机械制造工程学课件
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机械制造技术全套课件
3D打印原理与技术
阐述3D打印技术的核心原理和实现方法， 包括熔融沉积、光固化、粉末烧结等。
3D打印设备与材料
介绍3D打印相关设备的结构、性能和使用 方法，以及常用打印材料的特性和选择。
3D打印应用与发展趋势
分析3D打印技术在各个领域的应用案例， 展望未来的发展趋势。
05
机械制造自动化技术Fra bibliotek自动化生产线设计与优化
04
先进制造技术
精密与超精密加工技术
精密加工技术概述
包括定义、分类、应用领域等。
超精密加工技术原理
阐述超精密加工技术的核心原理和实 现方法。
精密与超精密加工设备
介绍相关设备的结构、性能和使用方 法。
工艺参数与加工精度
分析工艺参数对加工精度的影响，提 出优化建议。
微纳制造技术
微纳制造技术概述
微纳加工技术
绿色化制造
注重环保和可持续发展，通过绿色设 计、绿色生产等方式降低制造业对环 境的影响。
06
现代企业管理在机械 制造中的应用
企业资源计划（ERP）系统
整合企业资源
通过ERP系统，企业可以整合内 部各个部门的信息和资源，实现
资源的优化配置和高效利用。
精细化管理
ERP系统可以对企业生产、销售、 采购、库存等各个环节进行精细化 管理，提高管理效率和准确性。
发展历程
机械制造技术经历了手工制造、 机械化制造、自动化制造和智能 制造等阶段，不断向着高效、高 精度、高质量的方向发展。
机械制造技术的重要性
基础性
机械制造技术是制造业的基础，为国 民经济各部门提供装备和手段，是国 家工业化和现代化的重要标志。
综合性
机械制造技术涉及材料、设计、工艺 、设备等多个领域，需要综合运用各 种技术和知识。
机械制造工程学PPT课件3.5切削热与切削温度
αp增大，刀刃工作长度增大，散热条件改善，故αp对切削温 度的影响相对较小。
2.刀具几何参数对切削温度的影响
(1)前角ro对切削温度的影响 ro增大,变形减 小，切削力减小，切削温度下降。前角超过 18º—20º后, ro对切削温度的影响减弱，这 是因为刀具楔角(前、后刀面的夹角)减小而使 散热条件变差的缘故。
切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质(空气，切削液)向 外传导。影响散热的主要因素是：
(1)工件材料的导热系数 工件材料的导热系数高，由切屑 和工件传导出去的热量就多，切削区温度低。工件材料导 热系数低，切削热传导慢，切削区温度高，刀具磨损快。
(2)刀具材料的导热系数 刀具材料的导热系数高，切削区 的热量向刀具内部传导快，可以降低切削区的温度。
(2)主偏角Kr对切削温度的影响 减小Kr,切 削刃工作长度和刀尖角增大，散热条件变 好,使切削温度下降。
3.工件材料对切削温度的影响
工件材料的强度和硬度高，克服塑性变形和弹 性变形需要的力越大，产生的切削热多，切削温 度就高。
工件材料的导热系数小,切削热不易散出，切削 温度相对较高。
切削灰铸铁等脆性材料时，切削变形小，摩擦 小，切削温度一般较切削钢时低。
2.人工热电偶法
图为用人工热电偶法测量切削温度的示意图。
用两种预先经过标定的金属丝组成热电偶， 它的热端焊接在测混点上，冷端接在毫伏表
上。用这种方法测得的是某一点的温度。
图示为采用人工热电偶法测量并辅以传热学计算得到的刀 具、切屑和工件的切削温度(单位为ºC)分布图。
由图中可以看出：①剪切面上各点温度几乎相同，说明剪 切面上各点的应力应变规律基本相同；②前刀面上温度最 高点不在切削刃上，而是在离切削刃有一定距离的地方。
2.刀具几何参数对切削温度的影响
(1)前角ro对切削温度的影响 ro增大,变形减 小，切削力减小，切削温度下降。前角超过 18º—20º后, ro对切削温度的影响减弱，这 是因为刀具楔角(前、后刀面的夹角)减小而使 散热条件变差的缘故。
切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质(空气，切削液)向 外传导。影响散热的主要因素是：
(1)工件材料的导热系数 工件材料的导热系数高，由切屑 和工件传导出去的热量就多，切削区温度低。工件材料导 热系数低，切削热传导慢，切削区温度高，刀具磨损快。
(2)刀具材料的导热系数 刀具材料的导热系数高，切削区 的热量向刀具内部传导快，可以降低切削区的温度。
(2)主偏角Kr对切削温度的影响 减小Kr,切 削刃工作长度和刀尖角增大，散热条件变 好,使切削温度下降。
3.工件材料对切削温度的影响
工件材料的强度和硬度高，克服塑性变形和弹 性变形需要的力越大，产生的切削热多，切削温 度就高。
工件材料的导热系数小,切削热不易散出，切削 温度相对较高。
切削灰铸铁等脆性材料时，切削变形小，摩擦 小，切削温度一般较切削钢时低。
2.人工热电偶法
图为用人工热电偶法测量切削温度的示意图。
用两种预先经过标定的金属丝组成热电偶， 它的热端焊接在测混点上，冷端接在毫伏表
上。用这种方法测得的是某一点的温度。
图示为采用人工热电偶法测量并辅以传热学计算得到的刀 具、切屑和工件的切削温度(单位为ºC)分布图。
由图中可以看出：①剪切面上各点温度几乎相同，说明剪 切面上各点的应力应变规律基本相同；②前刀面上温度最 高点不在切削刃上，而是在离切削刃有一定距离的地方。
机械制造工程学PPT课件3.4切削力
在用高速钢或硬质合金刀具加工金属时，切削深度ap增大 一倍，切削力Fc也增大一倍即：
Fc=Cap(2 ap)=2Cap ap
进给量 f 增大，切削厚度也成正比地增大(hD=f·sinKr，)。但hD增大 时变形系数减小，摩擦系数也降低，这又会使切削力减小。上述分析可知， 加大进给量比加大切削深度消耗的能量更少。
用Kc(N／mm2)表示:
bD——切削宽度 hD——切削厚度
二、切削力的测量及切削力经验公式
用测力仪测出切削力，再通过对实验数据的处理，可求得计 算切削力的经验公式。在生产实际中，一般都用经验公式来计
算切削力。
1.切削力的测量 目前常用的测力仪有电阻式测力仪和压电式测力仪。图示
为切削力测量系统。测力仪输出的模拟信号经A／D转换 成数字信号后输入计算 机，计算机对测试数据进行处理 后即可求得切削力经验公式。在 自动化生产中，还可以用测力系 统测得的切削力信号实时监控和
（3）材料的化学成份及其含量影响材料的物理机械性能，从而影响 切削力的大小。如碳钢中的含碳量愈高，其强度和硬度愈高；铜、铝 等金属强度低，塑性较大，但变形时的加工硬化小，因而切削力也较 低。
（4）加工铸铁及其它脆性材料时，切削层的塑性变形小，加工硬化 小。切削脆性材料时形成崩碎切屑，且集中在刀尖，切屑与前刀面的 接触面积小，摩擦力也小，因此切削力比切钢时小。
