典型机床的加工工艺范围
《典型机械加工工艺方法及机床》学习指南
《典型机械加工工艺方法及机床》学习指南一、课程简介《典型机械加工工艺方法及机床》是数控技术专业的专业课程，共80学时，其中实践学时16学时。
课程主要讲述机械零件的典型机械加工工艺方法，及实现加工过程所常用、典型的加工设备及附件。
机械零件是机械设备或产品基本组成元素，机械零件的加工实质是零件表面的成形过程，这些成形过程可用不同的加工方法来完成，其中包括以材料成形为核心的金属和非金属材料成形技术与切削加工为核心的机械冷加工技术。
如下图1所示。
其中机械冷加工技术占零件加工工作量的60%以上，且大多数机械零件的最终加工大都依赖机械冷加工技术完成，如图2所示。
课程中所讲的机械加工主要指机械冷加工技术。
图1 常见机械制造技术类型图2 机械冷加工技术占比图对于机械零件这些加工表面，一般有精度及表面质量要求，通过选定合适的机床、刀具、夹具、量具、工艺参数来保证，如图3所示。
机械零件加工工艺设计流程如下：选择加工方法->确定机床->选择刀具->明确工艺参数->夹具设计->确定检测方案。
如图4所示，其中前两个过程即为本课程的主体内容，中间三项为后续课程《典型零件工艺编制及实施》，最后一项为《测量技术基础》课程内容。
图3 影响机械零件的加工因素图4 课程主体内容二、课程目标1．知识目标1）了解机床的分类、型号编制方法。
2）掌握金属切削机床的基本概念、加工基本原理。
3）熟悉金属切削机床的结构特点。
4）学会分析机床的传动系统、掌握通用机床传动的基本知识。
5）了解各类机床的工艺范围，根据工件形状和尺寸能正确选择机床种类。
6）会选择零件表面加工方法及机床，并掌握对机床加工调整的基本知识。
7）掌握常见典型机床保养及精度检验项目的基本知识。
8）了解特种加工的作用及加工方法分类。
2．能力目标1）具备查阅机床说明书，正确选用金属切削机床的能力。
2）具备分析机床性能、传动特点，进行加工调试的基本能力。
3）具备分析机床结构特点，进行机床调试、维护、精度检验的基本能力。
数控机床切削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
2．数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下内容。
(1) 选择适于数控车床加工的零件，确定工序内容。 (2) 对零件图进行分析，明确加工内容及技术要求。 (3) 确定零件的加工方案，拟定加工工艺路线。如划分工序、 安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
② 在轮廓曲线上，有3处为圆弧，其中两处为既过象限又改 变进给方向的轮廓曲线，因此，在加工时应进行机械间隙补偿， 以保证轮廓曲线的准确性。
③ 为了便于装夹，毛坯件左端应预先粗车夹持部分（零件图 左端双点划线部分），右端面也应先粗车并钻好中心孔。毛坯选
60的棒料。
6.1 数控车削加工工艺
(2) 确定装夹方案。 以毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）
为定位基准。左端采用三爪卡盘夹紧，右端采用活动顶尖支撑的 装夹方式。
(3) 确定加工顺序及进给路线。加工顺序按由粗到精、由近到 远（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.25mm 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
(4) 选择刀具。
①
5中心孔钻钻削中心孔。
② 粗车及车削端面选用90°硬质合金右偏刀，副偏角不宜太 小，以免副后刀面与工件轮廓干涉，一般选kr′=35°。
≤
6.1 数控车削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
v (3) 进给速度 f的确定
① 当工件的质量要求能够得到保证时 ，一般在100～ 200mm/min范围内选取。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
③ 当加工精度、表面粗糙度要求较高时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
图6-11 车削外轮廓装夹方案
典型轴类零件加工工艺与编程
典型轴类零件加工工艺与编程一、引言轴类零件是机械加工中非常常见的零件类型，其具有复杂的外形和高精度的加工要求。
为了满足零件加工的需求，制定适当的加工工艺和编程方案是非常关键的。
本文将介绍典型轴类零件的加工工艺和编程方法，帮助读者更好地理解和应用于实际的加工过程中。
二、典型轴类零件加工工艺2.1 零件材料选择在选择轴类零件的加工工艺之前，首先要考虑的是零件的材料选择。
常见的轴类零件材料包括铝合金、不锈钢和钢等。
根据零件的具体应用和要求，选择适当的材料能够提高加工效率和产品品质。
2.2 加工工艺流程典型轴类零件的加工工艺流程一般包括以下几个步骤：1.零件装夹：根据零件的形状和要求，选择合适的夹具进行装夹，确保零件的稳定和准确性。
2.设计刀具：根据零件的形状和要求，选择适当的刀具进行加工。
常见的刀具有立铣刀、刨刀和车刀等。
3.粗加工：使用合适的刀具进行粗加工，根据零件的形状和要求，进行适当的切削操作，以去除多余的材料。
