第三章机械加工方法及装备
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
金工实训——第三章 车削加工
在车床上适合加工轴类、盘类中心位置的孔， 以及小型零件上的偏心孔，而不适合加工大 型零件和箱体、支架类零件上的孔。
一、镗孔
镗孔操作： 开车前先使车刀在孔内手动试走一遍 镗孔时，走刀量、切削深度要比车外圆
时略小 镗孔的切深方向和退刀方向与车外圆正
M—机床通用特性代号（精密机床）
6—机床组别代号（落地及卧式车床组）
1—机床系别代号（卧式车床系）
32—主参数代号（床身最大回转直径320mm）
3.2.2 普通车床的组成
主要由主轴箱、进给箱、溜板 箱、刀架、尾座、床身、电气 箱、床脚等部分组成
3.2.3、普通车床的传动
§3.3车削刀具
二、车削步骤
1、调整主轴速度，主轴转速 n=1000v/πd，其中D(mm)为工件直径， v(m/min)为所选的切削速度。
2、调整进给量 3、调整背吃刀量 在调整背吃刀量时，
不管是粗车还是精车，都要一边试切， 一边测量。
4、纵向进给
3.5.3车锥面
圆锥的参数
圆锥的锥度C=（D-d）/l=2tan(α/2) 圆锥的斜度K=(D-d)/2l= tan(α/2)
铰孔是利用定尺寸多刃刀具，高效率， 成批精加工的方法
五、车孔缺陷的原因及预防措施
3.5.5切槽和切断
一、切槽 1、槽刀的角度及安装 2、切槽的方法 切削5mm以下窄槽，可以主切刃和槽等宽，
一次切出。 切削宽槽时先分段横向粗车，最后一次横向
切削后，再进行纵向精车的加工方法。 3、切槽尺寸的测量和控制
3.3.1车刀的种类与用途 按用途不同可分为外圆车刀、端面车
刀、切断刀、内孔车刀、圆头车刀、 螺纹车刀和成型车刀等 3.3.2 车刀的组成及几何角度 一、车刀的组成 二、车刀的几何角度与切削性能的关 系
(机械制造行业)第三章机械加工工艺规程的制定
第三章机械加工工艺规程的制定§3-1基本概念一．生产过程与工艺过程（一）生产过程从原材料到机械产品出厂的全部劳动过程。
包括：1）生产技术准备过程2）毛坯的制造3）零件的机械加工及热处理4）产品的装配、检验、试车、油漆、包装等。
5）产品的辅助劳动过程直接生产过程被加工对象的尺寸、形状或性能、位置产生一定的变化。
如：零件的机械加工、热处理、装配等。
间接生产过程：不使加工对象产生直接变化。
如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。
（二）机械加工工艺过程是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。
工艺：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。
二．机械加工工艺过程的组成1.工序一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的主要依据：工作地点是否改变和加工是否连续完成。
同一零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。
如图所示的阶梯轴的加工：加工内容：1．加工小端面 2.小端面钻中心孔3．加工大端面 4.大端面钻中心孔5．车大端外圆 6.对大端倒角7．车小端外圆8.对小端倒角9．精车外圆10．铣键槽11.去毛刺工序1：加工内容1到9——车床工序2：加工内容10、11——铣床（手工去毛刺）工序1：加工内容1、2、7、8—加工小端工序2：加工内容3、4、5、6—加工大端工序3：加工内容9工序4：加工内容10、11 第三种工序安排：工序1：加工内容：1、2、3、4—铣两端面打中心孔工序2：加工内容：5、6、7、8—仿形车外圆、倒角工序3：加工内容：9—精车外圆工序4：加工内容：1—铣键槽工序5：加工内容：11—去毛刺2、安装如果在一个工序中要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分加工内容称为一个安装。
机械装备设计第3章机床主要部件设计
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3.1.1 对主轴组件的基本要求
1.旋转精度：主轴的旋转精度是指主轴在手动或低速、空载时，主轴 前端定位面的径向跳动、端面跳动和轴向窜动值。 主轴组件的旋转精度主要取决于主轴、轴承等的制造精度和装配质量。 工作转速下的旋转精度还与主轴转速、轴承的设计和性能以及主轴组件的
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电动机直接驱动方式
电动机转子轴就是主轴，电动机座就是机床主轴单元的壳体。主 轴单元大大简化了结构，有较宽的调速范围；有较大的驱动功率 和转矩；便于组织专业化生产。
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3.1.2主轴组件结构设计
（2）传动件位置的合理布置
3.1.2主轴组件结构设计
1、主轴组件的支承数目
多数机床的主轴采用前、后两个支承。 特点：结构简单，制造装配方便，容易保证精度。为提高主轴组 件的刚度，前后支承应消除间隙或预紧。
数控车床主轴组件
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1、主轴组件的支承数目 机床主轴采用三个支承，为提高刚度和抗振性。三支承方式对三支 承孔的同心度要求较高，制造装配较复杂。
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3.1.2主轴组件结构设计
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3.1.3主轴
