機械制造基礎(chǔ) 課件 王昭勇 第6-8章 機械加工技術(shù)選用、機械制造工藝編制、機械制造工藝編制

機械制造基礎(chǔ)機械加工技術(shù)選用單元三第六章

常用機械加工技術(shù)本章知識思維導(dǎo)圖第一節(jié)

車削加工01車床的組成圖6-1臥式車床

1—主軸箱2—刀架3—尾座4—床身5、9—床腿6—光杠

7—絲杠8—溜板箱10—進給箱11—交換齒輪變速機構(gòu)01車床的組成(一)主軸箱

(二)刀架

(1)大拖板它與溜板箱連接，可帶動車刀沿床身導(dǎo)軌做縱向移動。

(2)中拖板它可帶動車刀沿大拖板上的導(dǎo)軌做橫向移動。

(3)小拖板它可沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌做短距離移動。

(4)轉(zhuǎn)盤它與中拖板連接，用螺栓緊固。

(5)方刀架它用來安裝車刀，最多可同時裝4把車刀。圖6-2刀架的組成

1—大拖板2—中拖板3—小拖板4—轉(zhuǎn)盤5—方刀架

01車床的組成(三)尾座(四)床腿

(五)床身

(六)光杠

(七)絲杠

(八)溜板箱

(九)進給箱

圖6-3尾座結(jié)構(gòu)

1—尾座體2—底板3—壓板4—調(diào)整螺釘5—頂尖6—套筒鎖緊手柄7—套筒8—絲杠9—螺母10—尾座鎖緊手柄

11—手輪02工件在車床上的裝夾(一)卡盤裝夾1.自定心卡盤裝夾圖6-7自定心卡盤裝夾工件

a)夾持棒料b)正爪支撐內(nèi)孔c)夾持小外圓d)夾持大外圓e)反爪夾持工件02工件在車床上的裝夾(一)卡盤裝夾2.單動卡盤裝夾圖6-8單動卡盤可裝夾工件02工件在車床上的裝夾(二)頂尖裝夾

1.一夾一頂裝夾圖6-9一夾一頂裝夾工件02工件在車床上的裝夾(二)頂尖裝夾

2.兩頂尖裝夾圖6-10兩頂尖裝夾工件

1—前頂尖2—撥盤3—雞心夾

4—尾座頂尖5—尾座套筒6—尾座

02工件在車床上的裝夾(三)中心架和跟刀架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

1.中心架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

(1)中心架結(jié)構(gòu)如圖6-11a所示中心架主要由架座、架蓋、支承爪和緊固螺釘?shù)冉M成。圖6-11中心架和跟刀架結(jié)構(gòu)

a)中心架b)跟刀架

1—架座2—架蓋3—支承爪4—緊固螺釘5—螺母6—旋鈕

02工件在車床上的裝夾(三)中心架和跟刀架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

1.中心架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

(2)中心架的使用中心架使用時，將工件裝夾在兩頂尖上，先在工件支承部位精車一段外圓表面(保證圓度)，再將中心架固定在機床導(dǎo)軌適當(dāng)?shù)奈恢?，然后調(diào)整三個支承爪與工件支承面接觸，使松緊適度。

1)加工細(xì)長階梯軸的外圓，如圖6-12a所示。

2)加工細(xì)長軸或套筒的端面以及端部的內(nèi)孔和螺紋等，可用卡盤夾持工件一端，用中心架支承工件另一端。02工件在車床上的裝夾(三)中心架和跟刀架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

2.跟刀架結(jié)構(gòu)及應(yīng)用圖6-13跟刀架的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

1—工件2—跟刀架3—緊固螺釘(四)心軸裝夾

1.錐度心軸

2.圓柱心軸圖6-14錐度心軸

1—心軸2—工件02工件在車床上的裝夾圖6-15圓柱心軸

1—工件2—心軸3—螺母4—墊圈

3.脹力心軸

圖6-16脹力心軸

1—主軸2—脹力心軸

3—工件4—螺釘5—螺桿

02工件在車床上的裝夾(五)花盤、壓板及螺栓裝夾圖6-17在花盤上裝夾工件

1—平衡塊2—工件3—T形槽

4—螺栓5—壓板6—墊鐵7—花盤02工件在車床上的裝夾(一)常用的車刀圖6-18車刀用途分類

1—直頭車刀2—彎頭車刀3—90°外圓車刀

4—螺紋車刀5—端面車刀6—內(nèi)孔車刀

7—成形車刀8—車槽/切斷刀

03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀1.直頭車刀

2.45°車刀圖6-1975°外圓車刀03車刀和車床加工范圍圖6-2045°右偏車刀(一)常用的車刀3.90°外圓車刀圖6-2190°右外圓車刀

a)90°右外圓粗車刀b)90°右外圓精車刀03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀4.螺紋車刀圖6-22螺紋車刀

a)高速鋼螺紋粗車刀b)高速鋼螺紋精車刀c)硬質(zhì)合金螺紋車刀d)機械夾固內(nèi)螺紋車刀03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀5.端面車刀圖6-23端面車刀03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀6.內(nèi)孔車刀圖6-24內(nèi)孔車刀

a)通孔車刀b)不通孔車刀03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀7.成形車刀圖6-25成形車刀03車刀和車床加工范圍(一)常用的車刀8.車槽/切斷刀圖6-26車槽/切斷刀03車刀和車床加工范圍(二)加工范圍圖6-27車床加工范圍

a)車外圓b)車內(nèi)孔c)車端面d)切斷e)鉆孔f)鉸孔g)車螺紋

h)車圓錐i)車成形面j)鉆中心孔k)滾花l)纏彈簧03車刀和車床加工范圍1.車外圓2.車內(nèi)孔

(1)鉆孔圖6-28在車床上鉆孔03車刀和車床加工范圍(2)擴孔用擴孔鉆或鉆頭擴大孔徑的加工方法稱為擴孔。圖6-31擴孔鉆與擴孔03車刀和車床加工范圍(3)鉸孔鉸孔是在擴孔或半精車孔以后，用鉸刀從孔壁上切除微量金屬層的精加工方法。(4)車孔車孔是用內(nèi)孔車刀對工件已經(jīng)有的孔做進一步的車削加工，目的是擴大孔徑，提高精度，降低表面粗糙度值和糾正原孔的軸線偏斜。圖6-32鉸刀03車刀和車床加工范圍3.車端面、車槽和切斷

(1)車端面車削工件時，往往采用工件的端面作為軸向尺寸的測量基準(zhǔn)，所以端面必須先進行車削。圖6-33車端面

a)45°車刀車端面b)、c)90°右外圓車刀車端面d)90°左外圓車刀車端面03車刀和車床加工范圍(2)車槽在車床上可車外槽、內(nèi)槽與端面槽，如圖6-34所示。圖6-34車槽刀與車槽

a)、b)車外槽c)車內(nèi)槽d)車端面槽03車刀和車床加工范圍(3)切斷切斷與車槽類似。圖6-35切斷03車刀和車床加工范圍4.車圓錐面圖6-36錐孔配合實例03車刀和車床加工范圍4.車圓錐面(1)小拖板轉(zhuǎn)位法小拖板轉(zhuǎn)位法車圓錐面如圖6-37所示，當(dāng)內(nèi)、外圓錐面的圓錐角為α?xí)r，將小拖板扳轉(zhuǎn)α/2即可加工。圖6-37小拖板轉(zhuǎn)位法車圓錐面03車刀和車床加工范圍4.車圓錐面(2)尾座偏移法尾座偏移法車圓錐面如圖6-38所示，這種方法只能用來加工軸類零件或安裝在心軸上的盤套類零件的圓錐面。03車刀和車床加工范圍圖6-38尾座偏移法車圓錐面4.車圓錐面(3)靠模法靠模裝置如圖6-39所示，其底座固定在車床大拖板上，它下面的燕尾導(dǎo)軌與靠模體上的燕尾槽滑動配合。

03車刀和車床加工范圍圖6-39靠模法車圓錐面

1—底座2—靠模板3—絲杠4—滑塊5—靠模體

6、7、11—螺釘8—掛架9—調(diào)節(jié)螺母10—拉桿

4.車圓錐面(4)寬刀法03車刀和車床加工范圍圖6-40寬刀法車圓錐面

5.車成形面

6.螺紋車削

7.滾花

03車刀和車床加工范圍圖6-41滾花

圖6-42滾花刀種類

a)單輪滾花刀b)雙輪滾花刀c)六輪滾花刀04車削加工的工藝特點(二)適合非鐵金屬零件的精加工(三)生產(chǎn)率較高

(四)生產(chǎn)成本低(一)易于保證各加工表面的位置精度

第二節(jié)

