常见表面加工方案的选择
参考讲义 外圆表面加工方案
常见表面加工方案（一）外圆表面加工方案参考讲义机械零件种类繁多，但均由一些最基本的几何表面组成，包括外圆表面、内圆表面、锥面、平面和成形面等。
零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法和方案也不相同。
每一种表面的加工方法，一般不是唯一的，常有多种。
表面的技术要求越高，加工过程越长，采用的加工方法就越多。
加工方案的概念将多种加工方法按一定的顺序组合起来，依次对表面进行由粗到精的加工，以逐步达到所规定的技术要求，我们将这种组合称为加工方案。
合理选择这些常见表面的加工方案，是保证零件表面加工要求的最基本的条件，同时也是正确制定零件加工工艺的基础。
零件表面的加工阶段对于那些加工质量要求较高或比较复杂的零件，为了保证零件表面的加工质量，表面上的加工余量往往不是一次切除掉的，而是逐步减少切削深度分阶段切除的。
通常将零件表面的加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精整和光整加工阶段等。
粗加工阶段：目的是尽快从毛坯上切除多余材料使其接近零件的形状和尺寸。
半精加工阶段：目的是进一步提高精度和降低表面粗糙度Ra值，并留下合适的余量，为主要表面的精加工做准备。
精加工阶段：目的是使零件的主要表面达到规定的加工精度和表面粗糙度要求，或为要求更高的主要表面的精整和光整加工做准备。
精整和光整加工阶段：目的是在精加工基础上进一步提高精度和减小表面粗糙度R a值，相应的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、抛光等。
划分加工阶段的主要原因是：（1）合理使用设备和技术工人。
划分加工阶段后，根据粗、精加工阶段可合理地安排精度和功率不同的机床以及不同技术等级的工人来进行。
（2）保证加工质量。
粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力大，产生的切削热多。
由于工件受力、受热变形以及内应力重新分布等，将破坏已加工表面的加工精度和表面质量，因此，只有在粗加工之后再进行半精加工和精加工逐步提高，才能保证质量要求。
（3）及时发现毛坯的缺陷。
粗加工时可去除零件表面的大部分余量，当发现零件内部有缺陷时，可以及时将其报费或修补，避免继续加工而造成损失。
机械加工工艺过程
高速精铣 IT6～7
Ra 0.16¬1.25
精磨 IT6～8 Ra 0.16¬1.25
宽刀精刨 IT6
Ra 0.16¬1.25
刮研
Ra 0.04¬1.25
半精车
IT8～11 Ra 2.5～10
精车
IT6～8 Ra 1.25～5
精拉
IT6～9 Ra 0.32～2.5
具 按夹具所用夹紧动力源：手动夹紧夹具、气动
夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具
、电磁夹具、真空夹具等
（1）通用夹具
此类夹具具有通用性，只需调整或更换少量零件就
可用于装夹不同的工件。如三爪、四爪卡盘、顶尖（下 左图）、平口钳、V型块（下右图）、分度头等。通用 夹具的结构复杂，适用于大批量生产，也适用于单件小 批生产，是使用最广泛的一类夹具。
精磨 IT6～7 Ra 0.16~1.25
研磨 IT5
Ra 0.008~0.32
超精加工 IT5
Ra 0.01~0.32
砂带磨 IT5
Ra 0.01～0.16
精密磨削 IT5
Ra 0.008~0.08
抛光 Ra 0.008~1.25
外圆表面的典型加工工艺路线
7.1.2 孔的加工
孔也是组成零件的主要表面之一，其技术要求与外圆表 面基本相同。零件上的孔的种类很多，加工方法也很多。
标准元件组拼装而成的夹 具。
组合夹具实例
气动虎钳
液压夹具
2.夹具的主要组成部分 机床夹具的构造各不相
同，但任何一套完整的夹具概 括起来都由以下几部分组成： （1）定位元件：确定工件正确 位置的元件，如定位销； （2）夹紧装置：使工件在外力 作用下仍能保持其正确定位位 置的装置； （3）对刀元件、导向元件：夹 具中用于确定（或引导）刀具 相对于夹具定位元件具有正确 位置关系的元件，如对刀块、 钻套、镗套等；
各种表面处理的优缺点
各种表面处理的优缺点表面处理是指通过对物品表面进行加工，改变其表面材料的形态、组织、化学性质等，来延长其使用寿命、提高其耐腐蚀性、增加装饰效果等。
