12.9章各种表面加工方案分析
各种表面机械加工方法
各种表面机械加工方法（P93自己总结）
1.外圆表面：是轴类、盘套类零件的主要组成表面。
加工方法：轨迹法、成形法。
多采用车削加工和磨削加工。
技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等。
2.车外圆锥面：车刀相对于工件轴线斜向进给实现的。
3.成形回转面：母线为曲线的回转表面。
一般由车刀的纵向与横向进给互相配合实现的。
4.磨削：用砂轮或其他磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。
属于精加工。
5.内圆表面（内孔）：基本方法：钻削、镗削。
典型表面加工分析
9
轴类零件的加工
轴类零件加工的定位基准和装夹
③以两外圆表面作为定位基准 在加工空心轴的内孔时，（例如：机床上莫氏锥度的 内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两 外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支 撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴 颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。
典型表面加工分析
主要内容
1. 外圆面的加工 3. 平面的加工 5. 螺纹的加工 2. 孔的加工 4. 成形面的加工 6. 齿轮齿形的加工
本章目的
根据不同零件的特点，正确选择加工方法及 机床，制订最佳加工方案
1
典型表面加工分析
选择表面加工方法的基本原则：
1. 所选加工方法的精度及表面粗糙度与加工 表面的要求相适应原则 2. 所选加工方法与零件材料切削加工性及产 品的生产类型相适应原则 3. 若干方法配合选用原则
39
5.螺纹的加工
一、常用加工方法
1.攻螺纹和套螺纹 （2）套螺纹
套螺纹
40
5.螺纹的加工
一、常用加工方法
1.攻螺纹和套螺纹 （2）套螺纹
在车床上套螺纹
41
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹 公差等级4~8级，表面粗糙度Ra值0.4~1.6
42
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹 车螺纹的刀具
8
轴类零件的加工
轴类零件加工的定位基准和装夹
②以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶） 用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是 加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加 工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中 心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切 削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。
各种表面的加工方法可修改文字
2）无心磨削法
在无心外圆磨床上磨外圆。工件放在磨轮和导轮之 间，由托板支撑着进行磨削。
因工件不用顶尖支撑，所以称为无心磨。
（2）磨削外圆的工艺特点
1）加工精度高、表面粗糙数值小。 2）径向分力大，易使工件产生变形，影响加 工精度。 3）砂轮有自锐性。 4）磨削温度高，一般可达800~1000℃，为此 必须采用大量的切削液，以降低磨削温度。 5）无心外圆磨不能磨削断续表面。
置尺寸精度、平行度、垂直度和倾斜度等。 3、表面精度
包括表面粗糙度、表层硬度、残余应力和 显微组织等。
二、平面的加工方法和工艺特点
平面包括各种箱体、盘形和板形等零件的主 要表面。有水平面、垂直面和斜面等。平面之 间的联结又形成了各种沟槽，包括直槽、V形 槽、T形槽、燕尾槽等。
平面的加工方法有车削、刨削、铣削、磨削、 刮研、研磨、抛光等。
（1）车削外圆的方法
按车刀几何角度和切削用量大小，车削外圆又可 分为粗车、半精车和精车。
1）粗车
用较大的背吃刀量、较大的进给量和较小的切削 速度，从毛坯上尽快切去多余的金属层，以获得接近 零件形状和尺寸的操作。
2）半精车
