《机械制造技术》全套教学课件

机械制造技术

第1章

机械加工基础第2章

机械制造工艺的基本概念第3章

工件的装夹第4章

机械加工精度第5章

机加工表面质量第6章

机械加工工艺规程的制定第7章

工艺尺寸链的概念及计算第8章

加工成本分析全套可编辑PPT课件

机械制造技术第一章机械加工基础主要内容§1-1切削与刀具§1-2切削机床与切削工艺§1-3常用表面加工方案选择第一章机械加工基础一、切削运动与切削参数二、切削刀具三、切削过程及控制四、材料的切削加工性第一节切削与刀具切削加工:使用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)，在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数(尺寸、形状、位置)和表面质量的加工方法。切削加工的重要性:切削加工能获得较高的精度和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有十分重要的地位。一、切削运动与切削参数

钳工：工人手持工具对夹紧在钳工工作台虎钳上的工件进行切削加工的方法。机械加工:工人操纵机床来完成切削加工。一、切削运动与切削参数1.切削运动分类钳工的基本操作：辅助性操作即划线，它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作。切削性操作有錾削、锯削、锉削、攻螺纹、套螺纹、钻孔(扩孔、铰孔)、刮削和研磨等多种操作。装配性操作即装配，将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程。维修性操作即维修，对在役机械、设备进行维修、检查、修理的操作。一、切削运动与切削参数钳工的特点：复杂、细微、工艺要求较高工具简单，加工多样灵活、操作方便，适应面广加工和维修中特殊、不可取代劳动强度大、生产效率低、对工人技术水平要求较高。一、切削运动与切削参数零件表面的分类：基本表面：外圆面、内圆面（孔）、平面成形面：螺纹、齿轮的齿形、各种沟槽一、切削运动与切削参数切削刃相对于工件的运动过程,就是表面形成过程。有两个要素，一是切削刃,二是切削运动。不同的切削运动的组合,即可形成各种工件表面。2.切削加工过程中的工件表面一、切削运动与切削参数车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面。待加工表面

工件上待切除的表面。已加工表面

工件上已加工好的表面。过渡表面

工件上切削刃正在切削的表面。一、切削运动与切削参数一、切削运动与切削参数3.切削运动的组成切削运动切削加工中刀具和工件之间的相对运动即切削运(cuttingmotions)。切削运动可以是旋转运动或直线运动，也可以是连续的或间歇的主运动进给运动一、切削运动与切削参数一、切削运动与切削参数主运动：使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具接近工件而实现切削的运动。在切削运动中，主运动(primarymotion)速度最高、耗功最大。主运动只有一个。一、切削运动与切削参数进给运动：由机床或人力提供的保证切削连续进行的刀具与工件之间的运动，它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑。进给运动可由刀具完成如（车削），也可由工件完成(如铣削)。可以是间歇的（如刨削）,也可以是连续的（如车削）。进给运动可以是1个或多个163一、切削运动与切削参数4.切削用量切削用量三要素：切削速度进给量背吃刀量一、切削运动与切削参数切削层参数一、切削运动与切削参数①切削速度单位时间内刀具和工件在主运动方向上的相对位移。主运动为旋转运动（车削、钻削、镗削、铣削和磨削加工），vc为最大线速度：

vc=πdn/1000主运动为往复直线运动（刨削、插削），vc为平均速度，

vc=2Lnr/1000一、切削运动与切削参数②进给量指刀具和工件在进给运动方向上相对位移。单齿刀具主运动是回转运动时：进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r；当主运动是直线运动时：进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/str或mm/单行程；一、切削运动与切削参数②进给量多齿刀具每齿进给量fz，单位为mm/z或mm/齿。进给量f的关系:f=zfz

进给速度:vf=fn=zfzn一、切削运动与切削参数③背吃刀量在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。车削的背吃刀量:工件上待加工表面与已加工表面之间的垂直距离

ap＝(dw-dm)/2切削层的尺寸和形状，通常在切削层尺寸平面中测量。切削层是指切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作(如车削时工件转一圈，车刀主切削刃移动一段距离)所切除的工件材料层。

一、切削运动与切削参数④切削层参数A.切削层公称横截面积AD在给定瞬间，切削层的实际断面面积，单位为mm2。

一、切削运动与切削参数B.切削层公称宽度bD指在沿主切削刃测量的切削层尺寸，反映了切削刃参加切削的工作长度，单位为mm。

一、切削运动与切削参数C.切削层公称厚度hD指切削层公称横截面积与其公称宽度之比，单位为mm。

一、切削运动与切削参数1.刀具的组成二、切削刀具二、切削刀具

分为工作部分(切削部分)和非工作部分(夹持部分)

二、切削刀具

三面：切削部分组成：三面两刃一尖二、切削刀具前刀面

切屑流过的表面主后刀面

与工件过渡表面相对的表面副后刀面

与工件已加工表面相对的表面

两刃：二、切削刀具主切削刃

前刀面与主后刀面的交线副切削刃

前刀面与副后刀面的交线刀尖

主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃

一尖：二、切削刀具二、切削刀具2.刀具角度参考系定义和规定刀具角度的各基准坐标面。静止参考系工作参考系刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，确定刀具切削部分几何形状的重要参数(1)刀具静止参考系二、切削刀具在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参考系。该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。静止参考系中最常用的是正交平面参考系。二、切削刀具正交平面参考系基面

过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面通常平行于车刀的安装面（底面）切削平面

过切削刃选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面正交平面

通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面假定工作平面

过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面二、切削刀具二、切削刀具(2)刀具标注角度主偏角Kr

在基面中测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角副偏角Kr'

在基面中测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角

基面测量二、切削刀具前角γO

正交平面中测量的前刀面与基面之间的夹角

后角α0

正交平面中测量的后刀面与切削平面之间的夹角正交平面测量二、切削刀具刃倾角λs

主切削刃与基面之间的夹角切削平面测量说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。二、切削刀具Kr和Kr'刀刃强度表面粗糙度背向力Fp残留面积高度散热条件刀具寿命工件易变形二、切削刀具(3)刀具角度选择工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值。副偏角大小取决于表面粗糙度（5°〜15°)，粗加工时取大值，精加工取小值。kr1Kr’kr2FpFf二、切削刀具二、切削刀具二、切削刀具γO刀刃锋利切屑变形切削力和切削功率刀刃和刀尖强度散热体积刀具寿命二、切削刀具工件材料塑性大、强度和硬度低或刀具材料韧性好（高速钢）或精加工时，应取较大前角加工脆性材料或刀具材料韧性差（硬质合金）或粗加工时应取较小的前角。γo1Prγo2二、切削刀具αO后刀面与工件的摩擦后刀面的磨损率粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；工件材料越软、塑性越大，后角越大；工艺系统刚度较差时，适当减小后角；二、切削刀具加工一般钢料和铸铁无冲击时：粗车λs=0°〜-5°精车λs