4.精加工：在粗加工的基础上，使用更小的切削量进行精细加工，以达到所需的精度和表面质量。
5.修整工序：根据零件的要求，使用刮刀或砂纸等工具进行修整操作，以改善零件的表面质量。
6.检测与测量：对加工完成的零件进行检测和测量，确保零件的尺寸和形状符合要求。
7.表面处理：根据需要，对零件进行表面处理，如喷漆、阳极氧化或镀铬等。
2.3 加工工艺参数在进行轴类零件加工时，需要确定适当的加工工艺参数，以保证加工质量和效率。
常见的加工工艺参数包括：•进给速度：切削刀具在加工过程中每单位时间内移动的距离，通常以毫米/分钟（mm/min）表示。
•切削速度：切削刀具相对于工件表面移动的速度，通常以米/分钟（m/min）表示。
•切削深度：每次切削过程中刀具与工件之间的距离，通常以毫米（mm）表示。
•刀具压力：刀具与工件之间的压力，通常以牛顿（N）表示。
•加工冷却液：加工中使用的冷却液，可降低加工温度，减少刀具磨损和工件变形。
数控机床的精度与应用范围
数控机床的精度与应用范围1.数控机床的精度数控机床的精度主要是指加工精度、定位精度和重复定位精度。
精度是数控机未的重要技术指标之一。
由于数控机床是以数字的形式给出相应的脉冲指令进行加工，数控机床的脉冲当量(即每输出一个脉冲，数控机床各运动部件的位移量或角位移量)就自然地与精度保持了某种联系。
按不同精度等级的数控机床的要求，脉冲当量通常为0.010.000 5nm/脉冲。
由于数控机床的进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差均可以进行自动补偿，因此数控机床一般都具有较高的加工精度。
长期的实践表明，一般中、小型数控机床(非精密型)的加工精度值约为脉冲当量的10倍，因此数控机床的加工精度通常为0.10.005mm。
在一般情况下定位精度通常是加工精度的1/2一1/3，因此数控机床的定位精度通常为0.05 -- 0.002 5mm。
而重复定位精度通常是定位精度的1/2一1/3，因此数控机床的重复定位精度通常为0.025一0.001 mm。
对于较大尺寸的零件加工的数控机床一般很注重定位精度，而对中、小型零件在考核加工尺寸的一致性时一般更注重重复定位精度。
从总体上说，由于数控机床的传动系统和机床结构具有很高的静、动刚度和热稳定性，机床本身的零部件具有很高的加工精度，特别是数控机床的自动加工方式避免了操作者人为的误差，因此同一批加工零件的尺寸一致性非常好，加工质量稳定、产品合格率高。
例如在采用点位控制的数控钻床上钻孔时，由于不再使用钻模板和钻套，钻模板的坐标误差造成的影响不复存在，又因为加工的敞开性改善了钻孔的排屑条件，可以进行有效的冷却，被加工孔的孔距精度，孔径尺寸精度和内孔表面质量均有所提高。
在数拄机床对复杂零件的轮廓表面进行加工时，由于编程中已考虑到对进给速度进行控制，保证刀具沿轮廓的切向进给的线速度基本不变，因而可以获得较高的精度和表面质量。
2.数控机床的应用范围半个世纪以来数控机床的应用范围正在不断扩大，数控技术已经渗透到许多领域。
数控车床加工工艺
螺纹修复
对于不合格的螺纹，可采用螺纹修复 工具进行修复，避免报废和浪费。
04
数控车床加工工艺优化与提高
加工工艺的优化方法
1 2 3
切削参数优化
通过合理选择切削速度、进给量、切削深度等参 数，可以减少切削力、切削热和刀具磨损，提高 加工效率和加工质量。
刀具选择优化
根据加工材料、加工精度和表面质量要求，选择 合适的刀具材料和几何参数，以提高刀具寿命和 加工效率。
03
02
刀具磨损过快
04
表面粗糙度不达标
表面粗糙度不达标可能是由于切削速度过高 、进给量过大或刀具角度不合适等原因导致 的。可以降低切削速度、减小进给量，调整 刀具角度，以改善表面粗糙度。
刀具磨损过快可能与切削参数选择不当、被 加工材料硬度过高或刀具材质不合适等因素 有关。可以优化切削参数、选用适合被加工 材料的刀具材质，以降低刀具磨损速度。
率。
工件的装夹与定位
装夹方式
根据工件的几何形状、尺寸和加工要求，选择合适的装夹方式， 如三爪卡盘、四爪卡盘、液压夹具等。
定位精度
保证工件在装夹过程中的定位精度，采用合适的定位元件和辅助工 具，如定位销、定位心轴等，以减少工件的定位误差。
装夹刚度
确保装夹系统具有足够的刚度，以承受切削过程中产生的切削力， 减少工件变形和振动，提高加工精度和表面质量。
数控车床加工的应用范围
航空航天领域
数控车床加工可用于制造飞机发动机零部件 、涡轮叶片等高精度回转体零件。
精密仪器领域
数控车床加工可用于制造光学仪器、钟表、 医疗器械等精密零件。
汽车制造行业
数控车床在汽车制造过程中可用于加工发动 机缸体、曲轴、凸轮轴等关键零部件。
车削工艺基础
进给箱 变速箱 溜板箱 丝杠 光杠
车削工艺基础
车床各组成部件的作用
主轴箱：支承主轴及实现主轴的起动、停止、变速和换向 进给箱：实现进给变速，获得不同的进给量和螺距。 溜板箱：把丝杠和光杠传来的运动传递给刀架，实现刀架的横
向进给、纵向进给及快速移运动。 刀架部件：用以夹持车刀，固定在溜板箱上 尾座部件：用于安装顶尖、钻头等孔加工刀具。 床身：车床的基础部件，用来连接和支承各主要部件 光杠：实现车刀的纵向、横向和斜向进给运动。 丝杠：加工螺纹
车削工艺基础
工件安装与车床附件
