第1-2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.3 2.3 機(jī)械加工路線機(jī)械加工路線2.2.4 4 工件的裝夾與夾具工件的裝夾與夾具2.2.5 5 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.6 6 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.1 2.1.1 生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程1.1.制造工藝制造工藝是是制造方法制造方法和和制造工藝過程制造工藝過程的總稱的總稱, ,工藝過程是生產(chǎn)過程中的主要部分；工藝過程是生產(chǎn)過程中的主要部分；2.2.生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善啡^程；是指將原材料

2、轉(zhuǎn)變?yōu)槌善啡^程； 機(jī)械制造技術(shù)的機(jī)械制造技術(shù)的生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程包括下列過程：包括下列過程：(1)(1)原材料、半成品和成品原材料、半成品和成品( (產(chǎn)品產(chǎn)品) )運(yùn)輸和保管；運(yùn)輸和保管；(2)(2)生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作，如產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作，如產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、各種工藝設(shè)計(jì)、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、各種生產(chǎn)資料準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織等準(zhǔn)備工作；生產(chǎn)資料準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織等準(zhǔn)備工作；(3)(3)毛坯制造，如鑄造、鍛壓和焊接等；毛坯制造，如鑄造、鍛壓和焊接等；(4)(4)零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理；零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理；(5)(

3、5)產(chǎn)品裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆包裝。產(chǎn)品裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆包裝。 2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.2.1.2 2 工藝過程工藝過程1.1.工藝規(guī)程概念工藝規(guī)程概念 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝文件稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程。 工藝過程工藝過程具體可分為具體可分為 鑄造、鍛造、沖壓、焊接工藝過程鑄造、鍛造、沖壓、焊接工藝過程 機(jī)械加工、特種加工工藝過程；機(jī)械加工、特種加工工藝過程； 物理熱處理及表面工程工藝過程物理熱處理及表面工程工藝過程 裝配等工藝過程裝配等工藝過程 機(jī)械加工工藝過程機(jī)械

4、加工工藝過程是利用機(jī)械加工方法使鑄是利用機(jī)械加工方法使鑄、 鍛件或型材毛坯逐步改變形狀和尺寸及表面鍛件或型材毛坯逐步改變形狀和尺寸及表面質(zhì)量使其最終成為合格零件的過程。質(zhì)量使其最終成為合格零件的過程。 2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.2.1.2 2 工藝規(guī)程工藝規(guī)程2.2.工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用(1)(1)是連聯(lián)接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的橋梁；是連聯(lián)接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的橋梁； 產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)程工藝規(guī)程產(chǎn)品制造產(chǎn)品制造(2)(2)是指導(dǎo)、組織和管理生產(chǎn)的主要工藝文件；是指導(dǎo)、組織和管理生產(chǎn)的主要工藝文件； 是加工、檢驗(yàn)驗(yàn)收、生產(chǎn)調(diào)度的主要依據(jù)。是加工、檢驗(yàn)驗(yàn)收、生產(chǎn)調(diào)

5、度的主要依據(jù)。(3)(3)是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行生產(chǎn)管理的基本依據(jù)，是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行生產(chǎn)管理的基本依據(jù)，(4)(4)是新建或擴(kuò)建工廠、車間的基本資料。是新建或擴(kuò)建工廠、車間的基本資料。 只有根據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確確定生只有根據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確確定生產(chǎn)所需的設(shè)備種類、規(guī)格和數(shù)量。產(chǎn)所需的設(shè)備種類、規(guī)格和數(shù)量。2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.2.1.2 2 工藝規(guī)程工藝規(guī)程3.3.機(jī)械加工工藝規(guī)程格式機(jī)械加工工藝規(guī)程格式(1)(1)零件機(jī)械加工工藝過程卡零件機(jī)械加工工藝過程卡，該卡片是針對每，該卡片是針對每個(gè)零件單獨(dú)編寫的，它列出了零件在整個(gè)加工個(gè)零件單

6、獨(dú)編寫的，它列出了零件在整個(gè)加工過程中的過程中的加工方法、工藝路線加工方法、工藝路線、所經(jīng)歷的車間、所經(jīng)歷的車間、各工序所用的工藝裝備和時(shí)間定額等，它是、各工序所用的工藝裝備和時(shí)間定額等，它是進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備和編制計(jì)劃的依據(jù)。進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備和編制計(jì)劃的依據(jù)。(2)(2)零件的機(jī)械加工工序卡片零件的機(jī)械加工工序卡片，它是在工藝過程，它是在工藝過程卡的基礎(chǔ)上針對每道工序所編制的，一般具有卡的基礎(chǔ)上針對每道工序所編制的，一般具有工序簡圖工序簡圖, ,并并詳細(xì)說明該工序中每個(gè)工步詳細(xì)說明該工序中每個(gè)工步加工加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備和工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等。

7、對工藝規(guī)程的基本要求是應(yīng)具有：藝裝備等。對工藝規(guī)程的基本要求是應(yīng)具有：技術(shù)先進(jìn)性技術(shù)先進(jìn)性, ,經(jīng)濟(jì)合理性和使用安全性經(jīng)濟(jì)合理性和使用安全性2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.2.1.3 3 工藝規(guī)程的組成工藝規(guī)程的組成機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程一般是由若干個(gè)按一定順序排一般是由若干個(gè)按一定順序排列的工序所組成的。列的工序所組成的。 亦即：工序是工藝過程的基本組成部分。亦即：工序是工藝過程的基本組成部分。 毛坯依次通過多個(gè)工序變?yōu)榘氤善坊虺善?。而機(jī)毛坯依次通過多個(gè)工序變?yōu)榘氤善坊虺善?。而機(jī)械加工的工序本身又可細(xì)分為械加工的工序本身又可細(xì)分為安裝、工位、工步安裝、工位、

8、工步和走刀，和走刀，它們的概念與相互關(guān)系：它們的概念與相互關(guān)系：1.1.工序工序: :一個(gè)工人或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對同一一個(gè)工人或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的哪一部分工藝個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的哪一部分工藝過程，稱為工序。過程，稱為工序。工作地、工人、工件與連續(xù)作工作地、工人、工件與連續(xù)作業(yè)構(gòu)成了工序的四個(gè)要素業(yè)構(gòu)成了工序的四個(gè)要素，若其中任一要素發(fā)生，若其中任一要素發(fā)生變更，則構(gòu)成另一道工序。變更，則構(gòu)成另一道工序。2.1.2.1.3 3 工藝規(guī)程的組成工藝規(guī)程的組成1.1.工序：工序：是由被加工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度要是由被加工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工

