第7章 典型零件表面的加工--ppt
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CADCAMpowerpint-第7章ppt课件
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21
7.4 CAPP专家系统
专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和
知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制 策略，处理和解决只有专家才能解决的问题。
通常软件系统 ＝ 数据 ＋ 算法 专 家 系 统 ＝ 知识 ＋ 推理 专家系统组成：
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<结论2>或<操作2>,……<结论n>或<操作n>
例：
IF <表面为外圆柱面> AND <精度等级为IT8～IT10> AND <表面粗糙度为Ra≤0.8um>
THEN <选用加工过程为：粗车→半精车→精车>
优点：
• 产生式规则结构接近人类专家思考问题方式；
• 各条规则相互独立，易于查询、修改和扩充； • 容易添加解释功能，以便观察系统如何进行推理； • 具有描述不确定知识的能力。
CAM－I派生式CAPP系统工作流程
（美国计算机辅助制造公司）
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2、创成式CAPP 工作原理 ：根据零件模型和工艺信息，应用决策逻辑，模拟工艺人员
决策过程，自动创成加工工艺规程，完成机床刀具选择和工艺过程优化。
创成式CAPP系统工作原理
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15
创成式CAPP开发过程
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1
7.1 CAPP系统的结构组成
工艺设计：生产准备工作第一步，是连接设计与制造的桥梁，
工艺设计的结果是完成加工工艺规程。
工艺规程：决定零件加工方法、加工路线，是工装设计
制造的主要依据。
CAPP
毛坯 设计
工程制图第7章 零件图
一组视图 完整尺寸
技术要求 标题栏
二、零件图的内容
1．视图 根据有关标准和规定，用正投影法表达零件内、外结 构的一组图形。
2．尺寸 零件图应正确、完整、清晰、合理地标注零件制造、 检验时所需的全部尺寸。
3．技术要求 标注或说明零件制造、检验或装配过程中应达到 的各项要求，如表面粗糙度、极限与配合、形状和位置公差、 热处理、表面处理等要求。
1.主视图的表达
1）形状特征的表达
能够清楚地表达主要形体的形状特征
2）加工位置的表达
反应了零件的加工位置
例如：（轴、盘类）
3）工作位置原则
反应了零件的工作位置
例如： （支架、壳体类）
2.其他视图的表达
首先读表达主要形体的其它视图，再读次要形体的视图。
二、典型零件图的视图的表达方法 1.轴、套类零件表达 ⑴ 分析形体、结构
4．标题栏 标题栏画在图框的右下角，需填写零件的名称、材 料、数量、比例，制图、审核人员的姓名、日期等内容。
§7-2 零件图的视图
一、视图表达的一般原则 1.主视图表达 2.其他视图的表达
二、典型零件图的视图的表达方法
轮盘类
支架
轴
传动装置
一、视图表达的一般原则
能正确、完整、清晰、合理地表达出零件的全部结构形状、读图 方便、画图简单。在画图前从零件的结构特点、使用功能和加工 方法等进行分析，选用了适当的视图和各种方法进行表达
基本符号上加一小圆，表示表面粗糙度是用不去除材料的 方法获得，如：铸，锻，冲压、热轧、冷轧、粉末冶金等； 或是用保持原供应状况的表面。
用任何方法获得的表面粗糙度，Ra 的上限值 3.2μ m。
用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra 的上 限值3.2μ m。
《工程制图》(程金霞)698-9课件 第七章
（2）工艺基准
工艺基准是指零件在加工过程中，为了便于装夹定 位、测量和检验所选定的尺寸基准。如图所示的阶梯 轴，在加工该阶梯轴时，车刀每一次车削的最终位置 都是以右端面为起点来测定的，因此右端面为工艺基 准。
7.4.2 合理标注尺寸的原则
1．主要尺寸直接标出
主要尺寸是指影响产品性能、工作精度和位置关 系的尺寸。为保证设计精度，应将主要尺寸从设计基 准出发直接标注在零件图上。如图a所示，轴承座中 心高尺寸a是主要尺寸，应直接标注；而若按图b所示 标注，轴承座加工后中心高a的误差将为尺寸b和c的 误差之和，不能保证尺寸a的精度。
③ 分别采用D向和E向两个局部视图表达两个凸台 的形状。
7.4 零件图的尺寸标注
7.4.1 尺寸基准的选择
要使零件图的尺寸标注地合理，就必须根据零件的 结构形状和工艺特点确定合适的尺寸基准。常见的尺 寸基准有：① 零件上主要回转结构的轴线；② 零件的 对称中心面；③ 零件的重要支撑面、装配面及重要结 合面；④ 零件的主要加工面。
3．考虑测量的方便与可能
在零件图上标注尺寸时，不仅要考虑设计要求， 还应使标注出的尺寸便于测量和校验。如图a中的尺 寸A不便于测量，故应按图b所示尺寸标注。
7.4.3 零件上常见孔的尺寸标法