优化切削过程。
2．切削力经验公式
生产实际中应用比较广泛的切削力经验公式为：
三、影响切削力的因素
1.工件材料的影响
（1）被加工材料的强度愈高，硬度愈大，切削时产生的变形阻力愈 大，切削力就大。
（2）材料在加工过程中硬化系数大，加工硬化能力大时，即使较小 的变形也会引起硬度的大大提高，从而使切削力增大。
Fc=Cap(2 ap)=2Cap ap
进给量 f 增大，切削厚度也成正比地增大(hD=f·sinKr，)。但hD增大 时变形系数减小，摩擦系数也降低，这又会使切削力减小。上述分析可知， 加大进给量比加大切削深度消耗的能量更少。
用Kc(N／mm2)表示:
bD——切削宽度 hD——切削厚度
二、切削力的测量及切削力经验公式
用测力仪测出切削力，再通过对实验数据的处理，可求得计 算切削力的经验公式。在生产实际中，一般都用经验公式来计
算切削力。
1.切削力的测量 目前常用的测力仪有电阻式测力仪和压电式测力仪。图示
为切削力测量系统。测力仪输出的模拟信号经A／D转换 成数字信号后输入计算 机，计算机对测试数据进行处理 后即可求得切削力经验公式。在 自动化生产中，还可以用测力系 统测得的切削力信号实时监控和
（3）材料的化学成份及其含量影响材料的物理机械性能，从而影响 切削力的大小。如碳钢中的含碳量愈高，其强度和硬度愈高；铜、铝 等金属强度低，塑性较大，但变形时的加工硬化小，因而切削力也较 低。
（4）加工铸铁及其它脆性材料时，切削层的塑性变形小，加工硬化 小。切削脆性材料时形成崩碎切屑，且集中在刀尖，切屑与前刀面的 接触面积小，摩擦力也小，因此切削力比切钢时小。
优化切削过程。
2．切削力经验公式
生产实际中应用比较广泛的切削力经验公式为：
三、影响切削力的因素
1.工件材料的影响
（1）被加工材料的强度愈高，硬度愈大，切削时产生的变形阻力愈 大，切削力就大。
（2）材料在加工过程中硬化系数大，加工硬化能力大时，即使较小 的变形也会引起硬度的大大提高，从而使切削力增大。
机械制造工程学课件
附加：毛坯制造方法、主轴材料和热 处理
根据使用要求和生产类型而定
锻件：直径相差较大、强度要求高
自由锻：单件小批生产 模锻：批量生产
棒料：单件小批、光滑轴或外圆直径相差不大 的轴、精度和受力要求不高
附加：主轴材料和热处理
毛坯热处理：消除锻造应力、细化晶粒、均匀组织、 利于切削
半精车：在粗车之后进行。进一步提高工件的精度和降低表面粗糙度；可作为中 等精度表面的终加工,也可作磨削或精车前的预加工 精度等级 IT10～IT9,表面粗糙度Ra为6.3～3.2m。
精车：在半精车之后进行，一般在高精度车床上加工以确保零件的加工精度和表 面粗 糙度符合图纸要求。采用很小的切削深度和进给量，进行低速或高速车削 车刀应选用较大的前角、后角和正值的刃倾角，以提高表面质量。 一般作为较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。 精度等级为IT8～IT6，表面粗糙度Ra为 1.6m。
其他要求：表面硬度、表面修饰(镀铬或发兰)
1:12
8.1.2 主轴加工造
3
热处理
4 锯头
5 铣端面钻中心孔
6 粗车外圆
7 热处理
8 车大端各部
9
车小端各部
10 钻深孔 11 车小端锥孔 12 车大端锥孔 13 钻孔
工序内容
模锻 正火
调质
车大端外圆、短锥、端面及台阶
孔表面的技术要求
尺寸及形状精度 位置精度 表面质量
孔加工的特点
孔加工的加工精度和表面质量都不容易控制
刀具尺寸受被加工孔尺寸的限制 刀具刚性较差，容易产生弯曲变形及振动 孔加工的尺寸取决于刀具的尺寸，刀具的制造误差和磨损将直接影
响孔加工的精度 排屑、散热条件均较差
机械制造技术基础课件(第1章)PPT课件
夹具
钻床夹具
铣床夹具
12
第12页/共16页
装配
装配
13
第13页/共16页
第一章 导论
一、制造业与机械制造技术 二、机械制造（冷加工）学科的范畴、研究内容 及特点
零件的机械加工工艺过程是研究如何利用切削的原理使
工件成形而达到预定的设计要求（尺寸精度，形状、位置精度和表面质量 要求）。
机器的装配工艺过程是研究如何将零件或部件进行配合和
3.掌握拟订机械加工工艺规程和机器装配工艺规 程拟订的基本知识及有关计算方法，具有拟订 中等复杂程度零件机械加工工艺规程的能力；
4.掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基 本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能 力；
5. 了解先进制造技术和先进制造模式的 发展概况，初步具备对制造系统、 制造模式选择决策的能力。
简介
课程宗旨
➢ 掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。 ➢ 通过课程学习及实验、生产实习及课程设计等实践环节 训练，培养分析和解决机械制造工程问题基本能力。
➢ 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
主要内容
➢ 导论（1学时）
➢ 制造工艺装备（15学时）
➢ 切削过程及其控制（8学时）
➢ 机械加工质量分析与控制（10学时）
连接，使之成为半成品和成品，并达到要求的装配精度的工艺过程。
14
第14页/共16页
三、先进制造技术的特点及发展趋势
特征：1.物资流、信息流、资金流 2.敏捷制造、可持续发展 3.技术与管理的结合
发展趋势：自动化、集成化、和智能化 高精度方向 可持续发展
•规模效益、精良生产
四、本课程的内容和学习要求
3
第3页/共16页
机械制造工程学课程设计PPT课件
α：备品百分率 β ：废品百分率
•2020/2/26
•14
2.生产类型的确定
•2020/2/26
•15
二、零件的工艺分析
1.审查零件图纸 ➢ 零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐全和
正确； ➢ 零件图所规定的加工要求是否合理； ➢ 零件图所规定的材料是否恰当。
1.零件的结构工艺性分析 ➢ 零件的结构工艺性是指在保证使用性能的前提下，
➢ 工艺设计及计算
➢ 参考文献
•2020/2/26
•12
机械加工工艺规程设计
•2020/2/26
•13
第一节 零件的分析与毛坯的设计
一、生产类型的确定 1.生产纲领
•某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领。
N=Qn(1+α)(1+β) Q：产品的年产量（台/年） n：每台产品中该零件的数量（件/台）
机械制造工程学
课程设计
•2020/2/26
•2
一.课程设计的目的
