机加工工艺--机加工加工方法方案

1. 扩孔 用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。
a
p
dm
2
dw
dw
dm
加工精度：IT10~IT9，表面粗糙度：Ra=3.2~1.6um
2. 铰孔 用绞刀对工件上已有的孔进行精加工。
加工精度：IT9~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~0.4um
钻——扩——铰 是非常典型的工艺。
钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，不易保证孔与孔之 间的尺寸精度和位置精度。
磨削的应用
可加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能加 工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难切削材料， 但不适宜塑性较大的有色金属。
磨削加工表面：外圆面、内圆面、平面、各 种成形面。
1. 外圆磨削
1) 纵磨法
广泛用于单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴 的磨削。
2) 横磨法
一般适于成批及大量生产中，磨削刚性较好，长度 较短的工件外圆表面，或者两侧都有台阶的轴颈，尤其是 工件上的成形表面，只要将砂轮修整成形，就可直接磨出， 较为简便，生产率高。
1. 铣削特点
1）生产率高（多齿刀具、速度高）； 2）散热条件好； 3）容易产生振动。
2. 铣削的应用
主要加工平面。同时可加工沟槽、成形面、切断等。
§5 磨削加工
用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程。是零件精加 工的主要方法之一。
加工精度：IT7~IT6，表面粗糙度：Ra=0.8~0.2um
高精度磨削：表面粗糙度：Ra=0.1~0.008um
不利于工件的加紧。
2. 端铣——用面铣刀的端面刀齿加工平面
的方法。 ae
对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线重合。 不对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线不重合。
ae
端铣法可以通过 调整铣刀和工件
的相对位置，调
节刀齿切入和切
出时的切削厚度，
ae
从而达到改善铣 削过程的目的。
铣削工艺特点及应用
颈部——头部和过渡锥的连接部。
过渡锥——引导拉刀前导部进入工件预制孔的锥体。
前导部——拉削开始时，使工件的轴线与拉刀的轴线重合， 并可检查拉前孔径是否太小，以免拉刀第一个刀齿因余量太 大而损坏。
切削部——用来切除去全部加工余量，其长度根据工件的加 工余量和刀具后以齿较前一齿的齿升量确定。
校准部——对加工表面起挂光、校准作用，刀齿无齿升量， 最后确定加工表面的精度及粗糙度。
§4 铣削加工
铣削是平面加工的主要方法之一。
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um
一、铣削加工设备
龙门铣床 铣床
升降台式铣床
二、铣削方式
立式铣床 卧式铣床
周铣 — 用圆柱铣刀铣平面。 端铣 — 用端铣刀铣平面。
主轴 机主 构轴
变 速
横梁
吊架
卧 式
万
纵向工作台
能 升
降
台
转台
① 实体零件：钻孔— 扩、铰
② 已铸出、锻出孔： 镗孔
3.车端面、切槽、切断
4.车锥面
1) 转动小滑板法

