典型表面加工分析
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
1、圆锥面：车床可以加工出有多条斜面的圆锥面，以满足器件的密封需求。
2、圆柱面：车床可以加工出精密的圆柱面，以满足器件的连接需求。
3、无孔体零件：车床可以加工出各种各样的无孔体零件，用于装配机构以及加工零件的外形及尺寸要求。
4、内圆面：车床可以加工出内部各种圆形面，包括内部槽、内圆柱面、内轴承面等，以满足不同器件的安装需求。
5、放样圆弧面：车床可以加工出放样的直径圆弧面，以满足器件的精度要求。
6、圆柱锥面：车床可以加工出圆柱锥面的零件，用于装配各种复杂的构件。
7、圆锥孔：车床可以加工出有多条斜面的圆锥孔，以满足器件的安装需求。
8、齿轮的形面：车床可以加工出具有各种机器元件的齿轮，以满足机械传动的要求。
- 1 -。
典型表面常见的加工误差分析
内容、组织教学、复习提问1、机械加工精度的定义及内容？2、获得尺寸精度的方法？3、获得形状精度的方法？4、影响加工精度的因素，原始误差的分类?三、讲授新课教学任务导入：由于机械加工过程中工件受到外力、内力、工艺装备、环境因素以及人为因素等影响，不可避免出现加工误差。
加工误差最终反映在零件的已加工表面上，如果这种加工误差超出了零件的技术要求，就会出现废品。
零件加工过程中一旦出现质量问题，必须分析原因，提出改进措施。
中国做为制造中心，如果岀现质量问题，很多情况下都会是批量质量事故。
研发系统普遍采用项目管理制，项目费的高低与项目质量问题、进度等息息相关。
汽车召回（RECALL），就是投放市场的汽车，发现由于设计或制造方面的原因存在缺陷，不符合有关的法规、标准，有可能导致安全及环保问题，厂家必须及时向国家有关部门报告该产品存在问题、造成问题的原因、改善措施等，提岀召回申请，经批准后对在用车辆进行改造，以消除事故隐患。
目前实行汽车召回制度的国家有美国、日本、加拿大、英国、澳大利亚等。
如一汽-大众汽车有限公司、大众进口汽车销售有限公司从2009年10月7日起，召回部分装备6速DSG双离合自动变速箱的09款国产迈腾、进口奥迪TT、进口大众EOS、CC、R36、R36 Variant 及GTI 轿车，涉及车辆数量总计2760辆。
本次召回涉及部分装备DSG变速箱的车辆，由于油液温度传感器可能向控制单元发送错误的温度信号，有可能导致控制单元启动变速箱保护模式，暂时中断动力输岀。
故障发生时，仪表板上的档位指示灯会闪烁，同时刹车踏板指示灯亮起。
一汽-大众、大众进口将对召回范围内的车辆进行免费维修，更新变速箱控制单元程序。
吉利控股集团浙江豪情汽车制造有限公司自2009年9月20日起，召回2008年12月25日至2009年2月14日期间生产的部分远景JL7180型汽车，涉及车辆总计2175辆。
本次召回范围内的车辆，由于动力转向器进岀油管总成中回油管连接处扣铆工艺原因，造成部分回油管扣铆深度过大，导致软管损坏而产生漏油，进而导致转向助力不足，方向操作困难，影响驾驶安全。
第4章典型表面加工
第4章典型表面加工分析·1·第4章典型表面加工分析机器是由零件组成的，零件表面的结构形状各式各样，常见的典型表面有以下几种：外圆表面、内孔表面、平面、成形表面、螺纹表面等。
这些表面按其在机器中的作用不同，即完成的功能不同，可分为两类：一是功能性表面，二是非功能性表面。
功能性表面与其他零件表面有配合要求，它的精度和表现质量在机器运转中起重要作用，决定着机器的使用性能，设计时需视其功能要求确定合理的精度和表面质量要求。
非功能性表面与其他零件表面无配合要求，其加工精度和表面质量要求不高。
零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法也不一样，但无论何种表面，在设计其加工工艺时，都需遵循以下两个基本原则：1. 粗、精加工分开为保证零件表面的加工质量和生产效率，需将粗、精加工分开，以达到各自的目的与要求。
粗加工的目的是要求生产率高，在尽量短的时间内切除大部分余量，并为进一步加工提供定位基准及合适的余量。
粗加工时，由于背吃刀量和进给量较大，产生的切削力和所需夹紧力也较大，故工艺系统的受力变形较大。
又因粗加工切削温度高，也将引进工艺系统较大的热变形。