• 本课程设计是在学完了机械制造工程学和部分专业课， 在生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
• 要求综合运用机械制造工程学中的基本理论，并结合 生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械 零件制造的工艺问题。从而提高机械结构设计、制造 等方面的能力，为今后从事相关工作打下基础。
•2020/2/26
•11
➢ 计算时间定额
采用查表或计算的方法，确定1―2道工序的单件时间定额。
六）画工序简图，填写工艺文件
工艺文件的格式、内容、要求及工序简图的画法，见相关参考。
七）编写课程设计说明书
设计说明书用A4纸打印，装订成册。
➢ 封皮
➢ 目录
➢ 序言
•2020/2/26
•14
2.生产类型的确定
•2020/2/26
•15
二、零件的工艺分析
1.审查零件图纸 ➢ 零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐全和
正确； ➢ 零件图所规定的加工要求是否合理； ➢ 零件图所规定的材料是否恰当。
1.零件的结构工艺性分析 ➢ 零件的结构工艺性是指在保证使用性能的前提下，
➢ 工艺设计及计算
➢ 参考文献
•2020/2/26
•12
机械加工工艺规程设计
•2020/2/26
•13
第一节 零件的分析与毛坯的设计
一、生产类型的确定 1.生产纲领
•某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领。
N=Qn(1+α)(1+β) Q：产品的年产量（台/年） n：每台产品中该零件的数量（件/台）
机械制造工程学
课程设计
•2020/2/26
•2
一.课程设计的目的
• 本课程设计是在学完了机械制造工程学和部分专业课， 在生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
• 要求综合运用机械制造工程学中的基本理论，并结合 生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械 零件制造的工艺问题。从而提高机械结构设计、制造 等方面的能力，为今后从事相关工作打下基础。
•2020/2/26
•11
➢ 计算时间定额
采用查表或计算的方法，确定1―2道工序的单件时间定额。
六）画工序简图，填写工艺文件
工艺文件的格式、内容、要求及工序简图的画法，见相关参考。
七）编写课程设计说明书
设计说明书用A4纸打印，装订成册。
➢ 封皮
➢ 目录
➢ 序言
机械制造工程学基础部复习(ppt 96页)
研究金属切削过程的规律首先从切削层受力变形破坏的力学原理开始。
刀具
切
工件
削
切削层
过
程
刀具行为——磨、破损 加工表面 切屑
金属切削过程中的三个变形区
第I变形区：完成切削变形，产生滑移 第II变形区：前刀面与切屑磨擦，继续变形 第III变形区：后刀面与已加工表面磨擦
切削变形的表示方法——剪切角Φ
切削用量三要素
切削速度v、进给量 f、切削深度ap称为切削用量三要素
➢ 切削速度是刀刃上选定点相对于工件的主运动的速度 ➢ 进给速度是刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度 ➢ 切削深度是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离
车刀的组成
车刀由刀柄（刀体）和刀头（切削部分）构成 刀头由三面二刃一尖组成
第88页机械制造工程面向工业工程专业误差复映误差复映就是指由于切削力和系统刚度的原因加工表面的原始形状误差将以缩小的比例复映到已加工工件表面第89页机械制造工程面向工业工程专业走刀次数或工步次数越多总的误差复映系数越小零件形状精度越高切削深度值的大小并不影响误差复映系数值因为误差复映系数只与切削深度的差值有关因此切削深度的大小并不影响横向截面的形状精度但会影响切削力的大小影响工艺系统的受力变形从而影响工件的横向截面的尺寸精度可以根据零件所要求的形状精度和毛坯的情况来选择工艺系统刚度及走刀次数第90页机械制造工程面向工业工程专业零件尺寸正态分布第91页机械制造工程面向工业工程专业正态分布曲线的特点曲线两端与x轴相交于无穷远曲线下与x轴之间所包含的面积是1在对称轴的3围内所包含的面积为9973
➢ 经过最低点后，弹性变形部分恢复，与后刀面发生接触，同时产生 磨擦，进一步发生弹塑性变形
➢ 刀具离开后，仍有弹性恢复
刀具
切
工件
削
切削层
过
程
刀具行为——磨、破损 加工表面 切屑
金属切削过程中的三个变形区
第I变形区：完成切削变形，产生滑移 第II变形区：前刀面与切屑磨擦，继续变形 第III变形区：后刀面与已加工表面磨擦
切削变形的表示方法——剪切角Φ
切削用量三要素
切削速度v、进给量 f、切削深度ap称为切削用量三要素
➢ 切削速度是刀刃上选定点相对于工件的主运动的速度 ➢ 进给速度是刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度 ➢ 切削深度是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离
车刀的组成
车刀由刀柄（刀体）和刀头（切削部分）构成 刀头由三面二刃一尖组成
第88页机械制造工程面向工业工程专业误差复映误差复映就是指由于切削力和系统刚度的原因加工表面的原始形状误差将以缩小的比例复映到已加工工件表面第89页机械制造工程面向工业工程专业走刀次数或工步次数越多总的误差复映系数越小零件形状精度越高切削深度值的大小并不影响误差复映系数值因为误差复映系数只与切削深度的差值有关因此切削深度的大小并不影响横向截面的形状精度但会影响切削力的大小影响工艺系统的受力变形从而影响工件的横向截面的尺寸精度可以根据零件所要求的形状精度和毛坯的情况来选择工艺系统刚度及走刀次数第90页机械制造工程面向工业工程专业零件尺寸正态分布第91页机械制造工程面向工业工程专业正态分布曲线的特点曲线两端与x轴相交于无穷远曲线下与x轴之间所包含的面积是1在对称轴的3围内所包含的面积为9973
➢ 经过最低点后，弹性变形部分恢复，与后刀面发生接触，同时产生 磨擦，进一步发生弹塑性变形
➢ 刀具离开后，仍有弹性恢复
机械制造技术ppt课件完整版
•机械制造技术概述•机械制造工艺基础•先进制造技术目录•自动化制造系统•现代生产管理方法•绿色制造与可持续发展•未来展望与挑战01机械制造技术概述定义与发展历程定义机械制造技术是指通过加工、装配、调试等手段，将原材料或零部件转化为具有特定功能和使用价值的机械产品的过程。
发展历程机械制造技术经历了手工制造、机械化制造、自动化制造和智能制造等阶段，不断向着高效、高精度、高质量的方向发展。