銑削加工01銑床的組成圖6-47X6132型萬能升降臺銑床

1—床身2—主軸3—掛架4—橫梁

5—工作臺6—橫向溜板7—升降臺

8—底座9—主電動機

(一)床身(二)主軸(三)刀桿

(四)橫梁

(五)工作臺

(六)橫向溜板(七)升降臺

(八)底座

(九)主電動機01銑床的組成圖6-48主軸

02工件在銑床上的裝夾(一)工件直接裝夾在銑床工作臺1)螺栓要盡量靠近工件，螺栓到工件的距離小于螺栓到墊鐵的距離，這樣可增大夾緊力。

2)裝夾薄壁工件和在懸空部位夾緊時，夾緊力的大小要適當(dāng)，應(yīng)盡可能把懸空處墊實，以免引起工件變形。

3)壓板的夾緊位置要適當(dāng)，應(yīng)盡量靠近加工區(qū)域和工件剛度較好的位置。

4)墊鐵的高度要適當(dāng)，高度要與工件相同或者略高于工件，否則會影響夾緊效果。

5)對于非鐵金屬工件，壓緊力不可太大，最好在壓板和工件夾緊點處墊一層薄銅皮，防止把工件表面壓出痕跡。02工件在銑床上的裝夾圖6-52壓板的使用

a)正確b)錯誤

02工件在銑床上的裝夾(二)工件裝夾在機用虎鉗中1)裝夾工件時，必須將工件的基準(zhǔn)面靠在固定鉗口或鉗身導(dǎo)軌面上。

2)用平行墊鐵調(diào)整工件伸出鉗口的高度，以免銑削破壞鉗口和損壞銑刀。

3)工件應(yīng)盡量裝在鉗口的中間，使工件裝夾穩(wěn)固可靠。

4)用機用虎鉗夾持毛坯工件時，應(yīng)在毛坯面與鉗口之間墊上薄銅皮，以免損壞鉗口。

5)當(dāng)工件兩側(cè)的平行度較差時，應(yīng)將工件的基準(zhǔn)面與固定鉗口貼緊，在活動鉗口與工件之間放置一根圓棒，以保證工件裝夾牢固(圖6-53)。圖6-53用機用虎鉗裝夾工件

02工件在銑床上的裝夾(三)工件裝夾在彎板上圖6-54工件裝夾在彎板上

1—C形夾2—工件3—銑刀4—彎板

02工件在銑床上的裝夾(四)工件裝夾在分度頭上圖6-55

工件裝夾在分度頭上

1—尾座2—工件3—自定心卡盤

4—分度頭5—千斤頂

02工件在銑床上的裝夾(五)工件裝夾在V形塊中圖6-56工件裝夾在V形塊中

02工件在銑床上的裝夾(六)工件裝夾在專用夾具中圖6-57專用夾具

03銑刀和銑床加工范圍(一)銑刀

1.圓柱形銑刀圖6-58圓柱形銑刀

03銑刀和銑床加工范圍2.三面刃銑刀(1)直齒三面刃銑錯齒三面刃銑刀的圓周切削齒的整個圓周，同時參加切削。

(2)錯齒三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀的切削齒是一齒左斜、一齒右斜交錯排列的，從而改善了切削條件，克服了直齒三面刃銑刀的不足。

(3)鑲齒三面刃銑刀鑲齒三面刃銑刀由刀體和切削齒兩部分組成。圖6-59三面刃銑刀

a)直齒三面刃銑刀b)錯齒三面刃銑刀c)鑲齒三面刃銑刀

03銑刀和銑床加工范圍3.立銑刀圖6-60立銑刀03銑刀和銑床加工范圍4.鍵槽銑刀圖6-61鍵槽銑刀03銑刀和銑床加工范圍5.槽銑刀圖6-62槽銑刀03銑刀和銑床加工范圍6.角度銑刀圖6-63角度銑刀

a)單角銑刀b)對稱雙角銑刀c)不對稱雙角銑刀03銑刀和銑床加工范圍7.可轉(zhuǎn)位面銑刀圖6-64可轉(zhuǎn)位面銑刀03銑刀和銑床加工范圍(二)銑床加工范圍圖6-67銑床的典型加工方法

a)銑平面b)銑臺階c)銑鍵槽d)銑T形槽e)銑燕尾槽

f)銑齒形g)銑螺紋h)銑螺旋槽i)銑曲面j)銑型腔圖6-68銑平面的方法

a)周銑b)端銑03銑刀和銑床加工范圍1.銑平面圖6-69銑臺階

a)用一把三面刃銑刀b)用組合三面刃銑刀c)用面銑刀d)用立銑刀

03銑刀和銑床加工范圍2.銑臺階(1)用三面刃銑刀銑臺階因三面刃銑刀的直徑、切削齒尺寸和容屑槽都比較大，所以其刀齒強度和排屑、冷卻效果均較好，生產(chǎn)率較高。

(2)用面銑刀銑臺階一般采用面銑刀銑削寬度較大而深度不大的臺階。

(3)用立銑刀銑臺階主要用立銑刀銑削深度較大的臺階，尤其是內(nèi)臺階。03銑刀和銑床加工范圍3.銑槽

(1)銑直角溝槽通槽和半通槽可在臥式銑床上用三面刃銑刀或槽銑刀進行銑削，也可在立式銑床上用立銑刀銑削，封閉槽可在立式銑床上用鍵槽銑刀銑削。

(2)銑軸上鍵槽通鍵槽和半通鍵槽可在臥式銑床上用三面刃銑刀或槽銑刀進行銑削。

(3)銑特形溝槽以銑T形槽為例，先用三面刃銑刀或立銑刀銑出直槽，然后用T形槽銑刀銑出下部寬槽。04銑削加工的工藝特點1)銑削是使用率僅次于車削的切削加工方法，除加工狹長平面外，其生產(chǎn)率均高于刨削。

2)銑刀種類多，銑床功能強，所以銑削的適用性好，能完成多種表面的加工。

3)銑刀為多刃刀具，銑刀刀齒的切入是斷續(xù)的、帶有周期性的沖擊。

4)由于銑刀刀齒對加工表面的輪番切削，故工作齒數(shù)、切削厚度與切削寬度都隨時在變化，銑削力也在變化，加工出的表面質(zhì)量比車削要差一些。

5)銑刀的容屑與排屑空間較小，排屑困難。第三節(jié)鏜削加工圖6-73TP619型臥式銑鏜床的結(jié)構(gòu)

1—主軸箱2—前立柱3—主軸4—平旋盤

5—工作臺6—上滑座7—下滑座

8—床身9—后支架10—后立柱

01臥式銑鏜床的組成(一)主軸箱

(二)前立柱

(三)主軸

(四)平旋盤

(五)工作臺

(六)上滑座

(七)下滑座

(八)床身

(九)后支架

(十)后立柱02工件在鏜床上的裝夾在鏜床上主要用來加工箱體類零件上的孔或孔系(即同軸、相互平行或垂直的若干個孔)。如果被加工孔的軸線與其底面平行時，應(yīng)在鏜割前的工序中把該平面加工好，鏜削時用作定位基準(zhǔn)，直接將零件用壓板、螺栓固定在工作臺上；如果孔與底平面垂直，則可在工作臺上用彎板(角鐵)裝夾零件。在成批生產(chǎn)中，對孔系的鏜削常將零件裝夾在鏜床夾具內(nèi)加工，以保證孔系的位置精度及提高生產(chǎn)率，此時鏜桿與主軸常采用浮動連接。圖6-74單刃鏜刀的裝夾方式

a)鏜通孔b)鏜不通孔

03鏜刀(一)單刃鏜刀圖6-75雙刃鏜刀的裝夾方式

a)用螺釘夾緊b)用楔塊夾緊

03鏜刀(二)雙刃鏜刀圖6-76浮動鏜刀

03鏜刀(三)浮動鏜刀04鏜床加工范圍(一)單一表面的加工

(1)鏜削直徑不大的孔鏜刀頭用鏜刀桿夾持，鏜刀桿錐柄插入主軸錐孔中啟動機床，工作臺(工件)固定不動，讓主軸做軸向進給運動，如圖6-77a所示。

(2)鏜削深度不大直徑較大的孔將主刀架與鏜刀裝在平旋盤的溜板上，由平旋盤帶動刀架和鏜刀旋轉(zhuǎn)做主運動，在鏜刀切入所需深度后，再讓工作臺帶動零件做縱向進給運動。

