机加工及其工艺培训教材

1、机加工及及其工艺培训训教材本文编者者 俞俞群华 九牧研研发部前言部门现有有设计中中，不仅仅在打样样过程中中经常会会有一些些加工工工艺性的的问题，也也有很多多归档转转产的零零件存在在加工困困难的情情况，不不仅影响响开发进进度和量量产，也也影响结结构件的的质量。“一次做做好，次次次做对对”，所以以当收到到外观工工程师发发来的外外观效果果图时，各各工程师师需要对对产品首首先进行行模具成成型及后后加工的的工艺分分析，以以避免产产品先天天不良。 编写写该教材材的目的的，就是是为了方方便工程程师在结结构设计计时清楚楚一些常常用的、基本的的、关键键的加工工工艺知知识，更更好地保保证工程程师设计计出的零零件有

2、较较好的加加工工艺艺性，统统一结构构要素，减减少不必必要的开开模，加加快加工工进度，降降低加工工成本，提提高产品品质量。本来机机械加工工工艺知知识是机机械行业业，特别别是我司司五金研研发部设设计、制制造、管管理人员员所必备备的知识识。为熟悉和和解决加加工工艺艺问题的的方法，掌掌握加工工工艺方方面的基基本理论论和基本本知识，了了解机械械加工方方面的发发展，结结合我司司现场的的工艺设设备重点点介绍车车削、钻钻削、铣铣削加工工工艺过过程的主主要问题题。由于时间间和实际际经验有有限，培培训资料料中错误误在所难难免，恳恳请大家家批评指指正，希希望经过过一定时时间的实实践检验验，经过过将来补补充、修修订、

3、完完善之后后，能够够成为一一部非常常实用的的培训教教程参考考书，对对我们的的设计工工作起到到很好的的指导作作用。考考虑培训训资料手手册的篇篇幅和实实用性，以以及我们们的设计计主要是是五金铸造类类零件设设计，因因此，本本培训资资料机加加工艺主主要以车车、钻、铣等为主。第一节 机械械加工工工艺规程程概述1.11基础知知识和术术语1.1.1工艺艺过程 改变变生产对对象的形形状、尺尺寸、相相对位置置和性质质等，使使其成为为成品或或半成品品的过程程。1.1.2工艺艺过程的的组成 由一一个或若若干个顺顺序排列列的工序序组成的的。工序是是工艺过过程的基基本组成成单位，也也是生产产组织和和计划的的基本单单元。

4、工工序又可可细划分分若干个个安装、工工位、工工步等，见见图1.1-11。它们们的含义义见表11.1-1。工艺过程工序工序工序安装安装工步工步工位工位工位工步工步工步工步工步工步工步工步工步图1.11-1 工艺过过程的组组成表1.11-1 工艺艺过程各各组成部部分的含含义名称含义工序一个或一一组工人人，在一一个工作作地对同同一个或或同时对对几个工工件所连连续完成成的那一一部分工工艺过程程安装工件经一一次装夹夹后所完完成的那那一部分分工序工位为完成一一定的工工序部分分，一次次装夹工工件后，工工件（或或装配单单元）与与夹具或或设备的的可动部部分一起起相对刀刀具或设设备的固固定部分分所占据据的每一一个

5、位置置所完成成的那一一部分工工序工步在加工表表面(或装配配时的连连接表面面)和加工工(或装配配)工具不不变的情情况下，所所连续完完成的那那一部分分工序走刀在一个工工步内当当加工表表面切削削佘量较较大, 需分几几次切削削时,则则每一次次切削称称为一次次走刀图1.22-1 圆盘盘零件1.22 组成成部分的的区别 1.2.1区分分工序的的主要依依据是工工作地（或或设备）是是否变动动和完成成的那一一部分工工艺内容容是否连连续。图图1.22-1所所示的圆圆盘零件件，单件件小批生生产时其其加工工工艺过程程如表11.2-1所示示；成批批生产时时其加工工工艺过过程如表表1.22-2所所示。表1.22-1 圆盘

6、盘零件单单件小批批机械加加工工艺艺过程工序号工序名称称工装工步工序内容容设备1车削(用三爪爪自定心心卡盘夹夹紧毛坯坯小端外外圆)车床1车大端面面2车大端外外圆至10003钻200孔4倒角（工件调调头，用用三爪卡卡盘夹紧紧毛坏大大端外圆圆）5车小端端端面，保保证尺寸寸35mmm6车小端外外圆至48，保保证尺寸寸20mmm7倒角2钻削（用夹具具装夹工工件）钻床1依次加工工三个8孔2在夹具中中修去孔孔口的锐锐边和毛毛刺表1.22-2 圆盘零零件成批批机械加加工工艺艺过程工序号工序名称称工装工步工序内容容设备1车削(用三爪爪自定心心卡盘夹夹紧毛坯坯小端外外圆)车床11车大端面面2车大端外外圆至1000