在车床上安装工件时需保证工件加工表面的中心线与 车床主轴的中心线重合，定位、夹紧工件时，在保证工件 处于正确的位置的同时将工件夹紧，避免在切削力的作用 下工件松动或脱落。车床上常用的装夹附件有三爪卡盘、 四爪卡盘、顶尖卡箍、花盘弯板、心轴、中心架、跟刀架 等。
车削工艺基础
车削工艺基础
花盘弯板：当加工大而扁且形状不规则的工件，或要求工件的 一个面与安装面平行，或孔、外圆的轴线与端面有位置精度 要求时，可以用花盘来安装工件。用花盘装夹工件时，也需 要仔细找正。
车削工艺基础
顶尖卡箍：在车床上加工长径比较大或工序较多的轴类工件以 及车削后尚有铣、磨等其它工序的工件时，常采用顶尖来装夹 工件。
三爪卡盘：三爪卡盘的夹紧力较小，主要用来安装截面为圆形、 正六边形等的中小型轴类或盘套类工件。
车削工艺基础
四爪卡盘：四爪卡盘主要用于装夹截面为圆形、椭圆形、四方 形或其他不规则的工件，夹紧力较大，安装较大、装夹精度 要求较高的回转体工件时，装夹更可靠。四爪卡盘的四个卡 爪是独立移动的，因此不能自动找正。
车削工艺基础
旋转小刀架法 先松开固定小刀架的螺钉，使小刀架按需要转 动一个角度，固定小刀架后，再用手动进刀加工出圆锥体。这 种方法不受锥角大小的限制，内外锥面都可加工，但受小刀架 行程的限制，只能加工短锥面。
加工中心上加工零件的工艺和要求
加工中心加工内容的选择
• 选定适合加工中心加工的零件之后，需要进一步选择确定适合加工中 心加工的零件表面。通常选择下列表面： • ①尺寸精度要求较高的表面。 • ②相互位置精度要求较高的表面。 • ③丌便于普通机床加工的复杂曲线、曲面。 • ④能够集中加工的表面。
加工零件的结构工艺性分析
• 从机械加工的角度考虑，在加工中心上加工的零件，其结构工艺性应 具备以下几点要求 ： • ①零件的切削加工量要小，以便减少加工中心的切削加工时间，降 低零件的加工成本。 • ②零件上光孔和螺纹的尺寸规格尽可能少，减少加工时钻头、铰刀 及丝锥等刀具的数量，以防刀库容量丌够。 • ③零件尺寸规格尽量标准化，以便采用标准刀具。 • ④零件加工表面应具有加工的方便性和可能性。 • ⑤零件结构应具有足够的刚性，以减少夹紧变形和切削变形。
在加工中心上加工零件的工艺和要求
立式加工中心
• 加工范围广泛，可完成铣、镗、钻、绞、攻丝等加工、若选用数控转 台，可扩大为四轴控制实现多轴加工、大件采用稠筋封闭式框架结构、 刚性高、抗震性好、五大件由进口五面体加工中心加工，切削应力小， 热变形少 、大部分配套件（包括电器元件）采用进口或合资品牌，整 机可靠性高
加工路线的确定
• 加工中心上刀具的进给路线包括孔加工进给路线和铣削加工进给路线。 • 孔加工时，一般是先将刀具在xy平面内快速定位到孔中心线的位置上， 然后再沿z向（轴向）运动进行加工。
由于5. 6孔不1.2.3.4孔在Y向的定位方向相反，y向反向 间隙会使误差增加，从而影响5.6孔不其它孔的位置精度。按 图c所示路线，可避克反向间隙的引入。
• 五轴联动加工中心立式系列具有X﹑Y﹑Z三个直线运动的数控坐标轴 和二个旋转运动的数控坐标轴, 可实现五轴联动。各坐标轴可自动定 位,工件在一次装夹后,可自动完成铣﹑钻﹑镗﹑铰和攻丝等多种工序 的加工。适用于蜗轮、叶片、复杂模具和空间凸轮等具有复杂曲面的 零件加工，已在军工、航空、航天、发电和造船等机械加工行业中获 得了广泛应用。
典型零件加工工艺(轴和套筒)
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1）主要表面及其精度要求 ①支承轴颈
是两个锥度为1:12的圆锥面，分别与两个双列 短圆锥轴承相配合。
支承轴颈是主轴部件的装配基准，其精度直接 影响主轴部件的回转精度，尺寸精度一般为IT5。
主轴两支承轴颈的圆度允差和对其公共轴线的 斜向圆跳动允差均为0.005 mm，表面粗糙度Ra值不 大于0.63µm。
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热处理工序的安排
结构尺寸不大的中碳钢普通轴类锻件，一般在切削加工 前进行调质热处理。
对于重要的轴类零件(如机床主轴)，则：
一般在毛坯锻造后安排正火处理，达到消除锻造应 力，改善切削性能的目的；
粗加工后安排调质处理，以提高零件的综合力学性 能，并作为需要表面淬火或氮化处理的零件的预备热处 理；
5
二、轴类零件的材料和毛坯
1、轴类零件的常用毛坯：
①光轴、直径相差不大的阶梯轴常采用热轧或 冷拉的圆棒料；
②直径相差较大的阶梯轴和比较重要的轴大都 采用锻件。
③当轴的结构形状复杂或尺寸较大时，也有采
用铸件的。
自由锻
中小批
毛坯锻造
模锻
大批大量
6
2、轴类零件的材料：
1）一般轴类零件：45钢应用最多，一般须经调
轴上有相对运动的轴颈和经常拆卸的表面，需要进
行表面淬火处理，安排在磨削前。或在粗磨后、精磨前
渗氮处理
22
四、 机床主轴加工工艺及其分析
23
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（1）零件分析 对机床主轴的共同要求是必须满足机床
的工作性能：即回转精度、刚度、热变形、 抗振性、使用寿命等多方面的要求。
车床主轴是带有通孔的多阶台轴，普通 精度等级，材料为45钢。
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顶尖的实施
常见机床的类型、适用范围和加工精度
常见机床的类型、适用范围和加工精度机械加工行业最通用的车、铣、刨、磨、镗、钻、线切割等加工设备。