此外，毛坯有内应力存在，还会因切除较厚一层金属，使内应力重新分布而发生变形。
这都将破坏已加工表面的精度。
精加工的目的是对零件的主要表面进行最终加工，使其获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。
因此，只有粗、精加工分开，在粗加工后再进行精加工，才能保证工件表面的质量要求。
另外，先安排粗加工，可及时发现毛坯的缺陷（如铸铁的砂眼、气孔、裂纹、局部余量不足等），以便及时报废或修补充，避免继续加工造成浪费。
2. 几种不同加工方法相配合实际生产中，对于某一种零件的加工，往往不是在一台机床用一种加工方法完成的，而要根据零件的尺寸、形状、技术要求和生产批量，结合各种加工方法的工艺方法特点和适用范围及现有设备条件，综合考虑生产效率和经济效益，拟定合理的加工方案，将几种加工方法相配合，逐步完成零件各种表面的加工。
典型表面的机械加工
典型外表的机械加工概述机械加工是一种常用的方法，用于加工物体的外表，以改变其形状、尺寸和质量。
在机械加工过程中，通过切削、研磨、拉拔等工艺，将原始材料的外表进行加工，从而改变其外观与性能。
在本文档中，我们将重点介绍几种典型的机械加工方法和其应用。
1. 切削加工切削加工是一种常见的机械加工方法，通过切削刀具对材料外表进行切削，以到达所需的形状和尺寸。
常用的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。
1.1 车削车削是一种通过旋转工件并将切削刀具沿工件进行切削的加工方法。
这种加工方式主要用于加工圆形或圆柱形的工件，如轴、齿轮等。
在车削过程中，选用适宜的切削刀具和切削参数，可以有效地改变工件外表的形状和粗糙度。
1.2 铣削铣削是一种通过旋转铣刀并将其沿工件外表移动的机械加工方法。
铣削可用于制作平面、凸轮、齿轮等复杂形状的工件。
通过合理选择铣刀类型、切削速度和进给速度等参数，可以获得精确的加工效果。
1.3 钻削钻削是一种通过旋转钻头并对工件进行穿孔和孔加工的机械加工方法。
钻削广泛应用于金属、木材和塑料等材料的加工中。
通过选择适宜的钻头形状和切削参数，可以获得精确的孔加工效果。
2. 研磨加工研磨加工是一种常用的机械加工方法，通过研磨工具对材料外表进行研磨，以改善其平坦度和光洁度。
常见的研磨加工方法包括平面研磨、圆柱研磨、内外圆磨削等。
2.1 平面研磨平面研磨是一种通过磨盘或砂轮对工件外表进行研磨的机械加工方法。
这种加工方式适用于平面工件的加工，如平面钢板、平面刀具等。
通过选择适宜的磨料类型和研磨参数，可以获得高度平整的外表。
2.2 圆柱研磨圆柱研磨是一种通过旋转磨盘或砂轮对圆柱形工件进行研磨的机械加工方法。
这种加工方式适用于轴、滚筒等圆柱形工件的加工。
通过调整磨料和研磨参数，可以改变工件外表的粗糙度和光洁度。
2.3 内外圆磨削内外圆磨削是一种通过特殊的研磨工具对内外圆柱形工件进行研磨的机械加工方法。
它可以用于加工精密的轴承、套筒等工件。
金属工艺学第五章 典型表面加工的方案分析
2．参考方案 ① 外圆 32f7(IT7，Ra1.6 m)：粗车—调质—半精车—磨削；车 床和磨床；均用双顶尖装夹；外圆车刀和砂轮。 ② 外圆 28h6(IT6， Ra0.4m):粗车—调质—半精车—粗磨—精 磨；车床和磨床；均用双顶尖装夹；外圆车刀和砂轮。 ③ 齿形M(8GM，Ra1.6 m):滚齿—齿面淬火—珩齿；滚齿机 和珩齿机；滚齿机上采用三爪卡盘－顶尖装夹，在珩齿机 上采用双顶尖装夹；滚刀和珩磨轮。 ④ 平键槽N(槽宽尺寸IT9，槽侧 Ra3.2 m )：铣键槽；立式铣 床或键槽铣床；平口虎钳或轴用虎钳装夹；键槽铣刀。
(3)载荷分布的均匀性 即要求齿轮啮合时，齿面接触良 好，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损，影响齿轮的使 用寿命。
(4)传动侧隙 即要求齿轮啮合时，非工作齿面间应具有 一定的间隙，以便贮存润滑油，补偿因温度变化和弹性变形 引起的尺寸变化以及加工和安装误差的影响。否则，齿轮传 动在工作中可能卡死或烧伤。
3、是否热处理及热处理方法
① 挡块(调质240HBS)：粗铣(或粗刨)—调质—半精铣(或半 精刨)—精铣(或精刨)。
