加工刀具的選擇相關知識六、加工刀具的選擇相關知識刀具的標注角度刀具標注角度含義前角γo在正交平面P0內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度，有正、負和零值之分，其符號規(guī)定如圖所示。后角αo在正交平面P0內(nèi)，主后刀面與切削平面之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程度，一般為正值。主偏角κr在基面內(nèi)，測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角。主偏角一般為正值。副偏角κr'在基面內(nèi)，測量的副切削刃在基面上的投影與進給運動反方向的夾角。副偏角一般為正值。刃傾角λs在切削平面內(nèi)，測量的主切削刃與基面之間的夾角。當主切削刃呈水平時，λs=0；刀尖為主切削刃最低點時，λs〈0；刀尖為主切削刃上最高點是，λs〉0，如圖示。六、加工刀具的選擇相關知識影響切削溫度的因素影響切削溫度的因素切削用量刀具的幾何參數(shù)工件材料切削液六、加工刀具的選擇相關知識刀具材料刀具材料特殊刀具材料普通刀具材料高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷金剛石立方氮化硼六、加工刀具的選擇相關知識刀具的選用刀具的選用刀具種類刀具種類主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機床及要求的生產(chǎn)率等進行選擇。刀具材料刀具材料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類型及加工要求等進行選擇。刀具幾何參數(shù)刀具角度的選擇主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃傾角的選擇。六、加工刀具的選擇相關知識硬質(zhì)合金車刀合理前角參考值工件材料種類合理前角參考范圍粗車精車低碳鋼20～2525～30中碳鋼10～1515～20合金鋼10～1515～20淬火鋼-15～-5不銹鋼15～2020～25灰鑄鐵10～155～10銅或銅合金10～155～10鋁或鋁合金30～3535～40鈦合金5～10六、加工刀具的選擇相關知識外圓表面的加工路線半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10金剛石車IT5～6Ra0.02～1.25滾壓IT6～7Ra0.16～1.25精磨IT6～7Ra0.16～1.25研磨IT5Ra0.008～0.32超精加工IT5Ra0.01～0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.32精密磨削IT5Ra0.008～0.08拋光Ra0.008～1.25六、加工刀具的選擇相關知識常見的軸類零件加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度等級表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11以下50～12.5適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車—半精車IT10～IT86.3～3.23粗車—半精車—精車IT8～IT71.6～0.84粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT8～IT70.2～0.0255粗車—半精車—磨削IT8～IT70.8～0.4主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車—半精車—粗磨—精磨IT7～IT60.4～0.17粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工IT50.1～0.0128粗車—半精車—精車—金剛石車IT7～IT60.4～0.025主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨或鏡面磨IT5以上0.025～0.006極高精度的外圓加工10粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨IT5以上0.1～0.006六、加工刀具的選擇相關知識硬質(zhì)合金車刀合理后角參考值工件材料種類合理后角參考范圍粗車精車低碳鋼8～1010～12中碳鋼5～76～8合金鋼5～76～8淬火鋼8～10不銹鋼6～88～10灰鑄鐵4～66～8銅或銅合金6～86～8鋁或鋁合金8～1010～12鈦合金10～15六、加工刀具的選擇相關知識主偏角的選擇原則與參考值工藝系統(tǒng)的剛度較好時，主偏角可取小值,如，κr=30°～45°，在加工高強度、高硬度的工件材料時，可取κr=10°～30°，以增加刀頭的強度。當工藝系統(tǒng)的剛度較差或強力切削時，一般取κr=60°～75°。車削細長軸時，為減小背向力，取κr=90°～93°。在選擇主偏角時，還要視工件形狀及加工條件而定，如車削階梯軸時，可取κr=90°，用一把車刀車削外圓、端面和倒角時，可取κr=45°～60°。六、加工刀具的選擇相關知識副偏角的選擇原則與參考值主要根據(jù)工件已加工表面的粗糙度要求和刀具強度來選擇，在不引起振動的情況下，盡量取小值。精加工時，取κr'=5°～10°；粗加工時,取κr'=10°～15°。當工藝系統(tǒng)剛度較差或從工件中間切人時，可取κr'=30°～45°。在精車時，可在副切削刃上磨出一段κr'=0°，長度為(1.2-1.5)f的修光刃，以減小己加工表面的粗糙度值。切斷刀，鋸片銑刀和槽銑刀等，為了保持刀具強度和重磨后寬度變化較小，副偏角宜取1