针对这些加工设备的类型、适用范围、结构特点和加工精度做进一步详细的阐述。
1、车床01车床的类型车床的类型非常多，根据某机械加工工艺师手册的统计达77种之多，比较典型的大类有：仪表车床、单轴自动车床、多轴自动或半自动车床、回轮或转塔车床、曲轴及凸轮轴车床、立式车床、落地及卧式车床、仿形及多刀车、轮轴辊锭及铲齿车床等等，这其中又分为很多小型的分类，数量不一而足，而在我们机械行业比较常用的是立式车床和卧式车床，几乎有机械加工的地方都可以看到这两种车床的身影。
02车床的加工适用范围我们主要选择几种典型的车床类型来介绍加工的使用范围。
A、卧式车床、可适用于车削内外圆柱面、圆锥面、成形回转面和环形槽、车削断面和各种螺纹、可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹和滚花等工序的加工。
虽然普通的卧式车床的自动化程度较低，加工过程中的辅助时间也较多，但是因为其广泛的加工范围和良好的通用性能，该类型的机床在机械加工行业得到了广泛的应用和普及，是我们机械行业对具典型代表性的加工设备之一，也是机械加工行业不可或缺的加工设备之一。
B、立式车床、适用于各种机架、壳体类零件的加工，也适用于加工各种零件的内、外圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、切断及钻、扩、铰孔等加工，借助于附加装置还可以实现车螺纹、车端面、仿形、铣削和磨削等加工工序。
033车床的加工精度A、通常的卧式车床的机械加工精度如下：圆度：0.015mm；圆柱度：0.02/150mm；平面度0.02/¢150mm；表面粗糙度：1.6Ra/μm。
B、立式车床的机械加工精度如下：圆度：0.02mm；圆柱度：0.01mm；平面度0.03mm。
以上的加工精度只是一个相对参考值，并不代表所有车床都符合，很多车床设备根据生产厂家的具体要求和装配的具体情况都有一定的上下浮动量，但是无论这个浮动量是多大，其加工精度值一定是满足国标对该类设备的要求的，如果在购买该中设备的时候，其加工精度要求没有达到国标的要求，采购方有权拒绝验收和付款。
数控加工工艺大作业典型轴类零件的数控加工工艺设计.doc
目录1.零件图工艺分析2设备选择3确定零件的定位基准和装夹方式4确定加工顺序及进给路线5刀具的选择6确定切削用量7填写数控加工工艺文件轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图1.零件图工艺分析零件车削工艺分析如图1-1所示，零件材料处理为：45钢，下面对该零件进行数控车削工艺分析。
零件如图：图1-1 零件图1．1数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。
②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。
这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。
否则加工不出合格的零件。
在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图1-1我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。
该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧等表面组成。
可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。
经上面的分析，我可以采用以下工艺措施：（1）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是最大直径圆柱ф85mm，中段的圆柱ф80mm。
右端是螺纹，应先装夹毛坯加工出左端圆弧及圆柱ф85mm、ф80mm调头装夹ф80mm的圆柱加工右端螺纹、圆柱及锥面，毛坯选ф85×350mm。
1.2设备选择根据该零件的外形是轴类零件，只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。
我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。
1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1粗基准选择原则（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。
（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。
数控机床的分类及主要功能特点
数控机床的分类及主要功能特点数控机床是机械加工工业的重要设备，那么你想知道数控机床的分类是什么，还有各自的功能特点又是什么呢？以下是店铺为你整理推荐数控机床的分类及主要功能特点，希望你喜欢。
数控机床按加工工艺方法分类及特点1.金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步进步了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大进步了生产效率和加工质量。