零件上常见的孔有光孔、螺孔、沉孔（包括锪平）， 其具体标注方法如下表所示。标注时，既可以选用旁 注法，也可以使用普通注法。
（a）
（b）
（1）结构特点。减速器箱体的体积比较大，结构 比较复杂，利用形体分析法可知，其基础形体由底板、 箱壁、“T”字形肋板、水平方向的蜗杆轴孔和竖直方 向的蜗轮轴孔组成。蜗轮轴孔在底板和箱壳之间，其轴 线与蜗杆轴孔的轴线垂直异面，“T”字形肋板将底板、 箱壳和蜗轮轴孔连接成一个整体。
典型模具装配与调试PPT课件
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.20 电化学抛光的基本原理 1—加工零件；2—工具；3—电子流动方向；4—电流方向
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•3)电解液温度 •4)抛光时间 •5)金属材料的金相组织状态 •6)抛光表面的原始表面粗糙度 •7.4.4 抛光方式 •①整体电化学抛光法； •②逐步电化学抛光法。 •7.5 超声波抛光 •7.5.1 基本原理
图7.15 外圆研磨环 1—研磨套；2—研磨环； 3—限位螺钉；4—调节螺钉
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.16 (a)可调式内圆研磨芯棒 (b)轴向直槽研磨套 (c)螺旋槽研磨套
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.17 手持电动往复式研磨抛光工具 1—工件；2—研磨环；3—球头杆；4—软轴
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.23 挤压研磨抛光夹具 (a)阶梯型孔 (b)凸模 (c),(d)型腔
1—模具；2—夹具
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•7.6.4 工艺参数 •7.7 照相腐蚀 •7.7.1 特点 •7.7.2 对模具成形零件的要求 •1)材料要求 •2)拔模斜度 •3)表面粗糙度 •4)镶嵌块结构 •7.7.3 照相腐蚀应用实例
图7.3 划直线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.4 划圆弧线
图7.5 连续斜线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•(2)立体划线
•7.1.2 钻孔 •(1)排除废料
图7.6 拉延模凸模座划线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.7 用钻孔排除废料
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.20 电化学抛光的基本原理 1—加工零件；2—工具；3—电子流动方向；4—电流方向
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•3)电解液温度 •4)抛光时间 •5)金属材料的金相组织状态 •6)抛光表面的原始表面粗糙度 •7.4.4 抛光方式 •①整体电化学抛光法； •②逐步电化学抛光法。 •7.5 超声波抛光 •7.5.1 基本原理
图7.15 外圆研磨环 1—研磨套；2—研磨环； 3—限位螺钉；4—调节螺钉
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.16 (a)可调式内圆研磨芯棒 (b)轴向直槽研磨套 (c)螺旋槽研磨套
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.17 手持电动往复式研磨抛光工具 1—工件；2—研磨环；3—球头杆；4—软轴
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.23 挤压研磨抛光夹具 (a)阶梯型孔 (b)凸模 (c),(d)型腔
1—模具；2—夹具
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•7.6.4 工艺参数 •7.7 照相腐蚀 •7.7.1 特点 •7.7.2 对模具成形零件的要求 •1)材料要求 •2)拔模斜度 •3)表面粗糙度 •4)镶嵌块结构 •7.7.3 照相腐蚀应用实例
图7.3 划直线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.4 划圆弧线
图7.5 连续斜线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
•(2)立体划线
•7.1.2 钻孔 •(1)排除废料
图7.6 拉延模凸模座划线
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
图7.7 用钻孔排除废料
《模具制造工艺》-第7章 典型模具制造工艺
第7章 零件图
（四）标题栏
在零件图右下角，用于注写零件的名称、数量 、材料，绘制该零件 图所采用的比例和图号，以及设计、制图、校核人员的签名等。
青岛科技大学 叶琳 邱龙辉
7.2 零件图的视图选择和尺寸标注
