公差与工艺讲座(新)

1、精心加工，使优秀的精心加工，使优秀的设计梦想成真设计梦想成真西南大学工程技术学院周国玉 副教授231概述2保证机械零件质量的基本原则3保证机械零件质量的基本方法4 机械零件典型表面的加工工艺方案5实例分析 主要内容4概述概述 。52 2 保证机械零件质量的基本原则保证机械零件质量的基本原则6不同加工方法可能达到的公差等级不同加工方法可能达到的公差等级7不同加工方法能够达到的尺寸公差等级不同加工方法能够达到的尺寸公差等级8 水平面定位与垂直面定位水平面定位与垂直面定位9机床立柱用工艺凸台作辅助基准机床立柱用工艺凸台作辅助基准车床床身用导轨面作粗基准车床床身用导轨面作粗基准活塞用止口作精基准活塞用

2、止口作精基准10加工细长轴的装夹方法与进给方向加工细长轴的装夹方法与进给方向圆柱度误差圆柱度误差安装跟刀架安装跟刀架11拉夹装夹法拉夹装夹法12径向夹紧与轴向夹紧径向夹紧与轴向夹紧径向夹紧变形径向夹紧变形加装开口厚壁过渡环加装开口厚壁过渡环13薄片用橡皮垫定位薄片用橡皮垫定位刚性垫板上刚性垫板上薄片粘结在薄片粘结在14 15先粗后精先主后次先基面后其他 16 预备热处理（如人工时效、正火、退火等）应该预备热处理（如人工时效、正火、退火等）应该安排在毛坯制造好之后和粗加工之前。安排在毛坯制造好之后和粗加工之前。最终热处理（如淬火最终热处理（如淬火回火等）应该安排在半精回火等）应该安排在半精加工之

3、后和磨削加工之前。加工之后和磨削加工之前。去除内应力处理应该穿插在机械加工工序之间去除内应力处理应该穿插在机械加工工序之间热处理工序穿插恰当才能保证零件的质量。热处理工序穿插恰当才能保证零件的质量。17 加工余量太少，不能保证工件的加工质量。加工余量太少，不能保证工件的加工质量。加工余量太多则费工费时。因此，加工余量应加工余量太多则费工费时。因此，加工余量应适当。适当。确定加工余量的方法：计算法、查表法、经验确定加工余量的方法：计算法、查表法、经验法。实际生产中多采用查表法和经验法。法。实际生产中多采用查表法和经验法。18工艺尺寸链工艺尺寸链193 3 保证机械零件质量的基本方法保证机械零件质

4、量的基本方法 3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法3.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法3.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法3.4 3.4 保证机械零件表面粗糙度的基本方法保证机械零件表面粗糙度的基本方法203.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 21试切法试切法 基本步骤：基本步骤： 试切试切测量测量调整切削深度调整切削深度再试切再试切 再测量再测量通切，使零件的尺寸精度达到通切，使零件的尺寸精度达到 要求。要求。3.1 3.1 保证机械

5、零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 22定尺寸刀具法定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件 被加工部位的尺寸精度被加工部位的尺寸精度 3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 铰孔铰孔扩孔扩孔23调整法调整法 利用机床上定程装置，对刀装置或预先调整好的利用机床上定程装置，对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件，使该批工件达到规定精度，然后加工一批工件，使该批工件达到规定的尺寸精度。的尺寸精度。 3.1 3.1

6、 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 24自动测量法自动测量法 利用机床上的自动测量装置，来保证工件利用机床上的自动测量装置，来保证工件的尺寸精度的尺寸精度3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 25数字控制法数字控制法 由预先编制好的程序，利用机床上的数控由预先编制好的程序，利用机床上的数控装置，来保证工件的尺寸精度装置，来保证工件的尺寸精度3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 26坐标法坐标法 用工艺尺寸链的方法将箱体孔组中心距尺寸用工艺尺寸链的方法将箱体孔组中心距尺寸 换算成直角坐标尺

7、寸，机床上的进给机构换算成直角坐标尺寸，机床上的进给机构 按照直角坐标尺寸控制进给位移，保证达到按照直角坐标尺寸控制进给位移，保证达到 箱体成组孔的位置尺寸精度。箱体成组孔的位置尺寸精度。3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 27箱体坐标尺寸换算箱体坐标尺寸换算 基本步骤：基本步骤：（1）将平面任意三角形尺寸链转换成平面直角三角形尺寸链）将平面任意三角形尺寸链转换成平面直角三角形尺寸链（2）将平面直角三角形尺寸链转换成长度直线尺寸链）将平面直角三角形尺寸链转换成长度直线尺寸链（3）用微分法或投影法解算组成环最多的那个平面直角三角形尺寸链）用微分法或投影法

8、解算组成环最多的那个平面直角三角形尺寸链（4）将计算结果分配给另外两个平面直角三角形尺寸链的直角边尺寸）将计算结果分配给另外两个平面直角三角形尺寸链的直角边尺寸（5）验算另外两个平面直角三角形尺寸链的斜边尺寸是否满足要求）验算另外两个平面直角三角形尺寸链的斜边尺寸是否满足要求 3.1 3.1 保证机械零件尺寸精度的基本方法保证机械零件尺寸精度的基本方法 283.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法29轨迹法轨迹法 利用切削运动中刀具与工件的运动轨迹形成利用切削运动中刀具与工件的运动轨迹形成 工件被加工表面的形状。工件被加工表面的形状。3.2 3.2 保证机械