介于粗车与精车之间，为精车做准备。
3）精车
一般以较小的背吃刀量，较小的进给量，较高的 切削速度操作。目的是保证零件所要求的精度和表面 粗糙度。
2）磨出月牙槽，形成了凹圆 弧刃 R ，增大了横刃附近主刀刃 各点的前角；
3）单边磨出分屑槽，把整块 切屑分散为几块，有利于排屑， 也有利于切削液注入到切削区。
因此，群钻大大提高了钻头的 切削性能和效率。
2、扩孔
使用扩孔钻对已经钻、铸、锻及冲出孔作进一步的 扩大加工。 工艺特点： （1）扩孔钻钻心大，刚度好，导向性好； （2）没有横刃，切削平稳； （3）能纠正孔中心的歪斜； （4）扩孔精度较高，表面粗糙度较小。
零件的加工方案和实例
公差等级 IT13IT11 IT10IT9 IT8IT7 IT7IT6
IT13IT10 IT9IT8 IT8IT7
IT7IT6
IT7IT6
3. 孔的加工方案
表面粗糙度
加工方案
适用范围
5012.5 6.33.2 6.33.2 0.40.2
12.56.3 3.21.6 1.60.8
0.80.4
0.20.1
工序：3 名称：热处理 设备： 工序内容： 调质 HB235
工序：4 名称：半精车 设备：普通车床 工序内容： 1.精车 18.5 端面，修整中心孔； 2.精车另一端面，至长 143，
钻 M10 螺纹底孔 8.5 25 ，孔口倒角 60 ；
3.半精车一端外圆至
24
.4
0.1 0
；
4.半
精
车
另
一
端
外
(3) 锯齿形螺纹：其牙形为锯齿形，代号为B。 它只用于承受单向压力，由于它的传动效率 及强度比梯形螺纹高，常用于螺旋压力机及 水压机等单向受力机构。
5.1 螺纹的种类和用途
（4）模数螺纹：即蜗杆蜗轮螺纹，其牙形角为40º， 它具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、自锁性 能好等特点，主要用于减速装置。
(1) 梯形螺纹：牙形角为30º，牙形为等腰梯形， 代号为Tr，它是传动螺纹的主要形式，如机床丝 杠等。
5.1 螺纹的种类和用途
（2）矩形螺纹：主要用于力的传递，其特点是传动 效率较其它螺纹高，但强度较低、对中准确性较差， 特别是磨损后轴向和径向的间隙较大，因此应用受 到了一定的限制。
5.1 螺纹的种类和用途
6.30.8
加工方案 粗车
粗车—半精车—精车
适用范围
典型表面加工分析PPT课件
轴的技术要求是这样表达的！
*
二 、外圆面加工方案的分析 加工外圆面最常见、最有效的方法为： 车削和磨削。其中: 车削——除淬硬钢不能加工外，几乎所有工程材料都能加工。加工方法不同时，加工精度差别较大。 磨削——除塑性较大的有色金属不适合磨削外，多数材料都可磨削，特别是淬硬钢---磨削是唯一的常规加工方法。 常见的外圆加工路线如表所示：
钻—扩—粗铰—精铰
IT7
1.6～0.4
钻—拉
IT9～IT7
1.6～0.4
用于大批量生产
（钻）—粗镗—半精镗
IT10～IT9
6.3～3.2
用于除淬火钢以外的各种材料
（钻）—粗镗—半精镗—精镗
IT8～IT7
1.6～0.8
（钻）—粗镗—半精镗—磨
IT8～IT7
0.8～0.4
用于淬火钢、不淬火钢和铸铁件。但不宜加工硬度低、韧性大的有色金属
在考虑加工工艺方法时，应遵循的基本原则：
加工方法的经济精度与加工表面技术要求相适应； 加工方法和材料的零件材料切削加工性和生产类型相适应； 几种加工方法要相互配合 表面加工分阶段，粗、精加工要分开；
*
§1 外圆面的加工 一 、外圆面的技术要求 （1）本身精度——包括径向、轴向尺寸精度和形状精度。 （2）位置精度——与其他表面的相对位置精度。 （3）表面质量——主要指表面的粗糙度，对于某些重要零件，还要求表层硬度、残余应力和显微组织等。 如图所示
往复运动
*
用展成法磨齿形
连续磨齿
分度磨齿
应用： 磨齿只适用加工齿面淬硬、高精度的齿轮。
*
①锥形（双斜边）砂轮磨齿
*
②双蝶形砂轮磨齿
*
4.研齿
表面粗糙度Ra值0.4~0.2
45钢做12.9级热处理参数
45钢做12.9级热处理参数1.引言1.1 概述【概述】本文旨在探讨45钢使用12.9级热处理参数的可行性以及其影响效果。
热处理是指将材料加热至一定温度，保持一段时间后进行冷却，以改变材料的组织结构和性能的工艺过程。
在工程领域中，机械零部件的热处理是非常重要的环节之一，能够显著提升钢材的硬度、强度和耐磨性等性能。
在本文的研究中，我们关注的主要对象是45钢。
45钢属于高碳钢，具有较高的强度和硬度，并且机械加工性能良好。