1、主轴的构造 主轴一般为空心阶梯轴，前端径向尺寸大，中间径向尺
寸逐渐减小，尾部径向尺寸最小。主轴的前端型式取决
于机床类型和安装夹具或刀具的型式。主轴头部的形状 和尺寸已经标准化，应遵照标准进行设计。
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3.1.3主轴
3、主轴的技术要求，应根据机床精度标准有关项目制定。
第三章常用的加工方法综述(第三次课)
磨削时采用切削液的作用：
（1）冷却和润滑作用。 （2）冲洗砂轮的作用。
磨削时采用切削液的种类：
（1）磨削钢件时，广泛应用的切削液是苏打水或乳化液。 （2）磨削铸铁、青铜等脆性材料时，一般不加切削液，而用吸尘器清除尘屑。
5. 表面变形强化和残余应力严重
及时修整砂轮，施加充足的切削液，增加光磨次数，都可在一定程度上减 少表面变形强化和残余应力。
砂轮硬度的选用原则：
•工件材料硬，应选用软砂轮，以便砂轮磨钝磨粒及时脱落，露出锋利的
新磨粒继续正常磨削；
•工件材料软，因易于磨削，磨粒不易磨钝，砂轮应选硬一些。
但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时，由于切屑容易堵塞砂 轮，应选用较软砂轮。
•粗磨时，应选用较软砂轮； •精磨、成形磨削时，应选用硬一些砂轮，以保持砂轮的必要形状精度。
粒度表示磨粒的大小程度。
粒度的表示方法有两种：
（1）以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度上的孔数作为粒度。
粒度号为4～240 号，粒度号越大，则磨料的颗粒越细。
（2）粒度号比240号还要细的磨粒称为微粉。微粉的粒度用实测的 实际最大尺寸，并在前冠以字母“W”来表示。
粒度号为W63～W0.5，例如W7，即表示此种微粉的最大尺寸为7μm～5μm， 粒度号越小，微粉颗粒越细。
（3）深磨法只适用于大批大量生产中加工刚度较大的短轴。
2、在无心外圆磨床上磨外圆
无心外圆磨削是工件不定回转中心的磨削，为一种生产率很高的精 加工方法。 磨削时，工件置于磨轮和导轮（用橡胶结合剂作的粒度较粗的砂轮） 之间，靠托板支撑。由于不用顶尖支撑，所以称无心磨削。 无心外磨削主要适用于大批大量生产销轴类零件，特别适合于磨削细长的光轴。
2. 砂轮有自锐作用
机械制造技术基础习题
《机械制造技术基础》习题第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？1—2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
1—3 什么是安装?什么是装夹?它们有什么区别？1—4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征?1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm，直径为40mm,丝杠精度等级为8级,材料为Y40Mn）;年产量:5000台车床；备品率：5％；废品率:0。
5%。
1—6 什么是工件的定位？什么是工件的夹紧?试举例说明。
1—7 什么是工件的欠定位？什么是工件的过定位?试举例说明.1—8 试举例说明什么是设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
1-9 有人说：“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点，就是欠定位”，“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”,上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。
1—10 分析图1-8所示定位方式，并回答以下问题：（1)各定位件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位现象，为什么?图1—8 习题1—10图第二章 金属切削原理与刀具2-1 什么是切削用两三要素?在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 2—2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。
2—3 试述刀具标注角度和工作角度的区别.为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大?2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？2—6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？2-7 什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律.2—9 常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形态进行控制?2—10 切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有什么影响？2-11 在CA6140型车床上车削外圆,已知：工件材料为灰铸铁，其牌号为HT200；刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6;刀具几何参数为:0010=γ, 10,10,45,8''00-=====s r r k k λαα（s λ对三向切削分力的修正系数分别为75.0,5.1,0.1===f s p S C s F F F k k k λλλ),mm r 5.0=ε；切削用量为：min /80,/4.0,3m v r mm f mm c p ===α。