9、零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法铣螺旋槽铣螺旋槽车曲线手柄车曲线手柄30用靠模法车曲线手柄用靠模法车曲线手柄3132成形法成形法利用成形刀具刀刃的形状切削出工件的形状利用成形刀具刀刃的形状切削出工件的形状 3.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法成形法磨齿成形法磨齿铣燕尾槽铣燕尾槽33成形法成形法铣成形面铣成形面34成形法成形法磨成形面磨成形面35展成法展成法 利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃 在被加工表面上的包络面形成工件被加工在被加工表面上的包络面形成工件被加工 表面的形状。表面的形状。 3.2

10、 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法展成法滚齿展成法滚齿36展成法插齿展成法插齿37数控法数控法 在各种数控机床上，由预先编制好的程序在各种数控机床上，由预先编制好的程序 通过计算机数字控制装置自动控制形成工件通过计算机数字控制装置自动控制形成工件 被加工表面的形状。被加工表面的形状。 3.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法3839特种加工法特种加工法利用电火花成形，电解成形等特种利用电火花成形，电解成形等特种 加工方法形成工件被加工表面的加工方法形成工件被加工表面的 形状形状 3.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方

11、法保证机械零件形状精度的基本方法4041误差平均法误差平均法 3.2 3.2 保证机械零件形状精度的基本方法保证机械零件形状精度的基本方法 1 3 2 平板循环研磨平板循环研磨423.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法 （1）找正法）找正法（2）夹具法）夹具法（3）多刀多面法）多刀多面法（4）数控法）数控法43找正法找正法找正法分为直接找正法和按划线找正法找正法分为直接找正法和按划线找正法 3.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法 44夹具法夹具法对中、小尺寸的工件，在批量较大时，对中、小尺寸的工件，在批量较大时， 大多

12、用夹具装夹定位来达到工件的位置精度。大多用夹具装夹定位来达到工件的位置精度。（1）正确定位）正确定位（2）正确对刀）正确对刀 （3）正确分度）正确分度 3.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法 45（1）正确定位）正确定位46（2）正确对刀）正确对刀47实物一实物一48实物二实物二49钻孔用分度夹具钻孔用分度夹具（3）正确分度）正确分度50夹具实例一夹具实例一51夹具实例二夹具实例二52多刀多面法多刀多面法工件在一次定位装夹中，尽可能多加工工件在一次定位装夹中，尽可能多加工 几个表面，则这些表面的相对位置精度几个表面，则这些表面的相对位置精度 由机床精度来保

13、证。由机床精度来保证。 3.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法 53多刀多面组合铣削多刀多面组合铣削多砂轮多面组合磨削多砂轮多面组合磨削54数控法数控法在各种数控机床上，由预先编制好的程序在各种数控机床上，由预先编制好的程序 通过计算机数字控制装置自动控制加工工件通过计算机数字控制装置自动控制加工工件 上的多个表面、多个孔，可以达到很高的上的多个表面、多个孔，可以达到很高的 位置精度要求。位置精度要求。3.3 3.3 保证机械零件位置精度的基本方法保证机械零件位置精度的基本方法 553.4 3.4 保证机械零件表面粗糙度的基本方法保证机械零件表面粗糙度的基

14、本方法 机械零件的表面粗糙度包括两个方面的表面粗糙度：机械零件的表面粗糙度包括两个方面的表面粗糙度： 由切削加工形成的表面粗糙度由切削加工形成的表面粗糙度 由磨削加工形成的表面粗糙度由磨削加工形成的表面粗糙度3.4.1 保证机械零件表面切削粗糙度的基本方法保证机械零件表面切削粗糙度的基本方法3.4.2 保证机械零件表面磨削粗糙度的基本方法保证机械零件表面磨削粗糙度的基本方法 56减小机械零件切削加工表面粗糙度的基本方法：减小机械零件切削加工表面粗糙度的基本方法：（1）正确选择加工方法）正确选择加工方法（2）减小切削加工切削层残留面积高度）减小切削加工切削层残留面积高度（3）防止切削过程中出现刀

15、瘤与鳞刺）防止切削过程中出现刀瘤与鳞刺（4）合理选择使用冷却润滑液）合理选择使用冷却润滑液（5）防止或减小切削过程中产生振动）防止或减小切削过程中产生振动3.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法 57 正确选择加工方法：正确选择加工方法： 零件的表面粗糙度参数值不同，零件的表面粗糙度参数值不同， 选择的加工方法也不同选择的加工方法也不同 3.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法 5859续表续表6061减小切削加工切削层残留面积高度减小切削加工切削层残留面积高度切削层残留面积高度切削层残留面

16、积高度H值越大，则零件值越大，则零件加工后表面粗糙度数值也越大。加工后表面粗糙度数值也越大。3.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法 62如果用尖刃刀切削如果用尖刃刀切削,切削层残切削层残留面积高度留面积高度H 可由下面公式可由下面公式求得：求得：rrctgkctgkfH如果用圆弧刀尖切削如果用圆弧刀尖切削,切削层切削层残留面积高度残留面积高度H 可由下面公可由下面公式求得：式求得：.8)4(2:,22sin,4sin2sin21,4sin2)2cos1 (222rfrfrHrfrrH故得且代替可用很小中心角3.4.13.4.1保证机械零件切