(3)鏜削孔邊的端面把刀具裝在平旋盤的刀架上，由平旋盤帶動刀具旋轉(zhuǎn)，同時刀架在溜板的帶動下沿平旋盤徑向進給。04鏜床加工范圍(一)單一表面的加工

(4)鉆孔、擴孔、加工小孔可在主軸錐孔中逐次裝上鉆頭、擴孔鉆及鉸刀，讓主軸旋轉(zhuǎn)并在軸向做進給運動，就可以完成小孔的鉆孔、擴孔、鉸孔等切削加工，如所示。

(5)鏜削螺紋將螺紋鏜刀裝夾在特制的刀架上，由主軸帶動旋轉(zhuǎn)做主運動，工作臺沿床身做進給運動(須刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)、工作臺帶動零件準(zhǔn)確移動一個導(dǎo)程)，便可鏜出螺紋。

(6)用鏜床銑削在鏜床主軸錐孔中裝上立銑刀或面銑刀，就可以對箱體零件側(cè)面上的平面和溝槽進行銑削加工。04鏜床加工范圍(二)孔系的加工

1.鏜削同軸孔系圖6-78鏜削同軸孔系

04鏜床加工范圍(二)孔系的加工

2.鏜削平行孔系

圖6-79鏜削平行孔系

04鏜床加工范圍(二)孔系的加工

3.鏜削垂直孔系

圖6-80鏜削垂直孔系

05鏜削加工工藝特點1)鏜削是孔加工的主要方法之一。

2)鏜床有多個部件能做進給運動，因此其工藝范圍非常廣，能加工形狀多樣、大小不一的各種零件的多種表面，能較方便地實現(xiàn)孔系的加工。

3)鏜孔的尺寸公差等級可達IT10～IT7，表面粗糙度值為Ra6.3～Ra0.8μm。

第四節(jié)

磨削加工圖6-81MA1420H型萬能外圓磨床

1—床身2—主軸箱3—工作臺4—內(nèi)圓磨具5—砂輪架6—尾座7—控制箱

01磨床的組成(一)外圓磨床的組成

01磨床的組成(一)外圓磨床的組成(1)床身它是磨床的基礎(chǔ)件，用來安裝各個部件。

(2)主軸箱它是一個小型主軸箱，在其主軸上安裝卡盤或頂尖用以夾持工件，并帶動工件旋轉(zhuǎn)。

(3)工作臺工作臺由上下兩部分組成，上部相對下部可在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動一定角度，以適應(yīng)磨圓錐度不大的長圓錐面的需要。

(4)內(nèi)圓磨具可以用來磨削內(nèi)圓，使用時將內(nèi)圓磨具翻下，用內(nèi)圓砂輪進行磨削。

(5)砂輪架它是用來裝夾砂輪的，并由單獨的電動機帶動砂輪高速旋轉(zhuǎn)。

(6)尾座其上裝有頂尖，用以支承工件。01磨床的組成(二)平面磨床的組成圖6-82平面磨削方式

a)臥軸矩臺圓周磨削b)臥軸圓臺圓周磨削

c)立軸圓臺端面磨削d)立軸矩臺端面磨削圖6-83M7140H型平面磨床

1—縱向進給手輪2—砂輪架3—滑座

4—橫向進給手輪5—立柱6—撞塊7—工作臺

8—控制面板9—垂直進給手輪10—床身圖6-84用兩頂尖裝夾工件

02工件在磨床上的裝夾(一)外圓磨床常用裝夾工件的方法1.用兩頂尖裝夾圖6-86帶臺階的圓柱心軸02工件在磨床上的裝夾(一)外圓磨床常用裝夾工件的方法2.用心軸裝夾

1)錐形心軸。

2)帶臺階的圓柱心軸。3)帶臺階的可脹心軸。3.用自定心卡盤或單動卡盤裝夾

4.用卡盤和頂尖裝夾圖6-87筒夾式可脹心軸

1—心軸2—筒夾3—外錐體4—螺母圖6-85錐形心軸02工件在磨床上的裝夾(二)平面磨床工件的裝夾方法1)當(dāng)磨削小尺寸工件或壁厚小、高度較大的環(huán)形工件(如薄套等)時，因工件與電磁吸盤的接觸面積小、吸力弱，磨削過程中工件容易被砂輪彈出去，甚至使砂輪碎裂，因此，裝夾這類工件時要防止工件移動。2)關(guān)掉電磁吸盤的電源后，工件和電磁吸盤上仍將保留一部分磁性(稱為剩磁)，因此工件不易取下。

3)工作結(jié)束后，應(yīng)將電磁吸盤擦干凈，避免切削液經(jīng)過蓋板上細(xì)微的縫隙滲入吸盤體內(nèi)部，從而使線圈受潮損壞。

4)電磁吸盤的工作表面要平整、光潔，當(dāng)看見表面被拉毛，可用磨石或細(xì)砂布修光后再用。圖6-88電磁吸盤工作原理

1—吸盤體2—工件3—絕磁層4—蓋板5—線圈02工件在磨床上的裝夾(二)平面磨床工件的裝夾方法圖6-89增加擋鐵防止工件移動圖6-90砂輪及磨削03砂輪和磨床加工范圍(一)砂輪圖6-91常見的磨削加工方式

a)外圓磨削b)內(nèi)圓磨削c)平面磨削d)成形磨削e)螺紋磨削f)齒輪磨削

03砂輪和磨床加工范圍(二)磨床加工范圍04磨削加工工藝特點2.能加工出精度高、表面粗糙度值很小的表面

3.磨削的徑向分力大

4.磨削溫度高

1.能加工硬度很高的材料

第五節(jié)

鉆削加工圖6-92鉆床所能完成的工作

a)鉆孔b)擴孔c)鉸孔d)攻螺紋e)锪孔f)锪圓孔g)锪端面圖6-93臺式鉆床結(jié)構(gòu)

1—帶輪2—V帶3—絲杠4—電動機

5—立柱6—鎖緊手柄7—底座

8—升降手柄9—鉆夾頭10—主軸

11—進給手柄12—箱體01鉆床類型(一)臺式鉆床圖6-94立式鉆床結(jié)構(gòu)

1—工作臺2—主軸3—進給箱

4—變速箱5—立柱6—底座01鉆床類型(二)立式鉆床圖6-95搖臂鉆床結(jié)構(gòu)

1—底座2—立柱3—搖臂4—主軸箱

5—主軸6—工作臺

01鉆床類型(三)搖臂鉆床圖6-96鉆削工件裝夾方式

a)用手虎鉗夾持b)用機用虎鉗夾持c)用V形塊夾持d)用壓板、螺栓夾持

02工件在鉆床上的裝夾圖6-97鉆夾頭和鉆套

a)鉆夾頭b)鉆套

03鉆床的加工范圍和刀具(一)鉆孔

1.麻花鉆的裝夾03鉆床的加工范圍和刀具(一)鉆孔2.鉆削的工藝特點

1)麻花鉆的兩條切削刃對稱地分布在軸線兩側(cè)，鉆削時，所受背向力相互平衡，因此麻花鉆不像單刃刀具那樣容易彎曲，其背吃刀量可達到孔徑的一半，金屬切除率較高。

2)鉆削過程是半封閉的，由于麻花鉆鉆入孔內(nèi)并占據(jù)較大空問，加之麻花鉆容屑槽尺寸有限，切屑容易堵塞，因此排屑和散熱困難。

3)鉆削時，冷卻條件差，切削溫度高，因此限制了切削速度的提高，生產(chǎn)率較低。

4)鉆削為粗加工，其所能達到的尺寸公差等級一般為IT13～IT11，表面粗糙度值為Ra25～Ra12.5μm。圖6-98擴孔鉆03鉆床的加工范圍和刀具(二)擴孔

1)鉆心較粗，沒有橫刃。

2)切削齒數(shù)較多(一般為3～4條)，加強了導(dǎo)向作用。

圖6-99鉸刀

a)機用鉸刀b)手用鉸刀03鉆床的加工范圍和刀具(三)鉸孔

1.鉸刀2.鉸削

3.鉸孔的工藝特點

第六節(jié)