7.2.1 视图选择和尺寸标注的原则 1.视图选择的原则 主视图的选择应符合零件在机器或部件上的工作位置或在机床 上的主要加工位置，并反映该零件的主要形状特征。其它视图 的选择则应以主视图为基础，根据零件的结构特征，完整、清 晰、唯一地确定它的形状为线索进行选择，并力求便于画图和 看图。
用全剖的主视图和局部剖的 左视图分别表达内部结构和外
A
部形状；采用局部视图 (C向视
图)表达凸缘的形 状和螺孔；采
用移出断面图(A-A)表达圆柱面
上三个均布的沉孔的分布等等。
C
B AC
A-A
B
箱体
青岛科技大学 叶琳 邱龙辉
2、尺寸标注
对于箱体类常选用设 计上要求的轴线、重要 的安装面、接触面（或 加工面）、箱体某些主 要结构的对称面等作为 尺寸基准。
青岛科技大学 叶琳 邱龙辉
踏脚座零件视图方案比较
(a) 方案一
(b) 方案二
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（四）箱体类零件
图示为一箱体，属箱体类零件。箱 体类零件是用来支承、包容、保护运动 零件或其它零件的。形状、结构一般比 前三类零件复杂，并且加工位置多变。 因结构复杂，毛坯一般为铸件。
1、视图选择
零件图是生产中制造和检验该零件的主要技术图样，它不仅应将 零件的材料，内、外结构形状和大小表达清楚，而且还要对零件的 加工检验、测量提供必要的技术要求。
一张完整的零件图应具备以下内容：
1、一组视图 3、技术要求
在零件图右下角，用于注写零件的名称、数量 、材料，绘制该零件 图所采用的比例和图号，以及设计、制图、校核人员的签名等。
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7.2 零件图的视图选择和尺寸标注
7.2.1 视图选择和尺寸标注的原则 1.视图选择的原则 主视图的选择应符合零件在机器或部件上的工作位置或在机床 上的主要加工位置，并反映该零件的主要形状特征。其它视图 的选择则应以主视图为基础，根据零件的结构特征，完整、清 晰、唯一地确定它的形状为线索进行选择，并力求便于画图和 看图。
用全剖的主视图和局部剖的 左视图分别表达内部结构和外
A
部形状；采用局部视图 (C向视
图)表达凸缘的形 状和螺孔；采
用移出断面图(A-A)表达圆柱面
上三个均布的沉孔的分布等等。
C
B AC
A-A
B
箱体
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2、尺寸标注
对于箱体类常选用设 计上要求的轴线、重要 的安装面、接触面（或 加工面）、箱体某些主 要结构的对称面等作为 尺寸基准。
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踏脚座零件视图方案比较
(a) 方案一
(b) 方案二
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（四）箱体类零件
图示为一箱体，属箱体类零件。箱 体类零件是用来支承、包容、保护运动 零件或其它零件的。形状、结构一般比 前三类零件复杂，并且加工位置多变。 因结构复杂，毛坯一般为铸件。
1、视图选择
零件图是生产中制造和检验该零件的主要技术图样，它不仅应将 零件的材料，内、外结构形状和大小表达清楚，而且还要对零件的 加工检验、测量提供必要的技术要求。
一张完整的零件图应具备以下内容：
1、一组视图 3、技术要求
《机械制图》-第7章零件图
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2．考虑工艺要求 非功能尺寸一般是用来保证零件的结构强度，确定零件形 状，控制零件重量的一些尺寸。这些尺寸不影响产品的工 作性能，也不影响零件间的配合性质和精度。非功能尺寸 可以从工艺基准出发标注，以满足工艺要求，并应考虑加 工顺序和测量方便。 （1）按加工顺序标注尺寸。按加工顺序标注尺寸，符合 加工过程，便于加工和测量，从而保证工艺要求。轴套类 零件的一般尺寸或零件阶梯孔等都按加工顺序标注尺寸。 如下图1所示。 （2）应考虑测量方便。在没有结构上或其他特殊要求时， 标注尺寸应考虑测量和检验的方便，如下图2所示。同时 尽量做到使用普通量具就能测量，以减少专用量具的设计 16 和制造。
20
23
11
A—A A
B
技术要求
170 24 未注圆角半径为R3 未注圆角半径为R3 32 27 制图 HT-20材料 HT-20-40 64
轴承座
设计 描图 重量 比例 1:2
清华大学机械厂
审核 件数
25
4
2
零件图内容
视图、剖视图、断面图） 一组视图（视图、剖视图、断面图） 表达零件各部分的形状、结构、 表达零件各部分的形状、结构、位置
2．轴类零件的表达方法
为了加工时看图方便，轴类零件的主视图按加工位置选择，一般 将轴线水平放置。垂直轴线方向作为主视图的投射方向，使它符 合车削和磨削的加工位置，如上图所示。在主视图上，清楚地反 映了阶梯轴的各段形状及相对位置，也反映了轴上各种局部结构 的轴向位置。轴上的局部结构，一般采用断面、局部剖视、局部 放大图、局部视图来表达。用移出断面反映键槽的深度，用局部 25 放大图表达挡圈槽的结构。