然而，由于45钢的组织结构和性能是可以改变的，因此通过热处理来调整其性能，使其适应不同工程需求，具有重要的意义。
同时，我们选取12.9级热处理作为研究的焦点之一。
12.9级是一种常见的高强度螺栓等零部件的等级，具有重要的结构作用。
通过对45钢使用12.9级热处理参数进行优化和研究，可以进一步提升其强度和硬度，更好地满足工程的需求。
在本文的正文部分，我们将首先介绍45钢的特点，包括其化学成分和基本性能。
接着，我们将详细阐述12.9级热处理的目标，即通过热处理调整45钢的组织结构和性能，以达到提升其强度和硬度的目的。
最后，在结论部分，我们将对45钢的热处理参数选择进行讨论，并总结出实验结果及其相关讨论。
通过本文的研究，我们希望能够为对45钢的热处理参数选择提供一定的理论指导，以及对于12.9级热处理的应用提供一定的实践参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分的主要目的是引入研究的背景和意义，并对整篇文章进行概述。
通过对45钢做12.9级热处理参数的研究，可以提高该材料的性能，满足特定的要求和应用场景。
正文部分将详细论述45钢的特点以及12.9级热处理的目标。
首先，详细介绍45钢的化学成分、晶体结构和力学性能等特点，并分析其在不同工程领域的应用。
然后，探讨12.9级热处理的目标，包括提高材料的强度、硬度和耐磨性等性能指标。
结论部分将对45钢的热处理参数进行选择，并对实验结果进行讨论和总结。
表面加工方案
粗车-半精车-磨削
IT8~9
0.4~1.6
4
粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）
IT8~9
3.2~12.5
一般不淬硬平面（端铣的粗糙度可降低）
5
粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）
IT6~7
0.2~1.6
精度要求较高的淬硬平面，批量较大时宜采用宽刃精刨方案
6
粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-宽刃精刨
IT7
0.4~1.6
IT6~7
0.8~1.6
13
粗镗（扩）-半精镗-磨镗
IT7~8
0.4~1.6
主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢半精镗-粗磨-精镗
IT6~7
0.2~0.4
15
粗镗（扩）-半精镗-精镗金刚镗
IT6~7
0.1~0.8
主要用于精度要求较高的非铁金属发加工
16
钻-粗铰-精铰-珩磨
IT7~8
1.6~ 3.2
4
钻-扩
IT11
12.5~25
加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍差），孔径<（15~20）mm,但孔深<15~20）mm
5
钻-扩-铰
IT8~9
3.2~6.3
6
钻-扩-粗铰-精铰
IT7
1.6~3.2
7
钻-扩-机铰-手铰
IT6~7
0.2~0.8
8
钻-（扩）-拉
6
粗车-半精车-粗磨-精磨
IT6~7
0.2~0.8
7
粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工（或超精磨）
IT6
0.025~0.2
8
粗车-半精车-精车-金刚石车
《常用表面加工方法》课件
铣削加工
总结词
通过铣床对工件进行切削加工，实现工件表面形状和尺寸的改变。
详细描述
铣削加工是利用铣床对工件进行切削加工的方法，通过刀具的旋转和进给，实现 工件表面形状和尺寸的改变。铣削加工广泛应用于平面、沟槽、齿轮等零件的加 工。
磨削加工
总结词
通过磨床对工件进行研磨加工，实现工件表面粗糙度的降低 和形状精度的提高。
详细描述
磨削加工是利用磨床对工件进行研磨加工的方法，通过砂轮 的高速旋转和进给，实现工件表面粗糙度的降低和形状精度 的提高。磨削加工广泛应用于各种材料的表面精加工。
钻削加工
总结词
通过钻床对工件进行钻孔加工，实现 工件孔洞的形成。
详细描述
钻削加工是利用钻床对工件进行钻孔 加工的方法，通过钻头的旋转和进给 ，实现工件孔洞的形成。钻削加工广 泛应用于各种材料的钻孔加工。
高能束加工
高能束加工是指利用高能电子束 、激光束或离子束等高能束流对 工件表面进行扫描、熔融或烧蚀
等加工的工艺方法。
高能束加工具有高精度、高效率 、非接触等优点，广泛应用于材 料表面改性、微纳结构制备等领