刨削加工圖6-100牛頭刨床

1—工作臺2—刀架3—滑枕4—壓板5—床身6—擺桿機構(gòu)7—變速機構(gòu)8—進給機構(gòu)9—橫梁

01牛頭刨床的組成(一)床身

(二)滑枕

(三)刀架(四)工作臺

(五)橫梁

(六)進給機構(gòu)圖6-101在刨床上裝夾工件

a)用機用虎鉗裝夾b)用螺栓、壓板裝夾

02工件在刨床上的裝夾(一)用機用虎鉗裝夾

(二)用螺栓、壓板裝夾圖6-102刨刀形式圖

a)直頭刨刀b)彎頭刨刀03刨刀和刨床的加工范圍圖6-103刨刀的安裝圖6-104刨削加工范圍

a)刨水平面b)刨水平面c)刨斜面d)刨直槽e)刨T形槽f)刨曲面03刨刀和刨床的加工范圍7.3504刨削加工工藝特點1)刨床結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整操作都比較方便；刨刀的制造和刃磨較容易，價格低廉。

2)由于刨削的主運動是直線往復(fù)運動，刀具切入和切離工件時會產(chǎn)生沖擊與振動，所以加工質(zhì)量較低，也限制了切削速度的提高，加之空行程的影響，刨削的生產(chǎn)率較低。

3)刨削加工的公差等級通常為IT9～IT7，表面粗糙度值為Ra12.5～Ra3.2μm；采用寬刃刀精刨時，公差等級可達IT6，表面粗糙度值為Ra1.6～Ra0.4μm。第七節(jié)

齒輪加工圖6-110滾齒機

1—床身2—立柱3—刀具滑板4—刀桿5—刀架6—后支架

7—工件心軸8—后立柱9—工作臺01滾齒機的組成7.35圖6-111內(nèi)孔定心端面支承

1—支座2—心軸3—墊圈4—襯套

5—螺母6—壓板7—工件02工件在滾齒機上的裝夾7.35圖6-112滾刀03滾刀7.3504機床的運動機床上的運動展成運動(分齒運動)主運動垂直進給運動05滾齒加工工藝特點加工精度高一把滾刀可加工模數(shù)和壓力角與滾刀相同而齒數(shù)不同的圓柱齒輪生產(chǎn)率高第八節(jié)

特種加工01特種加工的產(chǎn)生與發(fā)展02特種加工的定義及特點1)工具材料的硬度可以極大低于零件材料的硬度。

2)不是主要依靠機械能，而是用其他能量(如電能、熱能、光量、化學(xué)能和聲能等)去除零件材料。

3)加工過程中工具和零件之間不存在明顯的機械切削力。

4)可以有選擇地將各種加工方法復(fù)合成新的工藝方法，以保證加工精度和提高加工效率。03特種加工對機械制造工藝的影響改變了零件的典型工藝路線對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了很大的影響改變了對材料可加工性的認(rèn)識極大縮短了新產(chǎn)品的試制周期改變了對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的判斷0201030405圖6-113電火花加工原理

1—工件2—脈沖電源3—自動進給調(diào)節(jié)裝置4—工具電極

5—工作液6—過濾器7—工作液泵

04特種加工的分類(一)電火花加工

1.電火花加工的原理04特種加工的分類(一)電火花加工

2.電火花加工的特點1)電火花加工不受工件材料的力學(xué)性能限制，可加工任何質(zhì)硬、脆性、韌性、質(zhì)軟、高熔點和高強度的導(dǎo)電材料。

2)加工時，兩極不直接接觸，不存在顯著的機械力，不會造成工件受力變形，適用于加工小孔、薄壁、窄槽以及各種復(fù)雜截面的型孔和型腔等，且加工質(zhì)量好。

3)脈沖參數(shù)調(diào)整方便，可在同一臺機床上一次安裝完成粗加工、半精加工和精加工。

4)加工時不受熱影響。

5)電火花加工不需要復(fù)雜的切削運動便可以加工形狀復(fù)雜的零件表面，易于實現(xiàn)加工的自動化。

6)電火花加工需要制造精度高的電極，且在加工過程中存在一定的電極損耗，增加了加工成本，降低了加工精度。04特種加工的分類(一)電火花加工

3.電火花加工的應(yīng)用

1)電火花穿孔和型腔加工。

①電火花穿孔加工。常用于加工沖模、拉絲模、噴嘴和噴絲孔等零件上的各種型孔(圓孔、方孔、多邊孔、異形孔)、小孔(直徑為0.1～1mm)和微孔(直徑小于0.1mm)。

②電火花型腔加工。它主要用于鍛模、壓鑄型、擠壓模、注射模等的型腔加工，以及葉輪、葉片等曲面的加工。

2)電火花線切割加工。04特種加工的分類(二)電解加工

1.電解加工的原理

圖6-115電解加工示意圖

1—直流電源2—工具

3—工件4—電解液

04特種加工的分類(二)電解加工

2.電解加工的特點1)加工范圍廣，不受金屬材料本身硬度、強度等力學(xué)性能影響，能加工硬質(zhì)合金、淬火鋼、耐熱合金等各種高強度、高硬度、高韌性的金屬材料。

2)能以簡單的進給運動一次加工出形狀復(fù)雜的型面和型腔。

3)生產(chǎn)率高，為電火花加工的5～10倍，是特種加工中速度最快的加工方法之一。

4)由于加工過程中不存在機械切削力和切削熱，因此不會產(chǎn)生由切削力所引起的殘余應(yīng)力和變形，加工表面沒有飛邊和毛刺，能獲得較好的加工精度和表面質(zhì)量。

5)加工過程中，工具電極基本上沒有損耗，可長期使用。

04特種加工的分類(二)電解加工

2.電解加工的特點6)由于影響電解加工的參數(shù)很多且很難控制，所以不易達到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性。7)不能加工非導(dǎo)電材料，加工小孔、窄縫及尖角比較困難。

8)具有復(fù)雜表面的工具電極設(shè)計、制造比較費力，因而不適用單件、小批量生產(chǎn)。9)加工設(shè)備投資較大，且設(shè)備易腐蝕和生銹，需采取防護措施。3.電解加工的應(yīng)用04特種加工的分類(三)激光加工

1.激光加工的原理圖6-116固體激光器加工原理示意圖04特種加工的分類2.激光加工的特點

1)加工范圍廣。

2)激光可以通過聚焦后，形成微米級的光斑，又可以調(diào)節(jié)輸出功率的大小，所以可用于精密微細(xì)加工，如加工直徑為0.01mm的小孔和窄縫切割加工等。

3)激光加工是高能束流的非接觸加工，所以無明顯的機械力，也沒有工具損耗。

4)加工性能好，零件可以離開加工設(shè)備進行加工，并能通過透明體進行加工。

5)激光加工是一種瞬時局部熔化或氣化的熱加工方法，影響因素很多。

6)工作時，操作者應(yīng)戴防護眼鏡。04特種加工的分類3.激光加工的應(yīng)用

(1)激光打孔激光打孔是激光加工在機械制造中應(yīng)用最廣的加工方法。

(2)激光切割激光切割與激光打孔的原理基本相同。

(3)激光焊接激光焊接與激光打孔的原理有所不同。

(4)激光表面熱處理利用能量密度為103～105W/cm2的激光對金屬表面進行掃描，并調(diào)整其掃描速度，便可以對鑄鐵、中碳鋼甚至低碳鋼等材料進行激光淬火，并且具有工件表層的加工速度極快、內(nèi)部受熱極小、工件不產(chǎn)生熱變形等特點，特別適合于形狀復(fù)雜零件的加工。04特種加工的分類(四)電子束加工

1.電子束加工的原理圖6-117電子束加工原理及結(jié)構(gòu)04特種加工的分類2.電子束加工的特點

1)電子束加工是一種精密微細(xì)的加工方法。

2)加工材料范圍廣。

3)由于電子束是在真空中加工，污染小，加工表面不氧化，所以特別適合于高純度半導(dǎo)體材料和易氧化的金屬及其合金的加工。

4)電子束加工是非接觸式加工，所以零件不受機械力作用，加工零件不易產(chǎn)生應(yīng)力和變形。

5)加工過程易于實現(xiàn)自動化。

6)加工設(shè)備復(fù)雜，投資較大。04特種加工的分類3.電子束加工的應(yīng)用

(1)電子束高速打孔能量密度極高的電子束可以加工各種微細(xì)孔，最小直徑可達0.003mm左右，孔的深徑比可達100∶1。(2)電子束焊接電子束焊接是指利用電子束作為熱源的一種焊接工藝。

(3)電子束刻蝕在微電子器件生產(chǎn)中，電子束可用來對陶瓷、半導(dǎo)體材料進行加工，刻出許多微細(xì)溝槽和孔；可用來在混合電路電阻的金屬鍍層上刻出40μm寬的線條；可用來在加工過程中對電阻值進行測量校準(zhǔn)；還可以進行刻蝕制版等。04特種加工的分類(五)超聲波加工