17、削表面粗糙度的基本方保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法法63防止切削过程中出现刀瘤与鳞刺防止切削过程中出现刀瘤与鳞刺 如果切削过程中出现了刀瘤与鳞刺，将会使加工如果切削过程中出现了刀瘤与鳞刺，将会使加工表面的粗糙度状况严重恶化。尤其是加工塑性表面的粗糙度状况严重恶化。尤其是加工塑性材料（如低碳钢、铬钢、不锈钢、铝合金等）时，材料（如低碳钢、铬钢、不锈钢、铝合金等）时，刀瘤与鳞刺常常是影响粗糙度状况的主要因素刀瘤与鳞刺常常是影响粗糙度状况的主要因素3.4.13.4.1保证机械零件表面切削粗糙度的基本方法保证机械零件表面切削粗糙度的基本方法 刀瘤对工件表面质量的影响刀瘤对工件表面质量的影响鳞刺的

18、产生鳞刺的产生643.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法防止产生刀瘤与鳞刺的措施 :（1）选择合适的切削速度 （2）选择适当的热处理方法 （3）控制刀具因素 653.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法（1）选择合适的切削速度66 3.4.1 3.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法（2）选择适当的热处理方法 加工塑性材料时加工塑性材料时,先进行正火处理或调质处理，先进行正火处理或调质处理，可以提高工件材料的硬度，降低塑性，细化晶粒，可以提高工件材

19、料的硬度，降低塑性，细化晶粒，可以减小工件加工表面的粗糙度数值。可以减小工件加工表面的粗糙度数值。673.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法（3）控制刀具因素1)正确选择刀具的切削角度 2)正确选择刀具材料 3)提高刀具的刃磨质量 68合理选择使用冷却润滑液合理选择使用冷却润滑液 冷却润滑液可以降低切削温度，减小刀具冷却润滑液可以降低切削温度，减小刀具与工件材料之间的摩擦，有利于减小表面与工件材料之间的摩擦，有利于减小表面粗糙度数值。粗糙度数值。3.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法 如

20、钻孔时，常常使用乳化液作为冷却润滑液。如钻孔时，常常使用乳化液作为冷却润滑液。插齿、滚齿时常常使用机油作为冷却润滑液。插齿、滚齿时常常使用机油作为冷却润滑液。用宽刀刨削机床导轨面时要用煤油作为冷却用宽刀刨削机床导轨面时要用煤油作为冷却润滑液。润滑液。693.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法n机械加工过程中的振动会使工件加工表面产生波机械加工过程中的振动会使工件加工表面产生波纹，增大表面粗糙度数值，恶化表面质量。纹，增大表面粗糙度数值，恶化表面质量。n对加工零件表面质量影响比较大的是强迫振动和对加工零件表面质量影响比较大的是强迫振动和自激振

21、动。自激振动。防止或减小机械加工过程中产生振动防止或减小机械加工过程中产生振动703.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法1）防止或减小强迫振动的措施）防止或减小强迫振动的措施 减小机床内部周期性干扰力的幅值，减小干扰振幅。减小机床内部周期性干扰力的幅值，减小干扰振幅。 减振与隔振。减振与隔振。 合理安排工艺系统的固有频率，避开共振区。合理安排工艺系统的固有频率，避开共振区。 提高工艺系统的刚性及增加阻尼，提高工艺系统的提高工艺系统的刚性及增加阻尼，提高工艺系统的 抗振能力。抗振能力。711) 防止或减小强迫振动的措施防止或减小强迫振动的措施

22、减小机床内部周期性干扰力的幅值，减小干扰振幅。减小机床内部周期性干扰力的幅值，减小干扰振幅。1 对机床的高速回转零件（如高速车床的主轴、卡对机床的高速回转零件（如高速车床的主轴、卡盘等）应该进行静平衡和动平衡。盘等）应该进行静平衡和动平衡。2 提高各种传动机构及元件（如带传动机构、链传提高各种传动机构及元件（如带传动机构、链传动机构、齿轮传动机构等）的制造质量和装配质动机构、齿轮传动机构等）的制造质量和装配质量，从而提高各种传动机构的运转稳定性。量，从而提高各种传动机构的运转稳定性。 3 机床内的液压换向机构应该设置液压缓冲装置。机床内的液压换向机构应该设置液压缓冲装置。721) 防止或减小强

23、迫振动的措施防止或减小强迫振动的措施减振与隔振减振与隔振 机床应安装在防振地基上，使用各种隔机床应安装在防振地基上，使用各种隔振材料，使其起到主动隔振和被动隔振振材料，使其起到主动隔振和被动隔振的双重作用，既可阻止机外干扰力通过的双重作用，既可阻止机外干扰力通过地基传给本机床，地基传给本机床， 又可阻止本机床的振又可阻止本机床的振源通过地基外传。源通过地基外传。731) 防止或减小强迫振动的措施防止或减小强迫振动的措施 在进行工艺系统（机床、刀具、夹具及在进行工艺系统（机床、刀具、夹具及工件构成的加工系统）结构设计时，合工件构成的加工系统）结构设计时，合理安排固有频率，避开共振区，使工艺理安排