7、3钻200孔4倒角2车削（以大端端面涨胎胎心轴）车床21车小端端端面，保保证尺寸寸35mmm2车小端外外圆至48，保保证尺寸寸20mmm3倒角3钻削（钻床夹夹具）钻床1钻三个8孔4钳工1修孔口的的锐边和和毛刺由表1.2-11可知，该该零件的的机械加加工分车车削和钻钻削两道道工序。因为两两者的操操作工人人、机床床及加工工的连续续性均已已发生变变化。而而在车削削加工序序中，虽虽然含有有多个加加工表面面和多种种加工方方法（如如车、钻钻等），其其划分工工序的要要素未改改变，故故属同一一工序。而表11.2-2分为为四道工工序。虽虽然工序序1与工工序2同同为车削削，但考考虑质量量和效率率等方面面的因素素分

8、为两两台机器器加工，故故加工的的连续性性已变化化，因此此应为两两道工序序；同样样工序44修边口口锐边及及毛刺，因因为场地地和使用用设备均均发生变变化，因因此也应应作为另另一道工工序。由由此可见见工序不不仅是组组成工艺艺过程的的基本单单元，也也是制订订时间定定额，配配备工人人，安排排作业和和进行质质量检验验的基本本单元。1.2.2 工工步与走走刀 为为了便于于分析和和描述工工序的内内容,工工序还可可以进一一步划分分工步。一个工工序可以以包括几几个工步步，也可可以只有有一个工工步。如如表1.2-11中的工工序1。在安装装中进行行车大端端面、车车外圆、钻20孔孔、倒角角等加工工，由于于加工表表面和使

9、使用刀具具的不同同，即构构成四个个工步。 一一般来多多，构成成工步的的任一要要素（加加工表面面、刀具具及加工工连续性性）改变变后，即即成为另另一个工工步。但但下面指指出一些些的情况况应视为为一个工工步：(1)对对于那些些一次装装夹中连连续进行行的若干干相同的的工步应应视为一一个工步步。如图图1.22-1零零件上级级三个8孔钻钻削。可可以作为为一个工工步。钻钻3-8。(2)为为了提高高生产效效率，有有时用几几把刀具具同时加加工几个个表面，此此时也应应视为一一个工步步，图1.22-2 复合工工步称为复合合工步。如图11.2-2的加加工方案案。 在在一个工工步内，若若被加工工表面切切去的金金属层很很

10、厚，需需分几次次切削，则则每进行行一次切切削就是是一次走走刀。一一个工步步可以包包括一次次走刀或或几次走走刀。工位-装卸工工件 工工位-钻孔孔 工位位-扩孔孔 工位位-铰孔孔图1.22-3 多工位位加工1.2.3 安安装与工工位 工件在在加工前前，在机机床或夹夹具上先先占据一一正确位位置（定定位），然然后再夹夹紧的过过程称为为装夹。工件（或或装配单单元）经经一次装装夹后所所完成的的那一部部分工序序内容称称为安装装。在一一道工序序中可以以有一个个或多个个安装。表1.2-11中工序序1即有有两个安安装，而而工序22有一个个安装。工件加加工应尽尽量减少少装夹次次数，因因为多一一次装夹夹就多一一次装夹

11、夹误差，而而且增加加了辅助助时间。因此生生产中常常用各种种回转工工作台、回转夹夹具或移移动夹具具等，以以便在工工件一次次装夹后后，可使使其处于于不同的的位置加加工。为为完成一一定的工工序内容容，一次次装夹工工件后，工工件(或或装配单单元)与与夹具或或设备固固定部分分所占据据的每一一个位置置,称为为工位。 图图1.22-3所所示为一一种利用用回转工工作台在在一次装装夹后顺顺序完成成装卸工工件、钻钻孔、扩扩孔和铰铰孔四个个工位加加工的实实例。1.33 工艺艺规程及及其制订订1.3.1 工工艺规程程 规规定产品品或零件件制造工工艺过程程和操作作方法等等的工艺艺文件。1.3.2制定定工艺规规程的原原则

12、 保保证图样样上规定定的各项项技术要要求，有有较高的的生产效效率，技技术先进进,经济济效率高高，劳动动条件良良好。1.3.3 制制定工艺艺规程的的原始材材料 产品装装配图及及零件图图；产品品质量验验收标准准；产品品的生产产纲领及及生产类类型；原原材料及及毛坯的的生产水水平；现现场生产产条件(机床设设备与工工艺装备备、工人人技术水水平等)；国内内外有关关工艺、技术发发展状况况。1.3.4 制制定工艺艺规程的的程序 计算算生产纲纲领，确确定生产产类型；分析产产品装配配图，对对零件图图样进行行工艺审审查；确确定毛坯坯的种类类、形状状、尺寸寸及精度度；拟定定工艺路路线（划划分工艺艺过程的的组成、选择定