2.特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3.板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标丈量机、自动绘图机及产业机器人等。
数控机床按控制运动轨迹分类及特点1. 点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
典型轴类零件的加工工艺论文
典型轴类零件的加工工艺论文摘要：本文针对典型轴类零件的加工工艺进行了研究。
首先介绍了典型轴类零件的定义和应用领域。
然后，详细讨论了轴类零件的加工工艺流程，包括预加工、粗加工和精加工。
针对不同加工工艺环节，提出了相应的切削工艺参数和机床装备要求。
最后，结合实际案例，对典型轴类零件的加工工艺进行了验证和评估，结果表明所提出的加工工艺方案具有良好的加工效果和经济性。
1. 引言轴类零件是机械加工中常见的零件类型，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。
轴类零件的加工工艺关系到产品的精度和质量，因此对其加工工艺进行研究具有重要意义。
2. 典型轴类零件的定义和应用领域典型轴类零件通常包括圆柱轴、锥柱轴和螺旋轴等。
不同类型的轴类零件在各行业中有着广泛的应用，如汽车发动机中的曲轴、飞机引擎中的轴、工程机械中的转子轴等。
3. 轴类零件的加工工艺流程轴类零件的加工工艺一般包括预加工、粗加工和精加工三个环节。
预加工主要是对原材料进行切削和修整，以确保材料表面的平整和尺寸的合适。
粗加工是在预加工的基础上进行下一步的加工，如车削和铣削等。
精加工是对粗加工后的轴类零件进行最终的加工，以达到所要求的尺寸精度和表面质量。
4. 轴类零件加工工艺参数和机床装备要求针对轴类零件的不同加工工艺环节，有不同的切削工艺参数和机床装备要求。
预加工阶段，需要合理选择切削工具和切削参数，以提高加工效率和精度。
粗加工阶段，适当选择车床或铣床等机床进行切削，控制切削速度和进给速度等参数，确保工件表面的平整和尺寸的合适。
精加工阶段，辅以钻床、磨床等机床进行细加工，以获得所要求的精度和表面质量。
5. 典型轴类零件加工工艺的验证和评估通过实际案例对典型轴类零件的加工工艺进行验证和评估。
结果表明所提出的加工工艺方案具有良好的加工效果和经济性。
同时，还需要根据实际生产情况进行不断改进和优化，提高轴类零件的加工质量和降低成本。
6. 结论本文对典型轴类零件的加工工艺进行了研究，提出了对应的加工工艺流程、切削工艺参数和机床装备要求。
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
第二章典型表面与典型零件的加工工艺
➢ 磨孔同磨外圆相比，磨孔效率较低，Ra值比磨外
圆时大，且磨孔的精度控制较磨外圆时难，主要 原因在于：
砂轮直径都很小，且排屑和冷却不便 内圆磨头在悬臂状态下工作 磨孔时，砂轮与工件孔的接触面积大，容易发生
表面烧伤
端 铣 周 铣
周铣分为：逆铣和顺铣
端铣分为：对称铣、不对称铣
➢端铣与周铣的Biblioteka 较 端铣的加工质量比周铣高 端铣的生产率比周铣高
2、端面车削
用于加工轴、轮、盘、套等回转体零件的端面、 台阶面等，也用于其它需要加工孔和外圆零件的 端面
通常这些面要求与内、外圆柱面的轴线垂直
一般在车床上与相关的外圆和内孔在一次装夹中 加工完成
1、钻、扩、铰、锪、拉孔
（1）钻孔
➢ 用钻头在工件实体部位加工孔的方法
➢ 钻孔属于孔的粗加工，多用作扩孔、铰孔前的 预加工，或加工螺纹底孔和油孔
➢ 钻孔主要在钻床和车床上进行，也可在镗床和 铣床上进行
➢ 常用麻花钻，为改善其加工性能，目前应用群 钻；大批量生产中钻孔常用钻模和专用的多轴 组合钻床
钻头引偏引起的 加工误差
随着高效率磨削的发展，平面磨削既可作为精 密加工，又可代替铣削和刨削进行粗加工
有色金属、不锈钢、各种非金属的大型平面、 卷带材、板材可用砂带磨削
6、平面的光整加工
平面刮研 平面研磨
7、平面加工方法的选择
常用的平面加工方案见表2-3
➢非配合平面 ➢支架、箱体与机座的固定联接平面 ➢盘、套类零件和轴类零件的端面 ➢导向平面 ➢较高精度的板块状零件 ➢韧性较大的非铁金属件上的平面 ➢大批大量生产中，加工精度要求较高的、
车削
粗车与精车 1. 粗车 粗车用来去除毛坯表皮，对精度要求不高的表面，可 作为最终加工，一般粗车常作为精加工的准备工序 。粗车的公差等级为IT13～ITll，表面粗糙度Ra值 为50～2.5μm。 粗车时，背吃刀量 ap为 3～12mm，一般为提高生产 率 ap就等于单边车削余量。进给量f的常用范围是 0.3～l mm／r。车中碳钢时，切削速度取50～ 70mm／min，车铸铁时，切削速度取20～50 mm ／min。
(2)转塔车床 除了由前刀架外，还有一个转塔刀架 。转塔刀架由六个装 刀位置， 可以沿床身导轨做纵向进给。每一个刀位加工完毕后，转塔 刀架快速返 回，转动60°，更换到下一个刀位进行加工。 适用范围：成批加工形状复杂的盘套类零件。
立式车床
转塔车床
车刀
车刀主要类型： 直头外圆车刀；
弯头车刀；
偏刀；
车削成形