机械制造技术基础第3章课后答案
第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。
2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。
工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。
3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。
2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。
3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。
4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。
5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。
4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。
三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。
5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。
单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。
6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。
工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。
机械制造技术基础教案
机械制造技术基础教案第一章：机械制造概述1.1 教学目标让学生了解机械制造的基本概念、分类和特点。
让学生掌握机械制造过程的基本步骤。
让学生了解机械制造技术的发展趋势。
1.2 教学内容机械制造的基本概念：机械、制造、机械制造等。
机械制造的分类：批量生产、单件生产、成套生产等。
机械制造的特点：精度、表面质量、强度等。
机械制造过程的基本步骤：设计、加工、装配、检测等。
机械制造技术的发展趋势：数字化、自动化、智能化等。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解机械制造的基本概念、分类和特点。
采用案例分析法，分析机械制造过程的基本步骤。
采用课堂讨论法，讨论机械制造技术的发展趋势。
1.4 教学评价课堂问答：了解学生对机械制造基本概念的掌握情况。
课后作业：让学生完成机械制造过程的基本步骤的案例分析。
第二章：机械制造工艺2.1 教学目标让学生了解机械制造工艺的基本概念、分类和特点。
让学生掌握机械制造工艺的基本方法。
让学生了解机械制造工艺的选用原则。
2.2 教学内容机械制造工艺的基本概念：工艺、工艺路线、工艺参数等。
机械制造工艺的分类：铸造、焊接、热处理、机加工等。
机械制造工艺的特点：加工质量、加工效率、加工成本等。
机械制造工艺的基本方法：切削、磨削、抛光等。
机械制造工艺的选用原则：工艺可行性、工艺经济性、工艺稳定性等。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解机械制造工艺的基本概念、分类和特点。
采用实验法，演示机械制造工艺的基本方法。
采用案例分析法，分析机械制造工艺的选用原则。
2.4 教学评价课堂问答：了解学生对机械制造工艺基本概念的掌握情况。
实验报告：评估学生对机械制造工艺的基本方法的掌握情况。
课后作业：让学生完成机械制造工艺的选用原则的案例分析。
第三章：机械制造装备3.1 教学目标让学生了解机械制造装备的基本概念、分类和特点。
让学生掌握机械制造装备的选择和使用方法。
让学生了解机械制造装备的发展趋势。
3.2 教学内容机械制造装备的基本概念：机床、工具、夹具等。
《机械加工实训》教案
《机械加工实训》全套教案第一章：机械加工概述1.1 课程简介本章主要介绍机械加工的基本概念、类型和特点，以及机械加工工艺的基本原则和基本方法。
1.2 教学目标（1）了解机械加工的基本概念、类型和特点；（2）掌握机械加工工艺的基本原则和基本方法；（3）了解机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定。
1.3 教学内容1.3.1 机械加工的基本概念1.3.2 机械加工的类型和特点1.3.3 机械加工工艺的基本原则1.3.4 机械加工工艺的基本方法1.3.5 机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定1.4 教学重点与难点1.4.1 教学重点：机械加工的基本概念、类型和特点，机械加工工艺的基本原则和基本方法。
1.4.2 教学难点：机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定。
1.5 教学方法与手段1.5.1 教学方法：讲授、案例分析、小组讨论。
1.5.2 教学手段：多媒体课件、实物展示、教学模具。
第二章：金属切削加工基本理论2.1 课程简介本章主要介绍金属切削加工的基本理论，包括金属切削过程、切削力、切削温度和切削液的作用。
2.2 教学目标（1）掌握金属切削加工的基本过程；（2）了解切削力的产生、测量和计算方法；（3）掌握切削温度的产生、测量和控制方法；（4）了解切削液的作用、选择和应用。