1 2 3机械制造技术是工业发展的基础，为国民经济各部门提供装备和技术支持，推动工业化和现代化进程。
促进工业发展机械制造技术通过优化生产流程、提高加工精度和效率，降低生产成本，提高企业的竞争力和经济效益。
提高生产效率机械制造技术的不断创新和发展，为制造业提供了更多的可能性，推动了新技术、新工艺和新产品的不断涌现。
推动技术创新机械制造技术的重要性机械制造技术的分类及应用领域分类机械制造技术可分为金属切削加工技术、特种加工技术、装配与调试技术等。
应用领域机械制造技术广泛应用于汽车、航空航天、能源、轨道交通、模具等领域，为这些领域的发展提供了重要的技术支持。
02机械制造工艺基础切削运动、切削力、切削热等切削加工的基本概念车刀、铣刀、钻头等刀具的种类与结构车床、铣床、钻床等切削机床的组成与分类车削、铣削、钻削等切削加工的应用实例切削加工原理及设备铸造方法、铸造合金、铸造缺陷与防止铸造工艺锻造方法、锻造设备、锻造缺陷与防止锻造工艺焊接方法、焊接材料、焊接接头设计与工艺焊接工艺砂型铸造、自由锻、电弧焊等铸造、锻造与焊接的应用实例铸造、锻造与焊接工艺A BC D热处理与表面处理技术热处理工艺退火、正火、淬火、回火等热处理与表面处理的原理及设备加热炉、淬火槽、电镀设备等表面处理技术电镀、喷涂、化学转化膜等热处理与表面处理的应用实例调质处理、渗碳淬火、镀锌等03先进制造技术数控加工技术概述数控加工设备数控编程技术数控加工工艺数控加工技术01020304定义、发展历程、应用领域等。
机械制造工程学5[1]
![机械制造工程学5[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/61dd1f4c7375a417876f8f48.png)
Fy
Fz
合力：F
机械制造工程学5[1]
F
外圆磨削时，切向力Fz:
CFz: 常数 （20\21\22） vw: 工件转速 m/s
fa: 砂轮轴向进给量 mm ap: 磨削深度或径向进给量 mm
磨削功率：
Fz: 主磨削力 （切向）
PPT文档演模板
Vs: 砂轮的线速度 m/s
机械制造工程学5[1]
磨削力的主要特征有以下三点：(与切削力相比)
砂轮的表面形貌对砂轮的磨削性能和工件已加工表面质量有极大的影响。
PPT文档演模板
机械制造工程学5[1]
二、磨削过程分析
PPT文档演模板
单个磨粒的磨削过程
1.磨粒的模型
γβ = 7.4μm
-35 μm
β=1040-1080 典型磨粒断面 2.磨削表面形成过程
磨粒刃口钝，形状不规则，分布不均匀 a) b) c)
（5）磨粒切削刃高度的等高性越好，则垂直于磨削方向所测量的
不平度越小。 PPT文档演模板
机械制造工程学5[1]
二、磨削表面层的机械（物理）性能
1.磨削表面层金相组织的变化——磨削烧伤
磨削时表面烧伤颜色的变化
PPT文档演模板
机械制造工程学5[1]
对于已淬火的钢件，很高的磨削温度往 往会使表层金属的金相组织产生变化，使 表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化 膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。
（中碳钢为 300°C），工件表层金属的马氏体将转化为
硬度较低的回火组织（索氏体或托氏体），这称为 回火
烧伤。
PPT文档演模板
机械制造工程学5[1]
（2）淬火烧伤
如果磨削区内的温度超过了相变温度，再加上冷却液 的急冷作用，表层金属会出现二次淬火马氏体组织，硬度 比回火马氏体高；在它的下层，因冷却较慢，出现了硬度 比原来的回火马氏体低的回火组织（索氏体或托氏体）， 这称为 淬火烧伤。
机械制造工程学PPT课件6.8机械装配工艺规程设计
影响传动精度的主要因素是传动元件本身的制造精度及它 们之间的配合精度。传动元件越多，传动链愈长，影响也就 愈大。
2．零件精度与装配精度的关系
零件的精度特别是主要零件的加工精度，对装配精度有很大
影响。检验如图尾座移动对溜板移动的平行度要求。此项装配
精度主要取决于床身上的溜板、尾座所借以移动的导轨A和B
Z
e2′
e1′ O
e a)
Z
e3′ Y
P e2′
e1′
O
e3′
b)
图8-14 误差向量合成
Q Y
五、 保证装配精度的方法
一般可以分为四类：即 互换法、分组法、修配法 及调整法。
1、 互换法
零件加工完毕经检验合格后，在装配时不经任何 调整和修配就可以达到要求的装配精度，这种装配 方法就是互换法，互换法中，又分为完全互换法和 不完全互换法。其装配精度主要取决于零件的制造 精度
1）完全互换法
合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配，就 可以达到装配精度，称之为完全互换法。
有时组件中没有套件，由一个基准零件和若干零
件所组成，它与套件的区别在于组件在以后的装配 中可拆，而套件在以后的装配中一般不再拆开，可 作为一个零件。
在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成
部件，同样，一个部件只能有一个基准零件，由它来联接各 个组件、套件和零件，决定它们之间的相对位置。
为形成部件而进行的装配工作称之为部装。
图8-4 单缸发动机装配相对位置精度
（2）运动精度
运动精度是指回转精度和传动精度。
a、回转精度是指机器回转部件的径向跳动与轴向窜动。
回转精度主要与轴类零件轴颈处的精度、轴承的精度、箱 体轴孔的精度有关。
2．零件精度与装配精度的关系
零件的精度特别是主要零件的加工精度，对装配精度有很大
影响。检验如图尾座移动对溜板移动的平行度要求。此项装配
精度主要取决于床身上的溜板、尾座所借以移动的导轨A和B
Z
e2′
e1′ O
e a)
Z
e3′ Y
P e2′
e1′
O
e3′
b)
图8-14 误差向量合成
Q Y
五、 保证装配精度的方法
一般可以分为四类：即 互换法、分组法、修配法 及调整法。
1、 互换法
零件加工完毕经检验合格后，在装配时不经任何 调整和修配就可以达到要求的装配精度，这种装配 方法就是互换法，互换法中，又分为完全互换法和 不完全互换法。其装配精度主要取决于零件的制造 精度
1）完全互换法
合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配，就 可以达到装配精度，称之为完全互换法。
有时组件中没有套件，由一个基准零件和若干零
件所组成，它与套件的区别在于组件在以后的装配 中可拆，而套件在以后的装配中一般不再拆开，可 作为一个零件。
在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成
部件，同样，一个部件只能有一个基准零件，由它来联接各 个组件、套件和零件，决定它们之间的相对位置。