② 平行垫铁(淬火50HRC)：粗铣(或粗刨)—半精铣(或半精 刨)—淬火—磨。
四、根据零件材料的性能选择
例1：两种阀杆外圆加工方案。 ① 45钢阀杆( 25h4,Ra0.05 m)
二、齿轮齿形加工方法的分析
齿形加工是齿轮加工的核心和关键，目前制造齿轮主要 是用切削加工，也可以用铸造或辗压(热轧、冷轧)等方法。 铸造齿轮的精度低、表面粗糙；辗压齿轮生产率高、力学性 能好，但精度仍低于切齿，未被广泛采用。
用切削加工的方法加工齿轮齿形，按加工原理的不同， 可以分为如下两大类：
(1)成形法(也称仿形法) 是指用与被切齿轮齿间形状相符 的成形刀具，直接切出齿形的加工方法，如铣齿、成形法磨 齿等。
外圆表面的加工方法
外圆磨削
.磨削的工艺特点 精度高、表面粗糙度小(外圆IT7~IT5、表面粗糙度Raμm) 堵塞 自锐性 背向力大、磨削温度高
二、外圆磨削 3.工件装夹 外圆表面磨削一般在外圆磨床或无心外圆磨床上进行，也可采用砂带磨床磨削。 在外圆磨床上磨削工件外圆时，轴类零件常用顶尖装夹，其方法与车削时基本相同，但磨床所用顶尖不随工件一起转动。
横磨法生产效率高，适用于成批或大量生产中，磨削长度短、刚性好、精度低的外圆表面及两侧都有台肩的轴颈。若将砂轮修整成形，也可直接磨邻之间有5~15mm的搭接，每段上留有0.01~0.03mm的精磨余量，精磨时采用纵磨法。这种磨削方法综合了纵磨和横磨法的优点，适用于磨削余量较大（余量0.7~0.6mm）的工件。
外圆磨削
外圆磨削方法 综合磨法
二、外圆磨削 2.外圆磨削方法
④深磨法
磨削时，采用较小的纵向进给量（1~2mm/r）和较大的吃刀深度（0.2~0.6mm）在一次走刀中磨去全部余量。为避免切削负荷集中和砂轮外圆棱角迅速磨钝，应将砂轮修整成锥形或台阶形，外径小的台阶起粗磨作用，可修粗些；外径大的起精磨作用，修细些。深磨法可获得较高精度和生产率，表面粗糙度值较小，适用于大批大量生产中，加工刚性好的短轴。
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 ⑤花盘弯板
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹
⑤花盘弯板
1外圆表面加工 外圆车削 工件的装夹 附件
2.外圆车削方法
粗车
半精车
精车
切削用量
ap
大
很小
f
较大
很小
vc
低
高速或低速
刀具角度
γo
小
大
αo
小
典型表面加工方法
思考题： 1 、成形表面有哪些加工方法？ 2 、 P224 ： 8 、 9
展成法加工成形面
三、齿面加工方法 有屑加工和无屑加工两类 1. 成形法齿轮加工 如成形铣齿、成形磨齿
。 2. 展成法齿轮加工 （ 1 ）滚齿加工 （视频） （ 2 ）插齿加工 （视频） （ 3 ）剃齿加工 （视频） （ 4 ）珩齿加工 （ 5 ）磨齿加工
成形铣齿、成形磨齿
展成法加工齿轮
四、齿面加工方案（ P223 ：表 11.5 ） 例： 7 级淬火的齿轮，其加工方案如何确定
a ）轨迹法 b ）成形法
c ）相切法
零件表面成形方法
d ）展成法
成形铣齿、成形磨齿
磨削成形面
图 9.8 同廓式拉削图形
2. 轨迹法加工成形面 （ 1 ）仿形法加工 ( 即靠模法 , 如凸轮加工 ) （ 2 ）轨迹合成法 ( 下图 )
a ）轨迹法 b ）成形法
c ）相切法
零件表面成形方法
d ）展成法
3. 数控加工法 用于三维型腔曲面加工。应用数控机床的三
轴或多轴联动可方便加工。 4. 展成法加工成形面 展成法是齿轮加工的主要方法。
展成法加工原理
展成法：利用一对齿轮的啮合原理进行加工 的。加工时刀具与工件按照一对齿轮的啮 合传动关系作相对运动（即展成运动）， 刀具齿形的运动轨迹包络出工件的齿形。
第四节成形表面加工一成形表面的类型展成法零件表面成形方法仿形法加工即靠模法如凸轮加工轨迹合成法下图展成法零件表面成形方法数控加工法用于三维型腔曲面加工
第四节 成形表面加工
一、成形表面的类型
（ 1 ）回转表面
a
（ 2 ）直线成形面 b;d方法） 1. 用成形刀具加工 （ 1 ）车削成形面 （ 2 ）铣削成形面 （ 3 ）磨削成形面 ( 如下图 ) （ 4 ）成形面刨削与拉削
典型表面加工
第6章 典型表面的机械加工方法