2.3 教学内容2.3.1 金属切削过程2.3.2 切削力的产生、测量和计算方法2.3.3 切削温度的产生、测量和控制方法2.3.4 切削液的作用、选择和应用2.4 教学重点与难点2.4.1 教学重点：金属切削加工的基本过程，切削力、切削温度和切削液的作用。
2.4.2 教学难点：切削力的计算方法，切削温度的测量和控制方法，切削液的选择和应用。
2.5 教学方法与手段2.5.1 教学方法：讲授、案例分析、实验演示。
2.5.2 教学手段：多媒体课件、实物展示、教学模具、实验设备。
第三章：机械加工工艺规程设计3.1 课程简介本章主要介绍机械加工工艺规程的设计方法，包括工艺路线的制定、工艺参数的选择和工艺文件的编制。
机械制造技术基础(第2版)第三章课后习题答案
机械制造技术基础（第2版）第三章课后习题答案《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1表面发生线的形成方法有哪几种？答：（p69-70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69图3-2。
3-2试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20（p87），外圆磨削砂轮旋转nc是主运动，工件旋转nw、砂轮的横向移动fr、工作台往复运动fa均为进给运动。
3-3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用。
答：（p70-71）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
3-5试分析提高车削生产率的途径和方法。
答：（p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、ap；采用多刀加工的方法。
3-6车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围。
答：（p77）外圆车刀（左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等），内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。
顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽；内孔车刀用于车削内孔；端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。
3-7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。
答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线：3-8CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的？答：（p83-84）3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的？答：如教材图3-17和3-18所示，操纵手柄向上，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移，拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移，拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。
第三章 常用金属切削加工方法
孔中键槽及多边形孔等，有时也用于加
工成形内外表面
二、拉 削
指在拉床上用拉刀进行加工的方法， 拉削可以认为是刨削的进一步发展。
它是利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件 上切下很薄的金属层，使表面达到较高 的精度和较小的粗糙度值。
拉削时，一般由拉刀作低速直线运动， 被加工表面在一次走刀中形成
第三章 常用金属切削加工方法
车削加工 钻削和镗削加工 刨削和拉削加工 铣削加工 磨削加工
概述
机械零件种类繁多，但其形状都是由一些基本表面 组合而成。零件的最终成形，实际上是由一种表面 形式向另一种表面的转化，包括不同表面的转化、 不同尺寸的转化及不同精度的转化。转化过程的实 现，主要依靠运动。不同切削运动（主运动和进给 运动）的组合便形成了不同的切削加工方法。常用 的切削加工方法有车削、钻削、镗削、刨削、铣削、 磨削等，对某一表面的加工可采用多种方法，只有 了解了各种加工方法的特点和应用范围，才能合理 选择加工方法，进而确定最佳加工方案
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
三、镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
镗削加工所用的刀具
单刃镗刀 浮动镗刀(V=0.08～0.13m/s)
3）减小背吃刀量，增加进给次数，以降低切削力。 （2）偏心工件的车削 偏心工件主要包括偏心轴和偏心套。如图3-8 （3）曲轴的车削 如图3-9
（二）车端面及台阶
（三）孔加工 （四）车槽及切断 （五）圆锥面的车削 常用圆锥面车削的方法有： 宽刀法，小刀架转位法，偏移尾座法和靠模法。
《机械制造技术》电子教案 第三章 箱体类零件的加工
【教学目的和要求】掌握在不同生产类型、不同精度要求的生产中，箱体类零 件加工工艺过程拟定的方法和步骤，基本能够编制中等复杂程度箱体类零 件的工艺规程。
【教学内容摘要】 1．概述 2．孔的加工 3．平面加工 4．专用夹具 5．典型箱体零件加工工艺分析 习题 箱体类零件的工艺路线的制定 【教学重点、难点】