24、固有频率，避开共振区，使工艺系统的各个部件在准静态区或惯性区运系统的各个部件在准静态区或惯性区运行，避免共振而产生破坏性后果。行，避免共振而产生破坏性后果。 提高工艺系统的刚性及增加阻尼，提高提高工艺系统的刚性及增加阻尼，提高工艺系统的抗振能力工艺系统的抗振能力743.4.13.4.1保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法保证机械零件切削表面粗糙度的基本方法2）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施 合理选择切削用量。合理选择切削用量。 使用防振刀具。使用防振刀具。 改进机床的设计结构，增加机床的抗振性。改进机床的设计结构，增加机床的抗振性。 调整振动系统小刚度主轴的位置，提高工艺系

25、调整振动系统小刚度主轴的位置，提高工艺系 统的抗振能力。统的抗振能力。752）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施合理选择切削用量合理选择切削用量1 如在车削加工中，当切削速度如在车削加工中，当切削速度v=2060m/min范围内，自激范围内，自激振动的振幅增加很快，当振动的振幅增加很快，当v=5060m/min时，最容易产生自时，最容易产生自激振动。因此，实际加工中，常常采用低速切削（如宽刃激振动。因此，实际加工中，常常采用低速切削（如宽刃精刨、拉削、铰削等）或高速切削（如高速精车、高速精精刨、拉削、铰削等）或高速切削（如高速精车、高速精铣、高速精镗等）以避免产生自振。铣、高速

26、精镗等）以避免产生自振。2 在表面粗糙度允许的情况下，进给量在表面粗糙度允许的情况下，进给量f宜选择大一些，以避宜选择大一些，以避免产生自振。免产生自振。3 当刀具的主偏角当刀具的主偏角K不变时，切削深度不变时，切削深度ap越大，自振振幅也越大，自振振幅也越大，所以越大，所以ap宜选小一些。宜选小一些。762）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施 采用防振刀具：采用防振刀具：通过合理选择刀具结构，可以提高刀具的抗振性。通过合理选择刀具结构，可以提高刀具的抗振性。1 车外圆时在车刀的后刀面上磨出带有负后角的消振车外圆时在车刀的后刀面上磨出带有负后角的消振棱，具有很好的防振效果。棱，

27、具有很好的防振效果。2 车螺纹时，使用有弹簧刀杆的螺纹车刀，可以防止车螺纹时，使用有弹簧刀杆的螺纹车刀，可以防止自振。自振。3 刨平面时，使用弯头刨刀，可以防止自振刨平面时，使用弯头刨刀，可以防止自振 原因：切削过程中受到冲击力时，刀尖相对于工件原因：切削过程中受到冲击力时，刀尖相对于工件向后退出，切削力减小，切削力对刀具所做的正功向后退出，切削力减小，切削力对刀具所做的正功减小，系统的振动也就不能继续维持。减小，系统的振动也就不能继续维持。77防振刀具防振刀具78防振刀具防振刀具弯头刨刀及弹簧刀杆车刀弯头刨刀及弹簧刀杆车刀79防振刀具防振刀具弯头刨刀防止产生自激振动弯头刨刀防止产生自激振动8

28、0防振刀具防振刀具 防振镗杆防振镗杆 两个要点：两个要点： 1 将圆镗杆削扁，将圆镗杆削扁，b=0.8D 2 装刀孔方位角装刀孔方位角1 =120 140 或者或者 1=300 320 效果：效果：削扁镗杆的抗振性很好，极限切削深度削扁镗杆的抗振性很好，极限切削深度 可以达到可以达到6mm。而圆镗杆的极限切削。而圆镗杆的极限切削 深度只能达到深度只能达到0.5mm。81防振镗杆防振镗杆防振镗杆防振镗杆82防振镗杆及消振效果防振镗杆及消振效果防振镗杆防振镗杆83防振镗杆的双振幅与方位角防振镗杆的双振幅与方位角防振镗杆防振镗杆84防振镗杆与极限切削深度防振镗杆与极限切削深度防振镗杆防振镗杆852）

29、防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施 改进机床的设计结构，增加机床的抗振性改进机床的设计结构，增加机床的抗振性薄壁封砂薄壁封砂结构床身结构床身862）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施 调整振动系统小刚度主轴的位置，调整振动系统小刚度主轴的位置， 提高工艺系统的抗振性提高工艺系统的抗振性两种车床尾座结构两种车床尾座结构87车床的两种尾座结构车床的两种尾座结构a）结构不好）结构不好 小刚度主轴小刚度主轴X1位于切削力位于切削力F与法线方向与法线方向Y组成组成的夹角之内，尾座的抗振性差，加工系统容的夹角之内，尾座的抗振性差，加工系统容易产生自激振动。易产生自激振动。b