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叉架类零件 1．叉架类零件的结构特点 叉架类零件包括拨叉、支架、连杆等零件。叉架类零件 一般由三部分构成，即支持部分、工作部分和联接部分。 联接部分多是肋板结构，且形状弯曲扭斜的较多。支持 部分和工作部分，细部结构也较多，如圆孔、螺孔、油 槽、油孔等。这类零件，多数形状不规则，结构比较复 杂，毛坯多为铸件，需经多道工序加工制成。 2．叉架类零件的表达方法
机械制图 第7章 零 件 图
A—A B—B
图7–17 泵体的尺寸标注
第7章 零件图
7.4 零件图的技术要求
7.4.1 表面粗糙度
1. 表面粗糙度的概念
无论用何种方法加工的表面，都不会是绝对光滑 的，在显微镜下可看到表面的峰、谷状（如图 7–18 所 示）。表面粗糙度是指零件加工表面上具有的较小间 距和峰、谷组成的微观几何形状特性。
(3) 工作位置原则。主视图应尽量表示零件在机器上
的工作位置或安装位置。如图7–4所示吊钩。
第7章 零件图
轴
尾座
图7–3 轴类零件的加工位置
第7章 零件图
图7–4 吊钩的工作位置
第7章 零件图
零件主视图的选择并不一定要完全符合上述三条原 则，而应根据零件的工作位置、安装位置或加工位置， 选择最能反映零件结构形状特征的视图作为主视图。 2. 其它视图的选择 主视图确定后，再按完整、清晰地表达零件各部分
计基准或工艺基准，如图7–9所示。
第7章 零件图
2. 标注定位、定形尺寸 从基准出发，标注定位、定性尺寸有以下几种形式。
1) 链状式
零件同一方向的几个尺寸依次首尾相连，称为链状 式。链状式可保证各端尺寸的精度要求，但由于基准 依次推移，使各端尺寸的位置误差受到影响。如图 7– 10所示
第7章 零件图
① 基本尺寸：根据零件设计要求所确定的尺寸。 ② 实际尺寸：通过测量得到的尺寸。 ③ 极限尺寸：允许尺寸变动的两个界限值。 ④ 上、下偏差：最大、最小极限尺寸与基本尺寸的 代数差分别称为上偏差、下偏差。国标规定：孔的上、
称为开口环），以保证其它重要尺寸的精度。因此，图
7–12中注出零件总长c±0.1，而e±0.1是不应标注的。
第7章 零件图
2. 满足工艺要求 (1) 按加工顺序标注尺寸，既便于看图，又便于加 工测量，从而保证工艺要求，如表7–1所示齿轮轴的加 工顺序及尺寸标注。齿轮轴的尺寸标注如图 7–14 所示。
图7–17 泵体的尺寸标注
第7章 零件图
7.4 零件图的技术要求
7.4.1 表面粗糙度
1. 表面粗糙度的概念
无论用何种方法加工的表面，都不会是绝对光滑 的，在显微镜下可看到表面的峰、谷状（如图 7–18 所 示）。表面粗糙度是指零件加工表面上具有的较小间 距和峰、谷组成的微观几何形状特性。
(3) 工作位置原则。主视图应尽量表示零件在机器上
的工作位置或安装位置。如图7–4所示吊钩。
第7章 零件图
轴
尾座
图7–3 轴类零件的加工位置
第7章 零件图
图7–4 吊钩的工作位置
第7章 零件图
零件主视图的选择并不一定要完全符合上述三条原 则，而应根据零件的工作位置、安装位置或加工位置， 选择最能反映零件结构形状特征的视图作为主视图。 2. 其它视图的选择 主视图确定后，再按完整、清晰地表达零件各部分
计基准或工艺基准，如图7–9所示。
第7章 零件图
2. 标注定位、定形尺寸 从基准出发，标注定位、定性尺寸有以下几种形式。
1) 链状式
零件同一方向的几个尺寸依次首尾相连，称为链状 式。链状式可保证各端尺寸的精度要求，但由于基准 依次推移，使各端尺寸的位置误差受到影响。如图 7– 10所示
第7章 零件图
① 基本尺寸：根据零件设计要求所确定的尺寸。 ② 实际尺寸：通过测量得到的尺寸。 ③ 极限尺寸：允许尺寸变动的两个界限值。 ④ 上、下偏差：最大、最小极限尺寸与基本尺寸的 代数差分别称为上偏差、下偏差。国标规定：孔的上、
称为开口环），以保证其它重要尺寸的精度。因此，图
7–12中注出零件总长c±0.1，而e±0.1是不应标注的。
第7章 零件图
2. 满足工艺要求 (1) 按加工顺序标注尺寸，既便于看图，又便于加 工测量，从而保证工艺要求，如表7–1所示齿轮轴的加 工顺序及尺寸标注。齿轮轴的尺寸标注如图 7–14 所示。
零件加工工艺
1.为改善金属的组织和加工性能而进行的预先热处 理，如退火、正火等，一般安排在机械加工之前。
2.为消除内应力而进行的时效工序，一般安排在粗 加工之后、精加工之前，或者在各加工阶段之间安排 数次，视零件的加工要求和性能而定。
3.为提高零件的机械性能而进行的最终热处理，如 淬火、氮化等，一般应安排在工艺过程的后期，工件 表面的最终加工之前。
完成一个零件的一个工序所用的时间，称为单位时 间定额，用符号Td表示，简称单位工时。
二、缩短基本时间的方法 1.减小加工余量 2.加大切削用量
减少切削行程长度
3.采用多刀切削
（1）减少切削行程长度。 （2）合并工步。
合并工步
内螺纹组合车刀
三、缩短辅助时间的方法 1.缩短工件装夹时间 2.减少回转刀架及装夹车刀的时间
3.主要表面先加工
一般零件的加工顺序是：精基准的加工；主要表面 的粗加工；次要表面的加工；热处理；主要表面的精 加工；最后检验。
三、工序的集中与分散 1.工序集中的特点
（1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显 著提高生产率。
（2）减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了 生产计划和生产组织工作。