=0°〜+5°有冲击时：

λs

=-5°〜-15°特别大时：

λs

=-30°〜-45°二、切削刀具切削加工高强度钢、冷硬钢时：

λs＝－30°〜－45°。刀尖安装高低对工作前、后角的影响刀杆安装偏斜对工作主、副偏角的影响二、切削刀具(4)刀具工作角度二、切削刀具3.刀具结构二、切削刀具整体式车刀切削部分与夹持部分材料相同，对贵重的刀具材料消耗较大。多用高速钢制造。二、切削刀具焊接式车刀（硬质合金）将硬质合金刀片用紫铜、黄铜等焊接在开有刀槽的刀杆上。结构简单、紧凑，抗振性能好，制造方便，使用灵活。但刀片经过高温焊接和刃磨易产生内应力和裂纹，使切削性能下降，对提高生产效率不利。二、切削刀具机夹重磨式车刀（硬质合金）刀片和刀杆是两个可拆开的独立元件，工作时靠夹紧元件把它们紧固在一起。避免焊接引起的缺陷，提高了刀具耐用度；刀杆可重复使用利用率较高。但结构复杂、不能完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。二、切削刀具机夹可转位式车刀将压制有一定几何参数的多边形刀片，用机械夹固的方法装夹在标准的刀体上。不需刃磨，刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削性能、硬度和抗弯强度。减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间，提高了生产效率。可使用涂层刀片，提高刀具耐用度。4.刀具材料二、切削刀具较高的硬度和耐磨性刀具材料应具备性能足够的强度和韧性较高的耐热性和化学稳定性良好的工艺性二、切削刀具工具钢

碳素工具钢、合金工具钢、高速钢硬质合金

钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金、钨钛钽（铌）类硬质合金新型刀具材料

涂层刀具、陶瓷刀具、金刚石、立方氮化硼等常用刀具材料基本性能二、切削刀具(1)碳素工具钢和合金工具钢碳素工具钢（carbontoolsteel）：含碳量较高的优质钢(含碳量为0.7%～1.2%，如T10A等)，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差。合金工具钢（alloytoolsteel）：在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素而形成的。(如9SiCr等)，可适当减少热处理变形和提高耐热性。由于这两种刀具材料的耐热性较低，常用来制造一些切削速度不高的手工工具，如锉刀、锯条、铰刀、丝锥、板牙等，较少用于制造其它刀具。

二、切削刀具二、切削刀具(2)高速钢高速钢（highspeedsteel）是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金钢。热处理后硬度可达62～66HRC,抗弯强度约3.3GPa，有较高的热稳定性、耐磨性、耐热性。切削温度在500～650°C时仍能进行切削。适合于制造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、插齿刀、剃齿刀、螺纹刀具和拉刀。二、切削刀具二、切削刀具二、切削刀具硬质合金（carbides）是由高硬度和高熔点的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。硬质合金刀具常温硬度为89～93HRA，化学稳定性好，热稳定性好，耐磨性好，耐热性达800～1000°C。硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高5～10倍。强度、韧度均较高速钢低，工艺性也不如高速钢。常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等的刀柄(刀体)上使用。(3)硬质合金二、切削刀具二、切削刀具通过气相沉积或其它技术方法，在韧牲较好的刀具基体上，涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的涂层(coated)材料有TiC、TiN、Al203及其复合材料等,涂层厚度随刀具材料不同而异。目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。(4)涂层刀具材料二、切削刀具二、切削刀具二、切削刀具(5)陶瓷刀具材料二、切削刀具以氧化铝或以氮化硅为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。其优点是硬度高，耐磨性、耐高温性能好，有良好的化学稳定性和抗氧化性，与金属的亲合力小、抗粘结和抗扩散能力强；其缺点是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以使用范围受到限制；可用于高强钢、冷硬铸铁等难加工材料半精加工和精加工。二、切削刀具美国绿叶（Greenleaf）陶瓷刀具二、切削刀具（6）金刚石刀具二、切削刀具分为天然金刚石和聚晶金刚石（人造金刚石）由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达65～70HRC的材料。也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、压缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝铜及其合金材料以及复合难加工材料的精加工或超精加工。缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。二、切削刀具（7）立方氮化硼二、切削刀具一种人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高温、高压下加入催化剂转化而成。有很高的硬度及耐磨性，热稳定性好，化学惰性大，与铁系金属在1000℃时不易起化学反应，导热性好，摩擦系数低。可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工材料的加工。二、切削刀具1.切屑的形成过程及切屑类型(1)切屑的形成过程切削金属形成切屑的过程是一个类似于金属材料受挤压作用，产生塑性变形进而产生剪切滑移的变形过程。三、切削过程及控制切屑厚度hch与切削层的厚度hD之比称为厚度变形系数ξh=hch/hD

一般ξh大于1变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。外形特征：它的内表面是光滑的，外表面是毛茸茸的。形成条件：用大前角的刀具、较高的切削速度和较小的进给量、切削塑性材料优点：切削过程平稳，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。缺点：切屑连续不断，不太安全或可能擦伤已加工表面，因此要采取断屑措施。三、切削过程及控制(2)切屑类型三、切削过程及控制外形特征：切屑接触面有裂纹，外表面是锯齿形。形成条件：采用较低的切削速度和较大的进给量，刀具前角较小,粗加工中等硬度的钢材料特点：切削力波动较大，工件表面较粗糙外形特征：不规则的碎块状屑片形成条件：切削铸铁和黄铜等脆性材料时，无塑性变形突然崩落特点：切削热和切削力都集中在主切削刃和刀尖附近，刀具易崩刃、刀尖易磨损，并容易产生振动，影响表面质量。

三、切削过程及控制积屑瘤(thebuilt-upedge)又称刀瘤，在一定速度范围下，切削塑性金属材料形成带状切屑时,常在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘结一些工件材料,形成的一块硬度很高的楔块。三、切削过程及控制2.积屑瘤三、切削过程及控制粗加工利用：保护刀头、增大前角精加工

避免：影响精度、引起振动、磨损刀具

积屑瘤对切削的影响采用低速或高速切削，由于切削速度是通过切削温度影响积屑瘤的，以切削45钢为例，在低速vc＜3m/min和较高速度vc≥60m/min范围内，摩擦系数都较小，故不易形成积屑瘤；采用高润滑性的切削液，使摩擦和粘结减少；适当减少进给量、增大刀具前角、减小切削变形；适当的热处理来提高工件材料的硬度、降低塑性、减小加工硬化倾向。抑制或消除积屑瘤的措施：三、切削过程及控制切削力的来源金属切削过程中克服被加工材料的弹、塑性变形抗力刀具与工件之间摩擦阻力刀具与切屑之间摩擦阻力三、切削过程及控制3.切削力三、切削过程及控制切削力Fz(Fc)

主运动方向的分力力最大(80%～90%)消耗功率最多(90%)计算切削功率、选电机、校核主轴、设计部件、计算刀具强度等进给力Fx(Ff)

进给方向的分力占总功的1%～5%设计、校核进给机构、计算进给功率等总切削力分解背向力Fy(Fp)

垂直于工作平面的分力不做功使工件变形、振动，影响精度。加工精度分析、计算刚度、分析振动三、切削过程及控制用于核算加工成本和计算能量消耗，并在设计机床时根据它来选择机床主电动机功率主运动消耗的切削功率Pm＝Fcvc×10-3

（kW）机床电机功率PE=Pm／ηmηm—机床传动效率，0.75～0.85

切削功率三、切削过程及控制4.切削热和切削温度三、切削过程及控制热源切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源；切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量；工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。传播途径

切屑传出的热约为50%～86%；工件传出的热约为40%～10%；刀具传出的热约为9%～3%；周围介质传出的热约为1%。切削热三、切削过程及控制工件材料强度、硬度越高，产生热越多导热系数越小，切削温度越高切削脆性材料，切削热较少切削用量