9、精度要求及生產(chǎn)類型所決定的，如階梯軸。求及生產(chǎn)類型所決定的，如階梯軸。(Flash)(Flash) 2.1 2.1 工藝規(guī)程基本概念工藝規(guī)程基本概念2.1.2.1.3 3 工藝規(guī)程的組成工藝規(guī)程的組成2.2.安裝安裝它是指工件在一次裝夾中所完成的那部分工序它是指工件在一次裝夾中所完成的那部分工序如圖如圖2-2-l l中小軸若先車中小軸若先車a a，b b兩段外圓，然后調(diào)兩段外圓，然后調(diào)頭車頭車c c段外圓，則此工序包括兩次安裝。段外圓，則此工序包括兩次安裝。3.3.工位工位為減少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺為減少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)夾具，使工件在一次安裝中，可先后在或

10、回轉(zhuǎn)夾具，使工件在一次安裝中，可先后在機(jī)床上占有不同的位置進(jìn)行連續(xù)加工，每一個(gè)機(jī)床上占有不同的位置進(jìn)行連續(xù)加工，每一個(gè)位置所完成的那部分工序，稱一個(gè)工位。位置所完成的那部分工序，稱一個(gè)工位。 圖圖2-22-2為三軸四工位回轉(zhuǎn)工作臺的組合機(jī)床的為三軸四工位回轉(zhuǎn)工作臺的組合機(jī)床的加工示意圖。四個(gè)工位的工作依次是裝加工示意圖。四個(gè)工位的工作依次是裝( (卸卸) )、鉆孔、擴(kuò)孔、精鉸，有三個(gè)工件同時(shí)在加工。鉆孔、擴(kuò)孔、精鉸，有三個(gè)工件同時(shí)在加工。采用多工位加工，可以提采用多工位加工，可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度。面間的相互位置精度。(Flash)(Flash)(

11、Video Play)(Video Play)2.1 2.1 基本概念基本概念2.1.2.1.3 3 工藝規(guī)程的組成工藝規(guī)程的組成4.4.工步工步 這是指加工表面、刀具和切削用量均不這是指加工表面、刀具和切削用量均不變時(shí)所完成的那部分工序。只要其中一個(gè)因素變時(shí)所完成的那部分工序。只要其中一個(gè)因素改變，就成為一個(gè)新工步。改變，就成為一個(gè)新工步。 如圖如圖2-2-l l中的小軸，若用一把刀具以同樣的切中的小軸，若用一把刀具以同樣的切削條件依次加工削條件依次加工b b，c c段外圓時(shí)，由于加工表面段外圓時(shí)，由于加工表面不同，故構(gòu)成兩個(gè)工步。不同，故構(gòu)成兩個(gè)工步。5.5.走刀走刀 在一個(gè)工步內(nèi)，若被加

12、工表面需切去的在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需切去的金屬層很厚，就可以分金屬層很厚，就可以分n n次切削，每切削一次次切削，每切削一次的工作行程叫一次走刀如的工作行程叫一次走刀如圖圖2-32-3中，在加工中，在加工c c段段的第二個(gè)工步中，因所需切去的金金屬很厚，的第二個(gè)工步中，因所需切去的金金屬很厚，需分兩次切削；則每一次切削就是一次走刀。需分兩次切削；則每一次切削就是一次走刀。2.1 2.1 基本概念基本概念2.2.2.3 2.3 基準(zhǔn)基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)按間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)按用途不

13、同可分為用途不同可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與與工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)。1.1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn): : 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)圖樣設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)圖樣 上采用的基準(zhǔn)，即標(biāo)上采用的基準(zhǔn)，即標(biāo) 注設(shè)計(jì)尺寸的起端的注設(shè)計(jì)尺寸的起端的 點(diǎn)、線、面。由設(shè)計(jì)點(diǎn)、線、面。由設(shè)計(jì) 者根據(jù)產(chǎn)品工作原理者根據(jù)產(chǎn)品工作原理 和性能要求確定的。和性能要求確定的。 圖圖2-42-42.2.2.3 2.3 基準(zhǔn)基準(zhǔn)2.2. 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所采用的工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，按用途不同又可細(xì)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)，按用途不同又可細(xì)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。 (1)(1

14、)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)是該工序所要求達(dá)到的工序基準(zhǔn)是該工序所要求達(dá)到的加工尺寸的起端的點(diǎn)、線、面。圖加工尺寸的起端的點(diǎn)、線、面。圖2-52-5鉆孔鉆孔2.2. 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)(2)(2)定位基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)是用來在機(jī)床上定位的定位基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)是用來在機(jī)床上定位的基準(zhǔn)。如軸類頂尖孔就是定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。如軸類頂尖孔就是定位基準(zhǔn)。 圖圖2-6(2-6(a)a)毛坯內(nèi)圓毛坯內(nèi)圓A A及內(nèi)端面及內(nèi)端面B B是加工底端面是加工底端面E E及內(nèi)止口及內(nèi)止口F F的定位基準(zhǔn)。的定位基準(zhǔn)。 圖圖2-6(2-6(b)Eb)E及及F F 是是 加工上端面加工上端面C C和外和外 圓圓D D及環(huán)槽及環(huán)槽 G

15、G工序工序 的定位基準(zhǔn)。可以的定位基準(zhǔn)?？梢?是加工面的精基準(zhǔn)是加工面的精基準(zhǔn) 或者是未加工面的或者是未加工面的 粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)。2.2. 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)(3)(3)測量基準(zhǔn)：測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)即測量基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn)：測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)即測量基準(zhǔn)。 圖圖2-72-7為檢驗(yàn)已加工平面的測量基準(zhǔn)。為檢驗(yàn)已加工平面的測量基準(zhǔn)。 圖圖2-82-8為檢驗(yàn)已加工孔位置的測量基準(zhǔn)。為檢驗(yàn)已加工孔位置的測量基準(zhǔn)。2.2. 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)(4)(4)裝配基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)是裝配時(shí)用來確定零件裝配基準(zhǔn)是裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)?；虿考诋a(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。 圖圖2-

16、42-4中，曲軸裝進(jìn)曲軸箱中是以主軸頸與主中，曲軸裝進(jìn)曲軸箱中是以主軸頸與主軸孔接觸來確定曲軸相對于曲軸箱的徑向位置軸孔接觸來確定曲軸相對于曲軸箱的徑向位置的的, ,故主軸頸是曲軸的徑向裝配基準(zhǔn)。故主軸頸是曲軸的徑向裝配基準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)、工序、定位、設(shè)計(jì)、工序、定位、 測量以及裝配基準(zhǔn)，測量以及裝配基準(zhǔn)， 可以重合也可以不重可以重合也可以不重 合，在選擇基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)合，在選擇基準(zhǔn)時(shí)應(yīng) 盡可能使它們重合，盡可能使它們重合， 這樣可避免不重合所這樣可避免不重合所 引起的有關(guān)誤差。引起的有關(guān)誤差。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量 機(jī)械加工質(zhì)量是整臺機(jī)器質(zhì)量的基礎(chǔ)。機(jī)械加工質(zhì)量是整臺機(jī)器質(zhì)量的基礎(chǔ)。