13、定位基准准、选择择零件表表面的加加工方法法、安排排加工顺顺序、选选择机床床设备等等）；进进行工序序设计（确确定各工工序加工工佘量、切削用用量、工工序尺寸寸及公差差，选择择工艺装装备，计计算时间间定额等等）；确确定工序序的技术术要求及及检验方方法，填填写工艺艺文件。1.44生产纲纲领和生生产类型型1.4.1生产产纲领 企业业在计划划期内企企业应当当生产的的产品产产量和进进度计划划。年生生产纲领领是包括括备品和和废品在在内的某某产品的的年产量量。零件件的生产产纲领按按下式计计算：nn（1+）式中 NN零件的的生产纲纲领（件年）； Q机机器产品品年产量量（台年）每台台产品中中该零件件的数量量（件台）

14、；备品品的百分分率；废品品的百分分率1.4.2生产产类型企企业（或或车间、工段、班组、工作地地）生产产专业化化程度的的分类。根据企企业生产产的产品品特征（即即产品属属于重型型、中型型或轻型型零件）、年生产产纲领、批量以以及投入入生产的的连续性性，一般般分为三三种生产产类型，即即单件生生产、成成批生产产和大量量生产。1.4.3 生生产批量量 一次投投入或产产出的同同一产品品（或零零件）的的数量。 生生产类型型与生产产纲领的的关系见见表1.4-11,各种种生产类类型的特特点见表表1.44-2。表1.44-1 生产类类型与生生产纲领领的关系系生产类型型某类零件件的年产产量（件件/年）产 品 类 型型

15、重型机械械中型机械械轻型机械械单件生产产5201000050000500000表1.44-2 生产产类型的的工艺特特点工艺特点点生产类型型单件小批批生产中批生产产大批大量量生产加工对象象经常变换换，很少少重复周期性变变换，重重复固定不变变零件的互互换性用修配法法，缺乏乏互换性性多数互换换，部分分修配全部互换换，高精精度偶件件采用分分组装配配毛坯情况况锻件自由由锻造，铸铸件木工工手工造造型，毛毛坯精度度低锻件部分分采用模模锻，铸铸件部分分用金属属模，毛毛坯精度度中等广泛采用用锻模，机机器造型型等高效效方法生生产毛坯坯，毛坯坯精度高高机床设备备及其布布置形式式通用机床床，机群群式布置置，也可可用数

16、控控机床部分通用用机床，部部分专用用机床，机机床按零零件类别别分工段段布置广泛采用用自动机机床，专专用机床床，按流流水线、自动线线排列设设备工件尺寸寸获得方方法试切法，划划线找正正定程调整整法，部部分试切切，找正正调整法自自动化加加工工艺装置置通用刀具具、量具具和夹具具，或组组合夹具具，找正正法装夹夹工件广泛采用用夹具，部部分靠找找正装夹夹工件，较较多采用用专用量量具和刀刀具高效专用用夹具，多多用专用用刀具，专专用量具具及自动动检测装装置对工人的的技术要要求高中等对调整工工人的技技术水平平要求高高，对操操作工人人技术水水平要求求低工艺文件件仅要工艺艺过程卡卡工艺过程程卡，关关键零件件的工序序卡

17、详细的工工艺文件件，工艺艺过程卡卡、工序序卡、调调整卡等等加工成本本较高中等低发展趋势势采用成组组工艺、数控机机床、加加工中心心及柔性性制造单单元采用成组组工艺、柔性制制造系统统或柔性性自动线线采用计算算机控制制的自动动化系统统、车间间或无人人工厂，实实现自适适应控制制第二节 零件件的工艺艺分析2.11 审查查零件图图样和产产品的装装配图制订工艺艺规程时时，通过过分析零零件图样样和部件件的装配配图，主主要是明明确被加加工零件件在产品品中的位位置与作作用，找找出该零零件上有有多少主主要加工工表面，找找出该零零件主要要的技术术要求和和加工中中的关键键的技术术问题，了了解各项项公差与与技术要要求制定

18、定的依据据，在编编制工艺艺过程中中,有针对对性的解解决这些些问题。具体内容容包括：(1)审审查零件件图的视视图、尺尺寸、公公差和技技术条件件等是否否完整。(2)审审查各项项技术要要求是否否合理。(3)审审查零件件材料及及热处理理选用是是否合适适。2.22 零件件的结构构工艺性性分析零件的结结构工艺艺性是指指所设计计的零件件在满足足使用要要求的前前提下，制制造的方方便性、可行性性和经济济性。即即零件的的结构应应方便于于加工时时工件的的装夹、对刀、测量，可可以提高高切削效效率等。结构工工艺性不不好会使使加工困困难，浪浪费材料料和工时时，有时时甚至无无法加工工。所以以应该对对零件的的结构进进行工艺艺