切削速度影响最大背吃刀量影响最小影响切削温度因素刀具角度

前角γo↑→塑性变形和摩擦↓→切削温度↓。但前角不能太大，否则切削温度反而上升。主偏角κr↑→切削刃工作接触长度↓，切削宽度bD↓，散热条件变差，故切削温度↑。切削液

切削液润滑降低摩擦系数，从而降低切削温度5.切削液冷却作用润滑作用清洗作用三、切削过程及控制作用水溶液乳化液切削油分类6.刀具磨损和刀具寿命三、切削过程及控制刀具磨损形式刀具磨损过程初期磨损阶段（Ⅰ）正常磨损阶段（Ⅱ）急剧磨损阶段（Ⅲ）换刀重磨：刀具正常磨损阶段后期、急剧磨损阶段之前硬质合金车刀主后刀面磨损量VB与切削时间之间的关系(磨损曲线)三、切削过程及控制刀具耐用度和刀具寿命一把刃磨好的刀从投入使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间。三、切削过程及控制刀具从开始投入使用到完全报废的总切削时间7.切削用量的选择总体原则充分发挥刀具和机床的性能保证加工质量高生产率、低成本三、切削过程及控制具体原则粗加工：首先选取尽可能大的被吃刀量；其次根据机床动力和刚性限制条件或加工表面粗糙度的要求，选取尽可能大的进给量；最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定切削速度。精加工：主要考虑加工质量，常选用较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度，只有在受到刀具等工艺条件限制不宜采用高速切削时才选用较低的切削速度。三、切削过程及控制三、切削过程及控制三、切削过程及控制三、切削过程及控制三、切削过程及控制指对某种材料进行切削加工的难易程度。材料切削加工性的评定指标相对加工性Kv=υ60/(υ60)j刀具寿命为60min时所允许的切削速度，用υ60表示以σb=0.735GPa的45钢的υ60为基准（υ60)j。其它工件材料的υ60与(υ60)j的比值即为相对加工性Kv。当Kv＞1时，该材料比45钢容易切削，例如有色金属Kv＞3；当Kv＜1时，该材料比45钢难切削，例如高锰钢、钛合金Kv≤0.65，均属难加工材料。四、材料的切削加工性常用材料的相对加工性Kv分为8级四、材料的切削加工性低碳钢(<0.25%)：性软而韧，切削加工性较差；中碳钢(0.3%～0.6%)：综合性能较好，切削加工性较好；高碳钢（0.6%～0.8%）：切削加工性次于中碳钢；（>0.8%）：性硬而脆,切削加工性不好；合金结构钢的切削加工性一般低于含碳量相近的碳素结构钢;与具有相同基体组织的碳素钢相比，切削加工性好;硬度较低，且导热性好，故具有良好的切削加工性。常用材料的切削加工性：四、材料的切削加工性一、机床的分类与型号二、车床与车削工艺三、铣床与铣削工艺四、钻扩铰镗工艺五、刨插拉削加工六、磨削加工七、精密加工方法八、螺纹加工九、齿轮齿形加工第二节切削机床与切削工艺按加工性质分车床(C)钻床(Z)镗床(T)磨床(M)齿轮机床(Y)螺纹机床(S)铣床(X)刨插床(B)拉床(L)特种加工机床(D)锯床(G)其它机床(Q)一、机床的分类与型号

1.机床的分类按机床通用性程度分按机床工作精度分通用机床专门化机床专用机床普通机床精密机床高精度机床一、机床的分类与型号

2.金属切削机床的型号GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定，我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。①有“()”的代号或数字，当无内容时，不表示，若有内容，则不带扩号；②有“○”符号者，为大写的汉语拼音字母；③有“△”符号者，为阿拉伯数字；④有“△”“○”符号者，为大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有之。一、机床的分类与型号

一、机床的分类与型号

(1)机床的类别代号通用特性代号读音通用特性代号读音高精度G高彷型F仿精密M密轻型Q轻自动Z自加重型

C重半自动B半数显X显数控K控柔性加工单元R柔加工中心

(自动换刀)H换高速S速我国的机床分为11大类，即车床(C)、钻床(Z)、镗床(T)、磨床(1M、2M、3M)、齿轮加工机床(Y)、螺纹加工机床(S)、铣床(X)、刨插床(B)、拉床(L)、锯床(G)和其它机床(Q)(2)机床的通用特性代号为了区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音字母区分。例如，CA6140型普通车床型号中的“A”，可理解为：CA6140型普通车床在结构上区别于C6140型普通车床。一、机床的分类与型号

(3)结构特征代号(4)机床的组别、系别代号用两位阿拉伯数字表示，前者表示组，后者表示系。每类机床划分为若干个组，每个组又划分为若干个系。在同一类机床中，凡主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组。凡在同一组机床中，若其主参数相同、主要结构及布局型式相同的机床，即为同一系（5）机床的主参数,设计顺序号和第二参数机床主参数:代表机床规格的大小,在机床型号中,用数字给出主参数的折算数值(1/10或1/100)设计顺序号:当无法用一个主参数表示时,则在型号中用设计顺序号表示.第二参数:一般是主轴数,最大跨距,最大工作长度,工作台工作面长度等,它也用折算值表示.一、机床的分类与型号

（6）机床的重大改进顺序号当机床性能和结构布局有重大改进时,在原机床型号尾部,加重大改进顺序号A,B,C....等。（7）其他特性代号用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示。主要用以反映各类机床的特性，如对数控机床，可反映不同的数控系统；对于一般机床可反映同一型号机床的变型等。一、机床的分类与型号

（8）企业代号生产单位为机床厂时,由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号,或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。举例：类别代号（车床类）结构特性代号组别代号（落地及卧式车床组）组别代号（落地及卧式车床组）主参数代号（最大工件回转直径400mm）

C

A

6

1

40一、机床的分类与型号

工件旋转为主运动车刀直线或曲线移动为进给运动二、车床与车削工艺

1.车刀结构：整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀

形式：直头、弯头、尖头、圆弧、右偏刀和左偏刀

用途：外圆、端面、螺纹、镗孔、切断和成形车刀

二、车床与车削工艺

二、车床与车削工艺

(1)卧式车床二、车床与车削工艺

2.车床主轴箱：内装主轴和主轴变速机构。主轴为空心结构。进给箱：内装进给运动的变速机构，动力由主轴分出。光杠：车削除螺纹以外的表面。丝杠：只用于车削螺纹，光杠丝杠不能同时使用。溜板箱：与大拖板连在一起。大拖板：与溜板箱连接，带动车刀沿床身导轨作纵向移动。中滑板：沿大拖板上面的导轨作横向移动。转盘：在水平面内转任意角度。小滑板：通过转盘可任意方向移动。方刀架:夹持车刀，可同时安装四把车刀。尾座：安装顶尖可用来支承工件二、车床与车削工艺

二、车床与车削工艺

二、车床与车削工艺

(2)立式车床（单柱式和双柱式）(3)转塔车床

二、车床与车削工艺

(1)三爪自定心卡盘自行对中(对中精度约为0.05～0.15mm)适宜快速夹持截面为圆形、正三边形、正六边形的工件。二、车床与车削工艺

3.车床附件二、车床与车削工艺

(2)四爪单动卡盘四个卡爪独立移动，可以安装形状不规则的工件及偏心孔。夹紧力比三爪卡盘大，所以也用来安装较重的圆形截面工件二、车床与车削工艺

(3)双顶尖安装工件二、车床与车削工艺

(4)中心架二、车床与车削工艺

(5)跟刀架二、车床与车削工艺

(6)花盘—弯板装夹要求外圆、孔的轴线与安装基面垂直，或端面与安装面平行的工件需要在另一边加平衡铁，以减少旋转时的振动。安装盘套类零件,利用前后顶尖安装二、车床与车削工艺