图3-1 几种箱体的结构简图
2．箱体零件的主要技术要求
图3-2 变速箱壳体
2．箱体零件的主要技术要求
（1）箱体上的孔大都是轴承支承孔，加工质量 要求较高；平行孔系之间，应有一定孔距尺 寸精度和平行度要求，；同轴线上的孔应有 一定的同轴度要求。
（2）箱体的装配基准面和加工中的定位基准面 应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值要 求。
3．箱体零件的材料和毛坯
一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号根据需要可选用 HT200～HT400，常用HT200；某些负荷大的箱体采用铸钢件；单件小 批生产情况下，可采用钢板焊接；在某些特定条件下，可采用其它材 料。
铸件毛坯的加工余量视生产批量而定，单件小批生产时，一般采 用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量较大；而大批量生产时， 通常采用金属模机器造型，毛坯的精度较高，加工余量可适当减少。 单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都在 毛坯上铸出预孔，以减少加工余量。
重点:掌握箱体零件加工工艺过程拟定的方法和步骤
难点:根据零件的技术要求灵活地选择粗、精基准和确定加工工序顺序
【教学方法和使用教具】 多媒体讲授，挂图，教具，实验
【教学时数】 24（18+6）
单元一 概述
1．箱体零件的功用与结构特点 2．箱体零件的主要技术要求 3．箱体零件的材料和毛坯
《机械制造技术基础》第三章《机械制造技术基础》车削加工基础知识-PPT课件
§3-4 卧式车床的几个主要结构
超越离合器
（1）机动进给时传递由光杠传来的用于进给的低速运动； （2）快移时可以不要脱开进给链。
§3-4 卧式车床的几个主要结构
安全离合器
在进给链中设置的过载保险装置，防止进给力过大 或刀架移动受阻时机件被损坏。
§3-5 其他类型车床及其加工范围
滑鞍转塔车床
ZⅠ-Ⅱ 、 Z’Ⅰ-Ⅱ ——轴Ⅰ和轴Ⅱ 之间相啮合的主动齿
轮和从动齿轮齿数。
§3-3 卧式车床及其传动
2、进给运动传动链
两个末端件分别是主轴和刀架，其功用是使刀架实现纵向 或横向移动及变速与换向。
A. 螺纹进给传动链
• 可以车削左旋和右旋的公制、英制、模数制和径节制四种标 准螺纹。
• 主轴转1r —— 刀具移动L mm
45 48
i基 ＝ 67 .5， 7 7， 7 8， 7 9， 97 .5， 17， 0 1 7， 1 172
是一个等差数列，该变速机构称 为基本组。
i倍＝81，14，12，1
是个等比数列，称为增倍组。
§3-3 卧式车床及其传动
车削公制螺纹（右旋）的运动平衡式为:
53 86 31 30 20 523 56
§3-3 卧式车床及其传动
挂轮的换置公式为：
§3-3 卧式车床及其传动
§3-3 卧式车床及其传动
B.纵向和横向进给传动链
§3-3 卧式车床及其传动
f纵=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5 ×12=0.71 u基u倍 mm/r f横=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5 mm/r
机械制造技术基础课程教案
机械制造技术基础课程教案第一章：机械制造概述1.1 课程简介了解机械制造技术的基本概念和发展历程。
掌握机械制造过程的基本组成和分类。
1.2 教学目标能够描述机械制造的基本概念。
能够列举出机械制造过程的基本组成和分类。
1.3 教学内容机械制造的定义和发展历程。
机械制造过程的组成和分类。
1.4 教学方法讲授法：讲解机械制造的基本概念和发展历程。
问答法：讨论机械制造过程的组成和分类。
1.5 教学资源教材：机械制造技术基础。
投影片：机械制造过程的图片和示意图。
1.6 教学评估课堂问答：检查学生对机械制造基本概念的理解。
课后作业：要求学生列举出机械制造过程的基本组成和分类。
第二章：金属切削原理2.1 课程简介了解金属切削的基本原理和过程。
掌握金属切削过程中各种参数的作用和选择。
2.2 教学目标能够描述金属切削的基本原理。
能够选择合适的切削参数。
2.3 教学内容金属切削的基本原理和过程。
切削参数的选择和影响因素。
2.4 教学方法讲授法：讲解金属切削的基本原理和过程。
实践操作：演示切削参数的选择和调整。
2.5 教学资源教材：机械制造技术基础。
机床设备：进行切削实践操作。
2.6 教学评估课堂问答：检查学生对金属切削原理的理解。
实践报告：评估学生在实践操作中选择切削参数的能力。
第三章：机械加工方法3.1 课程简介了解各种机械加工方法的基本原理和特点。
掌握各种机械加工方法的应用和选择。
3.2 教学目标能够描述各种机械加工方法的基本原理和特点。
能够选择合适的机械加工方法。
3.3 教学内容各种机械加工方法的基本原理和特点。
机械加工方法的选择和应用。
3.4 教学方法讲授法：讲解各种机械加工方法的基本原理和特点。
实践操作：演示机械加工方法的应用。
3.5 教学资源教材：机械制造技术基础。
机床设备：进行机械加工实践操作。
3.6 教学评估课堂问答：检查学生对机械加工方法的理解。
实践报告：评估学生在实践操作中选择机械加工方法的能力。
第三章 钻削与镗削工艺与装备
§3- 3 镗削加工工艺装备
2. 卧式铣镗床
镗轴水平布置，并可轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂 向移动，能进行铣削的镗床称为卧式铣镗床。
1—后支撑架 2—后立柱 3—工作台 4—镗轴 5—平旋盘 6—径向刀具溜板 7—前立柱 8—主轴箱 9—后尾筒 10—床身 11—下滑座 12—上滑座