17、機(jī)械加工質(zhì)量加工精度表面層質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量加工精度表面層質(zhì)量 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量 加工精度加工精度表面層質(zhì)量表面層質(zhì)量 尺寸精度尺寸精度 形狀精度形狀精度 位置精度位置精度 幾何形狀特性幾何形狀特性 物理力學(xué)性能物理力學(xué)性能2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度1.1. 機(jī)械加工精度的概念機(jī)械加工精度的概念 加工精度是指加工后的零件在形狀、尺寸、表加工精度是指加工后的零件在形狀、尺寸、表面相互位置等方面與理想零件的符合程度。它面相互位置等方面與理想零件的符合程度。它由由尺寸精度、形狀精度和位置精度尺寸精度、形狀精度和位置精度組成。組成。

18、尺寸精度：尺寸精度：指加工后零件表面本身或表面之間指加工后零件表面本身或表面之間的實(shí)際尺寸與理想尺寸之間的符合程度。的實(shí)際尺寸與理想尺寸之間的符合程度。 形狀精度：形狀精度：指加工后零件表面本身實(shí)際形狀與指加工后零件表面本身實(shí)際形狀與理想零件表面形狀之間的符合程度。理想零件表面形狀之間的符合程度。 位置精度：位置精度：指加工后零件各表面之間實(shí)際位置指加工后零件各表面之間實(shí)際位置與理想零件各表面之間的位置的符合程度。與理想零件各表面之間的位置的符合程度。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度2.2.尺寸精度、形狀精度和位置精度之間的關(guān)系尺寸精度、

19、形狀精度和位置精度之間的關(guān)系零件加工尺寸精度、形狀精度和位置精度之間零件加工尺寸精度、形狀精度和位置精度之間是有聯(lián)系的。一般情況下：是有聯(lián)系的。一般情況下： 形狀誤差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi)；形狀誤差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi)； 位置誤差又應(yīng)限制在尺寸公差之內(nèi)。位置誤差又應(yīng)限制在尺寸公差之內(nèi)。如不作特殊說明，零件的形狀誤差和位置誤差如不作特殊說明，零件的形狀誤差和位置誤差不應(yīng)大于零件尺寸公差的二分之一。不應(yīng)大于零件尺寸公差的二分之一。 如對零件的形狀誤差或位置誤差有特別要求，如對零件的形狀誤差或位置誤差有特別要求，應(yīng)在尺寸公差之外另加標(biāo)注。應(yīng)在尺寸公差之外另加標(biāo)注。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)

20、量2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度3.3.獲得機(jī)械加工精度的方法獲得機(jī)械加工精度的方法根據(jù)生產(chǎn)批量和條件，獲得精度方法不同。根據(jù)生產(chǎn)批量和條件，獲得精度方法不同。(1)(1)獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法試切法試切法在零件加工過程中不斷對已加工表面尺寸進(jìn)行在零件加工過程中不斷對已加工表面尺寸進(jìn)行測量，并相應(yīng)調(diào)整刀具相對工件加工表面位置測量，并相應(yīng)調(diào)整刀具相對工件加工表面位置，進(jìn)行試切，直到達(dá)到尺寸精度要求的一種加，進(jìn)行試切，直到達(dá)到尺寸精度要求的一種加工方法。是獲得零件尺寸精度最早采用的加工工方法。是獲得零件尺寸精度最早采用的加工方法，也是目前常用的能獲得高精度尺寸主要方

21、法，也是目前常用的能獲得高精度尺寸主要方法之一。方法之一。多用于單件、小批生產(chǎn)或高精度零多用于單件、小批生產(chǎn)或高精度零件的加工。件的加工。 2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度3.3.獲得機(jī)械加工精度的方法獲得機(jī)械加工精度的方法(1)(1)獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法 調(diào)整法：調(diào)整法：按試切好的工件、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K按試切好的工件、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K、行程檔塊等調(diào)整確定刀具相對零件定位基準(zhǔn)、行程檔塊等調(diào)整確定刀具相對零件定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確位置，并在保持此準(zhǔn)確位置不變的條件的準(zhǔn)確位置，并在保持此準(zhǔn)確位置不變的條件下，對一批零件進(jìn)行加工的方法。多用于批量下，對一批零件進(jìn)行加工的方法。多用

22、于批量(Mass Production)(Mass Production)生產(chǎn)。生產(chǎn)。 定尺寸刀具法：定尺寸刀具法：在加工過程中采用具有一定在加工過程中采用具有一定尺寸的刀具或組合刀具，以保證被加工零件尺尺寸的刀具或組合刀具，以保證被加工零件尺寸精度一種方法。如用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或寸精度一種方法。如用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏗刀塊加工內(nèi)孔鏗刀塊加工內(nèi)孔，以及用組合銑刀銑工件兩側(cè)以及用組合銑刀銑工件兩側(cè)面和槽面等，均屬定尺寸刀具法加工。尺寸精面和槽面等，均屬定尺寸刀具法加工。尺寸精度主要由刀具來保證。度主要由刀具來保證。3.3.獲得機(jī)械加工精度的方法獲得機(jī)械加工精度的方法(1)(1)獲得尺寸精度的

23、方法獲得尺寸精度的方法自動控制法：自動控制法：即在加工過程中，通過由尺寸測量裝置；動力即在加工過程中，通過由尺寸測量裝置；動力進(jìn)給裝置和控制機(jī)構(gòu)等組成的自動控制系統(tǒng)，進(jìn)給裝置和控制機(jī)構(gòu)等組成的自動控制系統(tǒng)，使加工過程中的尺寸測量、刀具的補(bǔ)償調(diào)整和使加工過程中的尺寸測量、刀具的補(bǔ)償調(diào)整和切削加工等一系列工作自動完成，從而自動獲切削加工等一系列工作自動完成，從而自動獲得所要求尺寸精度的一種加工方法。得所要求尺寸精度的一種加工方法。2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度(2)(2)獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法軌跡法軌跡法 讓刀具相對于工件作有規(guī)律的運(yùn)動，讓刀具相對于工件作有規(guī)律的運(yùn)

24、動，以其刀尖軌跡獲得所要求的表面幾何形狀，表以其刀尖軌跡獲得所要求的表面幾何形狀，表面幾何形狀精度取決于成形運(yùn)動精度。面幾何形狀精度取決于成形運(yùn)動精度。左圖左圖成型法成型法 用成型刀取代普通刀具，成型刀的切用成型刀取代普通刀具，成型刀的切削刃就是工件外形。該法可以簡化機(jī)床，提高削刃就是工件外形。該法可以簡化機(jī)床，提高生產(chǎn)率。生產(chǎn)率。右圖右圖的車球面用的成型車刀。的車球面用的成型車刀。2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度(2)(2)獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法展成法展成法 這種方法用于各種齒輪齒廓、花鍵鍵這種方法用于各種齒輪齒廓、花鍵鍵齒、蝸輪輪齒的加工。其特點(diǎn)是刀刃的形狀與