六、工艺文件的编制 1.制定工艺规程的原则 2.工艺文件
将工艺规程的内容写入一定格式的卡片，即成为工 艺文件。常用的工艺文件有以下几种：
（1）机械加工工艺卡片。 机械加工工艺卡片
（2）机械加工工序卡片。 机械加工工序卡片
（3）机械加工检验卡片。 机械加工检验卡片
3.制定工艺规程的步骤
（1）分析研究产品图样。。 （2）确定毛坯类型。 （3）拟定各表面的加工方法和工艺路线。 （4）确定各工序所用的机床和工艺装备。 （5）计算加工余量、工序尺寸及公差
2.为消除内应力而进行的时效工序，一般安排在粗 加工之后、精加工之前，或者在各加工阶段之间安排 数次，视零件的加工要求和性能而定。
3.为提高零件的机械性能而进行的最终热处理，如 淬火、氮化等，一般应安排在工艺过程的后期，工件 表面的最终加工之前。
完成一个零件的一个工序所用的时间，称为单位时 间定额，用符号Td表示，简称单位工时。
二、缩短基本时间的方法 1.减小加工余量 2.加大切削用量
减少切削行程长度
3.采用多刀切削
（1）减少切削行程长度。 （2）合并工步。
合并工步
内螺纹组合车刀
三、缩短辅助时间的方法 1.缩短工件装夹时间 2.减少回转刀架及装夹车刀的时间
3.主要表面先加工
一般零件的加工顺序是：精基准的加工；主要表面 的粗加工；次要表面的加工；热处理；主要表面的精 加工；最后检验。
三、工序的集中与分散 1.工序集中的特点
（1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显 著提高生产率。
（2）减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了 生产计划和生产组织工作。
六、工艺文件的编制 1.制定工艺规程的原则 2.工艺文件
将工艺规程的内容写入一定格式的卡片，即成为工 艺文件。常用的工艺文件有以下几种：
（1）机械加工工艺卡片。 机械加工工艺卡片
（2）机械加工工序卡片。 机械加工工序卡片
（3）机械加工检验卡片。 机械加工检验卡片
3.制定工艺规程的步骤
（1）分析研究产品图样。。 （2）确定毛坯类型。 （3）拟定各表面的加工方法和工艺路线。 （4）确定各工序所用的机床和工艺装备。 （5）计算加工余量、工序尺寸及公差
工程制图讲义第七章-零件图5
三、视图选择举例
[例1] 倾斜支架的视图选择。
§7-6 零件的视图选择
三、视图选择举例
[例3] 支座的视图选择。
§7-6 零件的视图选择
§7-7 零件图中尺寸的合理注法
一、零件图中尺寸标注的基本要求
零件图的尺寸，应注得符合标准、齐全、清晰和合理。 合理标注尺寸的要求： ⑴ 满足设计要求，以保证机器的质量， ⑵ 满足工艺要求，以便于加工制造和检验。 要达到这些要求，仅靠形体分析法是不够的，还必须掌握一定 的设计、工艺知识和有关的专业知识。
二、尺寸基准的选择
2. 工艺基准
工艺基准是确定零件在机床上加工时的装夹位置，以及测量零件尺寸时所 利用的点、线、面。
从设计基准出发标注尺寸，能保证设计要求；从工艺基准出发标注尺寸， 则便于加工和测量。因此，最好使工艺基准和设计基准重合。当设计基准和工 艺基准不重合时，所注尺寸应在保证设计要求的前提下，满足工艺要求。
§7-7 零件图中尺寸的合理注法
三、合理标注尺寸时应注意的问题
2. 非功能尺寸的注法要符合制造工艺要求 钻孔、扩孔和阶梯孔的尺寸注法 用钻头钻出的不通孔和扩孔，其末端圆锥坑为工艺结构，画成120°， 图上不必注出此角度尺寸，孔的深度尺寸不应包括锥坑深度。用钻头扩孔是 先用小钻头钻出小孔，再用大钻头扩成大孔，因此，扩孔的深度尺寸也不能 包括锥孔，扩孔下面那个锥孔不需注尺寸。
所谓表达清楚一个零件的形状，就是要表达清楚该零件的每个组成部分 的形状和它们的相对位置。
二、其他视图的选择
§7-6 零件的视图选择
为了将零件的形状表达得完整、清晰，便于看图，所选用的视图之间必 须互相配合，有时还要考虑到视图与尺寸注法的配合。对于回转体，由于在
标注尺寸时要加上符号 “φ ” 或 “Sφ ”，一个带尺寸的视图 ( 平行于回转
第七章 磨削加工
正文
(2)平面磨床的进给运动 工作台往复运动的平面磨床也有三个进给运 动(图7-1c):工件纵向进给运动、砂轮架横向进给运动和滑座带动砂轮架 一起沿立柱导轨的垂直进给运动。
3.辅助运动 辅助运动的作用是实现磨床加工过程中所必需的各种辅助动作。 例如:砂轮架横向快速进退和尾座套筒缩回运动等。
正文
第二节 砂
Байду номын сангаас
正文
图7-6 砂轮的构造及磨削运动示意图 1—结合剂 2—空隙 3—磨料
正文
一、砂轮的特性及其选择
1.磨料 磨料是砂轮的主要成分,它直接担负切削工作。因此,它必须具有 很高的硬度、耐磨性、耐热性以及一定的韧性,且磨粒的棱角应
锋利。
常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系三类。 常用磨料的代号、特性及应用范围见表7-1。
正文
9—垫块 10—V形块
2.磨内圆的特点 内圆磨削与磨外圆相比有如下特点:
1)内圆磨削的砂轮直径受到工件孔径的限制,尺寸较小(一般为工件孔径 的0.5~0.9倍),为了使砂轮有一定线速度,砂轮转速要比较高,则砂轮上每 一磨粒在单位时间内参加切削的次数增多,所以砂轮很容易变钝。 2)因为砂轮直径小,内圆磨削的线速度低,故要获得较小的表面粗糙度值 比较困难。 3)砂轮轴比较细,而悬伸长度较长,刚性很差,容易发生弯曲变形和振动,加 工精度和表面质量相对降低;同时,磨削用量不能过高,故磨削的生产率也
