第四章机械零件常见表面加工方案的确定
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常见表面加工方案选择选择表面加工方案时要掌握
不同的表面加工方法具有各自的特点和应用范围，如机械加工具有成本低、适用范围广等优点，但可能影响 表面的完整性和性能；化学处理方法可以改变表面的化学成分和结构，但可能引入污染和有害物质；物理气 相沉积和物理化学复合处理则能够提供高结合力、高耐腐蚀性的表面涂层，但设备成本和维护成本较高。
02
选择表面加工方案的原则
成本考虑
综合考虑设备、材料、人工等成本因素，选择成本效益最佳的加工方案。同时， 注意平衡加工质量和成本之间的关系，避免过度追求低成本而牺牲加工质量。
03
常见表面加工方案介绍
磨削加工
总结词
磨削加工是一种通过砂轮或研磨剂对材料表面进行加工的方 法，具有较高的加工精度和表面质量。
详细描述
磨削加工通常在磨床上进行，通过高速旋转的砂轮对材料表 面进行磨削，以达到所需的形状和尺寸。磨削加工适用于各 种硬度的材料，如钢铁、有色金属、玻璃等，可加工出高精 度和高光洁度的表面。
总结词
车削加工是一种通过旋转车刀对圆柱形 材料表面进行切削加工的方法，适用于 加工轴、套筒等零件。
VS
详细描述
车削加工通常在车床上进行，通过高速旋 转的车刀对圆柱形材料表面进行切削，以 达到所需的形状和尺寸。车削加工适用于 各种硬度的材料，如钢铁、有色金属等， 可加工出高精度和高质量的圆柱形零件。
04
THANK YOU
感谢聆听
确定合理的工艺参数，如切削速度、进给量、切削深 度等，以获得最佳的加工效果和效率。
考虑设备维护和保养，确保设备在长期使用中的稳定 性和可靠性。
制定加工工艺流程与操作规程
根据选定的加工方案，制定详 细的加工工艺流程，包括前处 理、加工过程、后处理等。
制定操作规程，明确各工序的 操作步骤、注意事项和安全要 求，以确保加工过程的顺利进 行。
02
选择表面加工方案的原则
成本考虑
综合考虑设备、材料、人工等成本因素，选择成本效益最佳的加工方案。同时， 注意平衡加工质量和成本之间的关系，避免过度追求低成本而牺牲加工质量。
03
常见表面加工方案介绍
磨削加工
总结词
磨削加工是一种通过砂轮或研磨剂对材料表面进行加工的方 法，具有较高的加工精度和表面质量。
详细描述
磨削加工通常在磨床上进行，通过高速旋转的砂轮对材料表 面进行磨削，以达到所需的形状和尺寸。磨削加工适用于各 种硬度的材料，如钢铁、有色金属、玻璃等，可加工出高精 度和高光洁度的表面。
总结词
车削加工是一种通过旋转车刀对圆柱形 材料表面进行切削加工的方法，适用于 加工轴、套筒等零件。
VS
详细描述
车削加工通常在车床上进行，通过高速旋 转的车刀对圆柱形材料表面进行切削，以 达到所需的形状和尺寸。车削加工适用于 各种硬度的材料，如钢铁、有色金属等， 可加工出高精度和高质量的圆柱形零件。
04
THANK YOU
感谢聆听
确定合理的工艺参数，如切削速度、进给量、切削深 度等，以获得最佳的加工效果和效率。
考虑设备维护和保养，确保设备在长期使用中的稳定 性和可靠性。
制定加工工艺流程与操作规程
根据选定的加工方案，制定详 细的加工工艺流程，包括前处 理、加工过程、后处理等。
制定操作规程，明确各工序的 操作步骤、注意事项和安全要 求，以确保加工过程的顺利进 行。
机械制造工艺学第四章 机械加工工艺规程设计
（3）应尽量减小加工面积 支座底面设计为中凹可减少加工量，提高支撑精度和稳定性。
三、要考虑生产类型与加工方法
箱体零件： 单件小批时（a），其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便 在镗床上通过一次安装就能逐步加工出各孔。 大批生产时（b），为提高生产率，一般用双面联动组合机床加 工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两 端孔，以缩短加工工时。
床身导轨面自为基准
（4）互为基准原则
对工件上的两个相互位置精度要求很高的表面，互相作为 定位基准，反复进行加工。
优点： 可使两个加工表面间获得高的位置精度。 如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件的加工安排
第二节 机械加工工艺路线的制订
一、定位基准的选择
2、粗基准的选择原则 （1）保证位置精度原则
0.16-0.01
加工方法 钻 扩
铰 拉
镗
孔的加工方法
加工性质
加工经济精度(IT)
实心材料
12-11
粗扩
12
精扩
10
半精铰
11-10
精铰
9-8
细铰
7-6
粗拉
10-9
精拉
9-7
粗镗
12
半精镗
11
精镗
10-8
细镗
7-6
表面粗糙度Ra
20-2.5 20-10 10-2.5 10-5 5-1.25 1.25-0.32 5-2.5 2.5-0.63 20-10 10-5 5-1.25 1.25-0.32
加工方法
外圆加工的方法
加工性质
加工经济精度(IT) 表面粗糙度Ra（um）
车 外磨 研磨 超精加工
粗车 半精车
精车 金刚石车
机加工第四章孔加工
六、拉削（P73）
拉削是一种高生产率的加工方法。加工精度可达IT7， Ra值可达0.8～0.4mm。 拉刀是一种多齿刀具。拉削时，由于后一个刀齿直径 大于前一个刀齿直径，从而能够一层层从工件上切出 金属。拉削过程如P74图4-19所示。 拉削视频 外拉削视频
圆孔拉刀的组成部分及作用（P73）
头部L1：用来将拉刀夹持在机床上并传递动力； 颈部L2：直径最小，拉力过大时在此部位发生断裂； 过渡锥L3：使拉刀容易进入工件的孔中； 前导部分L4：起引导作用，使工件轴线和拉孔轴线重 合； 切削部分L5：承担主要的切削任务； 校准部分L6：没有齿升量，起刮光孔壁和校正孔径作 用； 后导部分L7：保证拉刀最后一齿与工件间的正确位置。 拉孔刀视频
确定孔的加工方案的原则：首选满足技术要求，同时 考虑经济性和生产率等方面的因素。 拟定孔的加工方案比外圆表面复杂，这是因为： 1)孔的类型很多，功用不同，孔径和孔径比及技术要 求相关甚远； 2)孔的加工方法很多，且每一种加工都有一定的局限 性； 3)带孔零件的结构和尺寸多种多样。
一、机床的选用(P77)
铰削加工视频
2、铰削的特点（P70）
1)较高的精度和较低的Ra值：主要是刀具、加余量及切 削条件所致。 2)铰孔纠正位置误差的能力很差； 3)适应小孔和深孔的加工，Φ80mm以上的孔径不宜铰削 加工； 4)铰削的适应性较差：不能加工阶梯孔、短孔，且是定 径刀具。 5)可加工钢、铸铁和有色金属件，但不宜加工淬火件和 硬度较高的材料 。