1.超聲波加工的原理2.超聲波加工的特點1)加工范圍廣，適合于加工各種硬脆材料，特別適合電火花、電解加工無法加工的不導(dǎo)電的非金屬材料，如玻璃、陶瓷、石英、鍺、硅、瑪瑙、寶石、金剛石等；也能加工導(dǎo)電的硬質(zhì)金屬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等，但生產(chǎn)率較低。

2)由于韌性好的材料對沖擊有緩沖作用，既能撞擊磨粒，又不會使自身受到很大的破壞，因此工具可用相對較軟的材料(如45鋼)做成較復(fù)雜的形狀，不需要使工具和零件做比較復(fù)雜的相對運動。

3)加工精度好。04特種加工的分類(五)超聲波加工

3.超聲波加工的應(yīng)用

(1)超聲成形加工超聲波加工主要用于加工硬脆材料的圓孔、異形孔、微細(xì)孔和各種型腔，以及進行套料加工等，如圖6-119所示。圖6-119超聲成形加工類型

a)加工圓孔b)加工型腔c)加工異形孔d)套料加工e)加工微細(xì)孔

04特種加工的分類(五)超聲波加工

3.超聲波加工的應(yīng)用

(2)超聲切割加工主要用于切割硬脆的半導(dǎo)體材料。(3)超聲清洗超聲清洗是超聲波在液體中產(chǎn)生交變沖擊波和“超聲空化”的作用下，當(dāng)聲波強度達到一定數(shù)值時，產(chǎn)生的微沖擊波使被清洗物表面的污物遭到破壞并脫落下來，加上超聲波作用無處不入，即使是被清洗物上的窄縫、細(xì)小深孔、彎孔中的污物，也能很容易清洗干凈。

(4)超聲焊接主要用于焊接表面易生成氧化物的鋁制品及尼龍、塑料等高分子制品，還可以在陶瓷等非金屬材料表面上掛錫、掛銀和涂覆熔化的金屬薄層，從而改善這些材料的焊接性。第九節(jié)

機械加工技術(shù)應(yīng)用實例分析01主軸(圖6-121)加工方法的選用(表6-4)圖6-121主軸三維模型01主軸(圖6-121)加工方法的選用(表6-4)序號零件主要形狀特征加工方法加工內(nèi)容設(shè)備主要刀具夾具1中心孔車削鉆中心孔臥式車床B型中心鉆卡盤2外圓及端面車削車外圓、車端面臥式車床90°外圓車刀45°外圓車刀卡盤、頂尖(粗車)兩頂尖(精車)磨削磨外圓萬能外圓磨床平行砂輪兩頂尖3圓錐車削車圓錐臥式車床90°外圓車刀兩頂尖磨削磨圓錐萬能外圓磨床平行砂輪兩頂尖4外螺紋車削車外螺紋臥式車床60°螺紋車刀兩頂尖5花鍵銑削銑花鍵軸臥式銑床三面刃銑刀(雙刀)、自制圓弧銑刀萬能分度頭表6-4主軸加工方法選用02箱體(圖6-122)加工方法的選用(表6-5)圖6-122箱體三維模型02箱體(圖6-122)加工方法的選用(表6-5)表6-5箱體加工方法的選用序號零件主要形狀特征加工方法加工內(nèi)容設(shè)備主要刀具夾具1平面銑削銑基準(zhǔn)面、箱體側(cè)面立式銑床面銑刀專用夾具或壓板、螺栓和可調(diào)墊塊2套筒孔鏜削鏜孔臥式鏜銑床鏜刀專用夾具锪面锪端面臥式鏜銑床锪面刀專用夾具3立柱孔鏜削鏜孔臥式鏜銑床鏜刀專用夾具4套筒齒輪軸孔鉆削鉆孔、擴孔、鉸孔立式鉆床麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀鉆模5升降齒輪軸孔鉆削鉆孔、擴孔、鉸孔立式鉆床麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀鉆模6電動機銷孔鉆削鉆孔、鉸孔立式鉆床麻花鉆、鉸刀鉆模7鎖緊螺紋孔鉆削鉆孔、攻螺紋臺式鉆床麻花鉆、絲錐專用夾具8齒條槽刨削刨槽牛頭刨床刨刀壓板、螺栓9張緊槽銑削銑窄槽臥式銑床鋸片銑刀機用虎鉗03套筒(圖6-123)加工方法的選用(表6-6)圖6-123套筒三維模型03套筒(圖6-123)加工方法的選用(表6-6)表6-6套筒的加工方法選用序號零件主要形狀特征加工方法加工內(nèi)容設(shè)備主要刀具夾具1外圓及端面車削車外圓、車端面臥式車床90°外圓車刀卡盤(粗車),心軸(精車)磨削磨外圓萬能外圓磨床平行砂輪心

軸2內(nèi)孔車削鉆中心孔、鉆孔、鏜孔臥式車床中心鉆、麻花鉆，內(nèi)孔車刀卡盤(粗車),專用夾具(精車)磨削磨內(nèi)孔及端面內(nèi)孔磨床內(nèi)孔砂輪專用夾具3內(nèi)螺紋車削車內(nèi)螺紋臥式車床60°內(nèi)螺紋車刀專用夾具4內(nèi)退刀槽車削車內(nèi)槽臥式車床內(nèi)車槽刀專用夾具5齒條銑削仿形銑齒臥式銑床齒條銑刀機用虎鉗6小平面銑削銑平面立式銑床立銑刀機用虎鉗7孔鉆削鉆孔臺式鉆床麻花鉆機用虎鉗04電動機底板(圖6-124)加工方法的選用(表6-7)圖6-124電動機底板三維模型04電動機底板(圖6-124)加工方法的選用(表6-7)序號零件主要形狀特征加工方法加工內(nèi)容設(shè)

備主要刀具夾具1平面銑削銑底面、凸臺面立式銑床面銑刀機用虎鉗2固定銷孔鉆削鉆孔、鉸孔立式鉆床麻花鉆、鉸刀鉆模3電動機固定螺紋孔鉆削鉆孔、攻螺紋臺式鉆床麻花鉆、絲錐機用虎鉗表6-7電動機底板加工方法的選用機械制造基礎(chǔ)機械制造工藝編制單元四本章知識思維導(dǎo)圖第一節(jié)

基礎(chǔ)知識及術(shù)語(一)生產(chǎn)過程

01生產(chǎn)過程和工藝過程輔助生產(chǎn)過程

生產(chǎn)服務(wù)過程基本生產(chǎn)過程(二)工藝過程1.工序圖7-1進給齒輪軸01生產(chǎn)過程和工藝過程(二)工藝過程2.安裝圖7-2進給齒輪軸部分車削工序01生產(chǎn)過程和工藝過程圖7-3進給齒輪軸銑齒(二)工藝過程3.工位圖7-4回轉(zhuǎn)工作臺4個工位加工示例01生產(chǎn)過程和工藝過程圖7-5含6個工步的工序(二)工藝過程4.工步5.進給01生產(chǎn)過程和工藝過程圖7-6車槽和車倒角(一)工藝過程4.工步5.進給01車刀和車床加工范圍圖7-8合并工步圖7-7復(fù)合工步(一)生產(chǎn)綱領(lǐng)