为形成部件而进行的装配工作称之为部装。
图8-4 单缸发动机装配相对位置精度
（2）运动精度
运动精度是指回转精度和传动精度。
a、回转精度是指机器回转部件的径向跳动与轴向窜动。
回转精度主要与轴类零件轴颈处的精度、轴承的精度、箱 体轴孔的精度有关。
机械制造工程学PPT课件3.9磨削
一、砂轮特性及其选择
1. 砂轮 是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成。
磨粒---主要起切削作用 气孔---主要起容屑和冷却作用 结合剂---主要起粘接作用
2. 砂轮的特性
砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组 织等五因素所决定。
1）砂轮的磨料
取决于工件材料的硬度
氧化物
棕刚玉 白刚玉 络刚玉
vc do no m / s 1000
2. 工件的切向进给运动
VW m / s 或m/min
3. 工件轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
4. 径向进给量
fr mm
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
1）磨粒在砂轮工作表面上是 随机分布的； 2）每一颗磨粒的形状和大小 都是不规则的。
❖ 2.影响磨削温度的因素 ❖ (1)砂轮速度
提高砂轮速度,单位时间通过工件表面的磨粒数增多， 单颗磨粒切削厚度减小，挤压和摩擦作用加剧，单位时 间内产生的热量增加，使磨削温度升高。 ❖ (2)工件速度
增大工件速度，单位时间内进入磨削区的工件材料增 加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨削力及能耗增加，磨 削温度上升；
1.砂轮工作表面的形貌特征
2. 磨屑的形成过程 1）单颗磨粒的切削过程 滑擦—耕犁—切削
2）磨削速度与隆起量的关系
3与切削力相比，磨削力有如下主要特征；
❖ 1)单位磨削力值大，原因是磨粒大多以较大的负 前角进行切削。单位磨削力在70KN/mm2以上， 而其他切削加工的值均在7KN/mm2以下。
❖ 6）砂轮形状
3. 砂轮的型号、代号、标记和尺寸
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合 剂—最高线速度
形状
1. 砂轮 是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成。
磨粒---主要起切削作用 气孔---主要起容屑和冷却作用 结合剂---主要起粘接作用
2. 砂轮的特性
砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组 织等五因素所决定。
1）砂轮的磨料
取决于工件材料的硬度
氧化物
棕刚玉 白刚玉 络刚玉
vc do no m / s 1000
2. 工件的切向进给运动
VW m / s 或m/min
3. 工件轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
4. 径向进给量
fr mm
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
1）磨粒在砂轮工作表面上是 随机分布的； 2）每一颗磨粒的形状和大小 都是不规则的。
❖ 2.影响磨削温度的因素 ❖ (1)砂轮速度
提高砂轮速度,单位时间通过工件表面的磨粒数增多， 单颗磨粒切削厚度减小，挤压和摩擦作用加剧，单位时 间内产生的热量增加，使磨削温度升高。 ❖ (2)工件速度
增大工件速度，单位时间内进入磨削区的工件材料增 加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨削力及能耗增加，磨 削温度上升；
1.砂轮工作表面的形貌特征
2. 磨屑的形成过程 1）单颗磨粒的切削过程 滑擦—耕犁—切削
2）磨削速度与隆起量的关系
3与切削力相比，磨削力有如下主要特征；
❖ 1)单位磨削力值大，原因是磨粒大多以较大的负 前角进行切削。单位磨削力在70KN/mm2以上， 而其他切削加工的值均在7KN/mm2以下。
❖ 6）砂轮形状
3. 砂轮的型号、代号、标记和尺寸
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合 剂—最高线速度
形状
机械制造工程学 李伟 谭豫之 第1章 金属切削加工的基础知识1新PPT课件
切削过程中，主运动、进给运动合理的组合，便可以加 工各种不同的工件表面。
切削过程中，工件上形成三个表面，如图1-2所示 1）待加工表面——将被切除的表面； 2）过渡表面——正在切削的表面； 3）已加工表面——切除多余金属后形成的表面。
切削过程中，为提高 生产效率，机床除切削运 动外，还需要有辅助运动， 如切入运动、分度转位运 动、空程运动及送夹料运 动等。
图1-2 车削加工工件上的表面
1.1.2 切削用量
1、切削用量三要素
1）切削速度 v c ：切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬
时速度。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下：
c
dn
1000
式中 d——工件加工表面或刀具某一点的回转直径（mm）； n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
2）进给量 f：在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时
1、刀具的分类：
刀具的种类很多，根据用途和加工方法不同，通常把刀 具分为以下类型。
1）切刀：包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等。
2）孔加工刀具：包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工 刀具(如钻一铰复合刀具)等。
3）拉刀：包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀(如花键拉刀) 等。
4）铣刀：包括加工平面的圆柱铣刀、端铣刀等；加工沟槽 的立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等；加工特殊 形面的模数铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。
(1)刀具安装位置对工作角度的影响
图2-8 a)刀尖高于工件轴线 b)刀尖低于工件轴线
5.
