機械加工工藝基礎培訓

關于機械加工工藝基礎培訓第一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日材料成形工藝基礎：

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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工藝性。第二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日第一章.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(jié)構(gòu)工藝性第六章.數(shù)控加工技術索引第三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第一章

切削加工的基礎知識返回索引第四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日1.1鉗工與機械加工鉗工：通過工人手持工具進行切削加工。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。第五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.零件表面質(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。第六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.1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。第七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.1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、IT0、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。第八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.1.1尺寸精度Φ250-0.04

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。第九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.1.2形狀精度

Φ25軸加工后可能產(chǎn)生的形狀誤差0－0.013第十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.1.2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）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。第十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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第十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日精度等級尺寸精度范圍Ra值范圍（μm）相應的加工方法低精度IT13～IT1125～12.5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～IT71.6～0.8精車、精鏜、精銑、精刨、粗磨、粗鉸等高精度IT7～IT60.8～0.2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第十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2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。

第十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2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。第十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2表面粗糙度

評定參數(shù)：常用的是輪廓算術平均偏差Ra第十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2表面粗糙度Rah1h2h3…h(huán)n第十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2表面粗糙度國家標準規(guī)定：表面粗糙度分為14個等級，分別用表示，數(shù)字越大，表面越粗糙。表面粗糙度符號上的數(shù)值Ra,單位是微米（μm）。第十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.2表面粗糙度

表面粗糙度符號的意義及應用

符號

符號說明

意義及應用基本符號單獨使用無意義基本符號上加一短劃線表示表面粗糙度是用去除法獲得基本符號內(nèi)加一小圓表示表面粗糙度是用不去除材料的方法獲得

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3.2μm第十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.3常見加工方法的Ra表面特征加工方法Ra(微米)表面特征粗車粗鏜50

可見明顯刀痕粗銑粗刨25

可見刀痕鉆孔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第二十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2.4零件的加工精度與表面粗糙度的關系精度：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。實例：各種機床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度不高。零件的加工精度與表面粗糙度的關系如何？提問第二十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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3.切削運動與切削用量第二十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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3.1切削運動第二十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1切削運動機床名稱主運動進給運動臥式車床工件旋轉(zhuǎn)運動車刀縱向、橫向、斜向直線移動鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)運動鉆頭軸向移動臥銑、立銑銑刀旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工件往復移動，砂輪橫向、垂向移動機床的切削運動第二十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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ap表示，單位為mm，如下圖：第二十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日車削切削速度、背吃刀量的計算V:切削速度d:工件直徑n:工件轉(zhuǎn)速背吃刀量：切削速度：dmax:待加工表面直徑dmin:已加工表面直徑ap:背吃刀量第二十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.3切削用量的合理選擇問題(1)粗加工按ap－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ap

b、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－ap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ap第二十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

4.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；第二十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日碳素工具鋼：如T7、T8、T9…T13等。適合于制造簡單的手工工具，如銼刀、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；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；硬質(zhì)合金：成分由WC、TiC和Co組成，采用燒結(jié)方法獲得4.1.1常用的刀具材料第二十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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。第三十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日其它刀具材料

陶瓷：常用的刀具陶瓷有兩種：Al2O3基陶瓷和Si3N4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(zhuǎn)變而成第三十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日種類硬度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(jié)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第三十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

各種多齒刀具或復雜刀具，就其一個刀齒而言，都相當于一把車刀。車刀分為切削部分和夾持部分，切削部分由三個刀面組成：前刀面、主后刀面、副后刀面。前刀面和主后刀面的交線叫主切削刃前刀面和副后刀面的交線叫副切削刃兩條切削刃的交點叫刀尖，但刀尖并非絕對尖銳

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。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：通過主切削刃上的某一點，與主切削刃在基面上的投影垂直的平面4.2刀具的幾何角度(車刀的基本形狀)第三十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日前角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λs4.2.1車刀的幾何角度第三十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.2.2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。第三十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.2.3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。

第三十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.2.4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。

第三十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.3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。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，精加工取正值第三十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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麻花鉆的基本形狀第三十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日螺旋角β：刃帶切線與鉆頭軸線的夾角,一般β=18-30度；前角：γ。后角：αf頂角2Φ：