25、齒、蝸輪輪齒的加工。其特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀不同，滾刀與工件按展成法所需表面幾何形狀不同，滾刀與工件按展成法以嚴(yán)格的速比轉(zhuǎn)動，刀以嚴(yán)格的速比轉(zhuǎn)動，刀 刃一系列切削位置形成刃一系列切削位置形成 包絡(luò)線，加工后的幾何包絡(luò)線，加工后的幾何 形面是刀刃在成形運(yùn)動形面是刀刃在成形運(yùn)動 中的包絡(luò)面，其形狀精中的包絡(luò)面，其形狀精 度取決于成形運(yùn)動的精度取決于成形運(yùn)動的精 度，也取決于刀刃的形度，也取決于刀刃的形 狀精度。也稱狀精度。也稱范成法范成法2.2.1 2.2.1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度(3)(3)獲得位置精度的方法獲得位置精度的方法 一次裝夾法一次裝夾法 各有關(guān)表面的位置精度是直接在工

26、件同一次安各有關(guān)表面的位置精度是直接在工件同一次安裝中，由各有關(guān)刀具相對工件的成形運(yùn)動之間裝中，由各有關(guān)刀具相對工件的成形運(yùn)動之間的位置關(guān)系保證的。如軸類外圓與端面、端臺的位置關(guān)系保證的。如軸類外圓與端面、端臺的垂直度，可采用一次裝夾法保證，是由機(jī)床的垂直度，可采用一次裝夾法保證，是由機(jī)床本身運(yùn)動精度來保證。本身運(yùn)動精度來保證。多次裝夾法多次裝夾法 零件全部加工面分在多次裝夾下完成。此時(shí)各零件全部加工面分在多次裝夾下完成。此時(shí)各有關(guān)表面間位置精度不僅和刀具相對工件的成有關(guān)表面間位置精度不僅和刀具相對工件的成形精度運(yùn)動精度有關(guān)，還和工件上各不同定位形精度運(yùn)動精度有關(guān)，還和工件上各不同定位基準(zhǔn)面之

27、間位置精度有關(guān)。如箱體平面間的平基準(zhǔn)面之間位置精度有關(guān)。如箱體平面間的平行度、垂直度采用多次裝夾法保證。行度、垂直度采用多次裝夾法保證。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.2.2.1 1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度4.4.影響加工精度的原始誤差影響加工精度的原始誤差加工后零件的實(shí)際和理想幾何參數(shù)相比產(chǎn)生的偏加工后零件的實(shí)際和理想幾何參數(shù)相比產(chǎn)生的偏差，稱為加工誤差。差，稱為加工誤差。 機(jī)床、刀具、夾具和工件組成機(jī)床、刀具、夾具和工件組成工藝系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)。 工藝系統(tǒng)中存在的誤差工藝系統(tǒng)中存在的誤差, ,稱為稱為原始誤差原始誤差。 (1)(1)原始誤差來源原始誤差來源 工藝系統(tǒng)原始誤差

28、工藝系統(tǒng)原始誤差加工原理，機(jī)床、夾具、加工原理，機(jī)床、夾具、刀具制造，工件裝夾誤差，稱工藝系統(tǒng)靜誤差。刀具制造，工件裝夾誤差，稱工藝系統(tǒng)靜誤差。 工藝過程原始誤差工藝過程原始誤差加工過程中出現(xiàn)加工過程中出現(xiàn)力、熱力、熱、振動、磨損等引起的變形誤差?；蚍Q動誤差。、振動、磨損等引起的變形誤差?；蚍Q動誤差。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.2.2.1 1 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度4.4.影響加工精度的原始誤差影響加工精度的原始誤差(2)(2)誤差的敏感方向誤差的敏感方向 敏感方向：原始誤差產(chǎn)生在加工表面法線方向敏感方向：原始誤差產(chǎn)生在加工表面法線方向 不敏感方向：原始誤差產(chǎn)生在加工表面

29、切線方向不敏感方向：原始誤差產(chǎn)生在加工表面切線方向(3)(3)誤差的性質(zhì)和分類誤差的性質(zhì)和分類 1)1)系統(tǒng)性誤差系統(tǒng)性誤差 常值系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向幾乎不變。常值系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向幾乎不變。 變值系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向按規(guī)律變化。變值系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向按規(guī)律變化。 2)2)隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 加工誤差大小和方向不規(guī)則變化。加工誤差大小和方向不規(guī)則變化。4.4.影響加工精度的原始誤差影響加工精度的原始誤差(4)(4)工藝系統(tǒng)原始誤差工藝系統(tǒng)原始誤差 1) 1)原理誤差原理誤差采用了近似的加工運(yùn)動方式或者近采用了近似的加工運(yùn)動方式或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的工件誤差。似的刀

30、具輪廓而產(chǎn)生的工件誤差。 2)2)調(diào)整誤差調(diào)整誤差每個(gè)工序中，由于調(diào)整不可能絕對每個(gè)工序中，由于調(diào)整不可能絕對地準(zhǔn)確，從而產(chǎn)生調(diào)整誤差。地準(zhǔn)確，從而產(chǎn)生調(diào)整誤差。 3)3)刀具誤差刀具誤差采用定尺寸刀具時(shí)，刀具的尺寸精采用定尺寸刀具時(shí)，刀具的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。度直接影響工件的尺寸精度。 4) 4)量具誤差量具誤差 計(jì)量器具、測量者誤差會對被測零計(jì)量器具、測量者誤差會對被測零件測量精度產(chǎn)生直接的影響。件測量精度產(chǎn)生直接的影響。 5) 5)裝夾和夾具誤差裝夾和夾具誤差 利用夾具裝夾工件進(jìn)行加工利用夾具裝夾工件進(jìn)行加工時(shí)，造成工件加工表面之間尺寸和位置誤差。時(shí)，造成工件加工表面之間尺寸

31、和位置誤差。 6) 6)機(jī)床誤差機(jī)床誤差 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差，主軸回轉(zhuǎn)誤差，傳導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差，主軸回轉(zhuǎn)誤差，傳動鏈傳動誤差。動鏈傳動誤差。4.4.影響加工精度的原始誤差影響加工精度的原始誤差(5)(5)工藝過程原始誤差工藝過程原始誤差 1) 1)工藝系統(tǒng)的受力變形工藝系統(tǒng)的受力變形在切削過程的切削力、在切削過程的切削力、傳動力、夾緊力等作用下，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形。傳動力、夾緊力等作用下，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形。 2)2)工藝系統(tǒng)的受熱變形工藝系統(tǒng)的受熱變形在切削過程切削熱、摩在切削過程切削熱、摩擦熱、輻射熱等作用下，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形。擦熱、輻射熱等作用下，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形。 3)3)工藝系統(tǒng)的磨損工藝系統(tǒng)的磨