30、）结构好）结构好 小刚度主轴小刚度主轴X1位于切削力位于切削力F与法线方向与法线方向Y组成组成的夹角之外，尾座的抗振性好，加工系统不的夹角之外，尾座的抗振性好，加工系统不容易产生自激振动。容易产生自激振动。882）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施 采用各种减振装置采用各种减振装置 常用的减振器有常用的减振器有动力减振器、摩擦减振动力减振器、摩擦减振器器和和冲击减振器冲击减振器三类。三类。 动力减振器：动力减振器：在主振动系统上连接一个在主振动系统上连接一个副系统（包括附加质量和弹簧），调整副系统（包括附加质量和弹簧），调整附加质量和弹簧的参数，使主振动系统附加质量和弹簧的参数

31、，使主振动系统不振动，而副系统振动不止，从而达到不振动，而副系统振动不止，从而达到消除主系统振动的目的。消除主系统振动的目的。892）防止或减小自激振动的措施）防止或减小自激振动的措施摩擦减振器：摩擦减振器： 利用摩擦阻尼来消耗振动能量，达到利用摩擦阻尼来消耗振动能量，达到 减振的目的。减振的目的。冲击减振器：冲击减振器： 利用两个物体相撞时，把动能的一部利用两个物体相撞时，把动能的一部 分转变为热能，使振动系统消散能量，分转变为热能，使振动系统消散能量， 达到减振的目的。达到减振的目的。90采用各种减振装置抑制振动采用各种减振装置抑制振动安装在铣床刀杆上安装在铣床刀杆上的动力减振器的动力减振

32、器91 采用各种减振装置抑制振动采用各种减振装置抑制振动车床尾座上使用的摩擦减振器车床尾座上使用的摩擦减振器92车刀上使用的车刀上使用的冲击减振器冲击减振器采用各种减振装置抑制振动采用各种减振装置抑制振动93磨削加工可以使加工面获得较小的表面磨削加工可以使加工面获得较小的表面粗糙度数值，一般可达到粗糙度数值，一般可达到Ra值为值为0.80.2m。要保证磨削加工表面粗糙度，应采取以下基本方法：要保证磨削加工表面粗糙度，应采取以下基本方法：（1）正确选择和使用砂轮）正确选择和使用砂轮（2）正确选择磨削用量）正确选择磨削用量（3）防止或减小磨削加工过程中的振动）防止或减小磨削加工过程中的振动（4）合

33、理选择和使用冷却润滑液）合理选择和使用冷却润滑液3.4.23.4.2保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法 94正确选择和使用砂轮正确选择和使用砂轮 （1 1）正确选择砂轮的磨料种类）正确选择砂轮的磨料种类（2 2）正确选择砂轮的粒度）正确选择砂轮的粒度（3 3）正确选择砂轮的硬度）正确选择砂轮的硬度（4 4）正确选择砂轮的组织）正确选择砂轮的组织（5 5）砂轮的修整）砂轮的修整（6 6）砂轮的平衡）砂轮的平衡3.4.23.4.2保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法 95正确选择磨削用量正确选择磨削用量为了获得较小的表面粗糙

34、度数值，为了获得较小的表面粗糙度数值，应按照下列原则选择磨削用量：应按照下列原则选择磨削用量：砂轮速度砂轮速度 较高较高工件速度工件速度 较低较低砂轮进给量砂轮进给量 较小较小磨削切深磨削切深 较小较小3.4.23.4.2保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法 96磨削用量与表面粗糙度的关系磨削用量与表面粗糙度的关系973.4.23.4.2保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法保证机械零件磨削表面粗糙度的基本方法 防止和减小磨削加工过程中产生振动防止和减小磨削加工过程中产生振动 具体措施：具体措施：（1 1）对砂轮主轴电机转子必须进行动平衡）对砂轮主轴电机转子必

35、须进行动平衡（2 2）对砂轮主轴进行动平衡）对砂轮主轴进行动平衡（3 3）砂轮使用前必须进行静平衡（前面已讲）砂轮使用前必须进行静平衡（前面已讲）（4 4）磨削外圆及磨削内孔时，砂轮转速与工件）磨削外圆及磨削内孔时，砂轮转速与工件 转速之比值不应为整数，避免重复磨削而转速之比值不应为整数，避免重复磨削而 产生波纹。产生波纹。（5 5）带动磨床工作台作往复运动的液压系统）带动磨床工作台作往复运动的液压系统 换向时应该有缓冲装置。换向时应该有缓冲装置。983.4.23.4.2保证机械零件表面磨削粗糙度的基本方法保证机械零件表面磨削粗糙度的基本方法 合理选择和使用冷却润滑液合理选择和使用冷却润滑液冷

36、却润滑液可以降冷却润滑液可以降低磨削温度，低磨削温度，减小摩擦，清洗工减小摩擦，清洗工件表面，冲刷件表面，冲刷磨屑，有利于减小磨屑，有利于减小表面粗糙度数值。表面粗糙度数值。带空气挡板的冷却液喷嘴带空气挡板的冷却液喷嘴994 4 机械零件典型表面的加工工艺方案机械零件典型表面的加工工艺方案 4.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案4.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案4.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案1004.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案外圆加工工艺方案流程框图外圆加工工艺方案流程框图粗粗 车车IT12IT11 R