19、性审查查，如发发现零件件结构不不合理之之处应应与有关关设计人人员一起起分析，按按规定手手续对图图样进行行必要的的修改及及补充。表2.2-11所示为为便于加加工零件件结构示示例表2.22-1 零件机机械加工工工艺性性实例2.33 数控控加工对对零件结结构工艺艺性的影影响数控加工工的特点点是自动动化程度度高，加加工精度度高，对对加工对对象的适适应性强强，可以以与计算算机通讯讯（DNNC），实实现计算算机辅助助设计与与制造一一体化。因此数数控加工工对传统统的零件件结构工工艺性衡衡量标准准产生了了很大影影响，在在下列情情况下采采用数控控加工，其其工艺性性是好的的：(1)单单件小批批生产的的零件的的加工

20、，成成批生产产中的关关键工序序的加工工。(2)加加工精度度高，具具有形状状复杂的的曲线或或曲面的的零件加加工。(3)需需要多次次改型设设计的零零件的加加工。(4)需需要钻、镗、铰铰、攻丝丝及铣削削多个工工步加工工的工件件，如箱箱体零件件的加工工。(5)价价值高的的零件。(6)进进行精密密复制的的零件的的加工。(7)用用通用机机床加工工时，需需要复杂杂的专用用夹具或或需要很很长的调调整时间间的零件件的加工工。零件的外外形、内内腔最好好是采用用统一的的几何形形状和尺尺寸，这样可可以减少少换刀次次数，还有可可能应用用控制程程序或专专用程序序以缩短短程序长长度。例例如图22.3-1 aa)所示示，有的

21、的数控机机床有对对称加工工的功能能,编程程时对于于一些对对称零件件，例如如图2.3-11 b)所示的的零件，只只需编其其半边的的程序,这样可可以节省省许多编编程时间间。a) b) 图2.33-1 数控工工艺性实实例第三节 毛坯坯的选择3.11 选择择毛坯应应考虑的的因素3.1.1 零零件的力力学性能能要求 相同的的材料采采用不同同的毛坯坯制造方方法，其其力学性性能有所所不同。铸铁件件的强度度，离心心浇注，压压力浇注注，金属属型浇注注，砂型型浇注的的铸件依依次递减减；钢质质零件的的锻造毛毛坯，其其力学性性能高于于钢质捧捧料和铸铸钢件。3.1.2 零零件的结结构形状状与外廓廓尺寸 直径相相差不大大

22、的阶梯梯轴宜采采用捧料料，相差差较大时时宜采用用锻件。形状复复杂、力力学性能能要求不不高可采采用铸钢钢件。形形状复杂杂和薄壁壁的毛坯坯不宜采采用金属属型锻造造。尺寸寸较大毛毛坯，不不宜采用用模锻，压压铸和精精铸，多多采用砂砂型铸造造和自由由锻造。外形复复杂的小小零件宜宜采用精精密铸造造方法，以以避免机机械加工工。3.1.3 生生产纲领领和批量量 生产产纲领大大时宜采采用高精精度与高高生产率率的毛坯坯制造方方法，生生产纲领领小时，宜宜采用设设备投资资小的毛毛坯制造造方法。3.1.4 现现场生产产条件和和发展 应经过过技术经经济分析析和论证证。3.22 常用用的毛坯坯类型3.2.1冷冲冲件指各种种

23、不同型型号、不不同厚度度的金属属板形料料，根据据零件几几何形状状的具体体要求制制作相应应的模具具、模块块，用冲冲压机将将其冲制制成各种种类型的的零件毛毛坯，即即为冷冲冲件。3.2.2 铸件件 将熔熔融金属属浇入铸铸型，凝凝固后所所得到的的金属毛毛坯。适适用于形形状比较较复杂，所所用材料料又具备备可铸性性的零件件。铸件件的材料料可以是是铸铁、铸钢或或有色金金属。表表3.22-1 所示为为例铸件件与锻件件毛坯制制造方法法的工艺艺特点。3.2.3 锻件件金属属材料经经过锻造造变形而而得到的的毛坯。适用于于力学性性能要求求高，材材料（钢钢材）又又具有可可锻性，形形状比较较简单的的零件。生产批批量大时时