32、損力作用下，工藝系統(tǒng)各部分力作用下，工藝系統(tǒng)各部分的有關(guān)摩擦表面之間產(chǎn)生的磨損引起的誤差。的有關(guān)摩擦表面之間產(chǎn)生的磨損引起的誤差。 4)4)工件的內(nèi)應(yīng)力工件的內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力重新分布使工件產(chǎn)生變內(nèi)應(yīng)力重新分布使工件產(chǎn)生變形，破壞原有加工精度。形，破壞原有加工精度。 毛坯制造及熱處理過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；毛坯制造及熱處理過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力； 工件冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；工件冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力； 機(jī)械加工產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。機(jī)械加工產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.2 2.2.2 機(jī)械加工表面層質(zhì)量機(jī)械加工表面層質(zhì)量1.1.表面層質(zhì)量概念表面層質(zhì)量概念 表面層質(zhì)量也叫表面完整性。表面層質(zhì)量

33、也叫表面完整性。 表面完整性對于在工作時(shí)受的應(yīng)力很大，或經(jīng)受表面完整性對于在工作時(shí)受的應(yīng)力很大，或經(jīng)受的是反復(fù)載荷，以及使用環(huán)境惡劣的零件尤為的是反復(fù)載荷，以及使用環(huán)境惡劣的零件尤為重要。表面層質(zhì)量的含義歸結(jié)兩個(gè)內(nèi)容：重要。表面層質(zhì)量的含義歸結(jié)兩個(gè)內(nèi)容：(1)(1)表面幾何形狀特性表面幾何形狀特性 表面粗糙度、波紋度以及紋理等表面特征。表面粗糙度、波紋度以及紋理等表面特征。(2)(2)表面層物理力學(xué)性能表面層物理力學(xué)性能 表面在表面在0.380.38mm(0.015 inchmm(0.015 inch) )厚度內(nèi)物理、力學(xué)厚度內(nèi)物理、力學(xué)、冶金特性，如殘余應(yīng)力、形變硬化、微觀組、冶金特性，如殘

34、余應(yīng)力、形變硬化、微觀組織、晶間腐蝕、熱損傷區(qū)、材質(zhì)不勻等等?？棥⒕чg腐蝕、熱損傷區(qū)、材質(zhì)不勻等等。 2.2 2.2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量2.2.2 2.2.2 機(jī)械加工表面層質(zhì)量機(jī)械加工表面層質(zhì)量2.2.表面層質(zhì)量的重要性表面層質(zhì)量的重要性 機(jī)械產(chǎn)品工作性能、可靠性、耐久性等，在很機(jī)械產(chǎn)品工作性能、可靠性、耐久性等，在很大程度上取決于零件表面層質(zhì)量，原因：大程度上取決于零件表面層質(zhì)量，原因： 外部載荷所引起零件應(yīng)力最大值往往出現(xiàn)在零外部載荷所引起零件應(yīng)力最大值往往出現(xiàn)在零件的表面層；件的表面層； 加工后零件表面易產(chǎn)生如裂紋、裂痕、加工痕加工后零件表面易產(chǎn)生如裂紋、裂痕、加工痕跡等缺陷，這

35、些缺陷引起應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞；跡等缺陷，這些缺陷引起應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞； 零件經(jīng)過機(jī)械加工后表面層的物理力學(xué)性能、零件經(jīng)過機(jī)械加工后表面層的物理力學(xué)性能、金相組織不同于基體材料，從而影響使用壽命金相組織不同于基體材料，從而影響使用壽命，零件失效往往從表面局部損壞開始的。，零件失效往往從表面局部損壞開始的。2.2.2 2.2.2 機(jī)械加工表面層質(zhì)量機(jī)械加工表面層質(zhì)量3.3.表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響(1)(1)表面質(zhì)量對耐磨性的影響表面質(zhì)量對耐磨性的影響 1) 1)表面粗糙度對耐磨性影響表面粗糙度對耐磨性影響 愈小，摩擦小愈小，摩擦小, ,耐磨性愈好。耐磨性愈好。

36、太小太小, ,不存油不存油, ,磨損反增加。磨損反增加。 接觸面粗糙度有最佳值。接觸面粗糙度有最佳值。 2) 2)表面冷作硬化對耐磨性影響表面冷作硬化對耐磨性影響 冷作硬化提高表面層顯微硬冷作硬化提高表面層顯微硬 度度, ,耐磨性提高耐磨性提高; ;但過分硬化但過分硬化 引起金屬組織過度變形引起金屬組織過度變形, ,增加增加 脆性脆性, ,出現(xiàn)裂紋和表層剝落。出現(xiàn)裂紋和表層剝落。3.3.表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響(2)(2)表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響 金屬受交變載荷產(chǎn)生疲勞破壞往往發(fā)生在零件金屬受交變載荷產(chǎn)生疲勞破壞往往發(fā)生在零件表面和表

37、面冷硬層下面，零件表面質(zhì)量對疲勞表面和表面冷硬層下面，零件表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度影響很大。強(qiáng)度影響很大。1)1)表面粗糙度對疲勞強(qiáng)度的影響表面粗糙度對疲勞強(qiáng)度的影響 在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋。易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋。2)2)殘余應(yīng)力、冷作硬化對疲勞強(qiáng)度的影響殘余應(yīng)力、冷作硬化對疲勞強(qiáng)度的影響 殘余應(yīng)力對零件疲勞強(qiáng)度的影響很大。表面層殘余應(yīng)力對零件疲勞強(qiáng)度的影響很大。表面層殘余拉應(yīng)力殘余拉應(yīng)力將使疲勞裂紋擴(kuò)大，加速疲勞破壞將使疲勞裂紋擴(kuò)大，加速疲勞破壞；而；而表面層殘余壓應(yīng)力表面層殘余壓應(yīng)力能夠阻止疲勞裂紋的擴(kuò)

38、能夠阻止疲勞裂紋的擴(kuò)展，延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。展，延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。3.3.表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響表面層質(zhì)量對零件使用性能的影響(3)(3)表面質(zhì)量對耐蝕性的影響表面質(zhì)量對耐蝕性的影響 耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。表面耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就愈粗糙度值愈大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就愈多，抗蝕性就愈差。多，抗蝕性就愈差。表面層的表面層的殘余拉應(yīng)力殘余拉應(yīng)力會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，降會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，降低零件的耐蝕性，而低零件的耐蝕性，而殘余壓應(yīng)力殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力則能防止應(yīng)力腐蝕開裂。腐蝕開裂。(4)(4)表面質(zhì)量對配合質(zhì)量