正文
图7-20 无心磨削时工件变圆的原理 1—工件 2—导轮 3—托板 4—磨削轮
正文
图7-21 贯穿法无心磨
正文
图7-22 切入法无心磨 1—工件 2—挡销 3—托板 4—砂轮 5—导轮
正文
二、内孔磨削
机械制造工艺学课件第7章 精密、超精密及微细加工工艺
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第7章 精密、超精密及微细加工工艺
➢ 精密、超精密磨削和磨料加工
超精密磨削和磨料加工是利用细粒度的磨粒和微 粉主要对黑色金属、硬脆材料等进行加工，可分为固 结磨料和游离磨料两大类加工方式。
固结磨料加工主要有：超精密砂轮磨削和超硬材 料微粉砂轮磨削、超精密砂带磨削、ELID 磨削、双 端面精密磨削以及电泳磨削等。
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
7.1 概述
现代制造业持续不断地致力于提高加工精度和加
工表面质量，主要目标是提高产品性能、质量和可靠性
，改善零件的互换性，提高装配效率。超精密加工技术
是精加工的重要手段，在提高机电产品的性能、质量和
发展高新技术方面都有着至关重要的作用，因此，该技
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
游离磨料类加工是指在加工时磨粒或微粉成游离状态，如研磨时的研磨 剂、抛光时的抛光液，其中的磨粒或微粉在加工时不是固结在一起的。 游离磨料加工的典型方法是超精密研磨与抛光加工。
① 超精密研磨技术
研磨是在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑液，使被加工表面
和研具产生相对运动并加压，磨料产生切削、挤压作用，从而去除表面
7
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
② 超精密砂带磨削技术 随着砂带制作质量的迅速提高，砂带上砂粒的等高性和 微刃性较好，并采用带有一定弹性的接触轮材料，使砂 带磨削具有磨削、研磨和抛光的多重作用，从而可以达 到高精度和低表面粗糙度值。
砂带磨削机构示意图
8
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
③ ELID（电解在线修整）超精密镜面磨削技术
术是衡量一个国家先进制造技术水平的重要指标之一，
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
➢ 精密、超精密磨削和磨料加工
超精密磨削和磨料加工是利用细粒度的磨粒和微 粉主要对黑色金属、硬脆材料等进行加工，可分为固 结磨料和游离磨料两大类加工方式。
固结磨料加工主要有：超精密砂轮磨削和超硬材 料微粉砂轮磨削、超精密砂带磨削、ELID 磨削、双 端面精密磨削以及电泳磨削等。
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
7.1 概述
现代制造业持续不断地致力于提高加工精度和加
工表面质量，主要目标是提高产品性能、质量和可靠性
，改善零件的互换性，提高装配效率。超精密加工技术
是精加工的重要手段，在提高机电产品的性能、质量和
发展高新技术方面都有着至关重要的作用，因此，该技
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
游离磨料类加工是指在加工时磨粒或微粉成游离状态，如研磨时的研磨 剂、抛光时的抛光液，其中的磨粒或微粉在加工时不是固结在一起的。 游离磨料加工的典型方法是超精密研磨与抛光加工。
① 超精密研磨技术
研磨是在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑液，使被加工表面
和研具产生相对运动并加压，磨料产生切削、挤压作用，从而去除表面
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第7章 精密、超精密及微细加工工艺
② 超精密砂带磨削技术 随着砂带制作质量的迅速提高，砂带上砂粒的等高性和 微刃性较好，并采用带有一定弹性的接触轮材料，使砂 带磨削具有磨削、研磨和抛光的多重作用，从而可以达 到高精度和低表面粗糙度值。
砂带磨削机构示意图
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第7章 精密、超精密及微细加工工艺
③ ELID（电解在线修整）超精密镜面磨削技术
术是衡量一个国家先进制造技术水平的重要指标之一，
机械制图第7章 零件图
零件图
形状特征原则
选取能将零 件各组成部分的 结构形状以及相 对应的位置反映 得最充分的方向 作为主视图投射 方向
零件图
该方向投影 最能显示零件的 形状特征，故作 为主视图投射方 向。
零件图
加工位置原则
按照零件在主要加工工序中的装夹位置 选取主视图，使主视图尽量与加工位置一 致，以便制造者看图。
零件图
二、典型结构的尺寸标注
锪平面
锥形沉孔
零件图
二、典型结构的尺寸标注
柱形沉孔
倒角
零件图
§7-4 零件图的技术要求