(7)心轴4.车削的基本工艺二、车床与车削工艺

粗车切去大部分余量尺寸公差IT13～IT11，表面粗糙度Ra值50～12.5μm。半精车

提高精度和减小表面粗糙度，可作为中等精度外圆的终加工尺寸公差IT10～IT9，表面粗糙度Ra值6.3～3.2μm。精车

保证工件所要求的精度和表面粗糙度尺寸公差IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm。精细车

用于技术要求高的、韧性大的有色金属零件的加工。尺寸公差I0.4～0.1μm。二、车床与车削工艺

5.车削加工应用二、车床与车削工艺

二、车床与车削工艺

车锥面二、车床与车削工艺

宽刀法特点：利用主切削刃横向车出圆锥面，切削刃的长度要略长于圆锥母线长度优点：方便迅速，能加工任意角度的内、外圆锥。缺点：只能加工圆锥面，需系统刚性高适用：适用于批量生产。小拖板旋转法特点：小拖板转过半锥角，转动小拖板手柄沿斜向进给，转盘可转动任意角度优点：操作简单方便，能保证一定精度，能加工各种锥度的内、外圆锥面，应用广泛。缺点：不能车太长圆锥。小拖板手动进给使粗糙度数值大。适用：在单件或小批生产中用得较多。二、车床与车削工艺

二、车床与车削工艺

尾座偏移法特点：尾座带动顶尖横向偏移距离S，使得工件回转轴线与主轴轴线成半锥角优点：能切削较长圆锥面，能自动走刀，表面粗糙度值小，缺点：只能加工小锥度圆锥，也不能加工内锥面。适用：与普通车削外圆相同靠模法特点：滑块沿着靠模滑动，带动车刀的运动平行于靠模板运动优点：加工进给平稳，表面质量好，生产效率高，可以加工的长圆锥。缺点：需专门设计靠模适用：大批量生产二、车床与车削工艺

6.车削的工艺特点(1)易于保证相互位置精度对于轴、套筒、盘类等零件，可以在一次安装中加工出不同直径的外圆面、孔及端面，即可保证同轴度以及端面与轴线的垂直度。(2)生产成本低车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较方便。(3)应用范围广车削除了经常用于车外圆、端面、孔、切槽和切断等加工外，还用来车螺纹、锥面和成形表面。加工的材料范围较广，可车削黑色金属、有色金属和某些非金属材料，特别是适合于有色金属零件的精加工。二、车床与车削工艺

铣刀旋转为主运动用于加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽以及成形表面

三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

1.铣刀三、铣床与铣削工艺

(1)带孔铣刀:多用于卧式铣床三、铣床与铣削工艺

(2)带柄铣刀：多用于立式铣床，有时亦可用于卧式铣床2.铣床卧式或立式升降台铣床：单件小批生产中加工中小型工件；龙门铣床：加工大型工件或同时加工多个中小型工件，生产率较高，多应用于成批大量生产。三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

(1)卧式铣床主轴：空心轴，带动铣刀或刀轴旋转纵向工作台：可以在转台的导轨上作纵向移动，以带动安装在台面上的工件作纵向进给转台：能将纵向工作台在水平面内扳转一个角度，可用来区别万能卧铣与普通卧铣横向工作台：带动纵向工作台一起作横向进给升降台：可使工作台上下移动，或带动纵向工作台一起作垂直进给三、铣床与铣削工艺

(2)立式铣床三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

(3)龙门铣床三、铣床与铣削工艺

3.铣床附件平口钳回转台分度盘工件安装:附件、专用夹具、组合夹具三、铣床与铣削工艺

4.铣削的基本工艺端铣法和周铣法三、铣床与铣削工艺

三、铣床与铣削工艺

逆铣顺铣

周铣法三、铣床与铣削工艺

切削厚度从0至最大，刀易磨损，影响已加工表面质量。切削力有挑起工件的趋势，工件装夹要求紧固逆铣顺铣缺点优点当工件表面有硬皮时，对刀齿没有直接影响克服进给力做功，进给速度比较平稳切削厚度从最大到0，刀磨损少，已加工表面质量高，刀具耐用度高切削力紧压工件，加工比较平稳如果工件表面有硬皮，易打刀，铣刀很易磨损。进给力做正功，进给速度时快时慢，影响加工质量三、铣床与铣削工艺

逆铣顺铣端铣的加工质量比周铣好端铣的生产率比周铣高周铣的适应性好于端铣周铣法与端铣法的比较：三、铣床与铣削工艺

5.铣削加工应用铣平面三、铣床与铣削工艺

铣斜面三、铣床与铣削工艺

铣沟槽三、铣床与铣削工艺

铣齿轮三、铣床与铣削工艺

(1)生产率高。(2)铣刀刀齿散热条件好。(3)铣削过程不平稳。(4)铣刀的结构较复杂，成本高，所以一般适用于成批、大量生产。铣平面的尺寸公差等级一般可达IT9～7级，表面粗糙度Ra值为6.3～1.6μm。6.铣削加工的工艺特点三、铣床与铣削工艺

四、钻扩铰镗工艺

可在钻床、车床、镗床、铣床上加工除车床上钻孔外，钻头旋转为主运动1.钻孔四、钻扩铰镗工艺

(1)钻床四、钻扩铰镗工艺

(2)钻孔用的刀具麻花钻大多用高速钢制成。用于孔的粗加工，IT11级以下；表面粗糙度Ra25μm-6.3μm。(3)钻孔用的附件四、钻扩铰镗工艺

四、钻扩铰镗工艺

(4)钻孔的工艺特点易引偏排屑困难切削温度高，刀具磨损快四、钻扩铰镗工艺

(5)提高孔的加工精度的措施仔细刃磨钻头,使两个切削刃的长度相等磨出顶角90～100°的短钻头用钻模导向四、钻扩铰镗工艺

方式与钻相同精度IT10—IT9级；表面粗糙度6.3—3.2μm扩孔直径范围为10～80mm2.扩孔扩孔钻特点：刀齿数（3～4个）和棱边比麻花钻多，故导向性好，切削平稳切削余量小（一般为孔径的1/8左右），刀体强度和刚性较好没有横刃，改善了切削条件切削效率和加工质量比钻高很多四、钻扩铰镗工艺

四、钻扩铰镗工艺

3.铰孔方式与扩相同精度IT9—IT6级；表面粗糙度1.6—0.4μm扩孔直径范围为10～80mm

a)手用铰b)机用铰刀L1—工作部分；L2—切削部分；L3—修光部分；L4—柄部铰刀特点：刀齿数多（6～12个），制造精度高；具有修光部分，可以用来校准孔径、修光孔壁刀体强度和刚性较好（容屑槽浅，芯部直径大）；故导向性好，切削平稳铰孔的余量小（粗铰为0.15～0.35mm，精铰为0.05～0.15mm），切削力较小；铰孔时的切削速度较低（vc=1.5～10m/min），产生的切削热较少铰孔加工质量更好四、钻扩铰镗工艺