域。
高能束加工的缺点是设备成本较 高，对工件的热影响较大，容易
造成工件变形。
05
其他加工方法
机械工业
提高零件耐磨性、抗腐蚀性、 密封性等。
化工行业
制造高效能催化剂、功能涂层 等。
其他领域
医疗器械、珠宝首饰、艺术品 等领域的表面处理和精饰。
02
机械加工方法
车削加工
总结词
通过车床对工件进行旋转加工，实现工件表面形状和尺寸的改变。
详细描述
车削加工是利用车床对工件进行旋转加工的方法，通过刀具的进给和切削，实 现工件表面形状和尺寸的改变。车削加工广泛应用于轴类、盘类等旋转体零件 的加工。
典型表面加工方法ppt课件
内圆加工方案四
拉削类
Ra25-12.5 IT 12-11
钻孔
粗车 粗镗
粗拉
Ra1.6-0.8 IT 8－7
Ra25-12.5
IT 12-11 调质
精拉
Ra0.8-0.4 IT 7－6
应用：大批量生产的、除淬硬钢以外的、结构适宜拉削的孔
内圆加工方案五
特种加工
Ra3.2-0.4
电火花穿孔
Ra1.6—0.1
4.材料热处理要求决定加工方案
5.生产批量决定加工方案
生产类型
单件生产
批量 生产
小批 中批 大批
大量生产
零件的年产量(生产纲领)（件）
重型零件 中型零件 轻型零件
<5
<10
<100
5~100
10~200
100~500
100~300 200~500 500~5000
300~1000 500~5000 5000~50000
典型表面的加工方法
表面加工方案的选择原则 常见表面的加工方案
外圆、孔、平面
典型成形面－齿轮
加工方法 加工方案
一、表面加工方案的选择原则
1.零件/型面类型（结构形状和尺寸）
外圆、内圆、平面、特殊表面（齿轮） 回转体、非回转体
2.加工精度（IT、Ra）
粗糙、中等、精度较高、精密、超精密
Ra0.2-0.1 IT5
Ra0.8-0.2 IT5
超精 Ra0.1-0.05 加工 IT5
砂带 Ra0.4-0.1 磨削 IT6-5
应用： 1. 除有色金属零件的外圆； 2. 零件结构适宜磨削的外圆；特别适合淬火处理的外圆
外圆加工方案三
各种表面的加工方法PPT教案
孔加工方案分析
1、粗车 2、粗车—半精车 3、粗车—半精车—磨 粗车—半精车—粗磨式半精磨 4、粗车—半精车—粗磨—精磨 5、粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨 6、粗车—精车—精细车(有色金属)
第46页/共105页
（1）在实体材料上加工孔，首先钻孔。 对于已经铸出或锻出的孔，首先扩孔或镗孔。
各种表面的加工方法
会计学
第1页/共105页
1
常见表面加工方案选择
选择表面加工方案时，要掌握如下三点： 1.要掌握选择表面加工方案的5条依据，即表面的 尺寸精度和粗糙度Ra值，所在零件的结构形状和 尺寸大小、热处理情况、材料的性能以及零件的 批量等。 2.掌握三种表面加工方案框图。
第2页/共105页
2、刀具：铰刀：φ10～100 常用 φ10～40
3、设备：钻床、镗床、车床、铣床 。
第31页/共105页
4、铰削特点
（1）精度高，表面粗糙度小。 （2）铰孔纠正位置误差的能力很差，位置精
度需由前工序保证。 （3）铰刀是定径刀具，易保证铰孔质量。 （4）铰削的适应性差。 （5）铰削可加工钢、铸铁和有色金属零件，
1、精度：IT10～IT9，Ra：6.3～ 3.2μm 。属半精加工。
2、刀具：扩孔钻。规格： Φ10～ 100mm，常用Φ 15～50mm。
3、设备：钻床、车床、镗床、铣床。 4、特点：
（1）导向性好，切削平稳。 （2）刚性好。 （3）切削条件好。
第30页/共105页
（三）、铰孔
1、分类 （1）粗铰：IT8～IT7， Ra：1.6～ 0.8μm。 （2）精铰：IT7～IT6， Ra：0.4～ 0.2μm。
第25页/共105页
内圆加工方法
表面的加工方法
磨削加工通常使用磨石、砂轮等磨具进行切削，可以获得非常光滑的表面质量和 高的尺寸精度。磨削加工广泛应用于各种材料的加工，如钢铁、有色金属和玻璃 等，尤其适用于高精度和高表面质量的加工需求。
钻削加工
总结词
钻削加工是一种使用钻床来钻孔的加工方法。
详细描述
钻削加工主要应用于各种材料的钻孔加工，如金属、木材和塑料等。钻孔可以用于连接、固定和装配等应用。钻 削加工可以通过不同的钻头类型和切削参数来实现不同孔径和深度的加工需求。
加工。
高能束流加工具有高精度、高效率、可 高能束流加工的缺点是设备成本较高，