39、影響表面質(zhì)量對配合質(zhì)量影響 表面粗糙度大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。表面粗糙度大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對于間隙配合，粗糙度值大會使磨損加大，間對于間隙配合，粗糙度值大會使磨損加大，間隙增大，破壞了要求的配合性質(zhì)。隙增大，破壞了要求的配合性質(zhì)。 對過盈配合，裝配過程中一部分表面凸峰被對過盈配合，裝配過程中一部分表面凸峰被擠平，實(shí)際過盈量減小，降低配合連接強(qiáng)度。擠平，實(shí)際過盈量減小，降低配合連接強(qiáng)度。4.4.影響表面粗糙度的因素影響表面粗糙度的因素(1)(1)切削加工影響表面粗糙度的因素切削加工影響表面粗糙度的因素 1) 1)刀具幾何形狀刀具幾何形狀 刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動時(shí)，在加工表面留

40、刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動時(shí)，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。減小進(jìn)給量、主偏角、副偏角以及增的復(fù)映。減小進(jìn)給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。 2) 2)物理因素物理因素 切削加工后表面粗糙度的實(shí)際切削加工后表面粗糙度的實(shí)際輪廓形狀一般都與純幾何因素所形成的理想輪輪廓形狀一般都與純幾何因素所形成的理想輪廓有較大的差別，這是由于存在著與被加工材廓有較大的差別，這是由于存在著與被加工材料的性質(zhì)及切削機(jī)理有關(guān)的物理因素的緣故。料的性質(zhì)及切削機(jī)理有關(guān)的物理因素的緣故

41、。 3) 3)切削用量切削用量4.4.影響表面粗糙度的因素影響表面粗糙度的因素(2)(2)磨削加工中影響表面粗糙度的因素磨削加工中影響表面粗糙度的因素 正像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過程一樣，正像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過程一樣，磨削加工表面粗糙度的形成也時(shí)由幾何因素和磨削加工表面粗糙度的形成也時(shí)由幾何因素和表面金屬的塑性變形來決定的。表面金屬的塑性變形來決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有：影響磨削表面粗糙的主要因素有：(1) (1) 砂輪的影響，砂輪粒度，硬度，砂輪修整砂輪的影響，砂輪粒度，硬度，砂輪修整(2) (2) 磨削速度磨削速度(3) (3) 磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)磨削徑向進(jìn)給

42、量與光磨次數(shù)(4) (4) 工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量(5) (5) 冷卻潤滑液冷卻潤滑液5.5.影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(1)(1)表面層的加工硬化表面層的加工硬化 1) 1)加工硬化產(chǎn)生機(jī)理及衡量指標(biāo)加工硬化產(chǎn)生機(jī)理及衡量指標(biāo)加工硬化也稱為冷作硬化加工硬化也稱為冷作硬化，指工件表層金屬受，指工件表層金屬受到切削力作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈塑性變形，使金屬的到切削力作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈塑性變形，使金屬的晶格被拉長、扭曲、破壞而引起表面硬度提高晶格被拉長、扭曲、破壞而引起表面硬度提高，塑性降低，物理力學(xué)性能發(fā)生變化。，塑性降低，物理力學(xué)性能發(fā)生變化。機(jī)械

43、加工中產(chǎn)生的切削熱在一定條件下會使金機(jī)械加工中產(chǎn)生的切削熱在一定條件下會使金屬在塑性變形中產(chǎn)生回復(fù)現(xiàn)象。屬在塑性變形中產(chǎn)生回復(fù)現(xiàn)象。衡量加工硬化的指標(biāo)有下列三項(xiàng)：衡量加工硬化的指標(biāo)有下列三項(xiàng)： 表面層顯微硬度表面層顯微硬度HVHV 硬化層深度硬化層深度h h 硬化程度硬化程度N N。 5.5.影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(1)(1)表面層的加工硬化表面層的加工硬化 2) 2)表面層加工硬化影響因素表面層加工硬化影響因素切削力愈大，塑性變形愈大，硬化程度愈大，切削力愈大，塑性變形愈大，硬化程度愈大，硬化層深度也愈大。硬化層深度也愈大。切削溫度越高，軟化作用增大，使得冷作硬

44、化切削溫度越高，軟化作用增大，使得冷作硬化作用減小。作用減小。當(dāng)形變速度很快當(dāng)形變速度很快( (即切削速度很高即切削速度很高) )時(shí)，塑性變時(shí)，塑性變形可能跟不上，這樣塑性變形將不充分，因此形可能跟不上，這樣塑性變形將不充分，因此硬化層深度和硬化程度都減小硬化層深度和硬化程度都減小. . 5.5.影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(2)(2)表面層金相組織變化表面層金相組織變化 1) 1)金相組織變化與磨削燒傷的產(chǎn)生金相組織變化與磨削燒傷的產(chǎn)生工件加工的鄰近區(qū)域產(chǎn)生的溫升超過臨界點(diǎn)時(shí)工件加工的鄰近區(qū)域產(chǎn)生的溫升超過臨界點(diǎn)時(shí), ,金相組織會發(fā)生變化。如磨削切削熱比其他金相組織會

45、發(fā)生變化。如磨削切削熱比其他方法大幾十倍方法大幾十倍, ,容易產(chǎn)生金相組織變化容易產(chǎn)生金相組織變化: : 工件表面溫度超過相變工件表面溫度超過相變A AC3C3, , 發(fā)生發(fā)生M,M,若無冷若無冷卻液卻液, ,表面硬度下降表面硬度下降, ,表層退火表層退火, ,稱為退火燒傷稱為退火燒傷; ; 工件表面溫度超過相變工件表面溫度超過相變A AC3C3, , 發(fā)生發(fā)生M,M,若有充若有充分冷卻分冷卻, ,表層形成二次淬火表層形成二次淬火M M, ,稱為淬火燒傷稱為淬火燒傷; ; 工件表面溫度未超過相變工件表面溫度未超過相變A AC3C3, , 但超過但超過MsMs轉(zhuǎn)變溫轉(zhuǎn)變溫度，則轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹎?，則

46、轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹎? /索氏體索氏體, ,回火燒傷?；鼗馃齻?.5.影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(2)(2)表面層金相組織變化表面層金相組織變化 2) 2)影響磨削燒傷的因素影響磨削燒傷的因素 磨削用量磨削用量 磨削深度磨削深度磨削深度增加時(shí)，工件表面溫磨削深度增加時(shí)，工件表面溫度和表層下溫度隨之升高，燒傷會加重。度和表層下溫度隨之升高，燒傷會加重。工件縱向進(jìn)給量越大，磨削區(qū)表面溫度越低，工件縱向進(jìn)給量越大，磨削區(qū)表面溫度越低，磨削燒傷越輕。磨削燒傷越輕。工件速度增大時(shí)，磨削區(qū)溫度會上升，但熱作工件速度增大時(shí)，磨削區(qū)溫度會上升，但熱作用時(shí)間卻減少。用時(shí)間卻減少。 工件材料工