图2-9 (θ为切削时刀杆纵向轴线的偏转角)
5. (2)进给运动对工作角度的影响
图2-1ห้องสมุดไป่ตู้ 横向进给运动对工作角度的影响 图2-10 纵向进给运动对工作角度的影响
切削过程中，工件上形成三个表面，如图1-2所示 1）待加工表面——将被切除的表面； 2）过渡表面——正在切削的表面； 3）已加工表面——切除多余金属后形成的表面。
切削过程中，为提高 生产效率，机床除切削运 动外，还需要有辅助运动， 如切入运动、分度转位运 动、空程运动及送夹料运 动等。
图1-2 车削加工工件上的表面
1.1.2 切削用量
1、切削用量三要素
1）切削速度 v c ：切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬
时速度。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下：
c
dn
1000
式中 d——工件加工表面或刀具某一点的回转直径（mm）； n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
2）进给量 f：在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时
1、刀具的分类：
刀具的种类很多，根据用途和加工方法不同，通常把刀 具分为以下类型。
1）切刀：包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等。
2）孔加工刀具：包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工 刀具(如钻一铰复合刀具)等。
3）拉刀：包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀(如花键拉刀) 等。
4）铣刀：包括加工平面的圆柱铣刀、端铣刀等；加工沟槽 的立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等；加工特殊 形面的模数铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。
(1)刀具安装位置对工作角度的影响
图2-8 a)刀尖高于工件轴线 b)刀尖低于工件轴线
5.
图2-9 (θ为切削时刀杆纵向轴线的偏转角)
5. (2)进给运动对工作角度的影响
图2-1ห้องสมุดไป่ตู้ 横向进给运动对工作角度的影响 图2-10 纵向进给运动对工作角度的影响
经典机械制造工程学 绪论.ppt
典型部件设计； 4. 机械制造工艺技术的基本理论和基本方法； 5. 先进制造技术与先进制造系统的基本原理和实现方法。
.精品课件.
11
.精品课件.
12
.精品课件.
13
.精品课件.
14
五、课程的特点
1）机械制造工程学是一专业课，它与基础课不同，随着科学 技术和经济的发展，课程内容在不断地更新和充实，课程在理论 和体系上也在不断完善和提高。
制造过程——市场分析、产品设计、工艺规划、制造实施、
检验出厂、销售服务、报废回.精收品等课件各. 个环节。
4
二、机械制造业的发展过程
“制造业创造社会财富，商业、金融业分配社会财富”
制造业是一个国家的支柱产业。
0. 公元210年前，秦朝可能出现了磨削技术，青铜箭头（三 棱锥）、青铜弩机。
1. “工作母机”的出现，奠定了机械制造的基础（蒸汽技术 革命）
从事制造行为和过程的行业。
如 机械、电子、轻工、化工、食品、航天、军工
等。
“机械制造”——将原材料（毛坯）转变为机械产
品的行为和过程。
机械产品——生产目标
原以制造理论、技术为基础
以生产系统（工厂、车间、设备）为载
体
.精品课件.
3
一、制造、制造业与制造系统
3. 制造系统
此后，刨床、铣床、磨床等“工作母机”相继发明，使机 械制造业发展成为一个强大的工业部门。
直到19世纪实现了制造业.精的品课机件.械化。
6
二、机械制造业的发展过程
2. 电力技术使“能量流”步入电能时代 工作母机——现代机床 20世纪40年代出现了特种加工方法
3. 信息技术促进了现代制造技术的飞速发展
由制造过程所涉及的硬件、软件、制造信息等组
.精品课件.
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.精品课件.
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五、课程的特点
1）机械制造工程学是一专业课，它与基础课不同，随着科学 技术和经济的发展，课程内容在不断地更新和充实，课程在理论 和体系上也在不断完善和提高。
制造过程——市场分析、产品设计、工艺规划、制造实施、
检验出厂、销售服务、报废回.精收品等课件各. 个环节。
4
二、机械制造业的发展过程
“制造业创造社会财富，商业、金融业分配社会财富”
制造业是一个国家的支柱产业。
0. 公元210年前，秦朝可能出现了磨削技术，青铜箭头（三 棱锥）、青铜弩机。
1. “工作母机”的出现，奠定了机械制造的基础（蒸汽技术 革命）
从事制造行为和过程的行业。
如 机械、电子、轻工、化工、食品、航天、军工
等。
“机械制造”——将原材料（毛坯）转变为机械产
品的行为和过程。
机械产品——生产目标
原以制造理论、技术为基础
以生产系统（工厂、车间、设备）为载
体
.精品课件.