实现纳米级加工等优点。
对某些材料的加工效果不佳。
05
其他加工方法
超声波加工
超声波加工原理
利用高频振动产生的能 量，通过磨料悬浮液对
硬脆材料进行加工。
应用领域
适用于各种硬脆材料的 加工，如玻璃、陶瓷、
宝石等。
优点
加工精度高，表面质量 好，适用于复杂形状和
精细表面的加工。
缺点
加工效率较低，需要使 用磨料悬浮液，对某些
材料加工效果不佳。
电解加工
01
02
03
04
电解加工原理
利用电解反应对金属材料进行 加工。
应用领域
适用于各种金属材料的加工， 如不锈钢、钛合金、铜等。
优点
加工精度高，可加工复杂形状 和精细表面，生产效率高。
缺点
需要使用电解液，对某些材料 加工效果不佳，且设备成本较
化学镀
总结词
化学镀是一种通过化学反应在非导电基 材表面沉积金属或合金的过程。
VS
详细描述
化学镀过程中，非导电基材经过化学处理 后，使其表面形成一层催化膜，然后加入 金属盐溶液，在催化膜的作用下，金属离 子还原并沉积在基材表面形成镀层。化学 镀具有均匀、美观和防腐等特点，广泛应 用于装饰、防腐和功能材料等领域。
12.9章各种表面加工方案分析
镗孔
• • 车床镗孔 镗床镗孔
镗削工艺特点
a.适应性广 b.不仅可以保证单 个孔的尺寸精度和 形状,而且可以保 证孔与孔之间的相 互位置精度.
c.广泛用于单件, 小批量生产中 的孔或孔系的 加工
d.生产率低
磨孔
磨孔是孔的精加工方法 之一，加工精度IT6-IT8， Ra 0.4-1.6μm
用扩孔刀对已有的孔进 行扩大的加工。 a.刀具刀刃多，切削用量 小， 无横刃，刚性好 b.加工精度较高 IT10， Ra 3.2-6.3μm d.用于一般精度孔 的最终加工，高精 度孔的半精加工
c.加工效率较高
(3) 铰孔(reaming)
a.铰刀刀刃多,导向性好,刚性好 b.铰刀制造精度高
c.铰刀有修光刃,可校准孔 径和修光孔壁 d.铰孔加工余量小,切削力小, 切削热少,排屑,冷却润滑条 件好
12.9 各种表面加工方案分析
主要内容
外圆表面切削成形 孔的加工成形
平面切削成形 成形面切削成形
本章目的
了解各种不同类型的加工方法及相应机床的工艺特点 及适用范围，从而能根据不同零件的特点，正确选择加工 方法及机床，制订最佳加工方案
12.9.1平面切削
1、平面车削(plane turning)
2、平面刨削(planing)
车削成形面
铣削成形面
用简单刀具加工
(1)用靠模装置加工成形面 a.生产效率高 b.加工精度由靠模决定 c.靠模形状复杂,成 本高 d.适合成批生产 中应用 e.靠模易摩损
立体成形面
成形面 的技术 要求
a.尺寸精度 c.位置精度
d.表面质量
b.形状精度
典型表面加工方法
3、内孔表面加工方法
钻孔
扩孔
铰孔
镗孔
磨削加工
动画
中心内圆磨削
动画15 行星内圆磨削
动画16 无心内圆磨削
非圆孔的加工 拉削、插削、特种加工（电火花、超声波、激光打孔）
内孔表面加工特点：
1）刀具尺寸受被加工孔径限制， 刀杆细、刚性差，容易偏斜；
2）刀具工作部分处于加工表面包 围之中，切削液很难进入切削区， 散热、冷却、排屑条件差，测量也 不方便。
◆ 拉刀的类型及用途
1）按加工表面的不同，可分为：内拉刀和外拉刀
a)圆拉刀
b)花键拉刀
c)四方拉刀
d)键槽拉刀
a)平面拉刀
b)齿槽拉刀
c)直角拉刀
◆ 半精车 （1）在粗车之后进行的，目的是进一步提高工件的精度和降 低表面粗糙度。 （2）加工精度可达ITl0~IT11，表面粗糙度为Ra2.5~10μm。 （3）可作为磨削或精车前的预加工，或中等精度表面的最终 加工。
ap
f vc
较小
较小 中等或高速
◆ 精车 （1）作为高精度外圆表面的终加工，主要目的是达到零件表面的 加工要求。 （2）加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.25～2.5μm （3）用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。
前导部——起引导作用，防止拉刀进入工件孔后发生歪斜，并 可检查拉削孔径是否符合要求。 切削部——它担负主要的切削工作，其刀齿尺寸逐渐增大，又 分为粗切齿与精切齿两部分。有的拉刀在粗切齿与精切齿之间 还有过渡齿。