24、，可用用模锻代代替自由由锻。表表3.22-1 所示为为例铸件件与锻件件毛坯制制造方法法的工艺艺特点。表3.22-1铸铸件与锻锻件毛坯坯制造方方法的工工艺特点点3.2.4 型材材各种种热轧和和冷拉的的圆钢、板材、异型材材等，适适用于形形状简单单的、尺尺寸较小小的零件件。3.2.5 焊焊接件 是将各各种金属属零件用用焊接的的方法，而而得到的的结合件件。在单单件小批批生产中中，用焊焊接件制制作大件件毛坯，可可以缩短短生产周周期。第四节 定位位基准的的选择4.11 定位位基准种种类4.1.1 基基准 用用来确定定生产对对象上几几何要素素间的几几何关系系所依据据的那些些点、线线、面。4.1.2定位基基准

25、加工工中用来来使工件件在机床床或夹具具上定位位的所依依据的工工件上的的点、线线、面。按工件件上用作作定位的的表面状状况把定定位基准准分为:(1)粗粗基准和和精基准准在零件件加工的的第一道道工序，只只能用毛毛坯上未未经加工工的表面面作为定定位基准准，这种种定位基基准称为为粗基准准。粗基基准是用用工件上上未经加加工的表表面定位位。而利利用工件件上已加加工过的的表面作作为定位位基准面面，称为为精基准准。(2)辅辅助基准准零件设设计图中中某不要要求加工工的表面面，有时时为了工工件装夹夹的需要要，而专专门将其其加工作作为定位位用；或或者为了了定位需需要，加加工时有有意提高高了零件件设计精精度的表表面，这

26、这种表面面不是零零件上的的工作表表面，只只是由于于工艺需需要而加加工的基基准面，称称为辅助助基准或或工艺基基准。零件的加加工过程程是首先先用粗基基准定位位，加工工出精基基准表面面；然后后采用精精基准定定位，加加工零件件的其它它表面。在选择择定位基基准时，首首先考虑虑用那一一组精基基准定位位加工出出工件的的主要表表面，然然后确定定用怎样样的粗基基准定位位加工出出精基准准的表面面。4.22 粗基基准的选选择4.2.1粗基基准的选选择影响响一是影影响工件件上加工工表面与与不加工工表面的的相互位位置，二二是影响响加工余余量的分分配。4.2.2粗基准准的选择择原则(1)对对于同时时具有加加工表面面和不加

27、加工表面面的零件件，当必必须保证证其不加加工表面面与加工工表面的的相互位位置时，应应选择不不加工表表面为粗粗基准。如果零零件上有有多个不不加工表表面，应应选择其其中与加加工表面面相互位位置要求求高的表表面为粗粗基准。(2)对对于有较较多加工工表面的的工件，粗粗基准的的选择应应能合理理分配加加工余量量。合理理分配加加工余量量指：aa)若工工件必须须首先保保证某重重要表面面的余量量均匀，应应选择该该表面为为粗基准准。b)选择择毛坯上上余量最最小的表表面为粗粗基准，以以保证各各加工表表面都有有足够加加工余量量。(3)作作为粗基基准的表表面应尽尽量平整整，不应应有飞边边、浇口口、冒口口及其它它缺陷，这

28、这样可减减少定位位误差，并并使工件件夹紧可可靠。(4)为为保证重重要加工工面的余余量均匀匀，应选选择重要要加工面面为粗基基准。(5)应应避免重重复使用用粗基准准，在同同一尺寸寸方向上上粗基准准只准使使用一次次。因为为粗基准准是毛坯坯表面，定定位误差差大，两两次以同同一粗基基准装夹夹下加工工出的各各表面之之间会有有较大的的位置误误差。4.33精基准的的选择4.3.1精基准的的选择考考虑选择择精基准准主要应应从保证证工件的的位置精精度和装装夹方便便这两方方面来考考虑。4.3.2精基准准的选择择原则(1)基基准重合合原则应尽量量选择加加工表面面的设计计基准作作为定位位基准，这这一原则则称为基基准重合

29、合原则。(2)基基准统一一原则当零件件需要多多道工序序加工时时，应尽尽可能在在多数工工序中选选择同一一组精基基准定位位，称为为基准统统一原则则。(3)自自为基准准原则有时精精加工或或光整加加工工序序要求余余量小而而均匀，则则应以加加工表面面本身作作为定位位基准，称称为自为为基准原原则。如如拉孔、铰孔、研磨、无心磨磨等。(4)互互为基准准原则某个工工件上有有两个相相互位置置精度要要求很高高表面，采采用工件件上的这这两个表表面互相相作为定定位基准准，反复复加工另另一表面面，称为为互为基基准。(5)所所选精基基准应能能保证工工件定位位准确，装装夹方便便，夹具具结构简简单适用用。第五节 工艺路路线的选