一、 车床与车刀 3.3.1 车床 1、应用：主要用于加工各种回转表面 （内外圆柱面，圆锥面及成形回转 表面）和回转体的端面，有些车床可以加工螺纹面。 2、运动：车床的主运动是由工件的旋转运动实现的； 进给运动则由刀具的直线移动完成的。 3、分类：按其用途和结构的不同，主要分为：卧式车床及落地车床，立 式车床，转塔车床，仪表车床，单轴自动和半自动车床，多轴 自动和半自动车床，彷形车床及多刀专门化车床，车床。
车床组成 CA6140机床布局 卧式车床主要加工轴类和直径不太大的盘、套类零件，故采用卧式布局。主 轴水平安装，刀具在水平面内作纵、横向进给运动。 另： CT6140
尾座
挂 轮 机 构 刀架
进给箱
丝杠 床身
溜板箱
光杠
床腿
CT6140卧式车床
其他车床 (1)立式车床： 单柱式和双柱式 一般用于加工直径大，长度短且质量较大的工件。 立式车 床的工作 台的台面是水平面 ，主轴的轴心线垂直于台面，工件的矫 正，装夹比较 方便，工件和工作台的重量均匀地作用在工作台下面的圆导 轨上。
机械制造工艺学车床所能加工的典型零件表面
机械制造工艺学车床所能加工的典型零件表面
机械制造工艺学中，车床是一种常用的机床设备。
车床可以通过旋转工件来切削和加工各种材料，从而得到所需的零件。
在车床加工过程中，零件表面的质量和精度非常重要。
以下是车床所能加工的典型零件表面：
1. 平面表面：平面表面是最常见的零件表面之一。
它们通常用于制作机械零部件中的基础部分，如底板、盖板等。
2. 圆柱表面：圆柱表面是另一种常见的零件表面。
它们通常用于制作轴、螺纹等圆柱形部件。
3. 锥形表面：锥形表面通常用于制作锥形轴、锥形孔等零部件。
这些部件通常需要高精度和高质量的表面。
4. 齿轮齿条：齿轮和齿条是机械传动系统中不可或缺的组成部分。
它们需要高精度和高质量的表面才能确保传动系统运转稳定。
5. 螺纹：螺纹是机械零部件中最基本也最普遍的元素之一。
车床可以加工各种类型的螺纹，如内螺纹、外螺纹等。
6. 滑动表面：滑动表面通常用于制作机械零部件中的接触面，如轴承、滑块等。
这些表面需要高度光洁度和平整度。
总之，车床可以加工各种形状和材料的零件表面。
在机械制造过程中，零件表面的质量和精度对于机械性能和寿命有着至关重要的影响。
因此，在进行车床加工时，必须注意保持高质量和高精度的表面处理。
《数控加工工艺》课程标准
《数控加工工艺》课程标准一、课程基本信息课程名称：数控加工工艺课程类别：专业技能平台课程适应专业：数控技术应用学时学分：64学时，占4学分开课学期：第3学期二、课程概述《数控加工工艺》是一门传授数控加工工艺相关理论知识的课程，是需要较强分析能力的专业核心课程。
本课是在学生学习了钳工技能实训、车工技能实训、机械基础、机械制图、极限配合与机械测量、电工基础等课程之后所进行的数控加工理论知识的讲授，结合企业典型零件的加工工艺，使学生能掌握数控加工工艺的基础理论知识。
主要内容包括:数控机床概述、数控机床的机械结构、数控加工工艺基础、数控加工用刀具与夹具系统、数控车床切削加工工艺、数控铳床切削加工工艺。
通过教学做一体化，引导学生进行工学结合的学习活动，培养学生数控机床加工工艺分析制定的能力。
三、课程目标通过本课程的学习，使学生具备本专业高素质劳动者和高技能应用型人才，所必须的数控加工工艺的基本知识和基本技能，同时具备诚实守信的职业道德、创新创业精神、团队合作精神、善于沟通的交际意识等优秀品质。
（一）素质培养学生的诚实守信、稳重踏实、勤恳厚道的职业道德观念；养成爱岗敬业、一丝不苟，兢兢业业、不断进取的工作作风；培养创新、竞争与团结协作意识。
（二）知识1、掌握切削运动、切削用量选择、刀具切削部分几何形状和角度、刀具材料、零件定位等基本原理。
2、熟悉数控车削、铳削等加工方法；了解各种机床的特点、工作原理、基本构成和主要技术参数。
3、熟悉制定工艺规程步骤、拟定工艺的主要内容，能分析和编制简单件工艺规程。
4、熟悉数控车床、数控铳床与加工中心的工艺分析过程。
5、掌握数控机床一般性维护与保养的方法。
（三）能力1.能够对数控机床的切削运动、切削用量选择、刀具切削部分几何形状和角度、刀具材料、零件定位等基本原理分析和计算；2.理解数控加工常用指令的含义，能正确编制数控加工工艺；3.会分析零件图，选择数控加工的工、量、夹具，制定包括轴类零件、套类零件、盘类零件、平面类、箱体类不同零件的数控加工工艺；4.会根据零件要求，合理选择工具、夹具，能正确进行零件的定位与装夹；5.会根据典型零件进行工艺分析和制定；6.具有制订生产要作计划和实施方案和解决具体问题的能力；7.能对数控机床进行维护与保养以及一般故障进行排除；8.具有信息交流和相互合作的能力。
机械制造技术基础习题及答案第4章
第四章学后评量参考答案1.按照国家标准，根据加工性质不同把机床分为11大类：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，锯床和其他机床。
2.(1)通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。
如：卧式车床、万能升降台铣床、万能外圆磨床等。
(2)专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某一道或几道特定工序。
如：丝杆车床、凸轮轴车床等。
(3)专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。
如：加工机床主轴箱体孔的专用镗床、加工机床导轨的专用导轨磨床等。
组合机床也属于专用机床。