可加工内外圆锥面，且不受 工件锥角大小的限制。
D
d
2) 成形刀法
l
适于加工锥面较短的内外圆锥面， 且不受工件锥角大小的限制。
3) 偏移尾架法
可加工较长的锥面，但不能加
工锥孔及锥角较大的锥面。 80
转塔式六角车床 — 适于加工 零件尺寸较小、形状较复杂的 中、小型轴、盘、套类零件。
立式车床 — 适于直径较大、 长度较短的重型零件。 （L/D=0.3~0.8）
数控车床 — 适于多品种、 小批量生产复杂形状的零件。
主轴箱 卡盘
刀架
挂
尾座
轮
变
速
机
构
床身进给箱丝杆来自光杆床腿 溜板箱
一、工件装夹的方法
1. 研磨
加工精度：IT6~IT5，表面粗糙度：Ra=0.2~0.012um
2. 珩磨
3. 抛光 4. 超级光磨
第三章 零件表面加工方法的选择
§1 外圆面的加工
加工方法：车、磨、研磨 外圆面的技术要求：
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：
铣 床
横向工作台 床 身
升降台
主要用于铣削中小型零件上的平面、沟槽，尤其是螺 旋槽和需要分度的零件。
立 式 万 能 升 降 台 铣 床
立式铣床上面铣刀或立铣刀可加工平面、台阶、 沟槽、多齿零件和凸轮表面。
龙 门 铣 床
适合于在成批和大量生产中加工中型或大 型零件上的平面和沟槽。
数 控 铣 床
这种铣床除了加工平面、台阶、沟槽外，还可以加工 复杂的立体成形表面。
一、磨削过程
指砂轮表面的磨粒从工件表
结合剂
面切除细微金属层的过程。
空隙
砂轮 磨粒
工件
万能外圆磨床可用于内外圆柱表面、内外圆锥表面 的精加工，虽然生产率较低，但由于其通用性较好，被 广泛用于单件小批生产车间、工具车间和机修车间。
无心外圆磨床是一种高生产率、易于实现自动化的 磨削方法，适于成批、大量生产。
易传散出去。使刀具磨损加剧。 4. 钻削的应用
钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。 单件、小批生产中、小型工件上的小孔（D<13mm），
常用台式钻床加工。
中、小型工件上较大的孔（D<50mm），常用立式钻床加工。
大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。 回转体工件上的孔，多在车床上加工。
二、扩孔和铰孔
第二章 切削加工方法
§1 车削加工
车削 — 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~6.3um 主运动 — 工件的旋转运动。 进给运动 — 刀具的直线运动。
所以：车削加工适宜各种回转体表面的加工。
普通车床 — 适于各种中、小 型轴、盘、套类零件的单件、 小批量生产。
4) 靠模尺法
适用于大批量生产，可加工内外锥面。 120
5.车成形面 1) 双手控制法 2) 成形刀法 3) 靠模尺法(轨迹法） 6.车螺纹 7. 滚花
二、车削的工艺特点
1. 易于保证各表面的位置精度。 2. 加工过程平稳。 3. 适合有色零件的精加工。
钢铁：粗车 半精车 精车 磨削
有色金属：粗车
卧式镗床
立式双柱坐标镗床
铣镗加工中心
主轴进给镗孔
用平旋盘镗大孔
钻孔
单刀铣端面
面铣刀铣端面
镗床加工范围
镗内螺纹
§3 刨、插、拉削加工
一、刨削加工
刨削是平面加工的主要方法之一。
加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um
牛头刨床：适于加工中、小型零件。 刨床 龙门刨床：适于加工大型零件。
“引偏”原因
① 横刃的存在产生很 大的轴向力
② 钻头的刚性和导向性差
防止“引偏”的措施：
① 预钻锥形定心坑；
② 采用钻套导向钻孔；
③ 刃磨时，应尽量使两个主刀刃对称一致。
2) 排屑困难 ① 使工件表面质量降低；
② 卡死、甚至折断钻头。
3) 散热条件差 钻削产生的热量大部分集中在工件和钻头中，而且不
柄部（尾部）— 夹持 切削部分 颈部 — 连接（过渡）作用
导向部分 — 导向作用
工作部分
切削部分 — 担负主要的切削工作
2. 钻削用量
钻削深度
ap：
ap

dw 2
进给量 f ：
钻削速度 v ：
v dwn （m/s）
1000 60
3. 钻削工艺特点 1) 钻孔时钻头易产生“引偏”
“引偏”方式 ① 轴线引偏 — 刀具旋转 — 钻床上钻孔 ② 孔径扩大 — 工件旋转 — 车床上钻孔
角度铣刀：用于铣角度槽和斜面。
成形铣刀：用于铣削各种成形表面。
1. 周铣——用圆柱铣刀铣削平面的方法。
顺铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。
逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。
n
n
vf
vf
刀具寿命长；
刀具磨损严重；
顺铣 工件表面质量高； 逆铣 工件表面质量低。
有利于工件的加紧。
精密磨削（Ra=0.04~0.1um） 传送带 工件 超精磨削（Ra=0.012~0.025um）
张紧轮
压轮 支承板
镜面磨削（Ra=0.04~0.1um）
2）高效磨削
高速磨削： v 50 m s
强力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度进行磨削。 砂带磨削：以砂带代替砂轮进行磨削。
§6 光整加工
表面粗糙度：Ra=0.025um
后导部——用来保证拉刀最后一齿与工件间的正确位置，防止 拉刀在即将离开工件时，因工件下垂而损坏已加工表面及刀齿。 尾部——支持拉刀不使其下垂。
工艺特点：
1）生产率高 2）加工精度高、表面粗糙度小 3）拉床结构和操作比较简单 4）拉刀价格昂贵、寿命长 5）加工范围广 应用：
主要适用于成批和大量生产，尤其适合在大量生产中加 工大的复合型面。
3) 深磨法
磨削时用较小的纵向进给量，较大的谢却深度，在一次行 程中切除全部余量，生产率较高。只适用于大批大量生产中， 加工刚度较大的工件，且被加工表面两端要有较大的距离允许 砂轮切入和切出。
4) 无心外圆磨
导轮 磨削轮 工件

磨削轮 工件 导轮
托板
托板
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。如果采用横磨法，也可以加工阶梯轴、 锥面和成形面等。
扩孔钻
铰刀
三、镗削加工
用镗刀对已有的孔进行再加工。