4. 镗床的加工不仅适用于单件加工、高精度孔的批量加 工，而且还可进行钻孔、扩孔、铰孔，对端面、内螺纹、平 面等进行加工。
机械制造工艺与设备
第三章
钻削与镗 削工艺与
装备
§3-1 钻削加工工艺装备
一、钻削加工方法
钻削加工是在钻床上利用钻孔刀具进行切削的一种方法。 钻削加工时，工件固定不动，刀具随主轴旋转完成主运动，同 时沿轴线移动做进给运动。
§3-1 钻削加工工艺装备
二、钻床
1. 台式钻床
§3-1 钻削加工工艺装备
§3-2 钻削方法
（5）铰尺寸较小的圆锥孔时，可先按小端直径并参照圆柱孔 精铰余量标准留取余量钻出圆柱孔，然后用锥铰刀铰削即可。 对尺寸和深度较大的锥孔，为减小铰削余量，铰孔前可先钻 出阶梯孔，然后再用铰刀铰削。在铰削的最后阶段，要注意 用相配的锥销来试配，以防将孔铰大。试配之前要将铰好的 孔擦洗干净。锥销放进孔内用手按紧时，其头部应高于工件 平面3～5mm，然后用铜锤轻轻敲紧。 （6）对薄壁零件的夹紧力不要过大，以免将孔夹扁，在铰后 产生椭圆形。 （7）铰刀是精加工刀具，要保护好切削刃，避免碰撞，切削 刃上如有毛刺或切屑粘附，可用油石小心地磨去。使用完毕 后要揩擦干净，涂上全损耗系统用油（俗称机油），放置时 要保护好切削刃，以防与硬物碰撞而受损伤。
机械制造中加工方法及装备
5．中心架及跟刀架的应用（L/D＞10时使用） 1）中心架
特点：增加了固定支撑，一般用于支撑长的阶梯轴。 使用方法：三爪卡盘＋顶尖＋中心架、双顶尖＋中心架、 三爪卡盘＋中心架
2）跟刀架
特点：增加了活动支撑，一般用于长的光轴或丝杠。 使用方法：三爪卡盘＋顶尖＋跟刀架、双顶尖＋跟刀架
（二）机床的基本结构和传动 1．金属切削机床的基本结构 机床的基本结构包括如下几个部分： (1)动力源 (2)运动执行机构 (3)传动机构 (4)控制系统 (5)支承系统
2．金属切削机床的传动
构成一个传动联系的一系列传动件称为传动链。根据 传动联系的性质，传动链可分为如下两类：
(1)外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间 的传动联系称为外联系传动链。
几种常用的夹固机构:
（四）C6132型卧式车床传动系统分析 C6132型卧式车床
C6132型卧式车床传动框图
C6132型卧式车床传动系统图
1.主运动系统 电动机→主轴 传动结构式表示如下：
根据传动结构式，可计算出主轴的每一种转速。
例如，主轴最高转速为： 主轴最低转速为： 主轴的反转是通过电运机反转实现的。
1. 牛头刨床
牛头刨床用于加工中、小型工件，加工长度一般不超 过1000mm。
2.龙门刨床 用来加工大型工件，或同时加工数个中、小型工件。
3. 插床 主要用于单件、小批生产中加工多边形孔和孔内键槽。
（二）刨床安装工件所用的附件 小件用平口钳安装工件 大件一般用压板螺栓安装工件 插床也可用三爪卡盘安装工件
（3）磨削温度高
磨削温度高达800～1000℃
（4）耗能较多，径向力大。
第三章常用机械加工方法及其装备
第三章 常用机械加工方法及其装备机械零件结构形状多种多样，零件表面的成形方法亦很多，但机械加工方法以其具有的高精度、高生产率及其良好的经济性等特点广泛应用于机械零件的加工。
零件表面的成形依赖于加工设备、刀具、夹具所组成的工艺系统所创设的加工环境来完成，零件表面形式不同，所需设备的结构布局及其所提供的运动不同，刀具材料、结构及其参数不同，夹具的构造不同，即所组成的工艺系统不同，同时也形成不同的加工方法。
生产中为完成零件表面加工的方法很多，本章主要对生产中常用的加工方法作应用范围与特点、设备与工装结构及应用特点等方面的介绍。
第一节 车削及其装备一、车削加工车削加工是机械加工方法中应用最广泛的方法之一，主要用于回转体零件上回转面的加工，如各轴类、盘套类零件上的内外圆柱面、圆锥面、台阶面及各种成形回转面等。
采用特殊的装置或技术后，利用车削还可以加工非圆零件表面，如凸轮、端面螺纹等；借助于标准或专用夹具，在车床上还可完成非回转零件上的回转表面的加工。
车削加工的主要工艺类型如图3-1所示。
图3-1 车削加工的主要工艺类型车削加工时，以主轴带动工件的旋转做主运动，以刀具的直线运动为进给运动。
车削螺纹表面时，需要机床实现复合运动──螺旋运动。
车削加工是在由车床、车刀、车床夹具和工件共同构成的车削工艺系统中完成的。
根据所用机床精度不同，所用刀具材料及其结构参数不同及所采用工艺参数不同，能达到的加工精度及表面粗糙度不同，因此，车削一般可以为粗车、半精车、精车等。
如在普通精度的卧式车床上，加工外圆柱表面，可达IT7~IT6级精度，表面粗糙度达Ra1.6~0.8μm；在精密和高精密机床上，利用合适的工具及合理的工艺参数，还可完成对高精度零件（如计算机硬盘的盘基）的超精加工。
二、车床车床是完成车削加工必备的加工设备。
它为车削加工提供特定的位置（刀具、工件相对位置）环境及所需运动及动力。
由于大多数机械零件上都具有回转面，加之机床较广的通用性，所以，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中占有比重最大，约为机床总数的20%～35%。
机械制造技术第三章
（2）车外圆及台阶面 A 车外圆（前面已讲述） B 车台阶面 ①低台阶面：台阶高度低于5mm的台阶面。 常常一次走刀完成，刀具主切削刃垂直于工件中心线。刀尖
卧 式 车 床 的 传 动 CA6140 普 通
预先在工件留下痕迹，以此作为加工的界限。 ②高台阶面：台阶高度高于5mm的台阶面。 常常分几次走刀完成，刀具主切削刃略微倾斜于工件轴线， 常呈95°，以便最后一刀切削台阶面。
图5-20 常用车刀的用途
二、焊接车刀