3.CA6140：C─车床，A─特性代号，6─卧式车床组，1─卧式车床系，40─主轴最大回转直径的1/10，即直径400mm。
X6132：X─铣床，6─卧式万能铣床，1─万能升降台铣床，32─铣床工作台工作面宽320mm。
M1432A：M─磨床，1─外圆磨床，4─万能外圆磨床，32─最大磨削直径320mm ，A─结构性能的第一次重大改进。
CK6132：C─车床，K─数控，61─普通卧式车床，32─主轴回转的最大直径的1/10，即能加工的最大工件直径为320mm。
XH7132：X─铣床，H─通用特性代号（加工中心），7─组别代号，1─系别代号，32─工作台工作面宽320mm。
MYS250：M─磨床，Y─通用特性代号，S─高速，50─最大磨削直径的1/10。
ZQ3040 13：Z─钻床，Q─通用特性代号（轻型），30─摇臂钻床，40─最大钻孔直径为40mm，13─最大跨距。
T6112：T─镗床，61─卧式镗床，12─镗轴直径的1/10，即120mm。
Y3150：Y─齿轮加工机床，3─滚齿机或铣齿机，1─单立柱，50─最大加工直径为500mm。
GB4028：G─锯床，B─半自动，40─涡轮卧式，28─最大切削直径的1/10，即280mm。
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进给运动：镗刀或工件的直线移动。 卧式镗床
镗床主要类型 坐标镗床
（1）卧式镗床
镗 床
1-支架 2-后立柱 3-工作台 4-径向刀架 5-平旋盘 6-镗轴 7-前立柱 8-主轴箱 9-后尾筒 10-床身 11-下滑座 12-上滑座 13-刀座
1—工作台 2—主轴 3—主轴箱 4—立柱 5—进给操纵手柄
（1）立式钻床 工艺范围 适用于单件、小批生 产中加工中小型零件。 钻 床
可调式多轴立式钻床
主轴箱上装有若干主轴， 主轴在水平面内的位置可根 据被加工件上孔的位置进行 调整加工时，主轴箱带着全 部主轴沿立柱导轨垂直进给 ，对工件上多孔同时加工。 常采用液压进给，并可实现 半自动工作循环。能较灵活 地适应工件的变化，且采用 多刀切削，生产效率高，常 用于成批生产中。
4.回轮车床
车 床
a）回轮车床 b）回轮刀架
1-进给箱 2-主轴箱 3-夹头 4-回轮刀架 5-挡块轴 6-床身 7-底座
CM1107型精密单轴纵切自动车床
机床的用途 形状较复杂，精度要求高，一次成形的小型轴类零件。用 于成批大量生产的钟表、仪器仪表行业。毛坯为棒料。
车 床
机床的工作原理
送料、夹紧、放松、纵向和横向进给皆由分配轴上的鼓轮 或凸轮分别进行控制。分配轴转一转，完成一个工作循环。
第三章
机械加工工艺装备
第一节 金属切削机床
二、典型机床的加工工艺范围
三、典型机床的加工工艺范围
（一） （二）
车床
铣床 钻床与镗床
齿形加工机床 磨床 其他机床
教 学 内 容
（三） （四） （五）
二
（六）
三、典型机床的加工工艺范围
教学要求：
掌握典型机床（车床、铣床、钻床、镗床、
教 学 要 求
磨床等）加工工艺范围、结构组成和选用。
钻 床
（2）摇臂钻床 特点： 1）摇臂绕立柱回转和升降； 2）主轴箱在摇臂上做水平移 动； 3）工件在底座或工作台上安 装固定； 4）调整摇臂和主轴箱的位置 来对正被加工孔的中心 。
钻 床
1-底座 2-立柱 3-摇臂 4-主轴箱 5-主轴 6-工作台
（2）摇臂钻床 工艺范围
用于大、中型零 件的加工。
（一）车床 车床的类型
卧式车床
自动车床 按自动 化程度 可分为 半自动车床 数控车床 数控车削中心
车 床
根据结构 布局和用 途的不同 主要分为
Hale Waihona Puke 立式车床转塔车床回轮车床
仿形车床
车床的类型
普通车床 按通用化 程度不同 可分为 专门化车床 专用车床 按主轴 数不同 可分为
单轴车床
多轴车床
车 床
按精度等 级的不同 可分为
铣 床
3.龙门铣床
龙门铣床主要用于 大中型工件的平面、沟 槽加工。可以对工件进 行粗铣、半精铣，也可 进行精铣加工。龙门铣 床的生产效率很高，在 成批和大量生产中得到 广泛应用。
铣 床
1-床身 2，8-侧铣头 3，6-立铣头 4-立柱 5-横梁 7-操纵箱 9-工作台
3.龙门铣床
铣 床
4.工作台不升降铣床 双轴圆形工作台铣床 工作台上可同时安装 几套夹具，工作台每转一 个工位加工个工件，装卸 铣 工件的辅助时间与切削时 床 间重合，因而生产效率较 高。它适用于成批大量生 产中铣削中、小型工件的 平面。
铣床附件
b）可倾斜工作台 c）回转工作台 d）平口钳
铣 床
e）分度装置
f）立铣头
g）插铣头
（三）钻床与镗床
1.钻床 钻床用于加工直径不大、精度要求不高的孔。加
工精度一般为IT10～IT13，粗糙度为10～20μm。 钻 床
主运动：刀具的旋转运动；
进给运动：刀具沿轴向的移动。
钻床的工艺范围
钻 床
三、典型机床的加工工艺范围
教学重点：
教 学 重 点 典型机床（车床、铣床、钻床、镗床、磨 床等）的选用。
三、典型机床的加工工艺范围
（一）车床
车床是车削加工中所必需的工艺装备，它提供
车削加工所需的成形运动、辅助运动和切削动力，
保证加工过程中工件、夹具与刀具的相对正确位置。
车 床 车床占机床总数的20%～35%。
铣床是一种应用非常广泛的机床，其主运动是 铣刀的旋转运动，进给运动一般是工作台带动工件 的运动。 铣 床 铣床的类型很多，主要有卧式升降台铣床、立 式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、各种专门化 铣床及数控铣床等。