应加上醒目标志。 15)刀具、量具及工具要放置在固定位置， 便于操作时使用，用后放回原处。主轴箱盖上不 应放置任何物品。 16)不允许在卡盘及床身导轨上敲击或校直 工件，床面上不准放置工具或工件。装夹、找正 较重工件时，应用木板防护床面。下班时，若工 件不卸下，应用千斤顶支撑。 17）卸卡盘时，床面上应垫上木板，以保护 导孰、床身。 18）工作结束后，要及时切断电源，清除切 屑，保养机床，清扫环境及整理工作场地。 ⒉车床的操作 ⑴启动 打开电源总开关，按床鞍上的启动
第6章 典型表面的机械加工方法
2）刀架手柄2 转动刀架手柄2可旋松、旋转 或旋紧刀架，如图6-2所示。 3）小滑板操纵手柄3 转动手柄3可以使小滑 板前、后移动，如图6-2所示。 4）中滑板操纵手柄4 转动手柄4可使中滑板 横向移动，如图6-2所示。 5）开合螺母手柄5 丝杠将它转到“合”的 位置可以车螺纹（此时机动进给手柄处在中间位 置），将他它转至“开”的位置，开合螺母于脱 离旋合，如图6-2所示。 6）机动进给手柄6 纵向自动进给时将手柄 下压，横向自动进给时将手柄上提，手动进给时 处于中间位置，如图6-2所示。 7）主轴操纵手柄7 操纵手柄7向上、居中、
⑸移动尾座和尾座套筒 1）移动尾座 向上转动手柄2，松开尾座， 可调整其前后位置，以适应支撑不同长度工件的 需要。调整完毕后，向下转动手柄2，将尾座锁 紧在床面上，如图6-3所示。 2）移动尾座套筒 转动手柄1将套筒松开， 然后转动手轮3，即可改变套筒的前、后位置， 调整至所需长度后，反向转动手柄1，将套筒锁 紧，如图6-3所示。
第6章 典型表面的机械加工方法
⒊车刀的刃磨 ⑴车刀的刃磨步骤 车刀刃磨方法有机械刃 磨和手工刃磨两种。90º 硬质合金车刀刃磨步骤如 下：
002车工典型表面的加工(四大件)
锥度的常用车削方法: 锥度的常用车削方法:
（1）转动小刀架法 （2）偏移尾架法 （3）靠模法 （4）宽刀法 （5）数控法
• 刀具用样板安装，以保证刀尖分角线与工件轴线垂 刀具用样板安装，
直
车床运动调整和工件的安装
• 首先根据螺距大小确定手柄位 •
置，脱开光杠进给机构，改由 脱开光杠进给机构， 丝杠进给，调整好转速。 丝杠进给，调整好转速。 车削过程中，工件必须装夹牢 车削过程中， 固，以防止工件因未夹牢而导 致牙型或螺距的不正确。 致牙型或螺距的不正确。
图6-19
（２）偏移尾架法
工件安装在前后顶尖之间,将后顶尖向前 (或向 后)移动一个偏移量s，使锥面的母线平行于车刀 的进给方向，利用车刀纵向进给，则可加工出所 需的锥面．如图6-20所示。尾架偏移是采用 sina≈tga的近似方法来计算，即： s≈L*tga/2=L*c/2=L(D-d)/2l 由于s较小，中心孔与顶尖配合不良，故一般用 于车削小锥体的长锥面． 因此当圆锥半角a/2＞６°时误差就较大，且移 动量过大后中心孔与顶尖配合变坏，使工件装夹 中心孔与顶尖配合变坏，使工件装夹 不可靠．
加工特型面的方法： 加工特型面的方法：
（１）双手控制法 （２）样板刀法 （３）靠模板法
（１）双手控制法
左手摇动中刀架手柄，右手摇动小刀架手柄， 左手摇动中刀架手柄，右手摇动小刀架手柄， 两手配合， 两手配合，使刀尖所走过的轨迹与所需的特形面 的曲线相同。如图3-19所示。 所示。 的曲线相同。如图 所示 当车好以后，如果表面粗糙度达不到要求， 当车好以后，如果表面粗糙度达不到要求， 可用砂布或锉刀进行抛光． 可用砂布或锉刀进行抛光． 优点：不需要其它附加设备 优点： 缺点：不容易将工件车得很光整， 缺点：不容易将工件车得很光整，需要较高的 操作技术， 操作技术，生产率也很低
05典型表面加工分析
③插齿的生产率低于滚齿，但高于铣齿。
由于插齿的主运动为往复直线运动，切削速度慢，有空回行程，故生产率低于滚齿； 插齿和滚齿的分齿运动是在切削过程中进行的，省去铣齿时单独分度时间，所以，插齿、 滚齿较铣齿生产率高。
1 2 3 4
图5-1 用成形车刀车成形面
1. 成形刀 2. 燕尾 3. 夹紧螺钉 4. 刀架
9
2）利用刀具与工件之间的相对运动形成工件的成形表面。 ① 靠模装置
② 数控装置 ③ 其它加工方法
(划线铣成形面)
（利用回转工作台成形面）
（小刀架转位法）
（尾架偏移法）
10
第五节 螺纹加工 一 螺纹的种类和技术要求