校准部——用于校准与修光被切削表面，起到提高工件加工精 度和表面质量的作用。其刀齿尺寸不变。当切削部分的刀齿经 过刃磨尺寸变小后，前几个校准齿依次变成切削齿，所以校准 齿还具有精切齿的后备作用。 后导部——它能在拉削终了前保持拉刀的后几个刀齿与工件间 具有正确的相对位置，防止工件偏斜。 后柄部——只有当拉刀又长又重时才需要，用于支撑拉刀、防 止拉刀下垂。尾部的直径视拉床托架尺寸而定，其长度一般应 不小于20mm。
参考讲义 表面加工方案选择依据
常见表面加工方案（四）常见表面加工方案选择依据参考讲义每一种表面的加工方案都有许多种，那么在具体零件上的表面用哪一种方案来加工是合理的呢？通常情况下，要根据零件的具体结构尺寸、材料性能、热处理状况，还有被加工表面的加工精度、表面粗糙度以及生产条件等因素来确定。
表面加工方案选择依据一般包括五个方面：1.根据表面的尺寸精度和表面粗糙度Ra 值选择；2.根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择；3.根据零件热处理状况选择；4.根据零件材料的性能选择；5.根据零件的批量选择。
根据表面的尺寸精度和表面粗糙度值选择加工方案零件上表面尺寸精度和表面粗糙度R a值的要求是决定该表面加工方案的主要依据。
同样一种表面由于尺寸精度和粗糙度Ra值的要求不同，其加工方案也不同。
表面的尺寸精度要求较低、表面粗糙度Ra值较大，这时表面需要的加工阶段就少，加工方案就简单。
表面的尺寸精度要求很高、表面粗糙度Ra值很小，那么该表面需要的加工阶段就多，加工方案就复杂繁琐。
例如：在图1中，两种零件皆为接盘，且零件的形状、公称尺寸、材料（45钢）及加工数量（单件小批）等均相同，需要加工的部位都是φ40内孔，分析其加工方案。
图1 接盘由于图1（a）接盘零件的内孔加工精度等级是IT10，表面粗糙度Ra值是6.3µm；图1有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）（b）接盘零件的内孔加工精度等级是IT7，表面粗糙度Ra值是1.6µm，致使二者加工方案有所不同。
根据内圆表面加工方案理论，可得到二者加工方案如下：图1（a）接盘内孔的加工方案可选择为：钻（粗车）—半精车。
图1（b）接盘内孔的加工方案可选择为：钻（粗车）—半精车—精车；钻（粗车）—半精车—磨。
根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择加工方案零件的结构形状和尺寸大小对表面加工方案的选择有很大的影响。
因为即便同样一种表面，由于这个表面所在的零件结构形状、尺寸大小和所处的位置不同，选择的加工机床、夹具和刀具是不同的，因此导致最终的加工方案也不可能一样。
典型表面加工方法平面加工
平面的磨削方式
（1）圆周磨削
平 面 磨 削
可以获得较高的精度和表面质量。否则容易产生振纹。 适于在成批生产条件下加工精度要求较高的平面。
平面的磨削方式 （2）端面磨削
平 面 磨 削
生产效率高。加工精度较低。 适于在大批大量生产中加工精度要求不很高的工件。
工方法。
（1）粗刨一精刨一宽刃精刨(代刮削)
适于加工狭长平面
三、平面加工方法的选择
4. 精密平面的加工 对于有更高精度要求的平面，可在磨削后分别采用研磨、 精密磨、导轨磨、抛光等方法，使加工精度达到IT6以上，
平 表面粗糙度达到Ra0.008～0.32um。 面 常用的平面加工方案见图11.3。 的 加 工 方 案
平 面 的 加 工 方 案
（3）粗车一精车
适于加工回转体轴、套、盘、环
等类零件的端面。
（4）粗拉一精拉
适于贯通的内平面加工。
三、平面加工方法的选择
3. 高精度平面的加工 未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料工件的加工，采用：
平 适于加工宽平面 面 （2）粗铣一精铣一高速精铣 的 （3）粗铣一拉削 生产率很高，而且加工质量也较高。 加 淬火钢和非淬火钢件、铸铁件可以采用粗铣(粗刨)一精 工 铣(精刨)一磨削的加工方法。 方 回转体零件的台肩平面可以采用粗车一精车一磨削的加 案
可以去掉前工序的加工痕迹，从而获
得更光泽的表面。抛光仅能降低表面
粗糙度值，不能提高加工精度。
第一节 平面加工
三、平面加工方法的选择
1. 低精度平面的加工 粗刨、粗铣、粗车
平 面 的 加 工 方 案
三、平面加工方法的选择
机械制造基础 第12章 典型零件表面加工方案
Fu n d a me n ta l o f Me c h a n ic a l Ma c h in in g
第12章 典型零件表面加工方案