47、件材料工件材料對磨削區(qū)溫度的影響主要取決于它的工件材料對磨削區(qū)溫度的影響主要取決于它的硬度、強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)熱系數(shù)。硬度、強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)熱系數(shù)。5.5.影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(2)(2)表面層金相組織變化表面層金相組織變化 2) 2)影響磨削燒傷的因素影響磨削燒傷的因素砂輪選擇砂輪選擇硬度太高，自銳性不好，使磨削硬度太高，自銳性不好，使磨削力增大，溫度升高，容易產(chǎn)生燒傷。力增大，溫度升高，容易產(chǎn)生燒傷。砂輪結(jié)合劑若具有一定彈性，如樹脂、橡膠等砂輪結(jié)合劑若具有一定彈性，如樹脂、橡膠等，砂輪磨粒能產(chǎn)生一定彈性退讓，避免燒傷。，砂輪磨粒能產(chǎn)生一定彈性退讓，避免燒傷。選用粗

48、粒度砂輪磨削，不容易產(chǎn)生燒傷。選用粗粒度砂輪磨削，不容易產(chǎn)生燒傷。冷卻條件冷卻條件采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。一般冷卻方法免燒傷。一般冷卻方法 效果差，切削液進(jìn)不了效果差，切削液進(jìn)不了 磨削區(qū)磨削區(qū)AB(AB(圖圖) )。有效冷。有效冷 卻方法是內(nèi)冷法。卻方法是內(nèi)冷法。5. 5. 影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素(3)(3)表面層的殘余應(yīng)力及裂紋表面層的殘余應(yīng)力及裂紋 1) 1)表面殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因表面殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因在沒有外力情況下，工件表面層及其與基體材在沒有外力情況下，工件表面層及其與基體材料的交界處所產(chǎn)生的互相平衡應(yīng)力稱為表面層料

49、的交界處所產(chǎn)生的互相平衡應(yīng)力稱為表面層殘余應(yīng)力。有以下三種原因。殘余應(yīng)力。有以下三種原因。冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力；冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力；熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力；熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力；金相組織變化引起的殘余應(yīng)力。金相組織變化引起的殘余應(yīng)力。 2) 2)裂紋產(chǎn)生原因：裂紋產(chǎn)生原因：殘余拉壓力是由加熱引起，當(dāng)出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力殘余拉壓力是由加熱引起，當(dāng)出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力超過工件材料的強(qiáng)度極限時(shí)，工作表面就會超過工件材料的強(qiáng)度極限時(shí)，工作表面就會 出現(xiàn)裂紋，當(dāng)燒傷嚴(yán)重時(shí)表面就會出現(xiàn)裂紋。出現(xiàn)裂紋，當(dāng)燒傷嚴(yán)重時(shí)表面就會出現(xiàn)裂紋。5. 5. 影響表面物理力學(xué)性能的因素影響表面物理力學(xué)性能的因素

50、(3)(3)表面層的殘余應(yīng)力及裂紋表面層的殘余應(yīng)力及裂紋 3) 3)影響表面殘余應(yīng)力及磨削裂紋的主要因素影響表面殘余應(yīng)力及磨削裂紋的主要因素若切削熱不高，表面層以冷塑性變形為主，則若切削熱不高，表面層以冷塑性變形為主，則此時(shí)表面層中將產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。此時(shí)表面層中將產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。 磨削時(shí)，熱態(tài)塑性變形和相變卻占主導(dǎo)地位磨削時(shí)，熱態(tài)塑性變形和相變卻占主導(dǎo)地位。影響磨削裂紋因素許多與磨削燒傷相同：。影響磨削裂紋因素許多與磨削燒傷相同：磨削用量是影響磨削裂紋的首要因素。磨削用量是影響磨削裂紋的首要因素。 提高工件速度可減小殘余拉壓力，提高工件速度可減小殘余拉壓力，( (圖圖2-51)2-51)。 減

51、小磨削深度可減小殘余應(yīng)力，減小磨削深度可減小殘余應(yīng)力，( (圖圖2-52)2-52)。 降低砂輪速度得到殘余壓應(yīng)力降低砂輪速度得到殘余壓應(yīng)力( (圖圖2-53)2-53)。 其次，工件材料和熱處理方法也有一定影響。其次，工件材料和熱處理方法也有一定影響。 2.2.2 2.2.2 機(jī)械加工表面層質(zhì)量機(jī)械加工表面層質(zhì)量6. 6. 表面粗糙度的獲得方法表面粗糙度的獲得方法 要達(dá)到規(guī)定的表面粗糙度，首先要確定加工方要達(dá)到規(guī)定的表面粗糙度，首先要確定加工方法，各種典型的加工方法所能達(dá)到的表面粗法，各種典型的加工方法所能達(dá)到的表面粗 糙度見表糙度見表2-52-5。 其次，要制訂適當(dāng)?shù)墓に嚶肪€來逐步減小表面

52、其次，要制訂適當(dāng)?shù)墓に嚶肪€來逐步減小表面破壞層和減小表面粗糙度。例如，對于要求表破壞層和減小表面粗糙度。例如，對于要求表面粗糙度為面粗糙度為R Ra0.1a0.10.05m0.05m的軸，不是單純靠的軸，不是單純靠精研一道工序就能獲得的。精研一道工序就能獲得的。2.3 2.3 機(jī)械加工路線機(jī)械加工路線2.3.1 2.3.1 加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇 1.1.加工經(jīng)濟(jì)精度加工經(jīng)濟(jì)精度 正常加工條件下，即：使用符合質(zhì)量標(biāo)正常加工條件下，即：使用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人、不延準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人、不延長加工時(shí)間，一種加

53、工方法所能保證的加工精度范圍，長加工時(shí)間，一種加工方法所能保證的加工精度范圍，稱為加工經(jīng)濟(jì)精度。左圖示出稱為加工經(jīng)濟(jì)精度。左圖示出ABAB段就是經(jīng)濟(jì)精度范圍。段就是經(jīng)濟(jì)精度范圍。2.2.加工精度與成本的關(guān)系加工精度與成本的關(guān)系 加工誤差和加工成本是成反比例關(guān)系加工誤差和加工成本是成反比例關(guān)系 2.3 2.3 機(jī)械加工路線機(jī)械加工路線2.3.22.3.2 典型表面的加工路線典型表面的加工路線 熟悉一些較成熟的加工路線對工藝規(guī)程編制有熟悉一些較成熟的加工路線對工藝規(guī)程編制有指導(dǎo)作用。加工路線是根據(jù)典型表面的精度要指導(dǎo)作用。加工路線是根據(jù)典型表面的精度要求選擇一種最終的加工方法，然后輔以先導(dǎo)工求選擇