然而，不同的表面处理方法具有不同的优势和限制，选择适合的表面处理方式对于保证物品的质量和良好的使用效果非常重要。
下面，我们来分步骤阐述各种表面处理方法的优缺点。
1. 电镀优点：电镀使金属表面具有更高的硬度和耐磨性，能够增加其防腐蚀性和美观度。
它也可以改变金属的颜色和亮度，使其更具有装饰性。
缺点：电镀技术的成本较高，同时还可能会对环境造成不良影响。
在不合适的环境下，镀层可能会剥落或脱落，导致金属表面发生损伤。
2. 喷涂优点：喷涂是一种经济实用的表面处理方式。
采用机械喷涂设备，可以在短时间内将涂料均匀覆盖在物品表面，起到保护和改变物品表面性质等作用。
缺点：喷涂的效果受到天气、环境等因素的影响较大，同时容易产生脱落和起皮等问题。
对于一些高精密度的物品，喷涂也不是最佳选择。
3. 氧化优点：氧化可以对铝合金、铬、锰等常见金属进行表面保护，并且在物品表面形成致密的氧化膜层，使其更加耐磨和耐腐蚀。
在电子工业中，氧化还被用于制造集成电路等高精密度部件。
缺点：氧化只适用于一些金属表面，同时其处理方法较为复杂且需要进行多级处理，效率较低。
处理不当可能会导致氧化层脱落或变色。
4. 硅橡胶包覆优点：硅橡胶具有优异的耐高温、耐老化、耐腐蚀、绝缘和密封等特性。
将硅橡胶包覆在机器、电子产品等物品表面，可以起到隔绝气体、防水、抗腐蚀等作用。
缺点：硅橡胶包覆后，物品表面容易发生粘附污染和变形。
同时，硅橡胶成本相对较高，并且需要特殊设备和技术支持。
5. 金属喷砂优点：金属喷砂是一种基于机械冲击的表面处理方法，可以在较短时间内将喷砂流均匀地冲击在物品表面，便于后续处理，增加金属材料的表面附着力。
同时金属喷砂可以提高金属表面的美观度和强度，使其更加耐蚀和防潮等。
缺点：金属喷砂需要特殊的设备和技术支持，成本相对较高。
金属工艺学课程教学大纲
《金属工艺学》课程教学大纲课内学时54（3学分）实习时间2周大纲正文一、理论教学内容绪论金属工艺学的性质、目的和任务。
机器制造过程。
机械制造工业在国民经济中的地位和作用。
课程教学基本要求与学习方法。
第一部分热加工(一)金屑材料的基本知识1．金属材料的力学性能力学性能的概念。
力学性能主要指标(强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度)的符号、单位、物理意义与试验方法。
2．金属的晶体结构与结晶纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。
冷却曲线和过冷度。
晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。
晶粒大小对金属力学性能的影响。
金属的同素异构转变。
3．合金的相结构与相图合金的相结构。
二元合金相图的概念。
4．铁碳合金铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。
典型铁碳合金的组织转变。
铁碳合金相图的应用。
5．钢的热处理热处理的基本概念。
钢在加热和冷却时的组织转变。
钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。
钢的表面淬火和化学热处理。
6．常用钢材含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。
钢的分类、牌号和用途。
(二)铸造1．铸造的实质、特点及应用范围。
铸造方法分类。
2．合金铸造性能充型能力和流动性的概念。
充型能力和流动性对铸件质量的影响。
影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。
收缩的概念。
铸造应力、收缩对铸件质量的影响。
缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。
3．常用合金铸件及其生产灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
铸铁的石墨化。
孕育处理。
灰铸铁件的生产特点。
球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。