A) 同一模数的齿轮按不同齿数分为8组或15组，每组一把铣刀。 B) 每号铣刀的齿形是根据该组内齿数最小的齿形设计的，所以加工其它 齿数的齿轮时，其齿形必然有误差。 C)利用分度头分度各齿，分度精度不高。因此加工精度低。
2）插齿：（展成法加工）
①插齿原理：在插齿机上用插齿
刀加工齿轮的齿形，插齿刀和被
3
第一节 外圆柱面的加工 外圆柱面是轴类、盘类、套类零件的主要表面。 主要加工方法：车削加工和磨削加工。
1．外圆柱面的技术要求： 1）尺寸精度：圆的直径和长度的尺寸精度。 2）形状精度：圆度和圆柱度。 3）位置精度：外圆柱面之间的同轴度， 圆柱面与端面的垂直度等。 4）表面粗糙度、表面硬度、残余应力、显微
刮研(Ra 0.2-0.8)
第四节 成形面加工 成形面加工可分别在车床、铣床、刨床、拉床和磨床上进行，其刀具的切 削刃形状和切削运动应满足成形表面形状的要求，一般有以下2种基本方式： 一 成形加工方法的两种基本形式 1）成形刀具加工法：适用于加工成形面较窄的工件表面，其成形面直接由刀具 的切削刃形状产生。
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、
典型表面加工工艺
IT7~IT6 IT14~IT12
IT9~IT7 IT9~IT7 IT7~IT6 IT6~IT5
IT5~IT3
IT8~IT7
IT7~IT6
3.2~1.6 50~12.5 3.2~1.6 3.2~1.6 0.8~0.4
淬火钢外的金 属件
刨削用于单件 小批
拉削用于大批 大量
小批;
10-
细长小孔。
80mm
成批、30~80铸锻孔
非淬硬大量中小通孔
单件小批的金属件 （淬火钢除外）。
用于钢及铸铁件
不宜加工韧性大、硬 度低的非铁金属件
三 、平面加工
1、端面车削
一次装夹可完成外圆、内孔和端面，可保证这些 零件的相互位置精度。 精度IT7~IT6，Ra12.5~1.6μm。
2、铣平面
铰孔
在半精加工基础上进行的一种孔的精加工方法。 铰刀应与机床主轴浮动连接床、车床上进行。 对于大尺寸孔，镗孔几乎是唯一的加工方法。 镗孔精度IT11～IT7，Ra0.8-6.3m。
3、磨孔
一般仅适用于淬硬工件的精加工
a) 内圆磨削 b) 行星磨削 c) 无心内圆磨削
1）按划线加工成形面 2）手动控制进给加工曲面
回转曲面：卧式车削 直线曲面：立式铣床 立体曲面：不采用
2）靠模装置加工曲面
1.工件; 2.车刀; 3.拉板; 4.紧固件; 5.滚柱
机械靠模
随动系统靠模
3）数控机床加工曲面
二轴联动：数控车削 二轴半: 二轴数控插补
第三轴周期进刀 三座标联动： 四五轴数控：
IT14~IT12 50~12.5 IT11~IT9 6.3~3.2 IT8~IT7 5~1.25 IT7~IT6 0.8~0.4
第四章++典型表面加工方法
端铣法（用面铣刀加工平面） 用面铣刀加工平面）
a.对称铣削工件相对于铣刀回转中心处于对称位置的铣削方式，称为对称铣削。 对称铣削 b.不对称铣削铣刀轴线与工件铣削宽度对称中心线不重合的铣削 不对称铣削 不对称逆铣 根据铣刀偏移位置不同 根据 不对称顺铣
2.3 铣削特点
1）断续切削，冲击、振动大； 断续切削，冲击、振动大； 多刀多刃切削； 2）多刀多刃切削； 半封闭式切削； 3）半封闭式切削； 切削负荷呈周期变化。 4）切削负荷呈周期变化。
二、平面磨削的特点及应用
1)平面磨床的结构简单，机床、砂轮和工件系统 刚性较好，故加工质量和生产率较内、外圆磨削 高 2)平面磨削由于利用电磁吸盘装夹工件，可很好 地保证磨削平面与基准平面间的平行度，中小件 可多件磨削，以提高生产率。 3)在大批大量生产中，用磨削来代替刨、铣削加 工精确毛坯表面上的硬皮既可提高生产宰，又可 有效地保证加工质量。
2. 端面磨削 优点：a、磨头主轴伸出的长度短，刚性好， 磨头的弯曲变形小，允许采用较大的磨削用 量工作。 b、磨削面积大，生产效率高。 缺点： a、砂轮与工件的接触面积大，易发热， 散热及冷却条件差， b、砂轮各点的圆周速度不同，砂轮磨 损不均匀，故加工精度较低。
适于在大批大量生产中加工精度要求不很高的工件。 适于在大批大量生产中加工精度要求不很高的工件。