二、孔的分类（P65）
根据孔的结构和用途，可分为以下几种类型：（如 P65图4－1和图4－2所示） 1、紧固孔和辅助孔：IT12～IT11；Ra值12.5～6.3um。 2、回转体零件的轴心孔：一般是与轴类零件相配合的表 面或是其它表面的基准面。对精度要求很高。 3、箱体支架类零件的轴承孔：孔本身尺寸精度及Ra值均 要求很高；孔与孔、孔与基准面之间也有很高的位置 精度要求。
机械制造工艺学第四章-2011
a） a）插齿无退刀空间，小齿轮无 法加工
b） b）留出退刀空间，小齿轮可 以插齿加工
几种零件的结构工艺性举例
a） a）两端轴颈需磨削加工，但砂 轮圆角不能清根
b） b）留有退刀槽，磨削时可以清根
a） a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱 面，且不能清根
b） b）留出砂轮越程空间，可方便 地对锥面进行磨削加工
外圆光整加工方法简介
（1）研磨 研磨是一种光整加工和精密加工方法。将研 磨剂涂 （干式）或浇注在研具与工件间，工件 与研具在一定压力下作不断变更方向的相对运 动，磨粒在工件表面切除微量的金属层。研具 材料：铸铁、铜、铝等 研磨剂：由磨粒和研磨液（煤油或机油）组成 磨粒：氧化铝、碳化硅、金刚石和碳化硼等 研磨可获得很高的尺寸精度和形状精度。 精度达5级以上，粗糙度Ra<0.16um
（3）零件的机械性能； 同种材料，不同毛坯制造方法其机械性能不同。 如：金属型浇注的毛坯比砂型浇注的毛坯强度高；而 离心浇注和压力浇注又高于金属型。一般强度要求高 的零件应采用锻件，但有时也可采用球墨铸铁。
第二节、工艺路线的制订
工艺过程设计包括两个步骤：
零件加工的工艺路线制订和工序设计。
1）工艺路线制订主要是设计零件从毛坯到成品的整 个工艺过程；包括定位基准的确定、表面加工方法的 选择、加工顺序的安排和组合工序等。 2）工序设计主要是设计各工序的具体内容；包括加 工余量、工序尺寸的计算、机床、刀具的选择、工时 定额等。 两者紧密联系，设计工艺路线时，应考虑有关工 序设计的问题；设计工序时反过来可能又要修改工艺 路线。一般应多提出几种方案进行分析比较。
a）
a）键槽方向不一致，需两次 装夹才能完成加工
b） b）键槽方向一致，一次装夹即 可完成加工
机械加工工艺定位、夹紧和装置符号
3)选 作 粗基准 的表 面 ,应 平 整 ,没 有 浇 口、 冒
口或飞边等缺 陷 ,以 便定位 可靠 。 4)粗 基 准 (主 要 定 位 基 淮 )一 般 只 能 使 用 次 ,以 免 产生较 大 的位置误差 。
5)夹
一致 。
6)当
明。
(2)精 基 准 的选择 原刖 ” 1)用 工 序基 准作 为精基 准 ,实 现 “ 基 准 重合 ,
序 号
(续
定位 、夹紧符号标注示意图
)
说 明
定位 、夹 紧符号标注示意 图
说 明
号
1
装夹在 装夹在 一 圆柱 销 和一 菱 形
4
V形 铁 上
的轴 类 工 件 〈铣 键 槽)
销夹 具 上 的 箱 体
(箱 体 镗
孔)
(三 件同加工)
装夹在 铣齿 机底
2
装夹在 三面定位
5
座上 的齿 轮 (齿 形 加工 )
(加 工 垲
面)
装夹在 联动定位 装丑上带 双孔 的工 件 (仅 表 示工 件两 孔定位 ) 装夹在 液压杠杆 夹紧夹具 上的垫块
(加 工 恻
面)
5-16
第 5章
机 械 加 工 工 艺规程 制 定
(续 )
夹紧符号标注示意 图
术要求 。这些技术要求 还包括 由于基准不 重合而提 高 对某些表面 的加 工要求 ,由 于被作 为精基准而 可 能对 其提 出更 高 的加 工 要 求 。根 据 各 加 工 表 面 的技 术 要 求 ,首 先选择能保 证该要求 的最终加 工 方法 ,然 后 确 定各 工 序 、工步 的加工方法 。 (1)加 工 方 法的选 择原 划
,
拨杆 夹 紧 (筒 类 零
《机械制造工程原理》第4章
如对孔系的加工，常用划针在毛坯上按零件图要求先划线，
画出中心线、对称线或各加工表面的加工位臵，然后，按
其划线找正工件在机床上的正确位臵。这种方法称为划线 特点:划线找正的误差较大，因为线宽约有0.2-0.5mm， 找正安装法。 且划线时也会有误差。划线时虽能兼顾各表面的加工余量、 壁厚和装配要求等因素，但由此也增加了划线时间，又需 技术水平高的划线工。这种安装法也仅在单件小批量生产 中使用
2．工件定位的四种方式 （限制工件自由度与加工要求的关系） 工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解 决的主要问题。在分析工件定位的问题时，定位基准 的选择是一个关键问题。工件定位基准一旦被选定， 则其定位方案也基本被确定了。定位基准一般在工艺 规程中选定，设计夹具时可直接引用。但当工艺规程 选定的定位基准不合理时，夹具设计者应会同工艺人 员共同协商进行改选，以使所设计出的夹具结构合理， 操作简便。必须指出，与定位支承点相接触的工件表 面称为定位基面。工件的定位是通过工件定位基面与 定位支承点相接触来实现的。
2. 机床夹具的分类
1）按夹具的使用范围可分为： 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具等。 2）按所用的机床不同夹具可分为： 钻床夹具、镗床夹具、车床夹具、磨床夹具、拉床夹具等。 3）按夹具上所采用的夹紧动力装置不同可分为： 手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具等。
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
常见定位分析
完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
常见定位分析
不完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
Z
Y X Z X a）
Z Y X b） Z
机械制造技术基础(第)第四章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。
所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。
4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。