(二)生產(chǎn)類型02生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)02生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)/(件/年)生產(chǎn)類型輕型零件(<4kg)中型零件(4~30kg)重型零件(≥30kg)≤100≤10≤5單件生產(chǎn)100~50010~2005~100小批生產(chǎn)500~5000200~500100~300中批生產(chǎn)5000~50000500~5000300～1000大批生產(chǎn)>50000>5000>1000大量生產(chǎn)表7-1零件的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系02生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型7-2各種生產(chǎn)類型的主要工藝特點特點單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)加工對象經(jīng)常換，不固定周期性變換相對固定不變毛坯制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大部分鑄件用金屬型；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等；加工余量中等鑄件廣泛采用金屬型機器造型，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小機床設(shè)備采用通用機床。按機床種類及大小采用機群式排列部分通用機床和部分高生產(chǎn)率機床。按加工零件類別分工段排列廣泛采用高生產(chǎn)率的專用機床及自動機床。按流水線形式排列工藝裝備多用標(biāo)準(zhǔn)機床夾具，極少采用專用夾具，靠劃線及試切法達到精度要求廣泛采用專用夾具，部分靠劃線法達到精度要求廣泛采用高生產(chǎn)率夾具及調(diào)整法達到精度要求刀具與量具采用通用刀具和萬能量具較多采用專用刀具及專用量具廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具02生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型7-2各種生產(chǎn)類型的主要工藝特點特點單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)工藝規(guī)程有簡單的工藝路線卡有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細(xì)的工藝規(guī)程有詳細(xì)的工藝規(guī)程對工人的要求需要技術(shù)熟練的工人需要一定熟練程度的工人對操作工人的技術(shù)要求較低，對設(shè)備、裝備等進行調(diào)整的工人的技術(shù)要求較高工件互換性一般是配對制造，缺乏互換性，廣泛采用鉗工修配工藝大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配工藝全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選擇法裝配生產(chǎn)率低中高成本高中低發(fā)展趨勢復(fù)雜零件采用加工中心加工采用成組技術(shù)，數(shù)控機床或柔性制造系統(tǒng)等進行加工在計算機控制的自動化制造系統(tǒng)中加工，并可實現(xiàn)在線檢測、自動報警和加工誤差自動補償03機械加工工藝規(guī)程(一)制訂機械加工工藝規(guī)程的要求(二)制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟研究零件圖樣及其技術(shù)要求選擇毛坯的類型

分析零件的工藝性編寫工藝文件擬訂工藝過程第二節(jié)

零件的工藝分析1)便于在機床或夾具上裝夾，并盡量減少裝夾次數(shù)。

2)便于進刀、退刀等刀具運動，以及便于測量、觀察切削情況等。

3)便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，刀具種類少、刀具調(diào)整少和進給次數(shù)少。

4)便于采用大切削量、多刀或多件加工，加工面積和空行程少，提高生產(chǎn)率。

5)基準(zhǔn)適宜。01零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析(一)零件的技術(shù)要求

(二)經(jīng)濟精度02零件的技術(shù)要求分析表7-4外圓表面加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra/μm透用范圍1粗車11~1312.5~50適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車→半精車8~93.2~6.33粗車→半精車→精車6~70.8~1.64粗車→半精車→精車→滾壓(或拋光)5~60.025~0.25粗車→半精車→磨削6~70.4~0.8主要用于淬火鋼，也用于未淬火鋼，但不宜用于非鐵金屬6粗車→半精車→粗磨→精磨5~70.1~0.87粗車→半精車→粗磨→精磨→超精加工(或輪式超精磨)50.012~0.18粗車→半精車→精車→金剛石車5~60.025~0.4主要用于要求較高的非鐵金屬9粗車→半精車→粗磨→精磨→超精磨(或鏡面磨)5級以上0.006~0.025主要用于極高精度的外圓加工10粗車→半精車→精車→精磨→研磨5級以上0.006~0.0102零件的技術(shù)要求分析表7-5平面加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車→半精車8~93.2~6.3端面2粗車→半精車→精車6~70.8~1.63粗車→半精車→磨削7~90.2~0.84粗刨(或粗銑)→精刨(或精銑)7~91.6~6.3一般不淬硬的平面(端銑的粗糙度可較高)5粗刨(或粗銑)→精刨(或精銑)→刮研5~60.1~0.8精度要求較高的不淬硬平面批量較大時，宜采用寬刃精刨方案6粗刨(或粗銑)→精刨(或精銑)→寬刃精刨60.2~0.87粗刨(或粗銑)→精刨(或精銑)→磨削60.2~0.8精度要求較高的淬硬平面或不淬硬平面8粗刨(或粗銑)→精創(chuàng)(或精銑)→粗磨→精磨5~60.025~0.49粗銑→拉6~90.2~0.8大量生產(chǎn)、較小的平面(精度視拉刀的精度而定)10粗銑→精銑→磨削→研磨5級以上0.006~0.1高精度平面02零件的技術(shù)要求分析表7-6孔加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆11~1312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工非鐵金屬(但粗糙度稍差)孔徑(<15~20mm)2鉆→鉸8~91.6~3.23鉆→粗鉸→精鉸7~80.8~1.64鉆→擴116.3~12.5同上，加工孔徑>15~20mm5鉆→擴→粗鉸→精鉸70.8~1.66鉆→擴→鉸8~91.6~3.27鉆→擴→機鉸→手鉸6~70.02~0.048鉆→(擴)→拉7~90.1~1.6大批量生產(chǎn)(精度視拉刀的精度而定)9粗鏜(或擴孔)11~136.3~12.5除淬火鋼外的各種鋼材，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜(粗?jǐn)U)→半精鏜(精擴)8~91.6~3.211粗鏜(粗?jǐn)U)→半精鏜(精擴)→粗鏜(鉸)7~80.8~1.612粗鏜(粗?jǐn)U)→半精鏜(精擴)→精鏜→浮動鏜刀塊精鏜6~70.4~0.802零件的技術(shù)要求分析表7-6孔加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra/μm適用范圍13粗鏜(粗?jǐn)U)→半精鏜→磨孔7~80.2~0.8主要用于加工淬火鋼，也可用于不淬火鋼，但不宜用于非鐵金屬14粗鏜(粗?jǐn)U)→半精鏜→粗磨→精磨6~70.05~0.415粗鏜→半精鏜→精鏜→金剛鏜6~70.025~0.2主要用于精度要求較高的非鐵金屬16鉆→(擴)→粗鉸→精鉸→珩磨鉆→(擴)→拉→珩磨粗鏜→半精鏜→精鏜→珩磨6~70.025~0.2精度要求很高的孔17以研磨代替上述方案中的珩磨6級以上0.006~0.102零件的技術(shù)要求分析1.經(jīng)濟加工精度及經(jīng)濟表面粗糙度5.生產(chǎn)條件2.零件材料的可加工性

4.生產(chǎn)類型

3.零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸

03基準(zhǔn)分析(一)基準(zhǔn)圖7-9基準(zhǔn)分類圖03基準(zhǔn)分析1.設(shè)計基準(zhǔn)圖7-10花鍵套實體03基準(zhǔn)分析2.工藝基準(zhǔn)

(1)定位基準(zhǔn)圖7-11花鍵套零件圖03基準(zhǔn)分析(2)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是在工序圖上,用以標(biāo)定該工序被加工表面位置的基準(zhǔn)。圖7-12芯的零件圖和實體圖03基準(zhǔn)分析(3)測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)是用于檢驗工件上已加工表面的尺寸及表面之間位置精度的基準(zhǔn)。

(4)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是在機器裝配中,用于確定零件或部件在機器中正確位置所采用的基準(zhǔn)。圖7-13主軸帶輪組件裝配03基準(zhǔn)分析(二)工藝基準(zhǔn)選擇原則

1.選擇粗基準(zhǔn)的基本原則

(1)保證表面相互位置要求原則如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。

(2)合理分配加工余量原則如果必須首先保證工件某個重要表面的加工余量均勻,應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)；工件上有較多加工面時，為使各加工表面都得到足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。(3)便于工件裝夾原則選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整光潔,并有足夠大的面積,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口、切痕或其他缺陷,以保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定和夾緊可靠。

(4)粗基準(zhǔn)避免重復(fù)使用原則以粗糙的毛坯表面作為粗基準(zhǔn),定位精度低,在同一尺寸方向通常只允許使用一次，否則會造成較大的定位誤差。03基準(zhǔn)分析(二)工藝基準(zhǔn)選擇原則

2.選擇精基準(zhǔn)的基本原則

(1)基準(zhǔn)重合原則

應(yīng)盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。圖7-15基準(zhǔn)重合03基準(zhǔn)分析(二)工藝基準(zhǔn)選擇原則

2.選擇精基準(zhǔn)的基本原則

(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則盡可能選擇同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面,這樣有利于保證各加工表面之間的位置精度,避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的誤差,又可使用統(tǒng)一的夾具。

(3)互為基準(zhǔn)原則當(dāng)工件上兩個加工表面之間的位置精度要求較高時,可以采用兩個加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法,稱為互為基準(zhǔn)原則。圖7-16互為基準(zhǔn)03基準(zhǔn)分析(二)工藝基準(zhǔn)選擇原則

2.選擇精基準(zhǔn)的基本原則

(4)自為基準(zhǔn)原則部分工件的表面在精加工工序中,要求加工余量小且均勻,此時常以加工表面自身為精基準(zhǔn),如浮動鉸孔、拉孔、珩磨內(nèi)孔、無心磨削外圓等加工方法都是自為基準(zhǔn)的案例。