一、表面结构的图样表示及标注方法 二、极限、公差、偏差 三、形状和位置公差简介
四、材料的热处理及表面处理
零件图
一、表面结构的图样表示法
表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、 表面纹理和表面几何形状的总称，本节主要介绍常用 的表面粗糙度表示法。
Z
表面轮廓
Ra
X O 取样长度L
基准线
零件图 2.表面结构要求符号
2H
画法比例 H=3.5mm 线宽 0.35mm
H
60°
60°
零件图
符号名称 基本图形符号 符号 含义 未指定工艺方法的表面， 当通过一个注释解释时可 单独使用。 用去除材料方法获得的表 面，仅当其含义是“被加 工表面“时可单独使用 不去除材料的表面，也可 用于表示保持上道工序形 成的表面，不管这种状况 是通过去除或不去除材料 形成的 在以上各种符号的长边上 加一横线，以便注写对表 面结构的各种要求
该零件主要加工工序为车削，取轴线水平放置， 并取剖视表达内部结构。为表达端面、孔、筋等的分 布，配置左视图。配置辅助视图表达局部结构。
零件图
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研磨外圆
使用油石磨削外圆
使用砂带磨削外圆
抛光外圆
7.3 平 面 加 工
认识刨削加工
一、刨削的工艺特点 • ① 通用性好。刨床调整和操作简便，使用的刨刀和车刀在 结构和参数上基本相同，制造、刃磨和安装简便。 • ② 生产率低。首先刀具切入和切出工件时有冲击，因此不 能使用太高的切削速度。其次，加工时，实际参与切削的切 削刃长度有限。最后，刨刀返程时并不进行切削加工。 • ③ 易于保证各加工面间的位置精度。刨削加工时，选用已 经加工出来的平面作为基准加工其余平面时，易于保证这些 平面之间的垂直度和平行度。 二、常见刨床 •（1）牛头刨床 •（2）龙门刨床 •（3）插床
拉削的应用
平面的加工路线
一、平面的类型 • ① 非结合面：这类平面没有较高的形状和位置精度要求， 表面也并不要求特别光洁，通常只要求外观基本平整并具有 一定的防腐蚀能力即可。 • ② 结合面和重要结合面：零件表面的重要连接平面和装 配面，要求具有一定的形状和位置精度要求，同时要求表面 质量较高。 • ③ 导向平面：例如机床的导轨面。对表面的形状和位置 精度以及表面质量要求都很高。 • ④ 精密测量工具的工作面：这种表面位于工具和量具上， 对形状和位置精度以及表面质量要求都极高。
常用的孔加工方案： • 1、钻：用于加工IT10以下低精度的孔。 • 2、钻—扩（或镗）：加工IT9精度的孔，孔径小于 30mm时，钻孔后扩孔；孔径大于30mm，则钻孔后镗孔。 • 3、钻—铰：加工直径小于20mm、IT8精度的孔。 • 4、 钻—扩（或镗）—铰（或钻—粗镗—精镗，或 钻）—拉：用于加工直径大于20mm、IT8精度的孔。 • 5、钻—粗铰—精铰：用于加工直径小于12mm、IT7精 度的孔。 • 6、钻—扩（或镗）—粗铰—精铰（或钻—拉—精拉）： 用于加工直径大于12、IT7精度的孔。 • 7、钻—扩（或镗）—粗磨—精磨：加工IT7精度并已经 淬硬的孔。
7.5 成型面加工
一、成型面的技术要求 成型面的技术要求包括尺寸精度、形状和位置精度以及 表面质量等3个重要方面。此外，由于成型面的表面都具有特 定的用途，因此对表面形状精度要求更高。在加工时，首先 要保证使用的切削原理能够满足表面形状的成形要求。 二、成型面的加工方法 • （1）使用成形刀具加工，如a。 • （2）利用刀具和工件作特定的相对运动加工，如b。
扩孔原理
• ② 铰孔时加工余量小，切削力小，切削速度低，因 此产生的切削热少，工件受力变形和受热变形小，加工 精度高。
镗削的Байду номын сангаас艺特点及应用
镗削的应用
用镗刀对已有的孔进行再加工的过程称为镗孔。
• ① 适应性广。既可以粗加工，也可 以实现半精加工和精加工，一把镗刀可以 加工不同直径的孔。 • ② 位置精度高。有钻孔、扩孔和铰 孔所不具备的优点。 • ③ 可以纠正原有孔的偏斜。使用钻 孔粗加工孔时所产生的轴线偏斜和不大的 位置偏差可以通过镗孔来校正量。 • ④ 生产率低。为了减少镗刀的变形 和防止振动，通常采用较小的切削用量。
a
b
螺纹的加工
• （1）紧固螺纹
加工小螺纹
磨螺纹
铣螺纹
齿轮加工
齿轮的铣削加工 一、成形法 • ① 不需专用设备，刀具成本低。 • ② 每铣一齿分一次度，效率低，误差大。 • ③ 适用修配或单件生产中低速和精度要求不高的齿 轮。
二、插齿
插齿机的工作原理
插齿刀形状类似圆柱齿轮，只是将轮齿磨制成有前角 和后角的切削刃。这特制的“齿轮”就是插齿刀。插齿刀 与相啮合的齿轮坯之间保持一定相对转动关系的同时，插 齿刀作上下往复运动，完成插齿过程。
端铣：用铣刀的端面刀齿加工零件的方法叫端铣 法。端铣时，同时参与加工的齿数较多。切削宽度ae越 大，同时工作的刀齿数越多。
三、顺铣和逆铣
顺铣和逆铣的切削层区别 顺铣和逆铣的力的区别 顺铣和逆铣的稳定性区别
• ① 逆铣时，刀齿切入工件的厚度从零增大到最大值， 切入初期在表面上产生挤压和滑擦，加剧刀具磨损，降低表面 质量；顺铣时，刀齿的切削厚度从最大值减小到零，可以避免 上述缺点。 • ② 逆铣时，铣削力上抬工件，增加了夹紧机构的负担，还 可能引起振动；顺铣时，铣削力将工件压向工作台，避免了上 述缺点。