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第四十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日砂輪：是磨削加工的刀具，它是由磨料和結(jié)合劑燒結(jié)而成的。磨料：磨料是砂輪的主要組成因素，擔負切削作用，所以磨料有很高的硬度。粒度：是指磨料顆粒的大小。結(jié)合劑：結(jié)合劑起粘結(jié)磨粒的作用。硬度：指砂輪上的磨粒脫落的難以程度。4.5砂輪的材料及形狀第四十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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第四十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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PSX1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、代號及用途第四十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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。第四十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日刀具使用磨鈍刃磨刀具包括：三種磨損形式與三個磨損階段5.1刀具的使用過程第四十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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.金屬的切削過程第四十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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。6.1金屬的切屑類型第四十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

6.2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。第四十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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(gòu)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。第四十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.3切削力Fy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Fx3.徑向力Fy第五十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.3切削力主偏角影響徑向力的分配：第五十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

6.4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。第五十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.5降低切削溫度的措施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。第五十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第八章

零件表面的加工方案

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。第五十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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。第五十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第八章

零件表面的加工方案9、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：γo=10αo=8°κγ=60°κγ?=10°λs=4°

(2)切斷刀：γo=10°αo=6°κγ=90°κγ?=2°λs=0°11、車削外圓時，工件轉(zhuǎn)速n＝360r/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？第五十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第二章

金屬切削機床返回索引第五十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

1、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。

按加工性質(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。機床的型號：如：C6136表示…第五十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日2、機床的基本結(jié)構(gòu)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(gòu)件；6.機床動力部件：為機床提供動力。第五十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3、機床的傳動

機床的傳動有機械、液壓、氣動、電氣等多種形勢，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第六十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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。第六十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1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=(d1/d2)ε=(n2/n1)ε式中：d1—主動皮帶輪的直徑d2—被動皮帶輪的直徑

n1—主動皮帶輪的轉(zhuǎn)速n2—被動皮帶輪的轉(zhuǎn)速

ε—滑動系數(shù)，約為0.98第六十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.2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：z1和n1分別為主動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速

z2和n2分別為被動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速傳動比i=(z1/z2)=(n2/n1)

第六十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.3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(jié)構(gòu)緊湊。其缺點是傳動效率低，并需要良好的潤滑條件

第六十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.4齒輪、齒條傳動

齒輪齒條傳動機構(gòu)可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動（當齒輪為主動輪時），也可將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)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。

第六十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.5絲桿、螺母傳動

絲桿、螺母傳動可使旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，例如在車床上車螺紋時，絲桿旋轉(zhuǎn)，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。

第六十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4、機床的變速機構(gòu)

在一般的通用機床上通過變速機構(gòu)實現(xiàn)接近理想值的切削速度。變換機床轉(zhuǎn)速的主要裝置是機床的齒輪箱，齒輪箱變速機構(gòu)的形式多樣，最常見的為滑動齒輪變速機構(gòu)和離合器式齒輪變速機構(gòu)第六十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.1滑動齒輪變速機構(gòu)

帶長鍵的從動軸Ⅱ上裝有滑動齒輪z2,z4,z6,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z1,z3,z5相嚙合，其傳動比

i1=z1/z2

i2=z3/z4i3=z5/z6

軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速分別為：n2=i1n1或n2=i2n1或

n2=i3n1

（式中n1為軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速,n2為軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速）

第六十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.2離合器式齒輪變速機構(gòu)

從動軸Ⅱ兩端空套有齒輪z2和z4，它們分別與固定在主動軸Ⅰ上的齒輪z1和z3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z2嚙合或爪2與齒輪z4嚙合，這樣軸Ⅱ可得到兩種不同的轉(zhuǎn)速，其傳動比是：i1=z1/z2

i2=z3/z4第六十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日5、車床的基本結(jié)構(gòu)主電機及變速機構(gòu)掛輪箱床頭箱進給箱卡盤中心架溜板箱尾架絲桿光桿第七十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日5.1車床的主傳動第七十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日車削的進給量如果工件的轉(zhuǎn)速加快，進給量是否會變化？答：所謂進給量，是指主軸轉(zhuǎn)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。第七十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日5.1.1車床的傳動框圖第七十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

5.2車削的加工范圍

車削是以加工回轉(zhuǎn)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。第七十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

5.3車削的工藝特點粗加工：經(jīng)濟精度可達到IT10，表面粗糙度在25-12.5之間;

精加工：經(jīng)濟精度可達IT7左右，表面粗糙度之間。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(zhuǎn)的內(nèi)外回轉(zhuǎn)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）第七十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6銑削加工主軸箱主軸橫溜板工作臺升降臺底座6.1立式銑床的基本結(jié)構(gòu)第七十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.2銑削的主要加工范圍第七十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.3銑床的分度加工功能分度頭手柄工件銑刀卡盤尾架扇形夾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(zhuǎn)40圈，卡盤或工件轉(zhuǎn)1圈。2.孔圈和扇形夾的張開角度用于非整數(shù)圈的定位孔圈第七十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日問題：今欲在銑床上加工一個12等分的零件，分度手柄應轉(zhuǎn)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(zhuǎn)一圈的同時，主軸(工件)轉(zhuǎn)動了1/40轉(zhuǎn)即