(5)便于裝夾原則所選精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠、夾緊機構(gòu)簡單，操作方便。圖7-17自為基準(zhǔn)第三節(jié)

工藝路線的擬訂01加工階段的劃分(一)加工階段

2.半精加工階段3.精加工階段4.精整(光整)加工階段1.粗加工階段

01加工階段的劃分(二)加工階段劃分的作用

2.利于合理利用設(shè)備3.便于安排熱處理4.便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷1.利于保證加工質(zhì)量

02工序集中與工序分散(一)工序集中

1)可采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高。

2)可減少工件裝夾次數(shù)，易于保證加工表面間的位置精度，還能減少輔助時間和夾具的數(shù)量。

3)工序數(shù)目少，工藝路線縮短，可減少設(shè)備數(shù)量、操作工人數(shù)量和生產(chǎn)面積，有利于簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。

4)如采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備及工藝裝備，投資較大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。

02工序集中與工序分散(二)工序分散

1)工序內(nèi)容單一，可采用結(jié)構(gòu)比較簡單的機床設(shè)備和工藝裝備，調(diào)整和維修容易，工人容易掌握。2)工序數(shù)目多，零件在加工過程中的裝夾次數(shù)增多，較難保證零件加工表面間的相互位置精度。

3)機床設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，易于平衡工序時間，生產(chǎn)面積大。

4)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，變換產(chǎn)品較容易。

(三)工序集中與工序分散的選用03加工順序的確定(一)切削加工工序的安排先粗后精

先主后次

基準(zhǔn)先行

配作加工先面后孔

020103040503加工順序的確定(二)熱處理工序的安排

1.預(yù)備熱處理

(1)正火和退火為改善毛坯的切削加工性能，消除毛坯制造時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，一般在粗加工之前安排正火和退火。(2)調(diào)質(zhì)處理為獲得較好的綜合力學(xué)性能，為減小后續(xù)表面淬火或滲氮時的變形做好組織準(zhǔn)備，可對鋼材進行調(diào)質(zhì)處理，常安排在粗加工之后、半精加工之前進行。

(3)時效處理

03加工順序的確定(二)熱處理工序的安排

2.最終熱處理

(1)淬火為提高零件材料的硬度和耐磨性可采取淬火處理。

(2)滲碳淬火為了增加低碳鋼或低碳合金鋼零件的表層含碳量，使其心部保持韌性良好而表層獲得較高的硬度及良好的耐磨性，常采用表面滲碳淬火。

(3)滲氮處理為了提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和耐蝕性，向金屬表面滲入氮原子而獲得一層含氮化合物的處理方法稱為滲氮處理。03加工順序的確定(三)輔助工序的安排

1)粗加工全部結(jié)束后，精加工之前。

2)零件從一個車間轉(zhuǎn)向另一個車間前、后。

3)重要工序加工前、后。

4)零件全部加工結(jié)束之后。第四節(jié)

工序尺寸與公差的確定01加工余量的概念(一)工序加工余量圖7-18工序加工余量01加工余量的概念(二)總加工余量

(三)最大加工余量、最小加工余量和加工余量公差圖7-19加工余量及工序尺寸公差01加工余量的概念(四)影響加工余量的因素1.上工序(或毛坯)的表面質(zhì)量

5.熱處理變形量2.上工序的尺寸誤差

4.本工序加工時的安裝誤差

3.上工序的形狀和位置誤差

01加工余量的概念(五)確定加工余量大小的方法加工余量經(jīng)驗估算法查表修正法分析計算法02工序尺寸與公差的確定(一)毛坯尺寸與形狀的確定

1)為了工件加工時裝夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝凸臺，圖7-20所示的箱體，當(dāng)以側(cè)面定位加工側(cè)面上各孔時，毛坯上增設(shè)的凸臺就是工藝凸臺。

2)為了加工方便并保證加工質(zhì)量，通常將軸承瓦塊、砂輪平衡塊及車床中的開合螺母外殼之類分離零件的毛坯先做成一個整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離。圖7-21車床開合螺母外殼02工序尺寸與公差的確定(一)毛坯尺寸與形狀的確定

3)為了提高機械加工生產(chǎn)率，對于許多短小的軸套、鍵、墊圈和螺母等零件，在選擇棒料、鋼管及六角鋼等為毛坯時，可以將若干個零件的毛坯合制成一件較長的毛坯，待加工到一定階段后再切割成單個零件。圖7-22軸套的整體毛坯與加工02工序尺寸與公差的確定(二)工序尺寸及其公差的確定1.工序尺寸的確定

2.工序尺寸公差的確定圖7-23加工外表面時各工序尺寸之間的關(guān)系第五節(jié)

工藝卡片的填寫01工藝卡片的形式1.工藝過程卡(或稱工藝路線卡)

2.工藝卡

3.工序卡01工藝卡片的形式1.工藝過程卡(或稱工藝路線卡)

2.工藝卡

3.工序卡02工藝卡片的填寫(一)機床的選擇

1.所選機床的精度應(yīng)與工件要求的加工精度相適應(yīng)

2.所選機床的技術(shù)規(guī)格應(yīng)與工件的尺寸相適應(yīng)

3.所選機床的生產(chǎn)率和自動化程度應(yīng)與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)

4.機床的選擇應(yīng)與現(xiàn)場生產(chǎn)條件相適應(yīng)(二)工藝裝備的選擇

1.夾具的選擇

2.刀具的選擇3.量具的選擇02工藝卡片的填寫(三)繪制工序簡圖

1)可按大概的比例縮小(或放大)，盡可能用較少的視圖繪出，視圖中與本工序無關(guān)的次要結(jié)構(gòu)和線條可略去不畫。

2)主視圖方向盡量與工件在機床上的裝夾方向一致。

3)本工序加工表面用粗實線或紅色粗實線表示，其他表面用細(xì)實線表示。

4)圖中應(yīng)標(biāo)注本工序加工后應(yīng)達到的尺寸(即工序尺寸)及其上下極限偏差、表面粗糙度、幾何公差等，有時也用括號注出工件外形尺寸做參考用。

5)工件的結(jié)構(gòu)、尺寸要與本工序加工后的情況相符，后續(xù)工序中才能形成的結(jié)構(gòu)形狀在本工序的工序簡圖中不要反映出來。6)工序簡圖中應(yīng)使用表7-9、表7-10所列符號分別表示出工件的定位及夾緊情況，表7-11是定位、夾緊符號標(biāo)注示例。02工藝卡片的填寫(四)切削用量的確定

1)單件小批量生產(chǎn)時，為了簡化工藝文件，常不具體規(guī)定切削用量，而由操作者根據(jù)具體情況自行確定。

2)批量較大時，特別是組合機床、自動機床及多刀加工工序的切削用量，應(yīng)科學(xué)、嚴(yán)格地確定。3)在采用組合機床、自動機床等多刀具同時加工時，其加工精度、生產(chǎn)率和刀具壽命與切削用量的關(guān)系很大，為保證機床正常工作，不經(jīng)常換刀，其切削用量要比采用一般機床加工時低一些。(五)時間定額的確定第六節(jié)

機械加工工藝規(guī)程實例分析01零件技術(shù)要求及分析1.支承軸頸

2.裝夾表面

3.花鍵表面

4.螺紋表面

5.軸向定位面02加工工藝分析1.毛坯制造方法的選擇

2.定位基準(zhǔn)的選擇

1)首先以外圓為粗基準(zhǔn)，車端面和鉆?2.5mm中心孔，為粗車工序準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)。

2)粗車時，因切削力大，為了提高工藝系統(tǒng)的剛度，應(yīng)以中心孔為精基準(zhǔn)，采用“一夾一頂”的裝夾方式粗車各外圓，為后續(xù)加工準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)。

3)以半精車后的外圓為定位基準(zhǔn)，修整前后中心孔為精加工外圓準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)。

4)以精加工后的具有較高精度的支承軸頸作為定位基準(zhǔn)，再次修整前后中心孔，磨削短錐。02加工工藝分析3.主要表面的加工方法選擇(1)支承軸頸、配合軸頸和短圓錐粗車—半精車—粗磨—精磨。

(2)花鍵粗銑—精銑。

(3)螺紋車螺紋。

4.熱處理工序安排

1)在毛坯鍛造后安排正火，以消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善零件的切削性能。

2)在粗車之后、半精車之前安排進行調(diào)質(zhì)，以消除內(nèi)應(yīng)力；進行時效處理，以便同時得到較好的綜合力學(xué)性能。

3)在磨削工序前安排表面淬火，以便能在后續(xù)的精加工工序中消除其變形。02加工工藝分析5.注意事項1)由于各加工表面間的相互位置精度要求較高，應(yīng)在一次裝夾中完成各個表面的加工。