12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6
外圆面的加工方案
孔的加工方案 平面的加工方案 曲面的加工方案 螺纹的加工方案 齿轮的加工方案
拉孔
磨削内孔
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
12.2.2 孔加工方案的分
精整加工
析
大孔——精镗或精磨
未淬硬的中小孔——铰孔、拉孔
淬硬孔——磨削
珩磨孔
研磨孔
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
12.3 平面的加工方案
平面类型：
配合平面 基准平面 非配合平面
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
12.3 平面的加工方案
12.3.1 平面的技术要求
形状精度：平面度、直线 度 方向、位置、跳动精度： 平 面之间的尺寸精度、平 行度、 垂直度 表面质量：表面粗糙度、 表 层硬度、剩余应力、显 微组 织
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
12.1 外圆面的加工方案
12.1.2 外圆面加工方案的分析
钢铁零件外圆面的主要加工方法：车削、磨削。 精度要 求高、表面粗糙度值小时，还需研磨、超级光磨等。 精度 要求低，仅要求光亮的表面，可以进行抛光。
车削外圆面
1.在实体材料上加工孔
直径大于50mm的孔 一般采用钻—镗的加工方案
参考讲义 外圆表面加工方案
常见表面加工方案（一）外圆表面加工方案参考讲义机械零件种类繁多，但均由一些最基本的几何表面组成，包括外圆表面、内圆表面、锥面、平面和成形面等。
零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法和方案也不相同。
每一种表面的加工方法，一般不是唯一的，常有多种。
表面的技术要求越高，加工过程越长，采用的加工方法就越多。
加工方案的概念将多种加工方法按一定的顺序组合起来，依次对表面进行由粗到精的加工，以逐步达到所规定的技术要求，我们将这种组合称为加工方案。
合理选择这些常见表面的加工方案，是保证零件表面加工要求的最基本的条件，同时也是正确制定零件加工工艺的基础。
零件表面的加工阶段对于那些加工质量要求较高或比较复杂的零件，为了保证零件表面的加工质量，表面上的加工余量往往不是一次切除掉的，而是逐步减少切削深度分阶段切除的。
通常将零件表面的加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精整和光整加工阶段等。
粗加工阶段：目的是尽快从毛坯上切除多余材料使其接近零件的形状和尺寸。
半精加工阶段：目的是进一步提高精度和降低表面粗糙度Ra值，并留下合适的余量，为主要表面的精加工做准备。
精加工阶段：目的是使零件的主要表面达到规定的加工精度和表面粗糙度要求，或为要求更高的主要表面的精整和光整加工做准备。
精整和光整加工阶段：目的是在精加工基础上进一步提高精度和减小表面粗糙度R a值，相应的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、抛光等。
划分加工阶段的主要原因是：（1）合理使用设备和技术工人。
划分加工阶段后，根据粗、精加工阶段可合理地安排精度和功率不同的机床以及不同技术等级的工人来进行。
（2）保证加工质量。
粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力大，产生的切削热多。
由于工件受力、受热变形以及内应力重新分布等，将破坏已加工表面的加工精度和表面质量，因此，只有在粗加工之后再进行半精加工和精加工逐步提高，才能保证质量要求。
（3）及时发现毛坯的缺陷。
粗加工时可去除零件表面的大部分余量，当发现零件内部有缺陷时，可以及时将其报费或修补，避免继续加工而造成损失。
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c.铰刀有修光刃,可校准孔 径和修光孔壁 d.铰孔加工余量小,切削力小, 切削热少,排屑,冷却润滑条 件好
e.加工精度高 IT6-IT8 , Ra 0.4-1.6μm 金属工艺学
镗孔
• • 车床镗孔 镗床镗孔
金属工艺学
镗削工艺特点
a.适应性广 b.不仅可以保证单 个孔的尺寸精度和 形状,而且可以保 证孔与孔之间的相 互位置精度.