已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。
机械加工工艺基础 第四章 零件表面的加工方案
4、螺纹加工方法 ⑴直径较大的梯形螺纹及蜗杆蜗轮等模数螺纹 —铣螺纹， IT9 ~ IT8 ；Ra6.3 ~ 3.2 —车或铣螺纹后，表面淬火或渗碳，再进行磨螺纹， IT4 ~ IT3 ；Ra0.8 ~ 0.2 —磨螺纹后，再进行研磨， IT3 ；Ra0.1 ~ 0.05 ⑵直径较小、精度要求不太高的内、外螺纹 —攻螺纹（ IT8 ~ IT6 ；Ra3.2 ~1.6）或套螺纹 ⑶大批量直径d<25mm的外螺纹 —搓螺纹， IT7~ IT5 ；Ra1.6 ~0.8 ⑷传动丝杆——滚螺纹， IT6~ IT4 ；Ra0.8 ~0.2 ⑸难加工材料的螺纹 —特种加工方法， IT9 ~ IT5 ；Ra1.6 ~0.1
11
§4-3 零件表面加工方案的选择
一、选择加工方法和加工方案时应考虑的主要问题 1、目的： ⑴保证质量；⑵提高生产率；⑶经济性 2、问题的复杂性 ⑴不同零件的同一类表面，要考虑其尺寸大 小、所处位置、批量大小而有区别 ⑵同一零件的同一表面,要考虑其生产批量、 加工设备、生产组织等，而有不同的选择 ⑶同一种零件的加工，实现的方法很多，也 应视具体情况，而选择不同的方案
7
三、平面加工 1、平面的基本切削加工方法有: 车、铣、刨、磨、拉、刮研和特种加工等 2、平面的精度要求可分为四类 ⑴低精度平面：非配合平面等 IT12 ~ IT11；Ra50 ~ 12.5（粗刨、粗铣、粗车） ⑵中等精度平面：如固定联接平面等 IT10 ~ IT8 ; Ra6.3 ~ 1.6 （精刨、精铣） ⑶高精度平面：如导向面和重要结合平面 IT8 ~ IT6 ; Ra0.8 ~ 0.2 （刮研） ⑷特别精密平面：如精密测量工具的工作平面 等，IT6 ~ IT5 ; Ra0.1 ~ 0.01（研磨）
5
二、内圆面(孔)的切削加工方案 1、孔的精度要求同外圆面,分为四类 2、内圆面的常用加工方法主要有： 钻、扩、铰、车、镗、磨和拉及特种加工等
典型零件的机械加工工艺分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析本章要点本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。
2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。
本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。
§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。
在制订工艺规程时应注意以下问题：1．技术上的先进性在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。
2．经济上的合理性在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。
充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。
3．有良好的劳动条件在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。
所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。
必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
§4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。
2．对零件进行工艺分析在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。
其主要内容包括：（1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
机械零件加工工艺过程的基本知识
机械零件加⼯⼯艺过程的基本知识机械零件加⼯⼯艺过程的基本知识在制造⽣产过程中，由于零件的要求和⽣产条件等不同，其制造⼯艺⽅案也不相同。
相同的零件采⽤不同的⼯艺⽅案⽣产时，其⽣产效率、经济效益也是不相同的。
在确保零件质量的前提下，拟定具有良好的综合技术经济效益、合理可⾏的⼯艺⽅案的过程称为零件的⼯艺过程设计。
⼀、⽣产过程和⼯艺过程1.⽣产过程由设计图纸变为产品，要经过⼀系列的制造过程。
通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全部过程称作⽣产过程。
⽣产过程通常包括:(1)技术准备过程包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、⼯艺设计、标准化审查等。
(2) 或⼯艺过程指直接改变原材料半成品的尺⼨、形状、表⾯的相互位置、表⾯粗糙度或性能，使之成为成品的过程。
例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加⼯、热处理、表⾯处理、装配等，都属于⼯艺过程。
将合理的⼯艺过程编写成⽤以指导⽣产的技术⽂件，这份技术⽂件称作⼯艺规程。
(3)辅助⽣产过程指为了保证基本⽣产过程的正常进⾏所必须的辅助⽣产活动。
(4)⽣产服务过程指原材料的组织、运输、保管、储存、供应及产品包装、销售等过程。
2.⼯艺过程的组成零件的切削加⼯⼯艺过程由许多⼯序组合⽽成，每个⼯序⼜由⼯位、⼯步、⾛⼑和安装组成。
(1)⼯序指在⼀台机床上或在同⼀个⼯作地点对⼀个或⼀组⼯件连续完成的那部分⼯艺过程。
划分⼯序的依据是⼯作地点是否变化和⼯作是否连续。
图2-1所⽰阶梯轴的加⼯⼯艺过程见表2-1。
表2⼀1⼯序的划分，是由⼀个⼈在⼀台车床上连续完成车两端⾯、钻两顶尖孔后，便换⼀个⼯件加⼯，重复以上内容，则这部分⼯艺过程为⼀个⼯序。
该⼈⼜在同⼀台车床上连续完成粗车各外圆、半精车各外圆、倒⾓后，便换⼀个⼯件加⼯，重复以上内容，则这部分⼯艺过程⼜为⼀个⼯序。
如果是由⼀个⼈在⼀台车床上连续完成车两端⾯、钻两顶尖孔、粗车各外圆、半精车各外圆、倒⾓后再换第⼆个⼯件重复这些内容，则这部分⼯艺过程是⼀个⼯序，⽽不是两个⼯序。
机械加工工艺基础(完整版)
2.1 加 工 精
度