焊接车刀是由刀片和刀柄通过镶焊连接成一体的车 一般刀片选用硬质合金，刀柄用45钢 刀。一般刀片选用硬质合金，刀柄用 钢。 选用焊接车刀时应具备的原始资料是： 选用焊接车刀时应具备的原始资料是：被加工零件 的材料、工序图、使用机床的型号、规格。 的材料、工序图、使用机床的型号、规格。 选焊接车刀时，应考虑车刀型式、刀片材料与型号、 选焊接车刀时，应考虑车刀型式、刀片材料与型号、 刀柄材料、外形尺寸及刀具参数等。 刀柄材料、外形尺寸及刀具参数等。对大刃倾角或 特殊几何形状的车刀， 特殊几何形状的车刀，用户在重磨时尚需计算刃磨 工艺参数，以便刃磨时按其调整机床。 工艺参数，以便刃磨时按其调整机床。
2、几种基本表面的车削方法 、 （1）车端面 常用的车端面方法有：右偏刀车端面和弯头刀车端面两种方 法。 A 右偏刀车端面：从外向中心走刀（直径较小或台阶的端面） 从中心向外走刀（中心有孔） B 弯头刀车端面：加工方法与右偏刀基本相同 注意事项：若工件中心为实心时，刀具中心要与工件中心等 高。
CA6140 普 通 卧 式 车 床 的 传 动
概 述
一、概述 车削类机床是既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、扩孔铰刀、 丝锥、板牙、滚花刀等对工件进行加工的一类机床。 在所有车床中，卧式车床的应用最为广泛。它的工艺范围广，加工尺寸范 围大(由机床主参数决定)， 既可以对工件进行粗加工、半精加工，也可以进行精 加工。 1．工艺范围 ． （1）车削主要用于加工各种回转表面：外圆（含外圆转槽），内圆（含内 圆转槽），平面（含台阶端面），锥面，螺纹和滚花面等。（见下页图） （2）特殊加工：非圆零件表面。如凸轮、端面螺纹等。 2．工艺特点 ． ①易于保证各加工面的位置精度②切削过程比较平稳 ③适用于有色金属零件的精加工④刀具简单
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车外圆
各种典型表面都可以看作是一条线(称为母线)沿着另一条线(称为导 线)运动的轨迹。 根据这些工件表面的成形原理发明了车、铣、钻、镗、磨等机床。
2 工件表面的成形方法
轨迹法
成形法
相切法 展成法
a）轨迹法
b）成形法
c）相切法
d）展成法
零件表面成形方法
2 工件表面的成形方法
轨迹法：车外圆
4）机床主参数、设计顺序号和第二主参数
机床主参数代表机床规格的大小，在机床型号中，用阿 拉伯数字给出主参数的折算值（1／10或1／100）。 第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度 工作台工作面长度等。第二主参数也用折算值表示。
5）机床的重大改进顺序号，序号按A、B、C、┄等字母的顺序 选用。 6）其他特性代号 7）企业代号
3.2 外圆表面加工方法
工 件 刀 具 主运动 进给运动 主运动 进给运动
表 面 成 形 原 理 图
R
T
车削
成形车削
拉削
研磨
R
R
铣削
成形磨（横磨）
T/ R R R
R R T
外圆磨
无心磨
车铣加工
T/ R
滚压加工
3.2 外圆表面加工方法 外圆表面车削加工
（一）加工方法 1、粗车 2、精车 3、精细车 （二）提高外圆表面车削生产效率途径
床身是机床的支承件，左床腿和右床腿支承在地基上。床身上 安装着机床的各部件，并保证它们之间具有要求的相互准确位 置。床身上面有纵向进给运动导轨和尾座纵向调整移动的导轨。 6.溜板箱6 溜板箱与纵向滑板（床鞍）相连，溜板箱内装有纵、横向机动 进给的传动换向机构和快速进给机构等。
电动机经主换向机构、主变速机构拖动主轴
进给链（切螺纹时为螺纹链）
从主轴开始，经进给换向机构、挂轮和进给箱内的进给变换机构、转换
机构―光杠（普通车削）、溜板箱内的转换机构传至刀架；或经丝杠 （车螺纹）和溜板箱内的螺母传至刀架。
卧式车床结构
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3.2外圆表面加工方法
外圆表面磨削加工
（一）加工方法 1、外圆磨削（纵向、横向） 2、无心磨削
①与主运动和进给运动的有关执行部件，如主轴及主轴箱、工作台及 其溜板、滑枕等安装工件或刀具的部件； ②与工件和刀具有关的部件或装置，如自动上下料装置、自动换刀装 置、砂轮修整器等； ③与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。
机床的基本结构
5）控制系统：控制系统用于控制各工作部件的正常工作 ，主要是电气控制系统，有些机床局部采用液压或气动控 制系统。数控机床则是数控系统。 6）冷却系统 7）润滑系统 8）其他装置：如排屑 装置，自动测量装置
④ 机夹车刀
③ 焊接装配式车刀
④ 机夹车刀
机夹车刀的刀片
（1）CA6140卧式车床：通用机床
（2）立式车床：加工直径大且高度小于直径的大型工件
单柱立式车床
C5240双柱立式车床
（3）转塔车床：没有尾座和丝杠
转塔刀架原理
（3）转塔车床的转塔刀架
转塔刀架原理
自动/半自动车床
仿形车床
CA6140卧式车床
（2）普通外圆磨床：磨削外圆、锥度不大的外圆锥面及阶梯 轴的轴肩
nG nW
fR
fL
普通外圆磨床
1—床身 2—床头箱 3—砂轮 4—砂轮主轴箱 5—尾座 6—导轨 7—工件 8—工作台
（3）无心磨床：磨削细长轴，不带中心孔轴、套、销类零件
（4）内圆磨床：磨削圆柱孔和圆锥孔
（5）平面磨床：磨削各种零件的平面 卧轴矩台平面磨床：周磨法磨削平面 立轴圆台平面磨床：端磨法磨削平面
◆ 普通车床
n
X Z
图2-35 卧式车床的基本结构及运动
1—主轴箱 2—夹盘 3—刀架 4—后顶尖 5—尾座 6—床身 7—光杠 8—丝杠 9—溜板箱 10—底座 11—进给箱
机床分类