37、a=5012.5半半 精精 车车IT10IT9 Ra=6.33.2粗粗 磨磨IT8IT7 Ra=1.60.8 精精 车车IT8IT7 Ra=1.60.8 精精 磨磨IT7IT6 Ra=0.40.2 精精 细细 车车IT6 Ra=0.80.4高光洁度磨削高光洁度磨削IT6IT5 Ra=0.10.008超精加工超精加工IT6IT5 Ra=0.10.008研研 磨磨IT6IT5 Ra=0.10.0081014.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案（1）车）车车方案：车方案： 用于加工不淬火的金属材料和非金属材料用于加工不淬火的金属材料和非金属材料 的外圆表面的外圆表面 圆度、圆柱度公

38、差圆度、圆柱度公差 87级级 尺寸公差尺寸公差 IT9IT7 表面粗糙度表面粗糙度 Ra12.5 5m： 粗车粗车半精半精 车车精车精车102 4.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案（2）车车 磨方案磨方案： 用于加工淬火或不淬火的钢和铸铁零用于加工淬火或不淬火的钢和铸铁零件的外圆表面件的外圆表面 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 65级级 尺寸公差尺寸公差 IT7IT6 表面粗糙度表面粗糙度 Ra12.5 0.16m： 粗车粗车半精半精 车车粗磨粗磨精磨精磨 1034.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案（3）车）车金刚车方案：金刚车方案： 用于加工有色金属

39、材料（如铜、铝及其用于加工有色金属材料（如铜、铝及其 合金）合金） 的外圆表面的外圆表面 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差 IT6IT5 表面粗糙度表面粗糙度Ra1.250.01m： 粗车粗车半精半精 车车精车精车金刚车金刚车104 4.1 4.1 外圆表面加工工艺方案外圆表面加工工艺方案（4）车车 研磨方案研磨方案： 用于加工尺寸精度、形位精度要求特用于加工尺寸精度、形位精度要求特别高，表面粗糙度数值特别小的外圆表面别高，表面粗糙度数值特别小的外圆表面 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差IT5IT3 表面粗糙度表面粗糙度 Ra0.320.

40、008m： 粗车粗车半精半精 车车粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨 (包括超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光包括超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光等光整加工方法等光整加工方法)1054.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案内孔加工工艺方案流程框图内孔加工工艺方案流程框图扩扩IT10IT9Ra=6.33.2镗镗IT10IT9Ra=6.33.2拉（普通拉刀）拉（普通拉刀）IT8IT7Ra=0.80.4拉（校正拉刀）拉（校正拉刀）IT6Ra=0.20.1粗铰粗铰IT3Ra=3.21.6粗磨粗磨IT8Ra=1.60.8半精镗半精镗IT9IT8Ra=1.60.8精铰精铰IT7Ra=1.60.8精磨精磨I

41、T7Ra=0.80.4精细镗精细镗IT7IT6Ra=0.40.2珩磨或研磨珩磨或研磨IT10以下以下Ra=0.10.008精镗精镗IT8IT7Ra=1.60.8高光洁度磨削高光洁度磨削IT7IT6Ra=0.10.012手铰手铰IT7IT6Ra=0.40.2钻钻IT10以下以下Ra=5012.51064.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案(1) 拉孔方案：拉孔方案：用于大批大量生产中加工盘套类零件的圆孔、用于大批大量生产中加工盘套类零件的圆孔、单键槽孔和花键孔单键槽孔和花键孔 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 65级级 尺寸公差尺寸公差IT9IT7 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.

42、160.063m： 钻钻粗拉粗拉精拉精拉1074.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案（2） 铰孔方案：铰孔方案： 用于各种生产类型中加工中、小直径的内孔用于各种生产类型中加工中、小直径的内孔圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 65级级尺寸公差尺寸公差IT6IT5表面粗糙度表面粗糙度 Ra1.250.08m： 钻钻扩扩机铰机铰手铰手铰108 4.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案 (3) 镗孔方案：镗孔方案： 用于单件小批生产中的箱体孔系加工，用于单件小批生产中的箱体孔系加工， 用于各种生产类型中加工直径比较大的用于各种生产类型中加工直径比较大的 内孔（内孔（D

43、80mm） 用于加工有色金属零件的内孔用于加工有色金属零件的内孔 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差 IT7IT5 表面粗糙度表面粗糙度 Ra0.161.25m：钻（或粗镗）钻（或粗镗）半精镗半精镗精镗精镗浮动浮动镗（或金刚镗）镗（或金刚镗）1094.2 4.2 内孔表面加工工艺方案内孔表面加工工艺方案 (4) 磨孔方案：磨孔方案： 用于加工淬硬零件的内孔或高精度内孔用于加工淬硬零件的内孔或高精度内孔 圆度、圆柱度公差圆度、圆柱度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差 IT6IT5 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.630.008m： 钻（或钻（或 粗镗）粗镗）半精镗半精镗粗磨粗

44、磨 精磨精磨研磨（或珩磨）研磨（或珩磨） 1104.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案精插精插IT10IT8Ra=6.33.2粗刨粗刨IT13IT11Ra=5012.5高速精铣高速精铣IT7IT6Ra=0.80.4宽刃精刨宽刃精刨IT7Ra=1.60.4粗插粗插IT13IT11Ra=5012.5粗磨粗磨IT10IT8Ra=6.31.6半精车半精车IT10IT8Ra=6.31.6精刨精刨IT10IT8Ra=6.31.6精磨精磨IT6IT5Ra=0.80.2拉削拉削IT1IT6Ra=0.80.2研磨研磨IT5IT3Ra=0.10.008精铣精铣IT10IT8Ra=6.31.6高光