• 国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。
• 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。
• 中等精度：IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。
• 低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。
3.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算
切削速度： 背吃刀量：
πdn v (m/s) 60 1000
d max d min ap (mm) 2
dmax:待加工 表面直径
V:切削速度 d:工件直径 n:工件转速
dmin:已加工 表面直径 ap:背吃刀量
3.3 切削用量的合理选择问题
(1)粗加工按ap－f－v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多 余金属，只留后续工序的加工余量，所以应根据毛 坯尺寸首先选择ap b、粗加工不必考虑表面粗糙度，在ap确定后，选取大 的f，减少走刀时间 c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提 下选择v (2)精加工按v －f－ ap的顺序选择 精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表 面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v，然后选择达 到表面粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定ap
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差 • 表面粗糙度：微观几何参数的误差 • 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。 • 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度 不高。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 分别限制工件的六个自由度，从而使工件
在空间得到确定定位的方法。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
典型零件的加工工艺
图4-1
二、轴类零件的材料、毛坯和热处理
• 轴类零件的毛坯常用棒料和锻件。光滑轴、直径相差不大 的非重要阶梯轴宜选用棒料，一般比较重要的轴大都采用 锻件作为毛坯，只有某些大型的、结构复杂的轴采用铸件。 • 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两 种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时通常采用 模锻。 • 45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质（或 正火）后，可得到较好的切削性能，而且能够获得较高的 强度和韧性，淬火后表面硬度可达45～52HRC。 • 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零 件。这类钢经调质和淬火，具有较好的综合力学性能。
3.主轴的检验
• 主轴的最终检验要按一定顺序进 行，先检验各个外圆的尺寸精度、 素线平行度和圆度，再用外观比 较法检验各表面的粗糙度和表面 缺陷，最后再用专用检具检验各 表面之间的位置精度，这样可以 判明和排除不同性质误差之间对 测量精度的干扰。 • 检验前、后支承轴径对公共基准 的同轴度误差，通常采用如图4-6 所示的方法。 • C6150型车床主轴上其他各表面 相对于支承轴径位置精度的检验 常在图4-7所示的专用检具上进行。
6加工方法和加工设备的选择
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定位基准选择
（1）精基准的选择 精基准选择时应尽量符合“基准重合” 和“基准统一”原则，保证主要加工表面（主要轴径的支 承孔）的加工余量均匀，同时定位基面应形状简单、加工 方便，以保证定位质量和夹紧可靠。此外，精基准的选择 还与生产批量的大小有关。箱体零件典型的定位方案有两 种：
图4-11
（2）粗基准的选择 箱体零件加工面较多，粗基准选择时 主要考虑各加工面能否分配到合理的加工余量，以及加工 面与非加工面之间是否具有准确的相互位置关系。箱体零 件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔加工 的余量均匀，应以该毛坯孔作为粗基准。箱体零件上的不 加工面以内腔为主，它和加工面之间有一定的相互位置关 系。箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁 之间只有不大的间隙，如果加工出的轴承孔与内腔壁之间 的误差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体壁相碰。从这 一要求出发，应选内壁为粗基准，但这将使夹具结构十分 复杂。考虑到铸造时内壁与主要孔都是由同一个泥芯浇铸 的，因此实际生产中常以孔为主要粗基准，限制4个自由 度，而辅之以内腔或其他毛坯孔为次要基准面，以实现完 全定位。
常见表面加工方案选择
（七）、研磨孔
1、精度：IT6～IT4，Ra：0.1～0.008µm （八）、珩磨孔 1、精度：IT6～IT4，Ra：0.4～0.05µm
三、 孔加工方案的选择
1、孔加工比外圆加工困难
（1）、孔的类型多。 （2）、孔的加工难度大。 ①孔是内表面，加工孔的刀具受孔径和长度限制，刚度差；孔 加工近似半封闭式切削，散热和排屑条件差，刀具磨损快，孔壁易 被划伤。 ②孔的加工方法很多。常用孔加工方法有钻、扩、铰、镗、磨、 拉、光整加工等，每一种方法都有一定的应用范围和局限性。 ③孔加工的机床很多。常用机床有钻床、车床、镗床、铣床、 磨床、拉床等，同一种孔的加工，可以在几种不同的机床上进行。
③箱体支架类零件的轴承孔 机床主轴箱的轴承孔：IT7，Ra：1.6～0.8µm ，位置精度。