②低温冷冻车削 采用低温冷冻车削，可冷却刀具，使其 寿命提高几倍到几十倍；同时，它可使材 料脆性增加，从而改善被加工材料的性能； 另外，它还减少了积屑瘤的产生，有利于 表面质量的提高
磨外圆
磨削方式 a)纵磨法 b)横磨法 c)综合磨法 d)深磨法
在中心磨床上磨外圆表面
1)普通磨削 工件以中心孔或外圆定位， 根据进给方式的不同，中心磨削又可分为 以下几种磨削方法； ①纵磨法
典型表面的加工路线
1、外圆表面的加工路线
μ)
①粗车→半精车→精车（加工精度≤IT7，表面粗糙度≥Ra0.8m
②粗车→半精车→粗磨→精磨(黑色金属特半精车后有淬火要求，
μ）
加工精度≤IT6，表面粗糙度≥Ra0.16m
③粗车→半精车→精车→金刚石车（适用于有色金属）
④粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光
2、孔的加工路线
①钻→粗拉→精拉（7级精度）
②钻→扩→铰→手铰（7级精度）
③钻或粗镗→半精镗→精镗→浮动镗或金刚镗
④钻（或粗镗）→粗磨→半精磨→精磨→研磨或珩磨
（主要用于淬硬零件加工后精度要求高的孔加工）
3、平面的加工路线
①粗铣→半精铣→精铣→高速铣
②粗刨→半精刨→精刨→宽刀精刨、刮研或研磨
③粗铣（刨）→半精铣（刨）→粗磨→精磨→研磨、精密磨、砂带磨或抛光
④粗拉→精拉（适用于有沟槽或有台阶面的零件）
⑤粗车→半精车→精车→金刚石车（主要用于有色金属零件的表面加工）
本图技术要求：材料：20CrMnTi,硬度：HRC50—55，未注倒角2*45
本题要求如下内容；1、毛坯后去应力，2、粗加工阶段，3半精加工阶段，4热处理阶段，5精加工阶段6检验工序7其它工序。
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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
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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
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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
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5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹 车螺纹的刀具
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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。
粗加工
半精加工 精加工
2
4. 表面加工分阶段进行原则
1. 外圆面的加工
外圆表面的典型零件： 轴类、套类及盘类零件 外圆表面的典型加工方法： 车削、磨削 外圆表面的技术要求：
尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；
形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度，表层硬度、剩余应力等
梳 形 螺 纹 铣 刀
48
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 4.磨螺纹 公差等级4~6级，表面粗糙度Ra值0.1~0.4
49
5.螺纹的加工
二、其他加工方法（滚压螺纹） 1.搓丝
公差等级7~5级，面粗糙度Ra值1.6~0.8
50
5.螺纹的加工
二、其他加工方法（滚压螺纹） 2.滚丝
公差等级5~3级，面粗糙度Ra值0.8~0.2
17
2. 孔的加工
18
2. 孔的加工
19
2. 孔的加工
20
2. 孔的加工
21
2. 孔的加工
22
2. 孔的加工
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2. 孔的加工
24
2. 孔的加工
花键拉刀
键槽拉刀