30、选择5.11 工序序顺序的的确定5.1.1确定定工序顺顺序考虑虑精基准准的选择择在选定定零件各各表面加加工方法法和加工工时的定定位基准准之后，要要把对零零件的加加工分散散到各工工序中去去完成，确确定工艺艺路线中中各工序序的内容容和工序序的顺序序，这时时须考虑虑两个问问题：一一是加工工阶段的的划分，二二是机械械加工顺顺序的安安排。5.1.2划分加加工阶段段的原则则 将将工艺路路线划分分为几个个加工阶阶段，会会增加工工序数目目，从而而增加加加工成本本。因此此在工件件刚度高高，工艺艺路线不不划分阶阶段也能能够保证证加工精精度的情情况下，就就不应该该划分加加工阶段段，即在在一个工工序内连连续完成成某一

31、表表面的粗粗、半精精和精加加工工步步。例如如重型零零件的加加工中，为为减少工工件的运运输和装装夹，常常在一次次装夹中中完成某某些表面面的加工工。数控控加工中中因其设设备的刚刚度高、功率大大、精度度高，常常不划分分加工阶阶段，通通常加工工中心就就是在一一次装夹夹下完成成工件多多个表面面的粗加加工、半半精加工工和精加加工工步步，达到到零件的的设计尺尺寸要求求。5.1.3加工阶阶段的划划分在加加工较高高精度的的工件时时，如工工序数较较多，可可把工件件各表面面的粗加加工工序序集中起起来，安安排工序序顺序时时，首先先加工，称称为粗加加工阶段段；然后后集中进进行各表表面的半半精加工工工序，称称为半精精加工

32、阶阶段；最最后集中中完成各各表面的的精加工工工序，称称为精加加工阶段段。即把把工艺路路线分成成几个加加工阶段段，各加加工阶段段的作用用是：(1)粗粗加工阶阶段高高效率地地去除各各加工表表面上的的大部分分余量，并并为半精精加工提提供精度度准备和和表面粗粗糙度的的准备。粗加工工阶段所所能达到到的精度度较低，表表面粗糙糙度大，要要求粗加加工中能能够有高高的生产产率。(2)半半精加工工阶段目的是是消除主主要表面面上经粗粗加工后后留下的的加工误误差，使使其达到到一定的的精度，为为进一步步精加工工做准备备，同时时完成一一些次要要表面的的加工。(3)精精加工阶阶段该该阶段中中的加工工余量和和切削用用量都很很

33、小，其其主要任任务是保保证工件件的主要要表面的的尺寸、形状、位置精精度和表表面粗糙糙度。(4)光光整加工工阶段包括珩珩磨、超超精加工工、镜面面磨削等等光整加加工方法法，其加加工余量量极小，主主要目的的是进一一步提高高尺寸精精度和减减小表面面粗糙度度，一般般不能用用于纠正正位置误误差。5.1.4机械加加工顺序序的安排排机械加加工顺序序应该遵遵循下述述原则：(1)先先加工基基准面，后后加工其其他面；即先用用粗基准准定位加加工精基基准表面面，为其其他表面面的加工工提供可可靠的定定位基准准，然后后再用精精基准定定位加工工其他表表面。(2)先先加工平平面后加加工孔；箱体零零件一般般先以主主要孔为为粗基准

34、准加工平平面，再再以平面面为精基基准加工工孔系。(3)先先安排粗粗加工工工序，后后安排精精加工工工序。(4)先先加工主主要表面面，后加加工次要要表面；零件的的主要表表面是加加工精度度和表面面质量要要求高的的表面，它它的工序序较多，其其加工质质量对零零件质量量影响大大，因此此先加工工。5.22 工序序的组合合5.2.1工序的的组合在在一个工工序中安安排多个个工步，所以在在确定加加工顺序序后，还还要把工工步序列列进行适适当组合合，以形形成以工工序为单单位的工工艺过程程。在工工序的组组合中，主主要要考考虑以下下两个方方面。5.2.2确定定工序内内容确定定一个工工序所包包括的若若干工步步，需要要考虑这

35、这几个工工步是否否能在同同一机床床上加工工；是否否需要在在一次安安装中加加工，以以保证相相互位置置精度。几个工工步能在在同一机机床完成成是它们们能被组组合成一一个工序序的先决决条件。此外，零零件的一一组表面面在一次次安装中中加工，可可以保证证这些表表面间的的相互位位置精度度。所以以对于有有较高位位置精度度要求的的一组表表面，应应安排在在一个工工序内加加工。5.2.3工序的的集中与与分散如如何确定定零件工工艺过程程中的工工序数目目，就是是工序的的集中与与分散问问题。如如果一个个零件的的加工集集中在少少数工序序内完成成，每道道工序加加工内容容多，称称为工序序集中。反之，称称为工序序分散。工序集集中