可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。
蠕墨铸铁件和合金铸铁件。
铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。
铁水温度和化学成分的控制。
铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。
4．砂型铸造及铸造工艺规程设计铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。
加工方法的选择
加工方法的选择零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。
在拟定工艺路线时，除了首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中与分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题。
表面加工方法的选择，就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。
在选择时，一般先根据表面的精度和粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的加工方法，即确定加工方案。
由于获得同一精度和粗糙度的加工方法往往有几种，在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑下列因素：(1) 工件材料的性质例如，淬硬钢零件的精加工要用磨削的方法；有色金属零件的精加工应采用精细车或精细镗等加工方法，而不应采用磨削。
(2) 工件的结构和尺寸例如，对于IT7 级精度的孔采用拉削、铰削、镗削和磨削等加工方法都可。
但是箱体上的孔一般不用拉或磨，而常常采用铰孔和镗孔，直径大于60 ㎜的孔不宜采用钻、扩、铰。
3) 生产类型选择加工方法要与生产类型相适应。
大批大量生产应选用生产率高和质量稳定的加工方法。
例如，平面和孔采用拉削加工。
单件小批生产则采用刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔。
又如为保证质量可靠和稳定，保证较高的成品率，在大批大量生产中采用珩磨和超精加工工艺加工较精密零件。
(4) 具体生产条件应充分利用现有设备和工艺手段，不断引进新技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业潜力，提高工艺水平。
一般最终工序采用车加工方案的，适用于各种金属（淬火钢除外）。
最终工序采用磨加工方案的，适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁，但不宜加工强度低、韧性大的有色金属。
磨削前的车削精度无需很高，否则对车削不经济，对磨削也无意义。
最终工序采用精细车或研磨方案的，适用于有色金属的精加工。
研磨、超级光磨和高精度小粗糙值磨削前的外圆精度和粗糙度对生产率和加工质量影响极大，所以在研磨或高精度磨削前一般都要进行精磨。
几种常见金属表面处理工艺-铁的表面处理工艺
金属表面处理种类简介电镀镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。
为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。
电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观.电泳电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面.电泳表面处理工艺的特点：电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
电泳工艺优于其他涂装工艺.镀锌镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术.现在主要采用的方法是热镀锌。
电镀与电泳的区别电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程.电泳：溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。
溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。
利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。
电泳又名——电着（著)，泳漆,电沉积。
发黑钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
其原理是将钢铁制品表面迅速氧化，使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。
在低温下(约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理.采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
铝合金表面常见的表面处理工艺
铝合金表面常见的表面处理工艺铝合金表面处理工艺是指对铝合金表面进行加工和改良，以改善其外观、耐蚀性、耐磨性和耐热性等性能。
常见的铝合金表面处理工艺包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀和化学处理等。
一、阳极氧化阳极氧化是一种常用的铝合金表面处理方法，通过在铝合金表面形成一层致密、均匀的氧化膜来提高其耐蚀性和耐磨性。
这种氧化膜可以具有不同的颜色，如银白色、黑色、金色等，可以根据实际需要进行选择。
二、电泳涂装电泳涂装是一种将有机涂料均匀地附着在铝合金表面的方法。
其基本原理是利用电场的作用，使涂料颗粒带电，然后将铝合金浸入涂料溶液中，通过电化学反应使涂料颗粒在铝合金表面析出形成涂层。
电泳涂装具有涂层均匀、附着力强、耐腐蚀性好等优点。
三、喷涂喷涂是将涂料通过喷枪均匀地喷涂在铝合金表面上的方法。
这种方法广泛应用于汽车、建筑和家具等领域。
喷涂可以选择不同的涂料和颜色，使铝合金表面具有不同的效果和特性。
四、电镀电镀是一种通过电解的方式，在铝合金表面形成一层金属膜的方法。
常见的电镀方法有镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀可以提高铝合金表面的耐蚀性和外观，使其具有更高的装饰性和耐久性。
五、化学处理化学处理是利用化学反应改变铝合金表面的方法。
常见的化学处理方法包括酸洗、酸蚀、酸化和转化膜处理等。
这些方法可以清除铝合金表面的氧化物和杂质，改善其表面质量和耐蚀性。
总结：铝合金表面处理工艺是对铝合金表面进行加工和改良的方法，常见的处理工艺包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀和化学处理等。
这些工艺可以提高铝合金表面的耐蚀性、耐磨性和耐热性等性能，使其具有更好的外观和装饰性。
在实际应用中，可以根据需求选择适合的表面处理工艺，以达到最佳的效果。
零件的加工方案和实例
公差等级 IT13IT11 IT10IT9 IT8IT7 IT7IT6
IT13IT10 IT9IT8 IT8IT7
IT7IT6
IT7IT6
3. 孔的加工方案
表面粗糙度
加工方案
适用范围
5012.5 6.33.2 6.33.2 0.40.2
12.56.3 3.21.6 1.60.8
0.80.4
0.20.1
工序：3 名称：热处理 设备： 工序内容： 调质 HB235
工序：4 名称：半精车 设备：普通车床 工序内容： 1.精车 18.5 端面，修整中心孔； 2.精车另一端面，至长 143，
钻 M10 螺纹底孔 8.5 25 ，孔口倒角 60 ；
3.半精车一端外圆至
24
.4
0.1 0
；
4.半
精
车
另
一
端
外
(3) 锯齿形螺纹：其牙形为锯齿形，代号为B。 它只用于承受单向压力，由于它的传动效率 及强度比梯形螺纹高，常用于螺旋压力机及 水压机等单向受力机构。
5.1 螺纹的种类和用途
（4）模数螺纹：即蜗杆蜗轮螺纹，其牙形角为40º， 它具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、自锁性 能好等特点，主要用于减速装置。
(1) 梯形螺纹：牙形角为30º，牙形为等腰梯形， 代号为Tr，它是传动螺纹的主要形式，如机床丝 杠等。
5.1 螺纹的种类和用途