30

。六、加工刀具的選擇相關知識刃傾角的選擇六、加工刀具的選擇相關知識刃傾角的選擇刃傾角的正負影響切屑的排出方向。見上圖。精車和半精車時刃傾角宜選用正值，使切屑流向待加工表面，防止劃傷已加工表面。加工鋼和鑄鐵，粗車時取負刃傾角0

～-5

；車削淬硬鋼時，取-5

～-15

，使刀頭強固，切削時刀尖可避免受到?jīng)_擊，散熱條件好，提高了刀具壽命。增大刃傾角的絕對值，使切削刃變得鋒利，可以切下很薄的金屬層。如微量精車、精刨時，刃傾角可取45

～75

。大刃傾角刀具，使切削刃加長，切削平穩(wěn)，排屑順利，生產(chǎn)效率高，加工表面質(zhì)量好。但工藝系統(tǒng)剛性差，切削時不宜選用負刃傾角。六、加工刀具的選擇相關知識六點定位原則七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識限制工件自由度與加工要求的關系七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識限制工件自由度與加工要求的關系七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識正確處理欠定位和過定位工件的六個自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位稱為不完全定位，如上述車床加工軸的通孔案例，僅限制了4個自由度。按工序的加工要求，工件應該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。欠定位不能保證工件在夾具中占據(jù)正確位置，無法保證工件所規(guī)定的加工要求，因此，在確定工件定位方案時，欠定位是絕對不允許的。工件的同一自由度被二個或二個以上的支撐點重復限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應盡量避免出現(xiàn)過定位。因為，過定位將會造成工件位置的不確定、工件安裝干涉或工件在夾緊過程中出現(xiàn)變形，從而影響加工精度。七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識機床夾具常見分類分類標準分類按使用范圍分通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等按所使用的機床分車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具和齒輪機床夾具等按產(chǎn)生加緊力的動力源分手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、電磁夾具和真空夾具等七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識機床夾具的組成七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識外圓車削工件的裝夾方法名稱裝夾簡圖裝夾特點應用三爪卡盤三個卡爪可同時移動，自動定心，裝夾迅速方便長徑比小于4，截面為圓形，六方體的中、小型工件加工四爪卡盤四個卡爪都可單獨移動,裝夾工件需要找正長徑比小于4，截面為方形、橢圓形的較大、較重的工件花盤盤面上多通槽和T形槽,使用螺釘、壓板裝夾，裝夾前需找正形狀不規(guī)則的工件、孔或外圓與定位基面垂直的工件的加工七、加工設備的選擇及工件的裝夾相關知識外圓車削工件的裝夾方法名稱裝夾簡圖裝夾特點應用雙頂尖定心正確，裝夾穩(wěn)定長徑比為4～15的實心軸類零件加工雙頂尖中心架支爪可調(diào)，增加工件剛性長徑比大于15的細長軸工件粗加工一夾一頂跟刀架支爪隨刀具一起運動，無接刀痕長徑比大于15的細長軸工件半精加工、精加工心軸能保證外圓、端面對內(nèi)孔的位置精度以孔為定位基準的套類零件的加工七、加工設備的選擇及工件的裝夾八、加工余量和工序尺寸的確定相關知識加工余量基本概念加工余量是指加工過程中所切去的金屬層厚度。余量有總加工余量和工序余量之分。由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^程中，在某加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的總加工余量（亦稱毛坯余量）；一般情況下，總加工余量并非一次切除，而是在各工序中逐漸切除，所以每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序的加工余量（簡稱工序余量）。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差。相關知識加工余量基本概念上道工序基本尺寸本道工序基本尺寸ZZmaxZminTaTb本道工序基本尺寸上道工序基本尺寸ZZmaxZminTbTa八、加工余量和工序尺寸的確定相關知識加工余量基本概念由于各工序尺寸都存在誤差，工序余量是個變動值。但工序余量的基本尺寸（簡稱基本余量或公稱余量）Z可按下式計算