圆拉刀
25
2. 孔的加工
异形拉刀
26
2. 孔的加工
27
在实体材料上加 工孔的常用路线
大、中尺寸孔的 典型加工路线
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孔加工方案的制订
加工低精度的平面 用于精度要求较高且不淬 硬的平面 大型工件上狭长的精密平 面（导轨面等） 多用于加工精度要求较高 且淬硬的平面，不宜精加 工塑性大的有色金属工件 高精度的有色金属工件
4 5
粗铣（刨）—精铣（刨）—刮 研（宽刀精刨、高速铣削） 粗铣(刨)--精铣(刨)--磨
IT7-IT6 IT6-IT5
15
2. 孔的加工
加工方法： 钻、扩、铰、镗、拉、铣、磨、珩磨。 孔的技术要求： 尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）； 形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度等
16
2. 孔的加工 孔的精加工，铰孔和拉孔适于加工未淬硬 的中、小直径的孔；中等直径以上的孔，可以 采用精镗或精磨；淬硬的孔只能采用磨削。 孔的精整加工方法中，珩磨多用于直径稍 大的孔，研磨则对大孔和小孔都适用。
IT13-IT11 IT10-IT9 IT8 IT8 IT7 IT7 IT7 IT10—IT9 IT7—IT6 IT7—IT6
任何批量,实体工件 D<30钻扩,D>30钻镗 D<20 D>20 D<12 D>12 淬硬孔
D<100锻或铸孔
3.平面的加工
加工方法： 车（端面）、铣、刨、磨、拉、研磨等。 平面的技术要求： 形状精度：平面度、直线度等； 位置精度：平行度、垂直度等； 表面质量：
19:24
58
5.6 齿轮齿形的加工
二、常用齿形加工方法
插直齿圆柱齿轮时，其运动：
2.插齿
1）主运动 插齿刀的往复直线运动。
2）分齿运动（展成运动） 即维持插齿刀与被切齿 轮之间啮合关系的运动。 3）径向进给运动 插齿时，插齿刀不能一开始就 切到轮齿的全齿深，需要逐渐切入，径向进给量是 用插齿刀每次往复行程中工件或刀具径向移动的毫 米数来表示。 4）圆周进给运动 展成运动只确定插齿刀和工件 的相对运动关系，而运动快、慢由圆周进给运动来 确定。插齿刀每一往复行程在分度圆上所转过的弧 长称为圆周进给量，其单位为mm/往复行程。 5）让刀运动 在插齿刀返回时工件要让开一些， 当插齿刀工作行程时工件又恢复原位，这种运动称 59 为让刀运动。
13
实例加工2
加工工艺过程
如图所示为一蜗杆轴，材料选用 40Cr 钢，产批量属 于小批量生产。
蜗杆轴 该轴φ20j6，φ17k5两外圆表面为支撑轴颈；锥体部分是装配离合器的 表面；M18×1处装配圆螺母来固定轴承的轴向位置。根据外形结构，其 14 毛坯选用φ50mm的圆钢（棒料），在锯床上按240mm长度下料。
19:24
53
5.6 齿轮齿形的加工
二、常用齿形加工方法 齿形加 工方法
成形法-用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具，直接切出齿形
展成法-利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，切出齿形
19:24
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5.6 齿轮齿形的加工
二、常用齿形加工方法 1.铣齿 9级以下精度，表面粗糙度Ra值6.3~3.2
铣齿
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5.螺纹的加工
二、其他加工方法 3.滚压螺纹与切削螺纹的比较
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5.6 齿轮齿形的加工
一、齿轮的技术要求 1）传动运动的准确性 2）传动的平稳性
储存润滑油
3）载荷分布的均匀性
传动侧隙合理性
补偿弹性变形和热变形 补偿齿轮制造安装误差
4）传动侧隙
国标对渐开线圆柱齿轮及齿轮副规定13个精度等级: 精 度由高到低依次为 0，1~12；基本级为7级，普遍应用的精 度等级，应用普通的滚、插、剃三种切齿工艺所能达到的精 度等级。