图4.1 孔的类型 (2)、根据尺寸和结构形状：大孔、小孔、微孔、通孔、盲孔、台阶 孔、细长孔 (3)、根据技术要求：高精度低粗糙度孔、中等精度孔、低精度孔 深孔（L/D＞5）和浅孔
3、主要方法： （1）切削加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨 孔、金刚石镗、精密磨削、超精加工、研磨、珩磨、抛光 （2）特种加工：电火花穿孔、超声波穿孔、激光打孔
（六）、拉孔
1、分类 （1）粗拉：IT8～IT7， Ra：1.6～0.8 µm （2）精拉：IT7～IT6， Ra：0.8～0.4 µm 2、拉削的特点 （1）精度高，表面粗糙度小。 （2）生产率高。 （3）不能纠正孔的轴线歪斜。 （4）拉削对前道工序要求不高。 （5）拉削不能加工台阶孔、盲孔、薄壁零件的孔。
第四章 常见表面加工方案选择
选择表面加工方案时，要掌握如下三点： 1.要掌握选择表面加工方案的5条依据，即表面的尺寸精 度和粗糙度Ra值，所在零件的结构形状和尺寸大小、热处 理情况、材料的性能以及零件的批量等。 2.掌握三种表面加工方案框图。 3.掌握选择加工方案的方法。 （1）筛选法：根据已知条件，从加工方案框图第①个方 案依次向下选择，直到满足已知条件为止。 （2）关键条件法：找出已知条件中的关键条件，再以关 键条件为主，适当考虑其他条件来选择加工方案。
第四章_表面粗糙度及检测[67P][12.9MB]
![第四章_表面粗糙度及检测[67P][12.9MB]](https://img.taocdn.com/s3/m/a5ea2a00bb68a98271fefa24.png)
4.1 表面粗糙度
一、 表面粗糙度评定参数及其数值
1.主要术语及定义 (5) 轮廓中线m：
评定表面粗糙度数值的基准线。它是具有与被测表面几何 形状一致的几何轮廓形状，并将被测轮廓加以划分的线。 有两种中线： 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓上各点至该 线的距离平方和为最小。即： n
2 y i min i 1
l y2 y1 m
1 Ra yi n i 1
yn-1 yn
n
4.1 表面粗糙度
一、 表面粗糙度评定参数及其数值
微观不平度10点高度值Rz
在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓 谷深yvi平均值之和。 • 特点 优点：简单、直观 缺点：不反映形状
Rz
y
i 1
5
第四章 表面粗糙度
学习指导： 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的 评定评定参数、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及在图样上的标注 方法。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用原则。 操作技能：表面粗糙度的测量。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度国家标准构成：
表面粗糙度参 数及其数值 GB/T3053—2000 GB/T1031-1995 GB/T 131-1993
4.1 表面粗糙度
二、 表面粗糙度符号、代号及标注
1.表面粗糙度的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a 为基本符号，表示表面可以用任何方法获得； b 表示表面是用去除材料的方法获得的 ； c 表示表面是用不去除材料的方法获得的。 上述符号均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面结构要求。
轮廓支承长度率tp（新标准中用Rmr(c)）
综合参数与表面粗糙度的形状有关，它 影响表面的耐磨程度。
01-教材参考内容——零件表面加工方案的确定
7’•¹0fiflªI$U fi*‰⁵·4f; ¾¿¿零fl机械加工工艺路线时,要解决的$要有:零fl 各$面加工fi法和设备的选择;加工阶段的分;工序的中与分;加工顺序及辅助工序的安排等。
5·4·1 ëfl®$UªI fi Z§$?ü⁵·4·¹·¹加工方法的选择（¹)各种加工fi法的经济加工精度和粗糙度值不¼的加工fi法如车、铣、刨、钻、管、磨等,%$ 各不¼,所能达到的精度和$面粗糙度值也大不一样。
即使是¼一种加工fi法,在不¼的加工条fl下所得到的精度和$面粗糙度值也大不一样,这是因为在加工过程中,将有各种因素对精度和$面粗糙度值产生,如工人的技术水平、切削$ 量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等。
根据统计料,$一种加工fi 法的加工误}（或精度)和成本的关系如图⁵·¹¹所示。
在I段,当零fl 加工精度要求很高时,零fl成本将要提得很高,甚至成本再提高,%精度也不能再提高了,存在着一个极的加工精度,%误}为△a。
反,在Ⅲ段,虽然精度要求很低,成本也不能无低,%最低成本的极值为Sa。
因此在I、Ⅲ段应$此法加工是不经济的。
在Ⅱ段,加工fi法与加工精度是互适应的,加工误}与成本基本上是反比关系,可以较经济地达到一¿的精度,Ⅱ段的精度范围就称为这种加工fi法的经济精度。
所谓$种加工fi法的经济精度,是指在正常的工作条fl 下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的fl$时间和生产 $)所能达到的加工精度。
与经济加工精度7’•¹¹ªI§$fi¾?fi似,各种加工fi法所能达到的$面粗糙度值也有一个较经济的范围。
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• 4.2.1概述 平面加工常用的加工方法有: ④ 拉削加工：生产率和加工精度都高，一般用于大
批量生产时的末淬硬零件的加工 ⑤ 研磨 ：主要用于提高零件表面的光洁度，是一
种光整加工方法。
4.2.2 铣削加工
1） 铣削加工的特点： （1）铣刀是一种多齿刀具，在铣削时，铣刀的每个刀齿不
象车刀和钻头那样连续地进行切削，而是间歇地进行切削， 刀具的散热和冷却条件好，铣刀的耐用度高，切削速度可 以提高； （2）铣削时经常是多齿进行切削，可采用较大的切削用量， 与刨削相比，铣削有较高的生产率，在成批及大量生产中， 铣削几乎已全部代替了刨削； （3）由于铣刀刀齿的不断切入、切出，铣削力不断地变化， 故而铣削容易产生振动，加工精度不高。