36、使得得工艺路路线短，减减少了工工件的装装夹次数数，即可可提高生生产率，又又有利于于保证加加工表面面的位置置精度，降降低生产产成本。工序分分散便于于采用简简单的加加工设备备和工艺艺装备，加加工调整整容易，可可采用最最合理的的切削用用量，便便于划分分加工阶阶段。在在拟定工工艺路线线时，通通常单件件小批生生产多采采用工序序集中。5.33辅助工工序的安安排5.3.1辅助工工序包括括去毛刺刺、倒棱棱、清洗洗、防锈锈、检验验等工序序。其中中检验工工序是保保证产品品质量的的有效措措施之一一，检验验工序一一般可安安排在：关键工工序前后后；零件件从一个个车间转转到另一一个车间间加工前前后；粗粗加工阶阶段结束束后

37、；零零件全部部加工完完毕后。应该注注意的是是某一工工序后面面不再有有去毛刺刺工序时时，本工工序产生生的毛刺刺应由本本工序去去除。5.44 零件件表面加加工方法法的选择择5.4.1加工经经济精度度和加工工经济表表面粗糙糙度一种种加工方方法能够够保证的的加工精精度有一一个相当当大的范范围，但但如果要要求它保保证的加加工精度度过高，需需要采取取的一些些特殊的的工艺措措施，加加工成本本随之加加大。一一种加工工方法的的加工经经济精度度是指在在正常加加工条件件下（采采用符合合质量标标准的设设备、工工艺装备备和标准准技术等等级的工工人，不不延长加加工时间间）所能能保证的的加工精精度。各各种加工工方法达达到的

38、加加工经济济精度和和加工经经济表面面粗糙度度可查阅阅各种金金属切削削加工工工艺手册册。5.4.2典型表表面的加加工路线线机械零零件是由由一些简简单的几几何表面面如外圆圆柱、孔孔、平面面等组合合而成的的，因此此零件的的工艺路路线就是是这些表表面加工工路线的的恰当组组合，表表5.33-1、表5.3-2和表5.3-3分别是是外圆柱柱、孔、平面的的典型加加工路线线，供选选用时参参考。表5.33-1外圆圆柱面的的加工路路线序号加工方法法公差等级级粗糙度RRa值/m适用范围围粗车IT11113312.55500适用于淬淬火钢以以外的各各种金属属2粗车-半半精车IT8103.26.553粗车-半半精车-精车

39、IT780.81.664粗车-半半精车-精车-滚压(或抛光光)IT780.022500.25粗车-半半精车-磨削IT780.40.88主要用于于淬火钢钢，也可可以用于于未淬火火钢，不不宜加工工有色金金属6粗车-半半精车-粗磨-精磨IT670.10.447粗车-半半精车粗粗磨-精精磨-超超精加工工IT50.011200.18粗车-半半精车-精车-精细车车IT670.022500.4主要用于于精度高高的有色色金属加加工9粗车-半半精车-粗磨-精磨-超精磨磨IT50.000600.0225极高精度度的外圆圆加工10粗车-半半精车粗粗磨-精精磨-研研磨IT50.000600.1表5.33-2孔的的加工

40、路路线序号加工方法法公差等级级粗糙度RRa值/m适用范围围1钻IT1111312.55加工未淬淬火钢及及铸铁。也可用用于加工工有色金金属。孔孔径小于于15202钻-铰IT8101.66.333钻-粗铰铰-精铰IT780.81.664钻-扩IT100116.312.5加工未淬淬火钢及及铸铁。也可用用于加工工有色金金属。孔孔径大于于15205钻-扩-铰IT891.63.226钻-扩-粗铰-精铰IT70.81.667钻-扩-机铰-手铰IT670.20.448钻-扩-拉IT790.11.66大批大量量生产9粗镗(或或扩)IT111136.312.5除淬火钢钢外的各各种材料料10粗镗(粗粗扩)-半精镗镗

41、(精扩)-IT9101.63.2211粗镗(粗粗扩)-半精镗镗(精扩)-精镗(铰)IT780.81.6612粗镗(粗粗扩)-半精镗镗(精扩)-精镗-浮动镗镗刀镗孔孔IT670.40.8813粗镗(扩扩)-半精精镗-磨IT780.20.88主要用于于淬火钢钢，也可可用于未未淬火钢钢，不宜宜用于有有色金属属14粗镗(扩扩)-半精精镗-粗磨-精磨IT670.10.2215粗镗-半半精镗-精镗-精细镗镗IT670.0550.44主要用于于高精度度有色金金属加工工16粗镗-半半精镗-精镗-珩磨IT670.02250.22用于加工工精度很很高的孔孔17以研磨代代替上述述方法的的珩磨IT560.00060.