2)因調(diào)質(zhì)處理變形較大，在半精車前須進行校正和時效處理。

3)為避免降低零件的加工剛度，外圓表面的加工須先加工大直徑的外圓，然后再加工小直徑的外圓。

4)為避免淬火后的變形而影響螺紋表面和支承軸頸的同軸度，所以螺紋的加工須安排在主軸短錐表面淬火之后進行。

5)主軸上的花鍵加工應(yīng)安排在外圓粗磨之后、精磨之前進行。機械制造基礎(chǔ)機械制造工藝編制單元四本章知識思維導(dǎo)圖第一節(jié)

認(rèn)識機械裝配1.套件及套裝

2.組件及組裝

3.部件及部裝

4.總裝

01機器的裝配過程圖8-2臺鉆部分套件圖8-3主軸組件02機器的裝配過程圖8-4實現(xiàn)鉆削運動的部件三維效果圖8-5總裝后的臺鉆02機器的裝配過程圖8-6機器裝配系統(tǒng)圖03裝配的組織形式集中裝配分散裝配1.固定式裝配集中裝配是指由一個工人或一組工人在一個工作地點完成產(chǎn)品的所有部裝和總裝的一種裝配組織形式。

分散裝配是指由若干工人以平行作業(yè)的組織形式按裝配順序分工完成部裝和總裝的一種裝配組織形式。03裝配的組織形式自由移動裝配強迫移動裝配2.移動式裝配自由移動裝配是指裝配時，產(chǎn)品以自由節(jié)奏(間歇性)的速度移動而完成產(chǎn)品裝配工作的一種裝配組織形式。強迫移動裝配是指裝配時產(chǎn)品以強迫節(jié)奏的速度移動而完成產(chǎn)品裝配工作的一種裝配組織形式，即各工位的裝配工作必須在規(guī)定的節(jié)奏時間內(nèi)完成，進行節(jié)拍性的流水線生產(chǎn)。第二節(jié)

機械結(jié)構(gòu)的裝配工藝性1)一般機械設(shè)備裝配時應(yīng)劃分成若干單獨部件或裝配單元，同時還應(yīng)避免有關(guān)組成部分的中間拆卸和再裝配。

2)裝配件應(yīng)有合理的裝配基準(zhǔn)面，以保證各裝配零件之間的正確位置。圖8-7傳動軸的裝配工藝性01零部件裝配工藝性要求1)一般機械設(shè)備裝配時應(yīng)劃分成若干單獨部件或裝配單元，同時還應(yīng)避免有關(guān)組成部分的中間拆卸和再裝配。

2)裝配件應(yīng)有合理的裝配基準(zhǔn)面，以保證各裝配零件之間的正確位置。圖8-8有同軸度要求的連接件裝配基準(zhǔn)面結(jié)構(gòu)01零部件裝配工藝性要求3)避免在裝配時被裝配零件還需要進行切削加工或手工修配，另外應(yīng)盡量避免裝配時采用復(fù)雜的工藝裝備。

4)各零部件應(yīng)便于裝配、拆卸和調(diào)整。圖8-9便于軸承拆卸的結(jié)構(gòu)(一)

01零部件裝配工藝性要求5)注意產(chǎn)品工作特點和工藝特點，考慮其結(jié)構(gòu)合理性。

6)各種連接結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于裝配工作的機械化和自動化。圖8-10便于軸承拆卸的結(jié)構(gòu)(二)

01零部件裝配工藝性要求1)機械設(shè)備應(yīng)按圖樣和裝配工藝規(guī)程進行裝配。

2)裝配環(huán)境應(yīng)整潔。

3)零部件應(yīng)清理干凈，如去凈毛刺、污垢、銹蝕等。

4)裝配后的螺栓、螺釘頭部和螺母端面，應(yīng)與被緊固的零件平面均勻接觸，不應(yīng)傾斜和留有間隙。

5)螺母緊固后，各種止動墊圈應(yīng)達到止動要求。

6)移動、轉(zhuǎn)動部件在裝配后，運動應(yīng)平穩(wěn)、靈活、輕便，無阻滯現(xiàn)象。

7)高速旋轉(zhuǎn)的零部件應(yīng)做平衡試驗。

8)按裝配要求選擇合適的工藝和裝備。

9)液壓、氣動、電氣系統(tǒng)的裝配應(yīng)符合國家專項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。02機械設(shè)備裝配的基本要求第三節(jié)裝配工作的基本內(nèi)容01清洗清洗方法清洗液主要特點適用范圍擦洗汽油、煤油、輕柴油、乙醇、丙酮、水基金屬清洗液操作簡單，裝備簡單，生產(chǎn)率低單件小批生產(chǎn)的中小零件，大型零件的局部清洗，嚴(yán)重污垢零件的頭道清洗浸洗各種清洗液操作簡單，裝備簡單，清洗時間長，常與手工擦刷結(jié)合有輕度油脂污垢的零件，批量大、形狀復(fù)雜的零件低壓噴洗各種常用清洗液，水基清洗液中無泡或低泡的清洗液常用在帶有機械裝置的清洗設(shè)備中，間歇輸送，定點定位噴洗；連續(xù)輸送，連續(xù)噴洗；零件固定，噴頭旋轉(zhuǎn)噴洗成批生產(chǎn)的零件(形狀復(fù)雜的不宜采用),清洗粘附較嚴(yán)重的半固體污垢高壓噴洗各種常用清洗液，水基清洗液中無泡或低泡的清洗液能去除固體污垢、零件的毛刺和飛邊，工作壓力>5MPa,一般為手工操作，也可機動污垢嚴(yán)重的大型零件，中小批生產(chǎn)的中型零件油污嚴(yán)重處，重要零件的重要部位8-1常用的清洗方法、特點和適用范圍01清洗清洗方法清洗液主要特點適用范圍振動和滾動清洗各種水基清洗液通過機構(gòu)使浸在清洗液中的零件轉(zhuǎn)動或往復(fù)運動，造成清洗液對零件的沖擊、清洗特別適宜于批量生產(chǎn)中形狀復(fù)雜的零件及多孔零件的清洗超聲波清洗各種清洗液清洗效果好，設(shè)備復(fù)雜，操作維護要求高，易實現(xiàn)自動化形狀復(fù)雜、清潔度要求高的中小零件氣相清洗氟碳溶劑或氯化溶劑，如三氯乙烯、三氯氟烷、三氯乙烷等清洗效果好，設(shè)備復(fù)雜，需配置加熱、冷凝、通風(fēng)裝置，勞動安全和管理要求嚴(yán)格清潔度要求高的零件，成批生產(chǎn)中的中型零件8-1常用的清洗方法、特點和適用范圍01清洗級別012345678910殘留污垢量/(mg/cm2)≥52.51.61.2510.750.550.40.250.10.01殘留污垢量/(g/m2)≥50251612.5107.55.542.510.18-2零件清潔度等級02連接1.可拆卸連接

1)裝配時，螺紋件通常使用各種扳手，如呆扳手、活扳手、套筒扳手，如圖8-11所示，擰緊后擰緊力矩應(yīng)適當(dāng)：太小會降低連接強度，太大則可能使連接件發(fā)生變形甚至扭斷螺紋件。圖8-11常用扳手02連接1.可拆卸連接

2)成組裝配時，為了保證各螺釘(或螺母)具有相等的預(yù)緊力，使連接件受壓均勻，緊密貼合，避免出現(xiàn)被連接件偏斜、翹曲等現(xiàn)象，應(yīng)按照一定的順序來擰緊：從中央、對稱地、交叉地向四周擴展，用轉(zhuǎn)矩扳手分2～3遍逐次擰至規(guī)定的轉(zhuǎn)矩，如圖8-12所示。圖8-12螺釘?shù)臄Q緊順序02連接1.可拆卸連接

3)做緊固用的螺紋連接一般具有自鎖作用，但在受到?jīng)_擊、振動或交變載荷作用時，有可能產(chǎn)生松動，所以應(yīng)采取相應(yīng)的防松措施。圖8-13常用的防松措施零件02連接2.不可拆卸連接

(1)壓入法壓入法是將有過盈量配合的兩個零件壓到配合位置的裝配過程。圖8-14軸承壓力機02連接2.不可拆卸連接

(2)熱脹法熱脹法是指在裝配具有過盈配合的兩個零件時，先將包容件加熱脹大，再將被包容件裝配到配合位