2）车削加工类型
• 一般可分为4种：粗车、半精车、精车和精细车。 • (1) 粗车 主要用于零件的粗加工，作用是去除工件上大部份加工余
量和表层硬皮，为后续加工作准备。加工余量约(1.5mm～2mm),加工 后的尺寸精度可达IT11～IT13；表面粗糙度Ra可达（50～12.5）μm • (2) 半精车 在粗车的基础上对零进行半精加工,进一步减少加工余量, 提高表面光洁度, 加工余量约 (1.5mm～0.8mm),加工尺寸精度可达 IT8～IT10；表面粗糙度Ra可达（6.3～3.2）μm,一般可用作中等精度 要求零件的终加工工序。 • (3) 精车 在半精车的基础上对零件进行精加工, 加工余量约 (0.5mm～0.8mm), 加工后的尺寸精度可达IT7～IT8；表面粗糙度Ra 可达（1.6～3.2）μm. • (4) 精细车 主要用于有色金属的精加工。加工余量小于 0.3mm, 加 工后的尺寸精度可达IT6～IT7；表面粗糙度Ra可达（0.4～0.0025） μm。
4.2.2 铣削加工
2）铣削用量： • 铣削用量包括：切削速度、进给量、铣削
深度和铣削宽度四要素。其铣削用量如图 所示。
铣削运动及铣削用量 a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面
4.2.2 铣削加工
• 3）铣削的应用 • 铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜
面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿 形），如下图所示。
• 1、平面磨削加工工艺特点及分类
• 对于精度要求高的平面以及淬火零件的平 面加工，一般需要采用平面磨削的方法。
a 卧轴矩台平面面磨床磨削
b卧轴圆台平面面磨床磨削
c立轴矩台平面面磨床磨削 d立轴矩台平面面磨床磨削
4.2.5 平面的加工方案的确定
首先选定平面的最终加工方法﹐然 后再逐一选择有关前导工序的加工 方法。
4.2.5 平面的加工方案
方案 公差等级 表面粗糙度 加工方案
适用范围
1 IT12IT10 2512.5 2 IT9IT7 6.30.8
粗车
轴、套、盘类
粗车—半精车— 精车
等零件未淬火 的端面
3
IT10IT8
6.31.6
粗刨（铣）—精 用于不淬硬的
刨（铣）
平面
4
IT7IT6
0.80.1
工艺分析
图纸
审查 材料
审查 技术 要求
审查零件 的结构工 艺性
提出 修改 意见
下一步…
机械零件的加工实质上是分别将每个表面按 零件图要求加工好，所以先要解决零件表面 的加工方案。那么，如何确定单个表面的加 工方案呢？
第4章 机械零件常见表面的加 工方案的确定
4.1 零件表面的加工方案的确定
4.1.1 表面加工方法的选择原则 （1） 表面的形状和尺寸
4.1.1 零件表面加工方法的选择原则
综合考虑工件形状和尺寸 例如，对于工件尺寸和质量比较大的回转
面，应选用立车的方法进行加工。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
（2）所选加工方法应考虑每种加工方法 的加工经济精度范围要与加工表面的精度 要求和表面粗造度要求相适应。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
3）M1432A型万能外圆磨床
• M1432A型磨床的运动 • 1）主运动：外圆磨和内圆磨砂轮的旋转运动。
由电机驱动。 • 2）进给运动：工件的圆周进给运动；工件台带
动工件的纵向进给运动；砂轮横向进给运动。均 由磨床的液压系统完成。 • 3）辅助运动：砂轮架的快速进退运动；尾架套 筒的伸缩运动。也由磨床的液压系统来完成。
• 1）卧式车床 • 2）立式车床 • 3）转塔车床 • 4）自动车床和半自动车床 • 5） 仿形车床 • 6）专门化车床
4.3.3外圆表面的磨削加工
• 外圆磨削加工是利用砂轮作为切削工 具，对工件外圆进行高速切削的一种 加工方法，多用于零件外圆表面的精 加工和淬硬表面的加工。
1）外圆磨削加工的工艺特点及应用范围
粗刨（铣）—精 用于不淬硬或 刨（铣）—平磨 淬硬的平面
5
IT7IT6
0.40.05
粗刨（铣）—精 刨（铣）—粗 磨—精磨
用于高精度低 粗糙度的平面
4．3 外圆表面加工
• 4.3.1 外圆表面的加工方法 • 具有外圆表面的典型零件有轴类、盘类和套类
零件，外圆表面加工根据表面成形方法不同有轨 迹法和成形法两种，根据使用加工设备不同有车 削、磨削和光整加工，其中车削加工常用于外圆 表面的粗加工和半精加工；磨削加工用于外圆表 面的精加工；而光整加工用于外圆表面的超精加 工。在大批量生产中，有的外圆表面还可采用拉 削加工，如曲轴外圆表面粗加工。
3）铣削的应用
4） 铣削加工种类
周铣：用铣刀圆柱表面上的刀齿进行加工。
4）铣削加工种类
周铣包括顺铣和逆铣
a逆铣
b顺铣
4.2.2 铣削加工
• 端铣： 用铣刀端面上的刀齿进行铣削加工
5）铣床
• 铣床种类很多，常用的有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床 和数控铣床及铣镗加工中心等。在一般工厂，卧式铣床和 立式铣床应用最广，其中万能卧式升降台式铣床，简称万 能卧式铣床应用最多，特加以介绍。
3）车削加工工艺范围
• 卧式车床的工艺范围相当广泛，可以车削 内外圆柱面、圆锥面、环形槽、回转体成 型面，车削端面和各种常用的公制、英制、 模数制、径节制螺纹，还可以进行钻中心 孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹 和滚花等工作
3）车削加工工艺范围
3）车削加工工艺范围
4）车刀的种类和用途
• 车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内 孔车刀、切断刀、切槽刀等多种形式
钢
4.4 内圆表面加工方案的确定
• 4.4.1 概述 • 内圆面的加工方法，有钻孔、扩孔、铰孔、
镗孔、拉孔和磨孔等。对于精度要求高的 孔，最后还需经珩磨或研磨及滚压等精密 加工。
4.4 内圆表面加工方案的确定
4.2.3 刨削加工
刨削加工示意图
4.2.3 刨削加工