（2）矩形螺纹：主要用于力的传递，其特点是传动 效率较其它螺纹高，但强度较低、对中准确性较差， 特别是磨损后轴向和径向的间隙较大，因此应用受 到了一定的限制。
5.1 螺纹的种类和用途
6.30.8
加工方案 粗车
粗车—半精车—精车
适用范围
第3章金属切削加工方法与设备外园表面加工
—主轴Ⅵ
② 车削螺纹传动链
CA6140卧式车床能够车削米制、英制、模数制和径节制4种标准螺纹， 还能够车削大导程、非标准和较精密的螺纹，这些螺纹可以是左旋的也可以 是右旋的。
表3-3
各种标准螺纹的螺距参数及其与螺距、导程的换算关系
螺纹种类
螺距参数
螺距/mm
导程式/mm
米制
螺距P/mm
P=P
L=KP
26
Ⅴ
80 20
正常螺蚊导程
50
Ⅳ
50
80
Ⅲ
20
44 44Ⅷຫໍສະໝຸດ Ⅸ2658
（右螺蚊）
33
Ⅹ
25
25
33
（左螺蚊）
（扩大螺蚊导程）
（（116600米模4300 英数 11制径97007500螺节蚊螺）蚊）
25 36
(M3
开)
Ⅻ
基
XIV
25 36
Ⅻ
（米制及模数螺蚊）
中心钻类型
① 不带护锥中心钻（A型） ② 带护锥中心钻（B型）
③ 弧形中心钻（R型）
带螺纹中心孔（C型）加工
3.3外圆表面的磨削加工及设备
3.3.1磨床 1.磨床的主要类型及应用范围 应用范围:
磨床可以加工各种表面。凡是车床、钻床、镗床、铣床、 齿轮和螺纹加工机床等加工的零件表面，都能够在相应的 磨床上进行磨削精加工。此外，还可以刃磨刀具和进行切 断等，
模数制 英制
径节制
模数m/mm
Pm=m
Lm=KPm=Km
La=KPa=25.4K/ La=KPa=25.4K/
a
a
La=KPa=25.4K/a
径节DP（牙/in）
外圆表面加工方法
《机械加工方法与设备选用》扬州市职业大学 机械工程学院
外圆表面的加工方法
1、常见的外圆表面；
2、外圆表面的技术要求；
3、常见的外圆表面加工方法。
外圆表面的加工方法
轴类零件盘套类零件套筒类零件
一、常见的外圆表面
外圆表面的技术要求：
1、尺寸精度：外圆直径、长度；
2、形状精度：圆度、轴线的直线度、圆柱度；
3、位置精度：与其他外圆表面间的同轴度、与规定表面间的垂直度、端面圆跳动和径向圆跳动；
4、表面质量：表面粗糙度、表面硬度、残余应力等。
二、外圆表面的技术要求
三、常见的外圆表面加工方法030201
外圆表面最经济有效
的加工方法，但就其
经济精度来说，一般
适于作为外圆表面粗
加工和半精加工方法。
车削
外圆表面主要精加工方法，特别适用于各种高硬度和淬火后的零件精加工。
磨削精加工后进行的超精密加工方法（如滚压、抛光、研磨等），适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。
精整、光整加工
每一种加工方法达到的加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同，因此在加工时必须根据实际情况选择最合适的加工方案，加工出满足图样要求的
零件。
三、常见的外圆表面加工方法
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扬州市职业大学 机械工程学院。
机械制造基础-第17章工艺过程
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表1 生产类型和生产纲领的关系
同种零件的年产量/件 生产类型 单件生产 成 批 生 产 小批生产 中批生产 大批生产
重型（30kg以上） 中型（4～30kg）轻型（4kg以下） 5以下 5～100 100～300 300～1000 1000以上 10以下 10～200 200～500 500～5000 5000以上 100以下 100～500 500～5000 5000～50000 50000以上
2、加工顺序的安排 在选定各表面的加工方法及定位基准之后， 即可安排各加工工序的先后顺序。 加工顺序包括切削加工、热处理和辅助工序。 切削加工顺序的安排：
① 粗、精分开，先粗后精的原则； ② 先主后次的原则：先加工主要表面（工作表面、装配基面等） ③ 基面领先原则：各工序加工时，应首先加工定位基准面 *单件小批按工序集中原则，大批量按工序分散原则
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上海大学机自学院 热处理顺序的安排：