3
一、制造、制造业与制造系统
3. 制造系统
此后，刨床、铣床、磨床等“工作母机”相继发明，使机 械制造业发展成为一个强大的工业部门。
直到19世纪实现了制造业.精的品课机件.械化。
6
二、机械制造业的发展过程
2. 电力技术使“能量流”步入电能时代 工作母机——现代机床 20世纪40年代出现了特种加工方法
3. 信息技术促进了现代制造技术的飞速发展
由制造过程所涉及的硬件、软件、制造信息等组
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机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
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磨削速度，砂轮转速要非常高。小直径砂轮的磨损快，砂轮 寿命低 • 内圆磨头在悬臂状态下工作，且磨头主轴的直径受工件孔径 大小的限制，一般都很小，因此内圆磨头主轴的刚度差，容 易产生振动
8.0.3 平面加工
• 平面的分类
– 非结合平面 – 结合平面、导向平面 – 精密量具表面
• 平面的技术要求
– 形状精度 – 位置精度 – 表面质量
(1) 孔加工方式：钻扩铰
• 钻孔的工艺特点
– 容易产生“引偏” – 排屑困难 – 钻头易磨损
• 钻孔操作简便，适应性强，应用很广 • 加工精度和表面质量均较低（公差等级为IT13～ITll，表
面粗糙度Ra50～12.5m），属于孔的粗加工 • 钻孔主要用于质量要求不高的孔的终加工（如螺栓孔、螺
钉孔、油孔等），也可作为质量要求较高的孔的预加工
装夹下加工同一零件上的其他表面， • 车削适于加工各种材料
(2) 磨外圆
• 中心磨床磨削外圆 • 无心磨外圆 • 砂带磨削
8.0.2 孔加工
• 孔的分类
– 非配合孔 – 配合孔 – 深孔
• 孔表面的技术要求
– 尺寸及形状精度 – 位置精度 – 表面质量
孔加工的特点
• 孔加工的加工精度和表面质量都不容易控制
(3) 拉孔
• 拉孔时，由于拉刀本身就是工件的定位元 件，故拉孔不易保证孔与其它表面的相互 位置精度
• 拉孔能达到公差 等级IT9~IT6，表 面粗糙度为0.16 m＜Ra≤2.5m
(4) 磨孔
• 经济等级IT9～IT7，表面粗糙度0.32＜Ra≤5m， • 受被磨孔径大小的限制砂轮直径一般都很小，为取得必要的
扩孔：
• 扩孔：用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作 进一步加工，作为精加工前的预加工，也可以作 为要求不高的孔的终加工
• 扩孔精度一般为IT11～ITl0，表面粗糙度Ra为10 ～2.5m
• 扩孔一般用于100mm以下孔的加工。当孔径很 大时，切削力和扭矩大，扩孔钻笨重，此时宜改 用镗孔。
铰孔
• 周铣和端铣两种方式
– 周铣：逆铣、顺铣 – 端铣：对称铣、不对称铣
• 工艺特点
– 工艺范围广； – 生产效率高； – 刀齿散热条件较好； – 容易产生振动；
• 铣削与刨削的加工质量大致相当，可达到中等精度
– 粗铣：IT13~IT11，Ra12.5μm – 精铣：IT9~IT7,Ra3.2~1.6μm
机械制造工程学课件
2020年4月21日星期二
本学期内容重点
• 机床概述（续机械制造工程学Ⅰ内容） • 机床设计 • 机床夹具设计原理 • 机械加工质量 • 机械加工工艺规程设计 • 典型零件加工工艺 • 装配工艺
8 典型零件加工工艺
－讲述零件加工过程中的若干问题
本章概述
• 补充：典型表面的加工方法 • 主轴加工 • 箱体类零件加工
8.0 典型表面的加工方法(补充)
• 机器零件结构：多种多样；由最基本几何表 面组成
• 同一种表面，可选用加外工圆精、度内圆、、生平产面率和加 工成本各不相同的加工方法进行加工
• 工程技术人员任务：根据具体的生产条件选 用最适当的加工方法，以最好的经济效益， 加工出合乎图样要求的零件
8.0.1 外圆表面
(3)拉平面
• 应用：批量较大、表面粗糙度要求较小的 平面也可采用拉削的方式进行加工
• 拉削平面的工艺特征：
– 效率高、质量好 – 刀具成本高 – 工件刚性要求高
(4) 磨平面
• 适用范围：平面度、相互位置精度要求较高、粗 糙度要求小
• 能加工一般金属刀具所不能加工的零件表面，如 带有不均匀铸锻硬皮的工件表面、淬硬表面等
前端有锥孔 的空心轴
前端有锥孔 的实心轴
前端有外锥 的实心轴
• 由于加工过程中同时参与切削运动的磨粒数量多 ，能切除极薄极细的切屑，因而加工精度高，表 面粗糙度值小
• 精加工方法，单件小批生产、中批生产，大批大 量生产
(5) 刮研
• 刮研：利用刮刀在工件上刮去很薄金属的光整加 工方法，一般在精刨之后
• 可获得很高的表面质量，表面粗糙度Ra0.8～ 0.1m，平面的直线度可达0.01mm/m～ 0.0025mm/m
(2) 镗孔
• 孔径尺寸不受刀具尺寸限制 • 具有较强的误差修正能力：修正孔中心线偏斜误差；能保
证被加工孔和其它表面一定的相互位置精度 • 镗孔刀具、刀杆系统的刚性比较差，散热、排屑条件比较
差，工件和刀具的热变形倾向比较大，故其加工质量和生 产率都不如车外圆高 • 镗孔可加工各种不同尺寸和不同精度的孔。对于大尺寸孔 ，镗孔几乎是唯一的加工方法 • 镗孔可以达到的公差等级为IT11～IT7，表面粗糙度为0.63 m ＜Ra≤10m。
• 常用于单件小批生产，加工未淬火的要求高的固 定联接面（如车床床头箱底面）、导向面（如各 种导轨面）及大型精密平板和直尺等。在大批大 量生产中，刮研多为专用磨床磨削或宽刃精刨所 代替
8.1 主轴加工
• 主轴的结构特点及技术要求 • 主轴加工工艺过主轴的结构特点
– 刀具尺寸受被加工孔尺寸的限制 – 刀具刚性较差，容易产生弯曲变形及振动 – 孔加工的尺寸取决于刀具的尺寸，刀具的制造误差和磨损将直接影响
孔加工的精度 – 排屑、散热条件均较差
• 孔加工的工作条件比外圆表面加工差，加工孔要比加工同样 精度要求的外圆困难
• 当零件要求孔与外圆表面必须保持某一正确关系时，总是先 加工孔，然后再以孔定位加工外圆表面，容易达到加工要求
• 加工平面方法：刨、铣、车，拉、磨、研磨、超 精加工、刮研
(1) 刨削平面
• 速度低、生产效率低，适用于在单件小批生产中 • 在生产车间里，牛头刨床已逐渐被各种铣床代替