對于被包容面：Z=上工序基本尺寸—本工序基本尺寸對于包容面：Z=本工序基本尺寸—上工序基本尺寸為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標注極限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差為零；包容面的工序尺寸取下偏差為零。毛坯尺寸則按雙向布置上、下偏差。工序余量和工序尺寸及其公差的計算公式：Z=Zmin+TaZmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb式中，Zmin—最小工序余量；Zmax—最大工序余量；Ta—上工序尺寸的公差；Tb—本工序尺寸的公差。八、加工余量和工序尺寸的確定相關知識影響加工余量的因素（1）前工序的表面質(zhì)量，包括表面粗糙度Ra和表面缺陷層Ha。表面缺陷層指毛坯制造中的冷硬層、氣孔夾渣層、氧化層、脫碳層、切削中的表面殘余應力層、表面裂紋、組織過度塑性變形層及其它破壞層，加工中必須予以去除才能保證表面質(zhì)量不斷提高。（2）前工序的尺寸公差δa。前工序的尺寸公差已經(jīng)包括在本工序的公稱余量之內(nèi)；有些形位誤差也包括在前工序的尺寸公差之內(nèi)，均應在本工序中切除。（3）前工序加工表面的形位誤差ρa，包括軸線直線度、位置度、同軸度等。（4）本工序的安裝誤差εb。包括定位誤差、夾緊誤差和夾具誤差等。因此，加工余量可采用以下公式估算。用于雙邊余量時：Z≥2(Ra+Ea)+δa+2︱ρa+εb︱用于單邊余量時：Z≥Ha+Ta+δa+︱ρa+εb︱八、加工余量和工序尺寸的確定相關知識加工余量的確定方法（1）經(jīng)驗估計法。憑工藝人員的經(jīng)驗確定加工余量，常用于單件小批量生產(chǎn)，加工余量一般偏大，以避免產(chǎn)生廢品。（2）查表修正法。根據(jù)有關手冊查出加工余量數(shù)值，可根據(jù)實際情況加以修正，此方法應用較廣泛。（見課本表2-20）（3）分析計算法?？紤]各種影響因素后，利用前面所述理論公式進行計算，但由于經(jīng)常缺少具體數(shù)據(jù)，應用較少。加工余量大小對零件加工的影響加工余量的大小對零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率均有較大的影響。加工余量過大，不僅增加機械加工的勞動量，降低了生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，提高加工成本；加工余量過小，則不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。八、加工余量和工序尺寸的確定相關知識尺寸鏈的概念通常把互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合稱為尺寸鏈。尺寸鏈中的每個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。在裝配過程中或加工過程最后形成的一環(huán)稱封閉環(huán)。如圖2-所示，A0是封閉環(huán)。封閉環(huán)一般以下標“0”表示。尺寸鏈中，對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)，叫做組成環(huán)，用A1、A2、……An表示。組成環(huán)又分為增環(huán)和減環(huán)。若該組成環(huán)的變動引起封閉環(huán)同向變動叫做增環(huán)。同向變動指該環(huán)增大時封閉環(huán)也增大，該環(huán)減小時封閉環(huán)也減小。若該組成環(huán)的變動引起封閉環(huán)反向變動叫做減環(huán)。如圖，A1是增環(huán)，