54、一種最終的加工方法，然后輔以先導(dǎo)工序的預(yù)加工方法組成的。序的預(yù)加工方法組成的。2.3.2.12.3.2.1外圓表面的加工路線外圓表面的加工路線 零件的外圓表面采用四條基本加工路線零件的外圓表面采用四條基本加工路線：1. 1. 粗車粗車半精車半精車精車：加工精度精車：加工精度IT7IT7，表面表面粗糙度等于或大于粗糙度等于或大于R Ra0.8ma0.8m外圓表面。外圓表面。2. 2. 粗車粗車半精車半精車粗磨粗磨精磨：對于黑色金屬精磨：對于黑色金屬，特別是對半精車后有淬火要求，加工精度，特別是對半精車后有淬火要求，加工精度IT6IT6，表面粗糙度表面粗糙度R Ra0.16m a0.16m 外圓表

55、面。外圓表面。2.3.2 2.3.2 典型表面的加工路線典型表面的加工路線2.3.2.1 2.3.2.1 外圓表面的加工路線外圓表面的加工路線 3. 3. 粗車粗車半精車半精車精車精車金剛石車：適用于有金剛石車：適用于有色金屬，不宜采用磨削加工的外圓表面。色金屬，不宜采用磨削加工的外圓表面。金剛石車是在精密車床上用金剛石車刀進(jìn)行車金剛石車是在精密車床上用金剛石車刀進(jìn)行車削，精密車床的主運(yùn)動系統(tǒng)多采用液體靜壓軸削，精密車床的主運(yùn)動系統(tǒng)多采用液體靜壓軸承或空氣靜壓軸承，送進(jìn)運(yùn)動系統(tǒng)多采用液體承或空氣靜壓軸承，送進(jìn)運(yùn)動系統(tǒng)多采用液體靜壓導(dǎo)軌或空氣靜壓導(dǎo)軌，因而主運(yùn)動平穩(wěn)，靜壓導(dǎo)軌或空氣靜壓導(dǎo)軌，因而

56、主運(yùn)動平穩(wěn)，送進(jìn)運(yùn)動比較均勻，少爬行，可以有比較高的送進(jìn)運(yùn)動比較均勻，少爬行，可以有比較高的加工精度和比較細(xì)的表面粗糙度。目前，這種加工精度和比較細(xì)的表面粗糙度。目前，這種 工方法已有用于尺寸精度為工方法已有用于尺寸精度為0.10.1mm數(shù)量級和表數(shù)量級和表面粗糙度為面粗糙度為R Ra0.01ma0.01m數(shù)量級的超精切削加工數(shù)量級的超精切削加工之中。之中。2.3.2.1 2.3.2.1 外圓表面的加工路線外圓表面的加工路線 4. 4. 粗車粗車半精車半精車粗磨粗磨精磨精磨研磨、超精加研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨或拋光：這是在前面加工工、砂帶磨、鏡面磨或拋光：這是在前面加工路線路線2 2的基

57、礎(chǔ)上又加進(jìn)研磨、超精加工、砂帶的基礎(chǔ)上又加進(jìn)研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨或拋光等精密、超精密加工或光整磨、鏡面磨或拋光等精密、超精密加工或光整加工工序。這些加工方法多以減小表面粗糙度加工工序。這些加工方法多以減小表面粗糙度、提高尺寸精度、形狀和位置精度為主要目的、提高尺寸精度、形狀和位置精度為主要目的，有些加工方法，如拋光、砂帶磨等則以減小，有些加工方法，如拋光、砂帶磨等則以減小表面粗糙度為主。表面粗糙度為主。 超精密磨削加工超精密磨削加工是指工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，用細(xì)是指工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，用細(xì)磨粒油石作高頻短幅震動和送進(jìn)運(yùn)動，以很小磨粒油石作高頻短幅震動和送進(jìn)運(yùn)動，以很小壓力對工件表面進(jìn)行加工方法

58、壓力對工件表面進(jìn)行加工方法（圖（圖1-131-13）。 表面粗糙度可以降到表面粗糙度表面粗糙度可以降到表面粗糙度R Ra0.06ma0.06m2.3.2.1 2.3.2.1 外圓表面的加工路線外圓表面的加工路線 砂帶磨削是以粘滿砂粒砂帶磨削是以粘滿砂粒 的砂帶高速旋轉(zhuǎn)，工件的砂帶高速旋轉(zhuǎn)，工件 緩慢轉(zhuǎn)動并作送進(jìn)運(yùn)動緩慢轉(zhuǎn)動并作送進(jìn)運(yùn)動 表面粗糙度表面粗糙度R Ra0.02ma0.02m。 2.3.2 2.3.2 典型表面的加工路線典型表面的加工路線2.3.2.22.3.2.2內(nèi)孔內(nèi)孔( (內(nèi)圓內(nèi)圓) )的加工路線的加工路線 孔加工采用四條基本加工路線：孔加工采用四條基本加工路線： 1. 1.

59、鉆鉆粗拉粗拉精拉：多用于大批量生產(chǎn)盤套類精拉：多用于大批量生產(chǎn)盤套類零件的圓孔、單鍵孔和花鍵孔加工，加工質(zhì)量零件的圓孔、單鍵孔和花鍵孔加工，加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高。穩(wěn)定，生產(chǎn)率高。2. 2. 鉆鉆擴(kuò)擴(kuò)鉸鉸手鉸：是一條應(yīng)用最廣泛的孔手鉸：是一條應(yīng)用最廣泛的孔加工路線，多用于中、小孔加工，其中加工路線，多用于中、小孔加工，其中擴(kuò)孔有擴(kuò)孔有糾正位置精度的能力，鉸孔只能保證尺寸、形糾正位置精度的能力，鉸孔只能保證尺寸、形狀精度和減小孔的表面粗糙度，不能糾正位置狀精度和減小孔的表面粗糙度，不能糾正位置精度，精度，當(dāng)孔的尺寸精度、形狀精度要求比較高當(dāng)孔的尺寸精度、形狀精度要求比較高，表面粗糙度要求比較細(xì)時(shí)

60、，可安排一次手鉸，表面粗糙度要求比較細(xì)時(shí)，可安排一次手鉸。有時(shí)用端面鉸刀手鉸，可用來糾正孔的軸心。有時(shí)用端面鉸刀手鉸，可用來糾正孔的軸心線與端面的之間的垂直度誤差。線與端面的之間的垂直度誤差。2.3.2.2 2.3.2.2 內(nèi)孔內(nèi)孔( (內(nèi)圓內(nèi)圓) )的加工路線的加工路線 孔加工采用四條基本加工路線：孔加工采用四條基本加工路線： 3.3. 鉆鉆粗鏜粗鏜半精鏜半精鏜精鏜精鏜浮動鏜或金剛鏜：浮動鏜或金剛鏜：(1)(1)單件小批量生產(chǎn)中的箱體孔系加工單件小批量生產(chǎn)中的箱體孔系加工; ;(2)(2)位置精度要求高的孔系加工位置精度要求高的孔系加工; ;(3)(3)直徑比較大的孔直徑比較大的孔, ,如直