1.卧式升降台铣床 卧式升降台铣床 的主轴是水平布置的 。卧式升降台铣床主 要用于单件及成批生 产中，铣削平面、沟 槽和成形表面。
精车外圆的 粗糙度Ra/μm
0.06/300 2.5~1.25
0.018/300 1.25~0.32
0.007/300 0.32~0.02
1.卧式车床
车 （2）工艺特点 床
CA6140普通卧式车床
主轴箱 挂 轮 机 构 刀架
尾座
进给箱
丝杠
车 床
溜板箱
床身
光杠
床腿
CA6140普通卧式车床
适于加工中、小型轴类、盘套类零件的内外回 转面、端面，能加工米制、英制、模数制、径节制 四种标准螺纹及加大螺距、非标准螺距螺纹等。
钻 床
（3）台式钻床 台式钻床是一种放 在工作台上的小型立 式钻床，简称台钻。 主要用于小型零件 上直径在φ16mm以下 小孔的加工。
钻 床
台钻通常采用手动 进给，自动化程度较 低，结构简单、重量 轻、使用方便。
（4）数控钻床 特点
1）加工时，工件不移动； 2）采用点位控制，减少定位时间； 3）具有X、Y坐标控制功能，操作方 便、位置精确；
床身 主轴箱
车 床
进给箱 溜板箱 刀架 尾座
2.立式车床 立式车床主轴垂直布置，并有一个直径较大的圆 形工作台，工作台台面水平布置，用于安装工件。通 常工作台和工件的重量由工作台导轨承受，主轴所承 受载荷相对较小，易于保证加工精度；易安装调整， 车 机床精度保持性好。 床 立式车床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸短 且形状复杂的大型或重型工件。 立式车床分为单柱式和双柱式两种。
钻 床
工艺范围
用来加工有位置精度 要求的孔和孔系。
数控钻床中心
钻 床
（5）组合钻床
钻 床
（6）深孔钻床
深孔钻床是专门化机床，专门用于加工深孔，例如加工 枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔。
钻 床
2.镗床 镗床是用镗刀在工件上加工孔的机床；用于加 工尺寸较大，位置精度要求高的孔。 主运动：镗刀的旋转运动； 镗 床
单轴纵切自动车床加工示意图
车 床
1—棒料 2—夹料筒夹 3—主轴 6—中心轴 7—刀架 8—重锤 11—三轴钻铰附件 4—主轴箱 5—天平刀架 9—料管 10—中心架 12—支承套
CMll07型单轴纵切自动车床外形图
车 床
4—主轴箱 5—天平刀架 7—刀架 10—中心架 11—三轴钻铰附件
（二）铣床
可以加工直径大于2000mm的工件，最大加工直径可达25000mm。
双柱式立式车床
车 床
3.转塔车床（六角车床）
车 床
3.转塔车床（六角车床）
车 床
1-主轴箱 2-前刀架 3-转塔刀架 4-床身 5-溜板箱 6-进给箱
3.转塔车床（六角车床） 结构特点： 没有丝杠和尾座，而在床尾装有一个可纵向移动 车 的转塔刀架，其上可装多把刀，工作中周期性转位， 床 顺序地对工件进行加工。刀具行程由挡块控制，易 的 保证精度，提高生产率。 类 型 适用范围： 和 成批加工形 组 状复杂的盘套 成 类零件。
单柱式立式车床
1-底座 2-工作台 3-立柱 4-垂直刀架 5-横梁 6-垂直刀架进给箱 7-侧刀架 8-侧刀架进给箱 用于加工直径小于 1600mm的工件。
车 床
单柱式立式车床
车 床
单柱式立式车床
车 床
双柱式立式车床
车 床
1-底座 2-工作台 3-立柱 4-垂直刀架 5-横梁 6-垂直刀架进给箱 7-侧刀架 9-顶梁
1-主轴箱 2-立柱 3-圆工作台 4-滑座 5-床身
5.万能工具铣床
万能工具铣床有可以 置换的水平主轴，垂直主 轴和插头，能担负万能卧 式铣床、立式铣床和插床 的部分工作。它还带有一 系列的附件，如图b~ g。
铣 床
常用于工具车间，加 工各种形状较复杂的刀具 、量具、辅具、夹具及模 具零件。
1—主轴座 2—固定工作台 3—升降台
车 床
通用性好，加工范围广，但结构复杂，自动化 程度低。
适于单件小批生产及修配车间。
CA6140普通卧式车床的组成
车床的基础件，用于安装其他部件，并保证其他 部件相互之间的正确位置和正确的相对运动轨迹。 车床的主传动系统。主轴端部可安装卡盘、顶尖 等，用以夹持工件，带动工件旋转，实现主运动。
车床的进给传动系统。用以控制光杠与丝杠的进 给运动变幻和不同的进给量变换。 把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵 向进给、横向进给、快速移动和车螺纹。 刀架可沿导轨作纵向移动。用于装夹车刀，并使 车刀作纵向、横向或斜向运动。 可沿导轨纵向调整其位置。尾架的功用是安装后 顶尖支承长工件，或安装孔加工刀具进行孔加工。
卧式车床的精度
精度项目 精车外圆的 圆度/mm 精车外圆的 圆柱度/mm
普通车床 0.01 0.01/100 0.02/300
精密车床 0.035 0.005/100 0.0085/200
高精度车床 0.0014 0.0018/100 0.0035/200
车 床
精车端面的 平面度/mm 精车螺纹的 螺距精度/mm
万能升降台铣床
铣 床
2.立式升降台铣床 立式升降台铣床与 卧式升降台铣床的主要 区别在于它的主轴是垂 直安装的，用立铣头代 铣 替卧式铣床的水平主轴、 床 悬梁、刀杆及其支承部 分。