加工方式或加工对象：可分为车床、钻床、镗床、磨床、 齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、 锯床和其他机床； 工件大小和机床重量：可分为仪表机床、中小型机床、大 型机床、重型机床和超重型机床； 加工精度：可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床； 适用范围：可分为通用、专门化和专用机床；
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卧式车床结构
3.尾座3 尾座3可沿其导轨纵向调整位置，其上可装顶尖支承长工件的后端以加 工长圆柱体，也可以安装孔加工刀具加工孔。尾座可横向做少量的调整， 用于加工小锥度的外锥面。
4.进给箱8
进给箱内装有进给运动的传动及操纵装置，改变进给量的大小、 所加工螺纹的种类及导程。 5.床身4及床腿5、7
成形法：非标成形车刀车成形面
相切法：圆柱铣刀铣平面
展成法：滚齿加工
机床基础知识
机床的基本结构
1）动力源：为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分
2）传动系统：包括主传动系统、进给传动系统和其他运 动的传动系统，如变速箱、进给箱等部件
3）支撑系统：用于安装和支承其它固定的或运动的部件 ，承受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等 4）工作部件（运动执行机构）：包括
（1）M1432型万能外圆磨床：磨削圆柱形和圆锥形内圆和外 圆表面 普通精度，自动化程 度不高，磨削效率低， 适用于机械加工车间， 工具车间和机修车间。
（2）普通外圆磨床：磨削外圆、锥度不大的外圆锥面及阶梯 轴的轴肩 头架和砂轮架不能绕轴心在水平面内调整角度位置 头架主轴直接固定在箱体上不能转动，工件只能用顶尖支撑 不配置内圆磨头装置
1）机床的类别代号 用该类机床名称汉语拼 音的第一个字母（大写 ）表示 。
1概述
2）机床的特性代号 用汉语拼音字母表示 通用特性代号 当某类型机床除有普通型外，还具有如表中所列 的各种通用特性时，则在类别代号之后加上相应的特性代号。 结构特性代号 为了区别主参数相同而结构不同的机床。
通用 特性
高 精 自 半 数 加工 轻 精 密 动 自 控 中心 型 度 动 （自 动换 刀）
扩孔钻的刚性好，
可大进给高速切削，效率高； 切削刃多，导向性好，切削平稳
可校正毛坯孔轴线偏斜。
扩孔的应用： 用于小孔基础上的孔径扩大，一般孔径小于φ10加工方法
（三）铰孔
铰孔的特点： 余量小（粗铰0.15~0.35mm，精铰0.15~0.05mm ），切削速度低，切削 力小，发热少，铰刀导向性好，切削平稳，加工质量好； 加工精度IT9~IT7，Ra3.2~0.8μm； 适应性较差，一把铰刀只能加工一种尺寸精度的孔，不宜加工非标孔、 台阶孔、盲孔、非连续表面（如轴向有键槽等），不能加工硬材料工件； 铰孔可纠正孔的形状误差，不能纠正位置误差。
卧式车床结构
2.刀架及滑板 四方刀架2装在小滑板上，而小滑板装在中滑板上，中滑板又装 在纵滑板上，纵滑板可沿床身导轨纵向移动，从而带动刀具纵向移动， 用来车外圆镗内孔等，而中滑板相对于纵滑板作横向移动用来带动刀 具加工端面，切断、切槽等；最后小滑板可相对中滑板改变角度后带
动刀具斜进给，用来车削内外短锥面。
3.3孔加工
钻孔和扩孔
（一）钻孔 钻头刚性差，易引偏；排屑困难，表面质量差，钻孔精度 IT13~IT11，Ra为50~12.5μm, 生产效率低
钻孔和扩孔
（二）扩孔
扩孔的特点：
加工精度IT11~IT10，Ra12.5~6.3μm；
扩孔钻的切削刃短，无横刃，切削条件好； 加工余量小，容屑槽较浅，
工作台工作面宽度
最大磨削直径 工作台工作面宽度 最大工件直径
工作台工作面长度
最大磨削长度 工作台工作面长度 最大模数
例题： CA6140型卧式车床
C
A
6 1 40
主参数（最大车削直径400mm） 系别代号（卧式车床系） 组别代号（落地及卧式车床组） 结构特性代号 类别代号(车床类)
例题： MG1432A型高精度万能外圆磨床
制造技术基础
2015年
第三章 机械加工方法及装备
1.1 1.2 1.3 1.4 概述 外圆表面加工 孔加工 平面及复杂表面加工
1.1 概述
一. 机械制造中的加工方法
质量M的变化 ΔM＜0、ΔM＝0和ΔM＞0三种类型。 1 ΔM＜0材料去除加工
传统木工
数控加工中心加工叶轮
大型齿轮铣齿加工
特点: 主要指传统的切削加工方法；在制造过程中原材料逐渐被切除, 最终获得零件的几何形状及表面质量。 制造方法：车削、铣削、刨削、钻削、镗削、磨削等切削加工和特种加 工
机床型号编制方法
(△) □ (□) △ △ △△ (·△) (□) (／△) (×△) 分类代号 类别代号 通用特性和结构特性代号 组别代号 型别代号 主参数或设计顺序号 主轴数（用“· ”分开） 重大改进序号 同一型号机床的变型代号(用“／”分开) 最大跨距、最大工件长度、工作台长度等第二参数(用“×”分开) 注：1）有“□”符号者，为大写的汉语拼音字母； 2）有“△”符号者，为阿拉伯数字； 3）有“（ ）”的代号或数字，当无内容时则不表示，有内容时应去掉括号
特点：微体积材料逐渐累加获得，可制造复杂零件 制造方法：电镀、化学镀原子沉积加工；热喷涂、 静电喷涂等微粒沉积加工；快速原型制造技术。
3D打印跑车
机械加工方法
压力加工 车身装配 油漆
内部装饰
变速箱装配 锻造 热处理 机械加工
熔化
自动线
发动机装配
发动机试验
浇铸 造型
油漆
机械加工 热处理 驱动桥装配
底盘装配
1、高速切削
2、强力切削 3、多刀加工
粗
精
车： IT12~IT11； Ra80~10µm
车： IT8~IT7； Ra2.5~1.25µm Ra1.25~0.02µm