設工件等分數(shù)為Z，則每次分度時，工件應轉(zhuǎn)過1/Z，因此手柄轉(zhuǎn)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6.3銑床的分度加工功能第七十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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FFVV第八十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日齒輪的種類和用途第八十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日6.5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(zhuǎn)，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(zhuǎn)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)。第八十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日7.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(jié)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第八十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日7.1

牛頭刨床的擺桿機構(gòu)牛頭刨床的擺桿機構(gòu)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(gòu)的特點：返回行程比工作行程時間快。第八十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日7.2刨削加工的范圍第八十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1插削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(zhuǎn)的運動，滑枕做上下往復運動。第八十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日7.3插削主要加工范圍第八十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日7.4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)。第八十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日8.鉆削加工

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。第八十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日鉆削加工的范圍第九十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

8.1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(jié)構(gòu)與麻花鉆相似，但切削刃有34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IT10IT9，表面粗糙度Ra值可達6.33.2m。擴孔可作為終加工，也可作為鉸孔前的預加工。

第九十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日8.2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612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IT8IT6，表面粗糙度Ra值達1.60.4m。手鉸孔時，用鉸桿轉(zhuǎn)動鉸刀并輕壓進給(圖b)。鉸刀不能倒轉(zhuǎn)，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。第九十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。8.3鏜削加工第九十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日8.4鏜孔加工的工藝特點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IT8IT7，表面粗糙度值一般為1.6～0.8m。3.鏜孔可以校正孔原有的軸線偏差或位置偏差。鏜刀的形狀第九十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日8.5鉆削的工藝特點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(cè)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.切削熱不容易傳散，切削液難以傳到切削區(qū)。限制切削速度的提高第九十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日9.磨削加工磨削加工的機床是磨床，刀具是砂輪磨削加工可以磨削外圓、孔和平面，磨削加工的夾具通常有電磁吸盤、三爪卡盤、頂尖等右圖是磨床的液壓傳動原理圖第九十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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(jié)構(gòu)上經(jīng)過一次重大改進)。

9.1磨床類型第九十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日9.2磨削的工藝特點1.磨削的精度高，IT6-IT5，粗糙度低，，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。第九十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日10.齒輪加工概述

齒輪應用廣泛。常見的有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸桿蝸輪等。其中以漸開線圓柱齒輪應用最廣。圓柱齒輪中，齒向平行于軸線的稱直齒輪；齒向呈螺旋線形狀的稱斜齒輪。其齒廓曲線通常采用漸開線。為了保證齒輪的傳動質(zhì)量，對齒輪加工提出下列要求：

(1)傳動運動的準確性為保證齒輪傳動速比的準確性，應要求齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差不超過允許值。為此，在齒輪加工中，分齒應均勻。

(2)傳動的平穩(wěn)性所謂傳動平穩(wěn)，是指振動和噪音小，沖擊要小。因此，應限制局部齒形的制造誤差，以限制瞬時速比的變動量。

(3)載荷分布的均勻性為避免造成齒面應力集中，局部磨損，影響使用壽命。第九十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

(4)齒側(cè)間隙指齒輪副在工作狀態(tài)下，非工作齒面間應有一定的間隙，以補償齒輪的加工和安裝誤差，補償熱變形，保證齒輪能自由回轉(zhuǎn)和貯存潤滑油。齒側(cè)間隙是由工作條件確定的。制造時，通過控制齒輪齒厚來獲得。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(GBl0095一88)，精度由高至低依次為112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。第一百頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日10.1齒輪加工之銑齒輪

銑齒通常是利用成型刀具（如齒輪銑刀）以及分度盤來進行加工。通過銑削加工的齒輪通常精度不高，這是由于分度盤的精度不高導致的。銑齒適用于加工單件小批量低精度的齒輪。通常銑齒成本較低，生產(chǎn)率較低。

圖為在臥式萬能銑床上銑直齒輪的示意圖。齒坯安裝在銑床的分度頭上，銑刀旋轉(zhuǎn)作主運動，工作臺帶動齒坯作直線進給運動。每銑完一個齒槽后，工件退回，進行分度，再銑下一個齒槽。重復進行上述過程，直至銑出全部齒面為止。第一百零一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日10.2齒輪加工之插齒原理和插齒