1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄 6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁 牛头刨床外形图
4.2.3 刨削加工
1、8－侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5－立刀架 9－工作台 10－床身 龙门刨床外形图
4.2.4 磨削加工
工件表面的加工方法应与表面的形状相适应： 圆孔可以采用钻、铰、镗、车或磨等方法进行加工； 非圆孔可以采用拉削、插削和电加工等方法进行加工；
4.1.1 表面加工方法的选择原则
（1） 表面的形状和尺寸
表面的尺寸大小也要影响加工方法的选择： 小孔可以用钻、铰或拉削等方法加工。 大尺寸的孔可以采用镗削或磨削等方法加工。
2）外圆表面的磨削方法
• 在外圆磨床上磨削外圆 • 在外圆磨床上磨削外圆也称为“中心磨
法”，工件安装在前后顶尖上，用拨盘和 鸡心夹头来传递动力和运动。常用的磨削 方法有：纵磨法、横磨法及综合磨法。
在外圆磨床上磨削外圆
(a) 纵磨法
(b) 横磨法
(c) 深磨法
图 8-13 外圆磨削加工方法
3）M1432A型万能外圆磨床
4．3 外圆表面加工
• 4.3.1 外圆表面的加工方法
• 车削：常用于外圆表面的粗加工（粗车）和半精 加工（半精车）
• 磨削：用于外圆表面的精加工 • 光整加工：用于外圆表面的超精加工其中车削加
工
4.3.2 外圆的车削加工
• 1）车削的工艺特点 • （1）易于保证零件各加工表面的位置精度
（2）生产率较高 • （3）生产成本较低 • （4）适于车削加工的材料广泛
• 万能卧式铣床 • 卧式万能升降台铣床简称万能铣床，是铣床中应用最广
的一种。其主轴是水平的，与工作台面平行。下面以 X6132铣床为例，介绍万能铣床型号以及组成部分和作用。
X6132万能卧式升降台铣床
立式铣床
四轴龙门铣床外形
4.2.3 刨削加工
• 在生产中常用的刨床有：牛头刨床和龙门 刨床。前者用作加工中、小型板件，后者 用于大型板件的加工。刨削加工一般用于 单件或小批量生产，加工精度为IT9～IT7， 表面粗糙度值Ra为(12.5～1.6)um，故一般 用于粗加工，生产率比铣削低。加工原理 如下图所示。
加工经济精度：
指在正常的加工条件下（采用符合质 量标准的设备和工艺装备，使用标准技 术等级的工人、不延长加工时间），所 能保证的加工精度和表面粗糙度。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
（3）所选加工方法要与零件材料的可加工性相适 应。工件的材料及热处理后的硬度，对加工性有很 大的影响。硬度低而韧性大的材料，如有色金属， 一般不用磨削的方法而采用精车进行加工。对于淬 火钢，由于硬度很高，只能采用磨削或特种加工方 法进行加工。
适用范围
适用于淬火 钢外的各种 金属
4 IT6IT5
0.80.2
粗车—半精车—精 车—精细车
主要用于要 求高的有色 金属
5 IT8IT7
0.80.4 粗车—半精车—磨削 适用于除有
批量生产时的末淬硬零件的加工 ⑤ 研磨 ：主要用于提高零件表面的光洁度，是一
种光整加工方法。
4.2.2 铣削加工
1） 铣削加工的特点： （1）铣刀是一种多齿刀具，在铣削时，铣刀的每个刀齿不
象车刀和钻头那样连续地进行切削，而是间歇地进行切削， 刀具的散热和冷却条件好，铣刀的耐用度高，切削速度可 以提高； （2）铣削时经常是多齿进行切削，可采用较大的切削用量， 与刨削相比，铣削有较高的生产率，在成批及大量生产中， 铣削几乎已全部代替了刨削； （3）由于铣刀刀齿的不断切入、切出，铣削力不断地变化， 故而铣削容易产生振动，加工精度不高。
2）车削加工类型
• 一般可分为4种：粗车、半精车、精车和精细车。 • (1) 粗车 主要用于零件的粗加工，作用是去除工件上大部份加工余
量和表层硬皮，为后续加工作准备。加工余量约(1.5mm～2mm),加工 后的尺寸精度可达IT11～IT13；表面粗糙度Ra可达（50～12.5）μm • (2) 半精车 在粗车的基础上对零进行半精加工,进一步减少加工余量, 提高表面光洁度, 加工余量约 (1.5mm～0.8mm),加工尺寸精度可达 IT8～IT10；表面粗糙度Ra可达（6.3～3.2）μm,一般可用作中等精度 要求零件的终加工工序。 • (3) 精车 在半精车的基础上对零件进行精加工, 加工余量约 (0.5mm～0.8mm), 加工后的尺寸精度可达IT7～IT8；表面粗糙度Ra 可达（1.6～3.2）μm. • (4) 精细车 主要用于有色金属的精加工。加工余量小于 0.3mm, 加 工后的尺寸精度可达IT6～IT7；表面粗糙度Ra可达（0.4～0.0025） μm。
4.2.2 铣削加工
2）铣削用量： • 铣削用量包括：切削速度、进给量、铣削
深度和铣削宽度四要素。其铣削用量如图 所示。
铣削运动及铣削用量 a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面
4.2.2 铣削加工
• 3）铣削的应用 • 铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜
面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿 形），如下图所示。
• 1、平面磨削加工工艺特点及分类
• 对于精度要求高的平面以及淬火零件的平 面加工，一般需要采用平面磨削的方法。
a 卧轴矩台平面面磨床磨削
b卧轴圆台平面面磨床磨削
c立轴矩台平面面磨床磨削 d立轴矩台平面面磨床磨削
4.2.5 平面的加工方案的确定
首先选定平面的最终加工方法﹐然 后再逐一选择有关前导工序的加工 方法。
4.2.5 平面的加工方案
方案 公差等级 表面粗糙度 加工方案
适用范围
1 IT12IT10 2512.5 2 IT9IT7 6.30.8
粗车
轴、套、盘类
粗车—半精车— 精车
等零件未淬火 的端面
3
IT10IT8
6.31.6
粗刨（铣）—精 用于不淬硬的
刨（铣）
平面
4
IT7IT6
0.80.1
工艺分析
图纸
审查 材料
审查 技术 要求
审查零件 的结构工 艺性
提出 修改 意见
下一步…
机械零件的加工实质上是分别将每个表面按 零件图要求加工好，所以先要解决零件表面 的加工方案。那么，如何确定单个表面的加 工方案呢？
第4章 机械零件常见表面的加 工方案的确定
4.1 零件表面的加工方案的确定
4.1.1 表面加工方法的选择原则 （1） 表面的形状和尺寸