第五节刨削、插削、拉削和镗削加工直径较大的孔(D>φ80)、内成形面、孔内环槽等可在镗床、车床、钻床、铣床上镗孔4.镗削第五节刨削、插削、拉削和镗削(1)镗床镗床分为卧式镗床、坐标镗床、立式镗床等。第五节刨削、插削、拉削和镗削(2)镗刀：单刃镗刀和浮动式镗刀a）通孔单刃镗刀b）盲孔单刃镗刀c）浮动镗刀第五节刨削、插削、拉削和镗削(3)镗孔的基本工艺第五节刨削、插削、拉削和镗削(4)镗孔的工艺特点一把镗刀可以加工尺寸不同的孔，而且容易保证相互位置精度生产率低，要求较高的操作技术尺寸公差IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm；精细镗精度可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。钻头、扩孔钻、铰刀都是标准刀具，而镗刀则可按照要求研磨中等尺寸以下较精密的孔，单件小批乃至大批大量生产，采用钻—扩—铰这种典型加工方案进行加工非常方便，大孔则需要用镗孔钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，而不易保证孔与孔之间的尺寸精度及位置精度。为此，可以利用钻模进行加工，或者采用镗孔。四、钻扩铰镗工艺

1.刨削主运动：牛头刨床的刀具往复直线运动，龙门刨床的工件随工作台作往复直线运动进给运动：牛头刨床的工作台带动工件作间歇性运动，刨刀作间歇的进给运动尺寸公差等级一般可达IT9～IT8级，表面粗糙度Ra值为6.3～1.6μm,刨削的直线度较高,可达0.04～0.08mm/m。五、刨插拉削工艺

五、刨插拉削工艺

(1)刨床包括牛头刨床(shaper、龙门刨床(planer)和插床(verticalshaper)五、刨插拉削工艺

刀架上的转盘可扳转一定角度使刀架斜向进给。刀座上装有抬刀板，返程时刨刀抬起以减少摩擦。刨刀截面比车刀大。刨刀刀杆做成弯头为避免扎刀。(2)刨刀平面刨刀用来刨平面；偏刀用来刨垂直面或斜面；角度偏刀用来刨燕尾槽和角度；弯切刀用来刨T形槽及侧面槽；切刀及割槽刀用来切断工件或刨沟槽五、刨插拉削工艺

五、刨插拉削工艺

(3)工件安装方法平口钳、压板螺栓、专用夹具安装(4)刨削加工应用五、刨插拉削工艺

(5)刨削加工特点适应性较好费用低生产率较低加工质量较低尺寸公差等级一般可达IT9～IT8级，表面粗糙度Ra值为6.3～1.6μm,刨削的直线度较高,可达0.04～0.08mm/m。五、刨插拉削工艺

插键槽五、刨插拉削工艺

2.插削立式牛头刨床可加工多边形孔适于加工盲孔或有障碍台阶的内表面。3.拉削主运动是刀具直线运动无进给运动,进给靠拉刀的每齿升高来实现可看作高低顺序排列的多把刨刀进行刨削可加工孔和平面五、刨插拉削工艺

(1)拉床五、刨插拉削工艺

五、刨插拉削工艺

(2)拉刀及拉削运动拉刀以切削速度vc作主运动，进给运动是由后一个刀齿高出前一个刀齿（齿升量af）来完成的，从而能在一次行程中一层一层地从工件上切去多余的金属层，获得所要求的表面。五、刨插拉削工艺

拉削加工的各种表面

当拉削面积较大时，为减小拉削力，也可采用渐进式拉刀进行加工。(3)拉削特点生产率高。拉刀同时工作的刀齿多，而且一次行程能够完成粗、精加工。拉刀耐用度高。拉削速度低，每齿切削厚度很小，切削力小，切削热也少。加工精度高。拉削的尺寸公差等级一般可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.8～0.4μm。拉床只有一个主运动（直线运动），结构简单，操作方便。加工范围广。拉削可以加工圆形及其它形状复杂的通孔、平面及其它没有障碍的外表面，但不能加工台阶孔、不通孔和薄壁孔。拉刀成本高，刃磨复杂，除标准化和规格化的零件外，在单件小批生产中很少应用。五、刨插拉削工艺

主运动砂轮旋转可达很高的加工精度和低的表面粗糙度能加工硬材料、非金属材料六、磨削加工

1.磨具砂轮、油石、磨头、砂瓦、砂布、砂纸、砂带、研磨膏等。砂轮的特性包括磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸。六、磨削加工

(1)磨料：起切削作用的颗粒棕刚玉、白刚玉：加工塑性材料黑碳化硅、绿碳化硅：加工脆性材料六、磨削加工

(2)粒度：颗粒的大小国标规定了粒度号和微粉两种粒度号粗磨用粗磨料，粒度号较小，微粉号大。精磨用细磨粒，粒度号较大，微粉号小。每一英寸筛网长度上的网眼数目如60#，120#颗粒中尺寸最大颗粒的直径表示如W45，W60六、磨削加工

(3)硬度:磨料脱落的难易程度国标中对磨具硬度规定了16个级别：D，E，F(超软)；G，H，J(软)；K，L(中软)；M，N(中)；P，Q，R(中硬)；S，T(硬)；Y(超硬)。普通磨削常用G～N级硬度的砂轮。工件材料较硬时，选用较软的砂轮；工件与砂轮接触面积大，工件的导热性差时，选用较软的砂轮；精磨或成形磨削，选用较硬的砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮。六、磨削加工

(4)结合剂:保持形状和强度的介质陶瓷结合剂(V)：外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等；树脂结合剂(B)：切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮；橡胶结合剂(R)：无心磨削导轮、抛光砂轮；金属结合剂(M)：金刚石砂轮等。六、磨削加工

(5)组织:磨料、结合剂和气孔三者间的体积比例关系以磨粒率(磨粒占磨具体积的百分率)表示磨具的组织号。国标中规定了15个组织号：0，1，2，…，13，14。0号组织最紧密，磨粒率最高；14号组织最疏松，磨粒率最低。普通磨削常用4～7号组织的砂轮。组织号越大，磨粒所占体积越小，表明砂轮越疏松。这样，气孔就越多，砂轮不易被切屑堵塞，同时可把冷却液或空气带入磨削区，使散热条件改善。六、磨削加工

(6)形状尺寸及代号：不同的应用场合六、磨削加工

砂轮的标记P400×40×127WA60平行砂轮外径×厚度×孔径磨料粒度L5V35硬度组织号结合剂最高工作线速度(m/s)六、磨削加工

油石及其标记SC200×40×25GCW63长方油石长度×宽度×高度磨料微粉粒度H6V硬度组织号结合剂六、磨削加工

2.磨床普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床、螺纹磨床、齿轮磨床、各种专用磨床六、磨削加工

1床身2头架3内圆磨头4砂轮架5尾座7转台8横向进给手轮9工作台外圆磨床六、磨削加工

无心外圆磨床六、磨削加工

内圆磨床六、磨削加工

平面磨床六、磨削加工

磨削过程可分为以下三个阶段：切削作用、刻划作用、滑擦作用砂轮上比较凸出的和比较锋利的磨粒起切削作用砂轮上凸出高度较小或较钝的磨粒起刻划作用砂轮上磨钝的或比较凹下的磨粒只与工件表面产生滑擦，起摩擦抛光作用磨削过程实际上是无数磨粒对工件表面进行错综复杂的切削、刻划、滑擦三种作用的综合过程。3.磨削的基本工艺六、磨削加工