，但龙门刨床仍广泛应用于大件加工 • 宽刃精刨工艺可以减少甚至完全取代刮研工作，
在机床制造行业中获得了广泛的应用
(2) 铣平面
• 外圆表面的技术要求：
– 形状精度 – 位置精度 – 表面质量
• 外圆表面的加工方法
– 车外圆 – 磨削外圆
(1) 车外圆方式：粗车、半精车、精车、精细车
外圆车削的特点
• 外圆车刀结构简单、刚性好，制造、刃磨 和装夹均方便，刀具价格低。
• 车削过程比较平稳。 • 车削除了加工外圆表面外，还可以在一次
8.0.3 平面加工
• 平面的分类
– 非结合平面 – 结合平面、导向平面 – 精密量具表面
• 平面的技术要求
– 形状精度 – 位置精度 – 表面质量
(1) 孔加工方式：钻扩铰
• 钻孔的工艺特点
– 容易产生“引偏” – 排屑困难 – 钻头易磨损
• 钻孔操作简便，适应性强，应用很广 • 加工精度和表面质量均较低（公差等级为IT13～ITll，表
面粗糙度Ra50～12.5m），属于孔的粗加工 • 钻孔主要用于质量要求不高的孔的终加工（如螺栓孔、螺
钉孔、油孔等），也可作为质量要求较高的孔的预加工
装夹下加工同一零件上的其他表面， • 车削适于加工各种材料
(2) 磨外圆
• 中心磨床磨削外圆 • 无心磨外圆 • 砂带磨削
8.0.2 孔加工
• 孔的分类
– 非配合孔 – 配合孔 – 深孔
• 孔表面的技术要求
– 尺寸及形状精度 – 位置精度 – 表面质量
孔加工的特点
• 孔加工的加工精度和表面质量都不容易控制
(3) 拉孔
• 拉孔时，由于拉刀本身就是工件的定位元 件，故拉孔不易保证孔与其它表面的相互 位置精度
• 拉孔能达到公差 等级IT9~IT6，表 面粗糙度为0.16 m＜Ra≤2.5m
(4) 磨孔
• 经济等级IT9～IT7，表面粗糙度0.32＜Ra≤5m， • 受被磨孔径大小的限制砂轮直径一般都很小，为取得必要的
扩孔：
• 扩孔：用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作 进一步加工，作为精加工前的预加工，也可以作 为要求不高的孔的终加工
• 扩孔精度一般为IT11～ITl0，表面粗糙度Ra为10 ～2.5m
• 扩孔一般用于100mm以下孔的加工。当孔径很 大时，切削力和扭矩大，扩孔钻笨重，此时宜改 用镗孔。
铰孔
• 周铣和端铣两种方式
– 周铣：逆铣、顺铣 – 端铣：对称铣、不对称铣
• 工艺特点
– 工艺范围广； – 生产效率高； – 刀齿散热条件较好； – 容易产生振动；
• 铣削与刨削的加工质量大致相当，可达到中等精度
– 粗铣：IT13~IT11，Ra12.5μm – 精铣：IT9~IT7,Ra3.2~1.6μm
机械制造工程学课件
2020年4月21日星期二
本学期内容重点
• 机床概述（续机械制造工程学Ⅰ内容） • 机床设计 • 机床夹具设计原理 • 机械加工质量 • 机械加工工艺规程设计 • 典型零件加工工艺 • 装配工艺
8 典型零件加工工艺
－讲述零件加工过程中的若干问题
本章概述
• 补充：典型表面的加工方法 • 主轴加工 • 箱体类零件加工
8.0 典型表面的加工方法(补充)
• 机器零件结构：多种多样；由最基本几何表 面组成
• 同一种表面，可选用加外工圆精、度内圆、、生平产面率和加 工成本各不相同的加工方法进行加工
• 工程技术人员任务：根据具体的生产条件选 用最适当的加工方法，以最好的经济效益， 加工出合乎图样要求的零件
8.0.1 外圆表面
(3)拉平面
• 应用：批量较大、表面粗糙度要求较小的 平面也可采用拉削的方式进行加工
• 拉削平面的工艺特征：
– 效率高、质量好 – 刀具成本高 – 工件刚性要求高
(4) 磨平面
• 适用范围：平面度、相互位置精度要求较高、粗 糙度要求小
• 能加工一般金属刀具所不能加工的零件表面，如 带有不均匀铸锻硬皮的工件表面、淬硬表面等
前端有锥孔 的空心轴
前端有锥孔 的实心轴
前端有外锥 的实心轴
• 由于加工过程中同时参与切削运动的磨粒数量多 ，能切除极薄极细的切屑，因而加工精度高，表 面粗糙度值小
• 精加工方法，单件小批生产、中批生产，大批大 量生产
(5) 刮研
• 刮研：利用刮刀在工件上刮去很薄金属的光整加 工方法，一般在精刨之后
• 可获得很高的表面质量，表面粗糙度Ra0.8～ 0.1m，平面的直线度可达0.01mm/m～ 0.0025mm/m
(2) 镗孔
• 孔径尺寸不受刀具尺寸限制 • 具有较强的误差修正能力：修正孔中心线偏斜误差；能保
证被加工孔和其它表面一定的相互位置精度 • 镗孔刀具、刀杆系统的刚性比较差，散热、排屑条件比较
差，工件和刀具的热变形倾向比较大，故其加工质量和生 产率都不如车外圆高 • 镗孔可加工各种不同尺寸和不同精度的孔。对于大尺寸孔 ，镗孔几乎是唯一的加工方法 • 镗孔可以达到的公差等级为IT11～IT7，表面粗糙度为0.63 m ＜Ra≤10m。
• 常用于单件小批生产，加工未淬火的要求高的固 定联接面（如车床床头箱底面）、导向面（如各 种导轨面）及大型精密平板和直尺等。在大批大 量生产中，刮研多为专用磨床磨削或宽刃精刨所 代替
8.1 主轴加工
• 主轴的结构特点及技术要求 • 主轴加工工艺过主轴的结构特点
– 刀具尺寸受被加工孔尺寸的限制 – 刀具刚性较差，容易产生弯曲变形及振动 – 孔加工的尺寸取决于刀具的尺寸，刀具的制造误差和磨损将直接影响
孔加工的精度 – 排屑、散热条件均较差
• 孔加工的工作条件比外圆表面加工差，加工孔要比加工同样 精度要求的外圆困难
• 当零件要求孔与外圆表面必须保持某一正确关系时，总是先 加工孔，然后再以孔定位加工外圆表面，容易达到加工要求
• 加工平面方法：刨、铣、车，拉、磨、研磨、超 精加工、刮研
(1) 刨削平面
• 速度低、生产效率低，适用于在单件小批生产中 • 在生产车间里，牛头刨床已逐渐被各种铣床代替
，但龙门刨床仍广泛应用于大件加工 • 宽刃精刨工艺可以减少甚至完全取代刮研工作，
在机床制造行业中获得了广泛的应用
(2) 铣平面
• 外圆表面的技术要求：
– 形状精度 – 位置精度 – 表面质量
• 外圆表面的加工方法
– 车外圆 – 磨削外圆
(1) 车外圆方式：粗车、半精车、精车、精细车
外圆车削的特点
• 外圆车刀结构简单、刚性好，制造、刃磨 和装夹均方便，刀具价格低。
• 车削过程比较平稳。 • 车削除了加工外圆表面外，还可以在一次