① 预备热处理：完全退火、球化退火、正火等改善切削性能的 热处理安排在切削之前进行，调质一般安排在 粗、精加工之间进行。 ② 最终热处理：淬火+低（中）温回火、渗碳、渗氮等通常安排 在工艺过程的后期，磨削之前
辅助工序的安排：
Z
X 、 Y
②此种定位方式不能保证孔加工的 精度。一是因为“过定位”，可能 在夹紧后引起连杆底面接触不良 或连杆变形；二是因为“欠定位” 即 未被限制，会影响钻孔精度。
③改进：一是将长柱销改为短销， 二是连杆大端的外侧增设一个止动销 实现完全定位。
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第3章 常见表面加工方法-3平面加工
a) 图5-8 研磨用的平板 a）带槽平板
b)
b）光滑平板
研磨剂由磨料和研磨液调合而成。 磨料起切削作用，常用磨料有刚玉类和碳化硅类。 根据工件所要求的表面粗糙度选择不同粒度的磨料。 研磨液用来调合磨料，使磨粒均匀分布在研具表面， 也有冷却润滑的作用。常用研磨液有煤油、汽油和机油。 在研磨液中常加入硬质酸、油酸等化学活性物质，使工 件表面产生一层极薄、较软的氧化膜，从而加速研磨过 程，提高研磨质量。
4、各种导向平面，常采用粗刨—精刨—宽刃精刨（或刮研）。
5、单件小批量生产加工内平面（如方孔或花键孔），常采用粗插—精 插。粗插前须钻孔。 6、大批量生产中，加工技术要求较高的、面积不大的平面或内平面， 常采用拉削，以提高生产率。 7、有色金属零件刨削时容易扎刀，磨削时又易堵塞砂轮，均难以保证 质量，宜采用粗铣—精铣—高速精铣，有较高的生产率。
精刨 IT10~IT8 Ra=6.3~1.6
粗磨 IT10~IT8 Ra=6.3~1.6
宽刃精刨 IT7 Ra=1.6~0.4
刮研 IT7~IT6 Ra=0.8~0.4 研磨 IT5~IT3 Ra=0.1~0.008
精磨 IT6~ITT7~IT6 Ra=0.8~0.4
粗刨 IT13~IT11 Ra=50~12.5 粗车 IT13~IT11 Ra=50~12.5 半精车 IT10~IT8 Ra=6.3~1.6 初磨 IT11 Ra=12.5 粗铣 IT13~IT11 Ra=50~12.5 精铣 IT10~IT8 Ra=6.3~1.6 粗插 IT13~IT11 Ra=50~12.5 精插 IT10~IT8 Ra=6.3~3.2
七、研磨平面
研磨也是平面的光整加工方法之一，平面研磨能获 得和高的精度和很小的表面粗糙度。研磨后两平面间的 尺 寸 精 度 可 达 IT5~IT3 ， 表 面 粗 糙 度 Ra 值 可 达 0.1~0.008μ m，平面度和直线度也有所提高。
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。
电子课件机械制造工艺学第三版模块二典型表面机械加工方法的选择
任务1 外圆表面机械加工方法的选择
相关知识 三、一般外圆表面加工方案分析
任务1 外圆表面机械加工方法的选择
μm, 用于磨削加工和精加工的预加工, 或中等精度表面的终加工。
(3) 精车：精车加工精度可达IT8~IT7 级, 表面粗糙度可达Ra 1. 6~0. 8 μm, 用
于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。
任务1 外圆表面机械加工方法的选择
相关知识
(4) 精细车：精细车加工精度可达到IT6级以上, 表面粗糙度可达Ra0. 4μm 左
2. 外圆表面的磨削及其精度
(1) 粗磨：加工精度可达到IT9~IT8 级, 表面粗糙度可达Ra 6. 3~0. 8 μm。 (2) 精磨：加工精度可达到IT7~IT6 级, 表面粗糙度可达Ra 0. 8~0. 2 μm。
(3) 精密磨削、超精密磨削：它们都是精密加工方法, 加工精度可达IT6 ~ IT5
任务2 内圆表面机械加工方法的选择
相关知识 2. 镗孔
镗孔是指以镗刀旋转为主运动、工件或镗刀做进给运动的加工方法。镗孔是在 工件已有孔的基础上进行扩大孔径的加工方法。
(1) 镗孔的特点 镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量外, 还可以修正孔轴线的直线度误差, 且较 容易保证各孔的孔距精度和位置精度。 (2) 镗孔加工阶段 1) 粗镗。粗镗的加工精度可达IT13~IT11级, 表面粗糙度可达Ra50~12.5μm。 2) 半精镗。半精镗的加工精度可达IT10~IT9 级, 表面粗糙度可达Ra 6. 3~3. 2 μm, 用于磨削加工和精加工的预加工, 或中等精度内圆表面的终加工。