(1)外圆面的磨削

a）纵磨法b）横磨法c）混合磨法d）深磨法4.磨削加工应用六、磨削加工

纵磨法散热条件较好；加工精度和表面质量较高；一个砂轮可加工不同长度的工件；生产率较低。适用于单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。横磨法生产率高；散热条件差，易产生热变形和烧伤现象背向力大，工件易产生弯曲变形。磨痕明显，工件表面粗糙度较大。用于大批大量生产中磨削刚性较好、长度较短的外圆以及两端都有台阶的轴颈。六、磨削加工

混合磨法先用横磨法将工件表面分段进行粗磨，相邻两段间有5～10mm的搭接，工件上留有0.01～0.03mm的余量，然后用纵磨法进行精磨。此法综合了横磨法和纵磨法的优点。深磨法用较小的纵向进给量一次走刀完成砂轮前端修磨成锥形或阶梯形，砂轮的最大外圆面起精磨和修光作用，锥形或其余阶梯面起粗磨或半精磨作用。生产率约比纵磨法高一倍，但修整砂轮较复杂，只适用于大批量生产并允许砂轮越出加工面两端较大距离的工件。六、磨削加工

(2)无心外圆磨削工件放在两个砂轮之间，下方用托板托住，不用顶尖两个砂轮中，较小的是导轮；另一个是磨削轮。导轮轴线相对于工件轴线倾斜一个角度α(10°～50°)，以使工件一方面旋转作圆周进给，另一方面作轴向进给运动为使工件与导轮保持线接触，将导轮母线修整成双曲线形。优点：生产率高，工件尺寸稳定，无需夹具，操作要求低；缺点：圆周上不许有键槽或小平面，不能保证内、外圆的同轴度要求，机床的调整较费时。适用于成批、大量生产光滑的销、轴类零件六、磨削加工

六、磨削加工

(3)孔的磨削尺寸公差等级为IT8～IT6，表面粗糙度Ra值为1.6～0.4μm；磨孔可以在内圆磨床或万能外圆磨床上进行；可磨淬硬孔；能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高孔轴线的直线度；同一个砂轮，可以磨削不同直径的孔；生产率比铰孔低，比拉孔更低。六、磨削加工

(4)平面的磨削:周磨和端磨尺寸公差等级IT6～IT5级，表面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。六、磨削加工

精度高、表面粗糙度值小砂轮有自锐作用磨削温度高磨削的背向力大可加工高硬度材料应用越来越广泛5.磨削加工特点六、磨削加工

精整加工：在精加工之后从工件上切除很薄的材料层提高工件精度和减小表面粗糙度值的加工方法，如研磨和珩磨等。光整加工：不切除或从工件表面切除极薄材料层减小工件表面粗糙度值的加工方法，如超级光磨和抛光等。七、精密加工方法

微量切削和研磨剂化学作用。可提高尺寸精度、形状精度和降低表面粗糙度。研磨余量不超过0.01～0.03mm。尺寸公差IT5或更高的等级，表面粗糙度Ra值为0.1～0.008μm。可加工外圆面、孔、平面等。用于精密零件、光学仪器、电子元件的最终加工。1.研磨七、精密加工方法

手工研磨外圆机械研磨示意图a)研磨示意图b)分隔盘在车床上研磨套类零件孔的方法七、精密加工方法

可改善尺寸精度、形状精度和粗糙度尺寸公差IT6～IT5，表面粗糙度Ra值0.2～0.025μm切削轨迹成均匀而不重复的交叉网纹。在专用的机床上进行，也可在立式钻床上进行。生产率高。可加工淬硬孔，深径比可达10以上，不宜加工韧性大的有色金属件。用于大批量生产发动机的气缸、液压装置的油缸筒及各种炮筒等。2.珩磨孔七、精密加工方法

细粒度的油石压力恒定轻压于工件表面余量很小(约0.005～0.02mm)表面粗糙度值Ra为0.1～0.008μm可改善粗糙度但不能提高尺寸精度及形状精度生产率很高可加工精密零件的小粗糙度表面能加工外圆面、圆锥面、孔、平面及球面等3.超级光磨（超精研）七、精密加工方法

七、精密加工方法

4.抛光颗粒加添加剂配制成抛光剂；软性材料叠制成抛光轮高速旋转；加工方法简单，成本低；易于实现曲面抛光；抛光仅能获得光亮的表面，不能提高精度和粗糙度；用于表面装饰及金属件电镀前的准备工序；抛光除可加工外圆面、孔、平面和成形面等。七、精密加工方法

对工件表面质量的改善程度：抛光仅能提高工件表面的光亮程度，而不能改善工件表面粗糙度；超级光磨仅能减小工件的表面粗糙度，而不能提高其尺寸和形状精度；研磨和珩磨则不但可以减小工件表面的粗糙度，也可以在一定程度上提高其尺寸和形状精度。应用范围：研磨、超级光磨和抛光可以用来加工多种表面,而珩磨则主要用于孔的加工。所用工具和设备：抛光最简单,研磨和超级光磨稍复杂,而珩磨则较为复杂。生产效率：抛光和超级光磨最高，珩磨次之，研磨最低。七、精密加工方法

技术要求：尺寸精度、形位精度和表面质量、螺纹表面的粗糙度和硬度紧固螺纹和无传动精度要求的传动螺纹：要求中径和顶径（外螺纹的大径，内螺纹的小径）的精度。有传动精度要求或用于读数的螺纹：要求中径和顶径的精度外，还要求螺距和牙型角的精度。常用的加工螺纹方法包括攻螺纹、套螺纹、车螺纹、铣螺纹、磨螺纹、滚压螺纹八、螺纹加工

1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹(tapping)(攻丝)：用丝锥加工内螺纹；套螺纹(chasing)(套丝或套扣)：用板牙加工外螺纹；主要用来加工精度要求低、直径较小的三角螺纹。常用于加工M16以下的普通螺纹，最大一般不超过M50。单件和小批生产：由钳工在虎钳上进行，或在车床或钻床上进行；大批量生产：攻螺纹常在攻丝机上进行。八、螺纹加工

八、螺纹加工

八、螺纹加工

工件每转一转，车刀在进给方向上移动一个导程的距离在各类卧式车床或专门的螺纹车床上加工加工未淬硬材料的内、外螺纹加工质量取决于工人的技术水平和机床、刀具本身精度生产率低，用于单件小批量生产车螺纹的最高精度可达4～6级，表面粗糙度Ra值为3.2～0.8μm2.车螺纹八、螺纹加工

单齿螺纹车刀：结构简单，适应性广，可加工各种形状、尺寸及精度的未淬硬工件的内、外螺纹，但生产率低，适用于单件小批生产。单齿螺纹车刀八、螺纹加工

车螺纹八、螺纹加工

螺纹梳刀：实际上是多齿成形车刀。一次走刀就能加工出全部螺纹，效率高，适用于大批生产细牙螺纹。一般螺纹梳刀加工精度不高，不能加工精密螺纹。螺纹梳刀的类型a)平体b)棱体c)圆体八、螺纹加工

3.铣螺纹比车螺纹生产率高，但螺纹精度低，用于成批大量生产中在专门的螺纹铣床上进行盘形铣刀铣刀对工件的倾斜角等于螺纹升角适合加工大螺距的长螺纹加工精度较低，通常作为粗加工梳型铣刀