45、洁度磨削高光洁度磨削IT5Ra=0.10.008刮研刮研IT7IT6Ra=0.80.4粗车粗车IT13IT11Ra=5012.5粗铣粗铣IT13IT11Ra=5012.5初磨初磨IT11Ra=12.5平面加工工艺方案流程框图平面加工工艺方案流程框图1114.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案（1）铣削方案：）铣削方案： 用于各种生产类型中加工不淬火、中小用于各种生产类型中加工不淬火、中小型零件的平面型零件的平面 直线度、平面度公差直线度、平面度公差 87级级 尺寸公差尺寸公差 IT7IT6 表面粗糙度表面粗糙度Ra1.250.16m： 粗铣粗铣半精铣半精铣精铣精铣高速精铣高速

46、精铣1124.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案（2）刨削方案：）刨削方案： 用于单件小批生产中加工狭长平面、机床导轨用于单件小批生产中加工狭长平面、机床导轨面面 直线度、平面度公差直线度、平面度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差IT6IT5 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.161.25m： 粗刨粗刨半精刨半精刨精刨精刨宽刀精刨宽刀精刨 （或刮削、或研磨）（或刮削、或研磨） 1134.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案 （3）磨削方案：）磨削方案： 用于加工检验平板、计量器具、仪器仪表用于加工检验平板、计量器具、仪器仪表等零件的高精度平面等零件的高精度平面 直线度

47、、平面度公差直线度、平面度公差 43级级 尺寸公差尺寸公差IT6IT5 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.630.008m： 粗铣粗铣(刨刨)半精铣半精铣(刨刨)粗磨粗磨精精磨磨研磨（包括精密磨、砂带磨或抛光）研磨（包括精密磨、砂带磨或抛光）1144.3 4.3 平面表面加工工艺方案平面表面加工工艺方案 （4）拉削方案：）拉削方案： 用于大批大量生产中加工有沟槽或有台阶用于大批大量生产中加工有沟槽或有台阶面的零件平面面的零件平面 直线度、平面度公差直线度、平面度公差 87级级 尺寸公差尺寸公差IT9IT6 表面粗糙度表面粗糙度Ra2.50.32m： 粗拉粗拉精拉精拉1154.3 4.3 平面表面加工

48、工艺方案平面表面加工工艺方案（5）车削方案：）车削方案： 用于加工有色金属零件的平面及加工黑色用于加工有色金属零件的平面及加工黑色金属回转体零件的端平面金属回转体零件的端平面 直线度、平面度公差直线度、平面度公差 65级级 尺寸公差尺寸公差 IT6IT5 表面粗糙度表面粗糙度Ra1.250.02m： 粗车粗车半精车半精车精车精车金刚石车（包括金刚石车（包括精密磨、砂带磨）精密磨、砂带磨）1165 5 实例分析实例分析5.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程5.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程5.3 5.3 圆柱齿轮加工工艺过程圆柱齿轮加工工艺过程5.

49、4 5.4 液压缸筒加工工艺过程液压缸筒加工工艺过程5.5 5.5 上、下模座加工工艺过程上、下模座加工工艺过程1175.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程1185.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程主轴箱箱体零件简图主轴箱箱体零件简图119整体式箱体的工艺过程整体式箱体的工艺过程如图所示如图所示, ,为车床主轴箱的零件简图。为车床主轴箱的零件简图。1 1、主轴孔的尺寸精度为、主轴孔的尺寸精度为IT6,IT6, 圆度公差为圆度公差为0.050.05mmmm； 其它支承孔的尺寸精度为其它支承孔的尺寸精度为IT7IT7；2 2、主轴孔、主

50、轴孔, ,其它支承孔轴线对顶面其它支承孔轴线对顶面A,A,底面底面C C有跳动公差、平行度公有跳动公差、平行度公 差和位置度公差的要求；差和位置度公差的要求；3 3、主轴孔的表面粗糙度、主轴孔的表面粗糙度RaRa值为值为0.80.8m,m,其它支承孔的表面粗糙度其它支承孔的表面粗糙度RaRa值为值为6.3-1.66.3-1.6m m；4 4、安装基面即导轨面、安装基面即导轨面B-CB-C面的表面粗糙度面的表面粗糙度RaRa值为值为0.80.8m m，顶面，顶面A A的表的表面粗糙度面粗糙度RaRa值为值为3.2 3.2 m m，其它面的表面粗糙度，其它面的表面粗糙度RaRa值为值为6.3-3.