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(zhuǎn)，插齒刀同時再做上下往復運動，可在工件上插出齒輪來。插齒過程中：插齒刀與工件之間必須維持嚴格的嚙合關系，這種運動稱為分齒運動第一百零二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日齒輪加工之插齒原理和插齒

插齒運動的主運動是刀具的上下往復運動，進給運動包括分齒運動（展成運動）、徑向進給運動，讓刀運動。讓刀運動的作用是：避免刀具在返回時，刀齒的后刀面與工件發(fā)生摩擦。第一百零三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日10.3齒輪加工之滾齒原理和滾齒

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(zhuǎn)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。第一百零四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日齒輪加工之滾齒原理和滾齒

主運動即滾刀的旋轉(zhuǎn)運動，展成運動即滾刀與齒坯之間的嚙合運動，兩者應準確地保持齒輪嚙合傳動比關系。設滾刃的頭數(shù)為K(通常K=1)，被加工齒輪的齒數(shù)為Z，則滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，齒坯應沿嚙合運動方向轉(zhuǎn)K個齒，即轉(zhuǎn)K／Z轉(zhuǎn)。垂直進給運動為了切出整個齒寬上的齒形，滾刀須沿齒坯軸線方向作連續(xù)進給運動。第一百零五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第八章

零件表面的加工方案復習思考題車床適合加工何種表面？為什么？用標準麻花鉆鉆孔，為什么精度低且表面粗糙？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？鏜孔和鉆孔、擴孔和鉸孔比較，有何特點？鏜床鏜孔與車床鏜孔有何不同，各適用于什么場合？一般情況下，刨削的生產(chǎn)率為什么比銑削低？按加工原理的不同，齒輪齒形加工可以分為哪兩大類？第一百零六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第八章

零件表面的加工方案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？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？插齒和滾齒各適合于加工何種齒輪？磨削為什么能達到較高的精度和較小的表面粗糙度？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？第一百零七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第三章

機械加工工藝過程返回索引第一百零八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日1.下料2.粗車3.焊接4.精車5.磨削6.鉆孔生產(chǎn)過程中，直接改變毛坯形狀、尺寸和性能，使之變?yōu)楹细窳慵倪^程，稱為工藝過程。工藝過程由很多工序組成。工序是指在一個工作地點對一個或一組工件所連續(xù)完成的部分工藝過程。例：第一百零九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日1.生產(chǎn)類型

按產(chǎn)量劃分：

第一百一十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日1.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)類型來進行第一百一十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日單件小批批量生產(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)類型的要求和特征第一百一十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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。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。第一百一十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.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。

第一百一十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1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。第一百一十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.1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。第一百一十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日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(gòu)。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。第一百一十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.2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(gòu)；4、工件；5、鉆套；6、夾具體第一百一十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日3.3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(gòu)來控制移動的距離（即工件上兩孔的距離）。

1、導軌；2、定程板第一百一十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.工藝規(guī)程的擬定A.工藝分析檢查圖紙做出修改審查材料審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性下一步…B.毛坯的選擇及加工余量的確定第一百二十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

4.1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。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。第一百二十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.2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第一百二十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日完全定位和不完全定位實際生產(chǎn)過程中六點有時并不完全定位加工溝槽，六點完全定位第一百二十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.3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。第一百二十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.3工件的基準設計基準：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。孔5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。第一百二十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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

第一百二十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.3.1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。第一百二十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.3.2定位基準的選擇粗基準：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。

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第一百二十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日粗基準的選擇原則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。

第一百二十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日粗基準的選擇原則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。第一百三十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日粗基準的選擇原則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。第一百三十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日精基準的選擇原則

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

第一百三十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日第一百三十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日精基準的選擇原則

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。第一百三十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日精基準的選擇原則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。第一百三十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日精基準的選擇原則4、自為基準原則：以加工表面自身作為定位基準。

總之，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(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等技術經(jīng)濟原則。第一百三十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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

第一百三十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。第一百三十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日A.臺階軸類零件：

第一百三十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。第一百四十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。第一百四十一頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。

第一百四十二頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。第一百四十三頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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”

第一百四十四頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4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。第一百四十五頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日4.4工藝路線的制定(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。

第一百四十六頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日5.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。第一百四十七頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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。第一百四十八頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

機械加工工序卡片

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。

第一百四十九頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

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。

第一百五十頁，共三百一十九頁，2022年，8月28日

第八章