孔的加工路线
孔加工刀具的尺寸要受到孔径的限制，而且切削过 程中工件的冷却、排屑和测量等都不方便，特别是加 工直径小的深孔，刀杆细，刚性差，困难更大。因此， 加工同样精度等级的孔比加工外圆需要更多的工序， 花费更多的时间。 一、孔的类型 ① 紧固孔（例如螺钉孔）以及非配合的油孔等。 ② 回转零件上的孔，如套筒、法兰盘以及齿轮上的 孔。 ③ 箱体零件上的孔，这类孔往往构成“孔系”。 ④ 深孔，即孔长度和直径之比大于5～10的孔。 ⑤ 圆锥孔，如主轴前端的锥孔。
插齿原理
数控机床及其应用
滚齿刀具
弧齿
镗削的原理
在车床上镗孔
镗床的原理
镗床的加工
其他孔加工方法
一、磨孔 磨孔是孔的精加工方法之一，可以在内圆磨床上进行。也可 以在万能外圆磨床上进行。 二、拉孔 使用内拉削可以加工各种形状的通孔例如圆孔、方孔、多边 形孔、花键孔以及内齿轮等。特别是一些异型孔，采用其他方 法加工很困难时，可以采用拉削加工。
机械制造基础
主讲:陈跃
第七章 典型零件表面的加工
7.1 零件表面成型原理 7.2 外圆面加工
7.3 平面加工
7.4 孔加工 7.5 成型面加工
要求不同的成型面：
7.1 零件表面成型原理
切削加工中发生线是通过刀具的切削刃和工件的相对 运动生成的，根据刀具切削刃形状和具体加工方法的差 异，生产中常使用以下4种方法来形成发生线，从而成型 零件表面。
成型法
相切法
展成法
7.2 外圆面加工
需外圆面加工的零件：
外圆面的主要加工方法：车削和磨削 车削常用作粗加工和半精加工，磨削则主要用于精加工。
车削的工艺特点和应用
•
认识车削加工 一、车削加工的工艺特点 ① 易于保证工件各个加工表面间的位置精度。车削加 工时，工件绕同一固定轴线旋转，因此易于保证外圆面 之间的同轴度以及外圆面与端面之间的垂直度。 ② 切削过程平稳。除加工断续表面外，一般情况下车 削加工是连续的，无刀齿的切入和切出的冲击。切削力 基本恒定，切削过程平稳。 ③ 刀具简单。车刀的制造、刃磨和安装都很方便，可 以根据具体要求灵活选择刀具角度。 ④ 适合有色金属的精加工。当有色金属表面粗糙度要 求较低时，可以使用切削性能较好的刀具以较小的背吃 刀量和进给量以及较高的切削速度进行精细车。
铣削的应用
其他平面加工方法
一、平面车削
认识其他加工方法
使用车削方法可以加工轴、套、盘以及环类零件的端面， 常用的刀具主要有右偏刀、左偏刀以及45°弯头车刀等。 二、平面磨削 平面磨削与铣削相似，可分为周磨和端磨两种形式，前者利 用砂轮的外圆面进行磨削，后者利用砂轮端面进行磨削。 三、平面拉削
典型表面成型原理
•一、轨迹法 通过刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工。切 削刃与被加工表面为点接触，发生线为接触点的轨迹线。
• 二、成形法 利用成形刀具对工件进行加工。如成形刨刀加工。 • 三、相切法 刀具一边旋转一边作轨迹运动对工件进行加工。如铣 刀、砂轮等旋转刀具。 • 四、展成法 这种方法利用工件和刀具作展成切削运动进行加工。
平面加工方案框图
数字为表面粗糙度数值（单位µm）
平面加工的常用加工方案
7.4 孔
加
工
钻削加工的工艺特点及其应用 一、钻床的工艺特点 •（1）容易“引偏”
认识钻削加工
（2）排屑困难 （3）切削热不易传散
钻孔刀具
数控钻床
钻床
扩孔和铰孔的工艺特点和应用
• • • • 一、扩孔 扩孔主要用于增加孔的直径，使用的刀具是扩孔钻，扩 孔时使用的背吃刀量比钻削时小很多，切削条件比钻孔好很 多。主要特点如下。 ① 扩孔钻中心位置没有切削刃。在加工时，避免了因横 刃带来的不利影响，同时刀具刚性好。 ② 切屑细小，容易排出，切削条 件较好。 ③ 刀具刀齿多（3～4个），切削 平稳，生产率较高。 钻头引偏及其纠正
（a）平面刨刀
（b）台阶偏刀
（c）普通偏刀
（d）台阶偏刀
（e）角度刀
（f）切刀
（g）弯切刀
（h）割槽刀
（a）直头刨刀
（b）弯头刨刀
常用插刀
刨削的应用
刨 削 的 应 用
铣削的工艺特点
认识铣刀 认识铣削加工 • ① 生产效率高：铣刀是典型的多齿刀具，加工过程中多个 刀齿参与切削工作，铣刀切削刃长，铣床的主运动为速度较高 的旋转运动，有利于获得高的生产效率。 • ② 刀齿散热效果好：各个刀齿轮换参与切削，每个刀齿可 以得到一定的冷却时间，改善了散热条件。 • ③ 容易产生冲击和振动：刀齿的切入和切出时会产生冲击 和振动，这可能会引起硬质合金刀片的碎裂，同时，切削力是 变化的，切削过程不平稳，这将影响其加工质量。 • ④ 刀具种类丰富、成本高：与车刀相比，铣刀的种类更加 丰富，这为零件加工提供了更多的选择，同时，铣刀结构复杂， 成本相对较高。
三、外圆磨削
无心磨削的原理
外圆面的加工路线
• • • 一、外圆面的技术要求 ① 本身精度：直径和长度的尺寸精度、外圆面的圆度、 圆柱度等形状精度等。 ② 位置精度：与其他外圆面或孔的同轴度、与端面的 垂直度等。 ③ 表面质量：主要指表面粗糙度，对于某些重要零件， 还对表层硬度、残余应力和显微组织等有要求。 二、影响外圆加工方案的主要因素 ① 工件材料：对于钢铁类零件，主要用车削和磨削加 工；对于有色金属，主要使用车削加工。 ② 加工精度和粗糙度：零件精度要求低时，可以粗车， 随精度要求的提高，可以使用半精车、精车或者粗磨、半 精磨、精磨等方法。精度要求特别高时，需使用研磨和超 级光磨等超精加工方法。