51、2 6.3-3.2 m m。5.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程1205 5、顶面、顶面A A的平面度公差的平面度公差 为为0.05mm0.05mm；6 6、毛坯材料、毛坯材料: :灰口铸铁灰口铸铁；7 7、毛坯铸造后退火处、毛坯铸造后退火处理。理。5.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程121车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程( (单件小批生产单件小批生产) )序号序号 工工 序序 内内 容容 定位基准定位基准01 01 铸造铸造02 02 人工时效人工时效03 03 涂底漆涂底漆04 04 划线划线05 05 粗

52、粗, ,精加工顶面精加工顶面A A 按划线找正按划线找正06 06 粗粗, ,精加工精加工B-CB-C面及侧面面及侧面D D 顶面顶面A A 07 07 粗粗, ,精加工两端面精加工两端面E,F E,F 导轨面导轨面B-CB-C08 08 粗粗, ,半精加工各纵向孔半精加工各纵向孔 导轨面导轨面B-CB-C09 09 精加工各纵向孔精加工各纵向孔 导轨面导轨面B-CB-C10 10 粗粗, ,精加工横向孔精加工横向孔 导轨面导轨面B-CB-C11 11 加工螺纹孔及各次要孔加工螺纹孔及各次要孔12 12 清洗清洗, ,去毛刺去毛刺13 13 终检终检5.1 5.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车

53、床主轴箱箱体加工工艺过程122 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程( (大批大量生产大批大量生产) )序号序号 工序内容工序内容 定位基准定位基准01 01 铸造铸造02 02 人工时效人工时效03 03 涂底漆涂底漆04 04 铣顶面铣顶面A I-IIA I-II孔孔05 05 钻钻- -扩扩- -铰铰 2- 2-8H78H7工艺孔工艺孔 顶面顶面A A 及一侧面及一侧面06 06 铣两端面铣两端面E,FE,F及前面及前面D D 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔07 07 铣导轨面铣导轨面B,C B,C 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔08 08 磨顶面磨顶面A A 导轨面导轨

54、面B,C B,C 09 09 粗镗各纵向孔粗镗各纵向孔 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔10 10 精镗各纵向孔精镗各纵向孔 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔11 11 精镗主轴孔精镗主轴孔 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔12 12 加工横向孔及各面上的次要孔加工横向孔及各面上的次要孔13 13 磨导轨面磨导轨面B,C B,C 及前面及前面D D 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔14 14 将将2-2-8H78H7工艺孔及工艺孔及4- 4- 7.87.8孔均扩孔孔均扩孔 至至8.5,8.5,攻丝攻丝6-6-M10M1015 15 清洗清洗, ,去毛刺去毛刺, ,倒角倒角16 16 终检终检5.1 5

55、.1 车床主轴箱箱体加工工艺过程车床主轴箱箱体加工工艺过程1235.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程1245.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程传动轴零件简图传动轴零件简图1255.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程 工序号 工种 工序内容 加工简图设备 1下料 60265 2车 三爪自定心卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。用尾座顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均留余量2mm 车床3车调头，三爪自定心卡盘夹持工件另一端，车端面保证总长259mm，钻中心孔。用尾座顶尖顶住。粗车另外四个台阶，直径、长度均留余量2mm 车床4热 调质处理220240H

56、BS 1265.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程 工序号 工种 工序内容 加工简图设备5钳修研两端中心孔 6车双顶尖装夹半精车三个台阶。螺纹大径车到24-0.1-0.2,其余两个台阶直径上留余量0.5mm，切槽三个，倒角三个 车床7车调头，双顶尖装夹，半精车余下的五个台阶。44及52台阶车到图样规定的尺寸。螺纹大径车到24-0.1-0.2，其余两台阶直径上留余量0.5mm，切槽三个，倒角四个。车床8车双顶尖装夹，车一端螺纹M241.56g。调头，双顶尖装夹，车另一端螺纹M241.56g 车床1275.2 5.2 传动轴加工工艺过程传动轴加工工艺过程 工序号 工种 工序内容 加工

57、简图设备9钳划两个键槽及一个止动垫圈槽加工线10铣铣两个健槽及一个止动垫圈槽。键槽深度比图样规定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量 铣床11钳修研两端中心孔 12磨磨外圆Q，M，并用砂轮端面靠磨台肩H，I。调头，磨外圆N,P，靠磨台肩G 磨床13检检验 1285.3 5.3 圆柱齿轮加工工艺过程圆柱齿轮加工工艺过程1295.3 5.3 圆柱齿轮加工工艺过程圆柱齿轮加工工艺过程圆柱齿轮零件简图圆柱齿轮零件简图1305.3 5.3 圆柱齿轮加工工艺过程圆柱齿轮加工工艺过程工序号工序号工种工种工序内容工序内容加加 工工 简简 图图设备设备1下料锯床2锻造锻造毛坯锻造毛坯3热处理正火正火4车粗车：车

58、大端粗车：车大端面见平，车大面见平，车大外圆和镗孔，外圆和镗孔，直径均留余量直径均留余量2mm,2mm,调头，车调头，车小端面，控制小端面，控制总长为总长为56mm56mm，车台阶端面车台阶端面, ,使使小外圆长小外圆长34mm,34mm,车小外圆直径车小外圆直径留余量留余量2mm2mm。车床5热处理调质处理保证调质处理保证220-240HBS220-240HBS131工序号工序号工种工种工序内容工序内容加加 工工 简简 图图设备设备6车精车：车小端面精车：车小端面1mm，车台阶端，车台阶端面使小外圆长面使小外圆长34.3mm，车小外圆，车小外圆95到图纸规定尺寸，倒外角到图纸规定尺寸，倒外角1.345，倒倒内角内角2.3 45；调头，镗内孔调头，镗内孔75+0.030到到74.7+0.030 车大外圆车大外圆13200.10到