工件转1.25转，便能切出全部螺纹生产率高，螺距精度9～8级适合成批加工一般精度并且长度短而螺距不大的三角形螺纹旋风铣刀

特殊刀盘上装多把硬质合金刀头生产效率高，比盘形铣刀高2～8倍加工长度大不淬硬的外螺纹，或大直径的内螺纹，或无退刀槽、有长键槽和平面的螺纹件。八、螺纹加工

盘形铣刀铣齿轮梳形铣刀铣齿轮旋风铣刀铣齿轮八、螺纹加工

4.磨螺纹螺纹磨床上用于淬硬螺纹的精加工磨前需车、铣粗加工；可直接磨出小尺寸精密螺纹单片砂轮磨削工件每转一转，沿轴向移动一个导程机床调整和砂轮修整比较方便，背向力小，工件散热好，加工精度高多线砂轮磨削

工件缓慢旋转、横向进给大生产率高，精度低，砂轮修整复杂适用于成批生产牙形简单、精度较低、刚性好的短螺纹。八、螺纹加工

单片砂轮磨螺纹多线砂轮磨螺纹八、螺纹加工

5.滚压螺纹压力下的无切屑加工方法相比切削螺纹提高了螺纹的强度纤维组织是连续的，从而提高了剪切强度滚压表面强化及粗糙度值降低，从而提高螺纹疲劳强度比切削螺纹的生产率高。八、螺纹加工

搓螺纹

滚螺纹滚螺纹的生产率低于搓螺纹，但滚螺纹后可以精磨而搓螺纹后不能，所以滚螺纹精度高搓螺纹可加工直径3～24mm、螺纹长度小于120mm滚压螺纹适用于直径3～80mm、螺纹长度小于120mm的双头螺栓、螺钉、锥形螺纹、蜗杆、丝锥等的加工。八、螺纹加工

6.螺纹加工方法选择考虑的因素主要有工件形状、螺纹牙型、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以及生产类型等八、螺纹加工

九、齿轮齿形加工

轮廓曲线：渐开线、摆线和圆弧线型，其中渐开线齿轮：加工、安装方便，强度高、传动平稳，应用最广泛。常见机械传动齿轮精度等级国家标准GB10095-88“渐开线齿轮精度”规定，齿轮及齿轮副分为12个精度等级，精度由高至低依次为1、2、……12级。九、齿轮齿形加工

齿形加工方法九、齿轮齿形加工

1.铣齿成型法加工，使用分度盘分度在普通铣床上加工m≤8时，用盘状铣刀；m>8时，用指状铣刀铣直齿圆柱齿轮示意图九、齿轮齿形加工

(1)不连续加工，生产率低(2)刀具结构简单，使用普通铣床，成本较低(3)同一模数的齿轮按齿数划分成若干组，同一组只用一个刀号的铣刀加工。各号铣刀加工范围内的齿轮除最小齿数的外，其它齿数齿轮只能获得近似的齿形，产生齿形误差，所以精度较低铣齿可以加工直齿、斜齿、人字齿圆柱齿轮、齿条、锥齿轮及涡轮等适用于单件小批生产或维修工作中加工精度不高的低速齿轮。铣齿的加工精度为9级或9级以下，齿面粗糙度值Ra为6.3～3.2μm。九、齿轮齿形加工

2.滚齿利用齿轮滚刀在滚齿机上展成法加工齿轮刀具和工件的运动相当于一对螺旋齿轮的啮合九、齿轮齿形加工

a)、b)滚齿原理c)包络线d）滚刀滚齿原理九、齿轮齿形加工

滚齿的切削运动主运动：滚刀的旋转运动。分齿运动：滚刀与齿坯之间强制保持一对螺旋齿轮啮合运动关系的运动。分齿运动由滚齿机的传动系统来实现，齿坯的分度是连续的。垂直进给运动：为切出整个齿宽，滚刀需要沿工件的轴向作进给移动，即为垂直进给运动。九、齿轮齿形加工

滚齿工艺特点及应用(1)滚刀的通用性好一把滚刀可以加工与其模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。(2)齿形精度及分度精度高。(3)生产率高滚齿的整个切削过程是连续的。(4)设备和刀具费用高滚齿机为专用齿轮加工机床，其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造、刃磨要困难。滚齿应用范围较广，可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。九、齿轮齿形加工

3、插齿3.插齿用插齿刀在插齿机上展成法加工齿形刀具和工件的运动相当于一对圆柱齿轮传动九、齿轮齿形加工

插齿切削运动主运动：插齿刀上下往复直线运动。向下为切削行程，向上返回行程是空行程。分齿运动：插齿刀和齿坯之间被强制的啮合运动，也称为展成运动。保持一对传动齿轮的速比关系，即：nw/n0=z0/zw径向进给运动：即插齿刀逐渐向工件中心移动的运动，以切出全齿高。当进给到要求的深度时，径向运动停止，分齿运动继续进行，直到加工完成。让刀运动：为了避免插齿刀在返回行程中，刀齿的后刀面与工件的齿面发生摩擦，插齿刀返回时，齿坯沿径向让开一段距离；当切削行程开始前，齿坯恢复原位，这种运动即为让刀运动。九、齿轮齿形加工

插齿工艺特点及应用(1)插齿和滚齿的精度相当，且都比铣齿高。(2)插齿和滚齿选择刀具时只要求刀具的模数和压力角与被切齿轮一致，与齿数无关（最少齿数z≥17）。(3)插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。插齿多用于加工滚齿难以加工的内齿轮、多联齿轮、带台阶齿轮、扇形齿轮、齿条及人字齿轮、端面齿盘等，但不能加工蜗轮。九、齿轮齿形加工

4.剃齿利用一对交错轴斜齿轮啮合原理在剃齿机上“自由啮合”的展成加工方法剃齿刀与剃齿原理a)剃齿刀b)剃齿原理九、齿轮齿形加工

剃齿特点及应用剃齿主要用来对调质和淬火前的直、斜齿圆柱齿轮进行精加工，剃齿的精度取决于剃齿刀的精度。剃齿精度可达7～6级，齿面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。剃齿生产率高，一般2～4min钟便可加工好一个齿轮。剃齿机结构简单，操作方便，也可把铣床等设备改装成剃齿机使用。剃齿刀制造较困难，剃齿不便于加工双联或多联齿轮的小齿轮等，使剃齿的应用受到一定限制。剃齿通常用于大批大量生产中的齿轮齿形精加工，在汽车、拖拉机及机床制造等行业中应用很广泛。九、齿轮齿形加工

5.珩齿用珩磨轮代替剃齿刀，原理和方法与剃齿相同。珩磨轮是将颗粒材料浇铸或热压在钢制轮坯上的斜齿轮珩磨轮九、齿轮齿形加工

珩齿适用于消除淬火后的氧化皮和轻微磕碰而产生的齿面毛刺与压痕，可有效地降低表面粗糙度和齿轮噪音，对齿形精度改善不大。珩齿后的表面粗糙度值Ra为0.4～0.2μm。因珩齿余量很小，约为0.01mm～0.02mm,且多为一次切除，生产率很高，一般珩磨一个齿轮只需1min左右。珩齿应用九、齿轮齿形加工

(1)成形法磨齿原理与铣齿相同可在花键磨床或工具磨床上进行，设备费用较低。生产率较高，比展成磨齿高10倍。但砂轮修整较复杂，且也存在一定的误差。在磨齿过程中砂轮磨损不均以及机床的分度误差的影响，它的加工精度只能达到6级。6.磨齿九、齿轮齿形加工