4.1.1 零件表面加工方法的选择原则
综合考虑工件形状和尺寸 例如，对于工件尺寸和质量比较大的回转
面，应选用立车的方法进行加工。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
（2）所选加工方法应考虑每种加工方法 的加工经济精度范围要与加工表面的精度 要求和表面粗造度要求相适应。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
3）M1432A型万能外圆磨床
• M1432A型磨床的运动 • 1）主运动：外圆磨和内圆磨砂轮的旋转运动。
由电机驱动。 • 2）进给运动：工件的圆周进给运动；工件台带
动工件的纵向进给运动；砂轮横向进给运动。均 由磨床的液压系统完成。 • 3）辅助运动：砂轮架的快速进退运动；尾架套 筒的伸缩运动。也由磨床的液压系统来完成。
• 1）卧式车床 • 2）立式车床 • 3）转塔车床 • 4）自动车床和半自动车床 • 5） 仿形车床 • 6）专门化车床
4.3.3外圆表面的磨削加工
• 外圆磨削加工是利用砂轮作为切削工 具，对工件外圆进行高速切削的一种 加工方法，多用于零件外圆表面的精 加工和淬硬表面的加工。
1）外圆磨削加工的工艺特点及应用范围
粗刨（铣）—精 用于不淬硬或 刨（铣）—平磨 淬硬的平面
5
IT7IT6
0.40.05
粗刨（铣）—精 刨（铣）—粗 磨—精磨
用于高精度低 粗糙度的平面
4．3 外圆表面加工
• 4.3.1 外圆表面的加工方法 • 具有外圆表面的典型零件有轴类、盘类和套类
零件，外圆表面加工根据表面成形方法不同有轨 迹法和成形法两种，根据使用加工设备不同有车 削、磨削和光整加工，其中车削加工常用于外圆 表面的粗加工和半精加工；磨削加工用于外圆表 面的精加工；而光整加工用于外圆表面的超精加 工。在大批量生产中，有的外圆表面还可采用拉 削加工，如曲轴外圆表面粗加工。
3）铣削的应用
4） 铣削加工种类
周铣：用铣刀圆柱表面上的刀齿进行加工。
4）铣削加工种类
周铣包括顺铣和逆铣
a逆铣
b顺铣
4.2.2 铣削加工
• 端铣： 用铣刀端面上的刀齿进行铣削加工
5）铣床
• 铣床种类很多，常用的有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床 和数控铣床及铣镗加工中心等。在一般工厂，卧式铣床和 立式铣床应用最广，其中万能卧式升降台式铣床，简称万 能卧式铣床应用最多，特加以介绍。
3）车削加工工艺范围
• 卧式车床的工艺范围相当广泛，可以车削 内外圆柱面、圆锥面、环形槽、回转体成 型面，车削端面和各种常用的公制、英制、 模数制、径节制螺纹，还可以进行钻中心 孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹 和滚花等工作
3）车削加工工艺范围
3）车削加工工艺范围
4）车刀的种类和用途
• 车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内 孔车刀、切断刀、切槽刀等多种形式
钢
4.4 内圆表面加工方案的确定
• 4.4.1 概述 • 内圆面的加工方法，有钻孔、扩孔、铰孔、
镗孔、拉孔和磨孔等。对于精度要求高的 孔，最后还需经珩磨或研磨及滚压等精密 加工。
4.4 内圆表面加工方案的确定
4.2.3 刨削加工
刨削加工示意图
4.2.3 刨削加工
1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄 6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁 牛头刨床外形图
4.2.3 刨削加工
1、8－侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5－立刀架 9－工作台 10－床身 龙门刨床外形图
4.2.4 磨削加工
工件表面的加工方法应与表面的形状相适应： 圆孔可以采用钻、铰、镗、车或磨等方法进行加工； 非圆孔可以采用拉削、插削和电加工等方法进行加工；
4.1.1 表面加工方法的选择原则
（1） 表面的形状和尺寸
表面的尺寸大小也要影响加工方法的选择： 小孔可以用钻、铰或拉削等方法加工。 大尺寸的孔可以采用镗削或磨削等方法加工。
2）外圆表面的磨削方法
• 在外圆磨床上磨削外圆 • 在外圆磨床上磨削外圆也称为“中心磨
法”，工件安装在前后顶尖上，用拨盘和 鸡心夹头来传递动力和运动。常用的磨削 方法有：纵磨法、横磨法及综合磨法。
在外圆磨床上磨削外圆
(a) 纵磨法
(b) 横磨法
(c) 深磨法
图 8-13 外圆磨削加工方法
3）M1432A型万能外圆磨床
4．3 外圆表面加工
• 4.3.1 外圆表面的加工方法
• 车削：常用于外圆表面的粗加工（粗车）和半精 加工（半精车）
• 磨削：用于外圆表面的精加工 • 光整加工：用于外圆表面的超精加工其中车削加
工
4.3.2 外圆的车削加工
• 1）车削的工艺特点 • （1）易于保证零件各加工表面的位置精度
（2）生产率较高 • （3）生产成本较低 • （4）适于车削加工的材料广泛
• 万能卧式铣床 • 卧式万能升降台铣床简称万能铣床，是铣床中应用最广
的一种。其主轴是水平的，与工作台面平行。下面以 X6132铣床为例，介绍万能铣床型号以及组成部分和作用。
X6132万能卧式升降台铣床
立式铣床
四轴龙门铣床外形
4.2.3 刨削加工
• 在生产中常用的刨床有：牛头刨床和龙门 刨床。前者用作加工中、小型板件，后者 用于大型板件的加工。刨削加工一般用于 单件或小批量生产，加工精度为IT9～IT7， 表面粗糙度值Ra为(12.5～1.6)um，故一般 用于粗加工，生产率比铣削低。加工原理 如下图所示。
加工经济精度：
指在正常的加工条件下（采用符合质 量标准的设备和工艺装备，使用标准技 术等级的工人、不延长加工时间），所 能保证的加工精度和表面粗糙度。
4.1.1零件表面加工方法选择的原则
（3）所选加工方法要与零件材料的可加工性相适 应。工件的材料及热处理后的硬度，对加工性有很 大的影响。硬度低而韧性大的材料，如有色金属， 一般不用磨削的方法而采用精车进行加工。对于淬 火钢，由于硬度很高，只能采用磨削或特种加工方 法进行加工。
适用范围
适用于淬火 钢外的各种 金属
4 IT6IT5
0.80.2
粗车—半精车—精 车—精细车
主要用于要 求高的有色 金属
5 IT8IT7
0.80.4 粗车—半精车—磨削 适用于除有