43
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹
44
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹
45
5.螺纹的加工
一、常用加工方法 2.车螺纹
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475.螺ຫໍສະໝຸດ 的加工一、常用加工方法 3.铣螺纹 公差等级6~8级，表面粗糙度Ra值3.2~ 6.3 （1）盘形螺纹铣刀铣螺纹 （2）铣螺纹
盘 形 螺 纹
低硬度材料 的加工方案
12
外圆面加工方案的制订
序 号 1 粗车 加工方案 加工精度 表面粗糙度 Ra μm 12.5-50 适用范围
IT12-IT11
除淬硬钢以外的各种零件
2
粗车—半精车
IT10-IT9
3.2-6.3
中等精度和粗糙度要求的 未淬硬工件 精度稍高及粗糙度值较小 的淬硬钢件；也广泛加工 未淬硬的钢件或铸铁件 范围大体同（3），只是精 度更高，表面粗糙度值更 小 精度很高，表面粗糙度值 很小，但不宜加工塑性大 的有色金属零件
0.8~0.2 0.2-0.8
6
粗铣---半精铣—高速精铣
IT7-IT6
0.2-0.8或 <0.008
32
4. 成形面的加工
加工方法：车、铣、刨、拉、磨、研磨等。 成形面的技术要求： 尺寸精度：本身的尺寸精度； 形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等；
表面质量： 加工方法 成形刀具加工： 成形车刀、成形铣刀。
轴类零件的预加工
轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外 圆之前的工艺。 校直。毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生 弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷 态下在各种压力机或校值机上进行校值。
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轴类零件的加工
轴类零件加工的定位基准和装夹
①以工件的中心孔定位 在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的 同轴度，端面对轴线的垂直度，是其相互位置精度的主要 项目。这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两 中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时 的定位基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准， 又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最 大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
5
轴类零件的加工
(3) 轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使 钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改 善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良 好的物理力学性能。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进 行低温时效处理。
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轴类零件的加工
序号 加工方案 加工精度 表面粗糙度 Ra/μm 12.5-50 3.2-6.3 1.6-3.2 1.6-3.2 0.8-1.6 0.8-1.6 0.1-0.2 3.2-6.3 0.2-0.8 0.1-0.2 D>100锻或铸孔 29 适用范围