2、平面刨削(planing)
金属工艺学
外圆表面的车削
外圆表面的 典型零件 外圆表面的典 型加工方法 外圆表面的 技术要求 轴类零件,盘类零件
车削,磨削
1、尺寸精度 2、形状精度
金属工艺学
3、位置精度 4、表面质量
• 外圆加工方案的制订
a.影响外圆加工方案的主要因素 工件材料 加工精度 热处理状态
b.典型外圆加工方案 1.粗车 2.粗车-半精车 3.粗车-半精车-精车 4.粗车-半精车-磨削 5.粗磨-精磨-研磨 金属工艺学
加工路线
车削
磨削Leabharlann 的加工(1) 钻孔利用钻头在实体材料上加工内孔的工艺方法 a.钻头切削部分的组成 b.钻孔的工艺特点 刀具简单 钻头刚性较差,容易引偏 c.钻孔工艺的应用 低精度孔的最终加工 只能保证单个孔的精度 高精度孔的粗加工 金属工艺学 排屑困难
金属工艺学
车削成形面
金属工艺学
铣削成形面
金属工艺学
用简单刀具加工
(1)用靠模装置加工成形面 a.生产效率高 b.加工精度由靠模决定 c.靠模形状复杂,成 本高 d.适合成批生产 中应用 e.靠模易摩损 金属工艺学
金属工艺学
IT6—IT8
IT6—IT7 IT7—IT8
0.4-1.6
0.4-0.8 0.8-1.6
6
7 8 9 10 11
(钻)粗镗---拉
(钻)粗镗---半精镗 (钻)粗镗---半精镗---精镗 粗镗---半精镗---浮动镗 (钻)粗镗---半精镗---磨 (钻)粗镗---半精镗---粗磨---精磨
IT7—IT8
IT9—IT10 IT7—IT8 IT7—IT8 IT7—IT8 IT6—IT7
0.4-1.6
3.2-6.3 0.8-1.6 0.8-1.6 0.8-1.6 0.4-0.8
成批,大量生产
除淬火件外各种零 件小批生产 成批,大量生产 钢及铸铁件孔的精 加工
金属工艺学
成形面切削
成形 面的 种类
回转成形面 直线成形面
c.广泛用于单件, 小批量生产中 的孔或孔系的 加工
d.生产率低
金属工艺学
磨孔
磨孔是孔的精加工方法 之一，加工精度IT6-IT8， Ra 0.4-1.6μm
与外圆磨削相比较,具 有以下工艺特点 a.表面粗糙度较大 b.磨削精度控制比较困难 c.生产率较低 结论：磨孔主要用于不宜或 无法进行镗削，铰削或拉削 的高精度及淬硬孔的精加工
12.9 各种表面加工方案分析
主要内容
外圆表面切削成形 孔的加工成形
平面切削成形 成形面切削成形
本章目的
了解各种不同类型的加工方法及相应机床的工艺特点 及适用范围，从而能根据不同零件的特点，正确选择加工 方法及机床，制订最佳加工方案
金属工艺学
12.9.1平面切削
1、平面车削(plane turning)
钻孔
金属工艺学
扩孔
• (2) 扩孔 （core drilling)
用扩孔刀对已有的孔进 行扩大的加工。 a.刀具刀刃多，切削用量 小， 无横刃，刚性好 b.加工精度较高 IT10， Ra 3.2-6.3μm
c.加工效率较高
d.用于一般精度孔 的最终加工，高精 度孔的半精加工 金属工艺学
(3) 铰孔(reaming)
立体成形面
成形面 的技术 要求
a.尺寸精度 c.位置精度
b.形状精度
d.表面质量
金属工艺学
用成形刀具加工
车削成形面 铣削成形面
工艺特点:
a.加工精度主要取决于刀具精度
刨削成形面
拉削成形面
b.易于保证同一批零件形状 及尺寸的一致性和互换性
c.生产率高 d.刀具重磨次数多,使用寿命长
磨削成形面
e.刀具设计制造复杂,成本高
金属工艺学
孔加工方案的制订
序号 1 2 钻孔 钻---铰 加工方案 加工精度 IT11--IT13 IT7—IT8 表面粗糙度 Ra/μm 12.5-25 1.6-3.2 适用范围 任何批量,实体工件 不淬火钢件,铸铁件 和非铁合金件小孔, 细长孔 Φ30-100铸锻孔
3
4 5
钻---扩---铰
钻---扩---粗铰---精铰 粗镗---半精镗---铰