第3章 常见表面加工方法-1外圆面加工
2、研磨的工艺特点
① 方法简便。研磨除可在专用研磨机床上进行外，也可在 改装后的通用机床上研磨。设备和研具均简单。 ② 研磨质量高。因研磨的切削力小、切削热少，所以可提 高尺寸、形状精度，降低表面粗糙度值。但不能纠正位置 误差。 ③ 研磨工件材料广泛。可加工钢件、铸铁件、铜、铝等有 色金属件和高硬度的淬火钢件、硬质合金及半导体元件、 陶瓷元件等。 ④ 金属切除率低。研磨对工件进行的是微量切削，前道工 序为研磨留的余量，一般不超过0.01mm~0.03mm。
2、车削外圆的工艺特点
① 容易保证零件各加工面的位置精度。车削时，工件上各表面具有同 一个回转轴线。一次装夹中车出外圆、内孔、端平面、沟槽等。能保 证各外圆轴线之间及外圆与内孔轴线间的同轴度要求，保证外圆轴线 与端面的垂直度等。 ② 生产率较高。车削的切削过程大多是连续的，切削面积不变，切削 力变化很小，切削过程比刨削和铣削平稳，常可采用高速切削和强力 切削，生产率较高，车削加工既适宜单件小批生产，也适宜大批大量 生产。 ③ 生产成本较低。车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均 很方便，故刀具费用低，车床附件多，装夹及调整时间较短，加之切 削生产率高，故车削成本较低。 ④ 适于车削加工的材料广泛。除难以切削30HRC以上硬度高的淬火 钢件外，可以车削黑色金属、有色金属及非金属材料，特别适合有色 金属零件的精加工。
视频
图 纵磨法
② 横磨法
磨削时工件不作纵向往复运动，而由砂轮作慢速的横 向进给，直到磨去全部磨削余量。
这种方法生产率高，但由于砂轮与工件接触面大，磨 削力大，发热量多，磨削温度高，工件易发生变形和烧伤。 同时砂轮的修整精度以及砂轮的磨钝情况，均直接影响到 工件的尺寸精度和形状精度，所以横磨法适宜用于成批、 大量生产中，加工精度较低、刚性较好的工件。
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“外圆、内圆、平面加工方案 及
其选择”Βιβλιοθήκη 五、根据零件的批量进行选择
例1：三种齿轮孔(45钢， 35H7，Ra1.6 m)加工方案。 ① 10件(单件生产)：钻孔—半精车—精车。 ② 1000件(中批生产)：粗车—扩孔—铰孔。 ③ 100000件(大量生产):粗车—拉孔
例2：三种不同批量丝杠螺纹(45钢，Tr24×5-8e)加工方案。 ① 5件(单件生产)：车螺纹。 ② 500件(中批生产)：铣螺纹。 ③ 50000件(大量生产)：滚压丝杠。
例3：轴承套和止口套外圆加工方案 ① 轴承套外圆( 80h6,Ra0.8 m,长45mm)：粗车—半精车—磨。 ② 止口套外圆( 80h6, Ra0.8 m,长5mm)：粗车—半精车—精车。
三、根据是否热处理及热处理方法选择
例1： 挡块和平行垫铁平面加工案
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)。
第五章 常见表面加工方案的选择
5.1 选择表面加工方案的依据 一、根据表面的尺寸精度和Ra值进行选择
例1：隔套和衬套内圆加工方案。 ① 隔套 40(H14)、Ra6.3 m内圆：钻孔—半精车。 ② 衬套 40H6、Ra0.4 m内圆：钻孔—半精车—粗磨—精磨
二、根据表面所在零件的结构选择。
例2：双联齿轮和齿轮轴齿形加工方案。 ① 双联齿轮(m=2,z=32,8GM): 插齿. ② 齿轮轴(m=2,z=32,8GM): 滚齿。
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)
粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨。 ② 锡青铜阀杆( 25h4,Ra0.05 m)
粗车—半精车—精车—研磨。 例2：三种块状零件小孔加工方案。 ① T10A(已淬火，1000件)：电火花穿孔。 ② 玻璃(1000件)：超声波穿孔。 ③ 尼龙(1000件)：激光打孔。