(2)展成法磨齿用锥形砂轮或双碟形砂轮按照啮合关系磨齿生产率低，加工精度高，可达4级，表面粗糙度0.4～0.2μm。锥形砂轮磨齿双碟形砂轮磨齿九、齿轮齿形加工

7.齿轮齿形加工方案选择齿形加工方案及应用主要取决于齿轮精度、齿轮结构、热处理情况、生产批量及工厂的具体生产条件九、齿轮齿形加工

一、外圆面的加工二、孔的加工三、平面的加工四、成型面的加工第三节常见表面加工方案选择选择的基本原则:在保证加工质量的前提下，使生产成本较低。1.首先选定它的最终加工方法，然后再逐一选定各前道工序的加工方法。2.加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要求相适应。3.加工方法与被加工材料的性质相适应。4.加工方法与生产类型相适应。5.加工方法与本厂条件相适应。第三节常见表面加工方案选择尺寸精度：外圆面直径和长度的尺寸精度；形状精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等，位置精度：平行度、垂直度、同轴度、径向圆跳动等；表面质量：主要是指表面粗糙度，也包括有些零件要求的表面层硬度、残余应力大小、方向和金相组织等。1.外圆的技术要求一、外圆面的加工

2.外圆加工方案的选择一、外圆面的加工

1.孔的技术要求尺寸精度：孔径和长度的尺寸精度。形状精度：孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度。位置精度：孔与孔或孔与外圆面的同轴度，孔与孔或孔与其它表面之间的尺寸精度、平行度、垂直度等。表面质量：表面粗糙度、表层加工硬化和表层物理力学性能要求等。二、孔的加工

2.孔加工方案的选择二、孔的加工

1.平面的技术要求：平面本身无尺寸精度，但平面与平面或与其他表面间一般有尺寸精度和位置精度要求。几何形状精度，如平面度、直线度；各表面间的位置精度，如平行度、垂直度等；表面质量，如表面粗糙度、表面加工硬化、残余应力及金相组织等。三、平面的加工

2.平面加工方案的选择三、平面的加工

技术要求：尺寸精度、形位精度、表面质量及其表面形状。加工方法：车削、铣削、刨削、拉削和磨削等。成型法用与工件轮廓相符合刀具直接加工机床简单，操作简便刀具制造和刃磨复杂，成本较高不宜加工刚性差而面较宽的工件成型铣、成型车、成型刨、成型磨等轨迹法

用靠模、仿形、数控等方式控制刀具与工件之间特定的相对运动刀具简单，可加工成形面范围较大机床运动和结构较复杂，成本也高四、成型面的加工

机械制造工艺学第二章机械制造工艺的基本概念主要内容§2-1工艺过程的组成§2-2生产纲领与生产类型§2-3基准的概念及其分类§2-4误差与加工误差不等式第二章机械制造工艺的基本概念生产过程：在制造机器时将原材料转变为成品的全过程。⑴原材料和成品的运输与保管；⑵生产技术准备工作；⑶毛坯的制造；⑷零件加工；⑸产品的装配、调试、检验、油漆和包装等。包括：如生产工具的准备、磨刀、设备维修等锻压、铸造、焊接等机械加工、热处理和表面处理等第一节工艺过程的组成工艺过程：生产过程中直接改变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、相对位置（装配）和性质（热处理）使其成为成品或半成品的过程。以文件的形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。工艺过程可分为：铸造工艺过程锻造工艺过程机械加工工艺过程热处理工艺过程装配工艺过程……等等第一节工艺过程的组成

一个零件的工艺过程可以有多种不同的加工方法和设备。为保证被加工零件的精度和生产效率，便于工艺过程的执行和生产组织管理，通常把机械加工工艺过程划分为不同层次的单元。组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。机械加工工艺过程是由一系列工序组成的，毛坯依次通过这些工序而变为成品。根据时间和空间的不同工序又由工步、走刀、安装和工位组成。第一节工艺过程的组成一个或一组工人，在一个工作地（一台加工设备），对同一个或同时几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为工序。工序的四个要素：工作地、工人、工件、连续作业生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。1.工序第一节工艺过程的组成一个工人在一台车床上完成车外圆、端面、螺纹、切断；一组工人刮研一台机床的导轨；一组工人对一批零件去毛刺；在车床上加工一批阶梯轴，分两种情况来加工：(1)单件小批量时，对每一根轴连续进行粗车和精车外圆；(2)大批量生产时，先对整批轴进行粗车外圆，然后再依次精车外圆。举例第一节工艺过程的组成如下图所示，不同生产类型阶梯轴的工艺过程，如方法1、方法2所示。阶梯轴加工第一节工艺过程的组成方法1（单件小批生产的工艺过程）：序号工序名称工序内容设备1车

车一端外圆与端面、打中心孔并倒角，径向尺寸至

26mm；掉头车另一端外圆及端面并倒角，径向尺寸至

18mm，轴向尺寸至32mm，轴向总长至61mm车床2铣铣键槽、去毛刺铣床第一节工艺过程的组成方法2（大批量生产的工艺过程）：序号工序名称工序内容设备1铣铣端面、打中心孔，轴向尺寸至61mm铣端面打中心孔机床，夹具SJ-18022车1车大端外圆并倒角，径向尺寸至

26mmCA61403车2车小端外圆并倒角，径向尺寸至

18mm，轴向尺寸至32mmCA6140（另一台）4铣铣键槽X61325钳去毛刺钳工台第一节工艺过程的组成在加工表面、加工工具不变的条件下所连续完成的那一部分工序，称为工步。2.工步一个工序含有一个或几个工步。工步是划分工序的单元，加工表面、加工工具和连续加工3个要素中有一个发生变化就是另一个工步。第一节工艺过程的组成为提高生产率，常常将几个工步合并，称为复合工步。采用几把刀或一把复合刀同时加工一个表面，可算一个工步对于在一次安装中连续加工的若干相同工步，可写成一个工步。第一节工艺过程的组成在一个工步中，切削工具从被加工表面上每切去一层金属所进行的工作叫作走刀（行程）；一个工步又可分为几次走刀进行；走刀是构成工艺过程的最小单元。3.走刀第二节工艺过程的组成工件在机床或夹具中每定位和夹紧一次，称为一次安装。一道工序中，工件在加工位置上至少要安装一次，但有的工件也可能会安装几次，注意：在一道工序内，工件可能安装数次，安装次数越多，装夹误差越大。4.安装第一节工艺过程的组成一联轴器，其中工序30内容：在车床上加工出外圆、ϕ30孔和三个端面。第一节工艺过程的组成工

序安

装工

步工序内容设备10铸造20时效30一1三爪卡盘夹

50外圆车端面C车床2车外圆保证尺寸

1003钻

30至尺寸

284扩

30孔至

305倒角二6调头、三爪卡盘夹

100外圆车另一端面A7车端面B8倒角联轴器加工工艺过程（中批生产）

第一节工艺过程的组成一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的某一个位置称为工位。工位Ⅰ—装卸工件工位Ⅱ—钻孔工位Ⅲ—扩孔工位Ⅳ—铰孔5.工位第一节工艺过程的组成工序与工步、走刀、安装及工位之间的关系图第一节工艺过程的组成生产纲领：零件在计划期内应生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领是指包括备品和废品在内的年产量，可按下式计算：N零——零件的生产纲领（件/年）N——产品的生产纲领（台/年）n——每台产品中含该零件的数量（件/台）α——零件备品率β——零件废品率生产类型：指企业生产专业化程度的分类第三节生产纲领与生产类型根据生产纲领和产品的大小，可分为：单件小批量生产每一产品只做一个或数个，且一年中重复次数较少，一个工作地要进行多品种和多工序的作业。