42、11表5.33-3平面的的加工路路线序号加工方法法公差等级级粗糙度RRa值/m适用范围围1粗车IT1111312.555.00端面2粗车-半半精车IT8103.26.333粗车-半半精车-精车IT780.81.664粗车-半半精车-磨削IT680.20.885粗刨(或或粗铣)IT111136.325一般不淬淬硬平面面(端铣表表面粗糙糙度Raa值较小小)6粗刨(或或粗铣)-精刨刨(或精铣铣)IT8101.66.337粗刨(或或粗铣)-精刨刨(或精铣铣)-刮研研IT670.10.88精度高的的不淬硬硬平面8以宽刃刨刨刀精刨刨代替上上述刮研研IT70.20.889粗刨(或或粗铣)-精刨刨(或精铣铣)

43、-磨削削IT70.20.88精度高的的淬硬平平面或不不淬硬平平面10粗刨(或或粗铣)-精刨刨(或精铣铣)-粗磨磨-精磨IT670.02250.4411粗铣-拉拉IT790.20.88大量生产产,较小平平面12粗铣-精精铣-磨削-研磨IT5以以上0.00060.11高精度平平面第六节机机床的选选择6.11机床的的选择6.1.1普通机机床的选选择考虑虑 要要考虑以以下几个个方面：(1)机机床的主主要规格格尺寸应应与工件件的外形形轮廓尺尺寸相适适应，即即小工件件应选小小型机床床加工，大大工件应应选大型型机床加加工，合合理使用用设备。(2)机机床的精精度应与与工序要要求的加加工精度度相适应应。(3)机

44、机床的生生产率应应与零件件的生产产类型相相适应。尽量利利用工厂厂现有的的机床设设备。6.1.2数控机机床的选选择选择择数控机机床作为为工序中中的加工工设备，称称为数控控加工。数控加加工方法法是根据据被加工工零件图图样和工工艺要求求，编制制成加工工程序，由由加工程程序控制制数控机机床并自自动加工工出工件件。数控控机床与与普通机机床相比比具有许许多优点点，它的的应用范范围还在在不断扩扩大。但但是数控控机床的的初始投投资费用用比较大大，在选选用数控控机床加加工时要要充分考考虑其经经济效益益。一般般来说，数数控机床床适用于于加工零零件较复复杂、精精度要求求高、产产品更新新快、生生产周期期要求短短的场合

45、合。6.22工艺装装备的选选择6.2.1工艺装装备指零零件的制制造过程程中的所所用各种种工具的的总称，包包括夹具具、刀具具、量具具和辅具具。6.2.2夹具的的选择所所用夹具具应与生生产类型型相适应应。单件件小批生生产时，应应优先选选择通用用夹具。如各种种通用卡卡盘、平平口虎钳钳、分度度头、回回转工作作台等。也可使使用组合合夹具。中批生生产可以以选用通通用夹具具、专用用夹具、可调夹夹具、组组合夹具具。大批批大量生生产应尽尽量使用用高产效效率的专专用夹具具，如气气动、液液动、电电动夹具具。此外外夹具的的精度应应能满足足加工精精度的要要求。6.2.3夹具、辅具的的选择一一般应优优先选用用标准刀刀具，

46、必必要时也也可选用用高效率率的复合合刀具和和专用刀刀具。所所用刀具具的类型型、规格格和精度度应能满满足加工工要求。机床辅辅具是用用以连结结刀具与与机床的的工具，如如刀柄、接杆、夹头等等。一般般要根据据刀具和和机床结结构选择择辅具，尽尽量选择择标准辅辅具。6.2.4量具的的选择单单件小批批生产应应选用通通用量具具，如游游标卡尺尺、千分分表等。大批大大量生产产时尽量量选用极极限量规规、高效效专用检检具。第七节钻钻削加工工7.11钻削历历史与发发展人类认识识和使用用钻头的的历史可可以上溯溯到史前前时代。燧人氏氏“钻木木取火”所所使用的的石钻，可可以看作作最原始始的钻头头。现代代工业加加工中广广泛使用

47、用的麻花花钻（俗俗称钻头头），是是一种形形状复杂杂的实工工件孔加加工刀具具，诞生生于一百百多年前前。现在在，全世世界每年年消耗的的各类钻钻头数以以亿计。据统计计，在美美国的汽汽车制造造业，机机械加工工中钻孔孔工序的的比重约约占500%；而而在飞机机制造业业，钻孔孔工序所所占的比比重则更更高。尽尽管钻头头的使用用如此广广泛，但但众所周周知，钻钻削加工工也是最最复杂的的机械加加工方法法之一。正因为为如此，人人们一直直致力于于钻头的的改进和和钻削过过程的研研究。7.22钻削工艺艺7.2.1钻削削用各种种钻头进进行钻孔孔、扩孔孔或锪孔孔的切削削加工。具体含含义如下下：(1)钻钻孔是用用麻花钻钻、扁钻钻

48、或中心心孔钻等等在实体体材料上上钻削通通孔或盲盲孔。(2)扩扩孔是用用扩孔钻钻扩大工工件上预预制孔的的孔径。(3)锪锪孔是用用锪孔钻钻在预制制孔的一一端加工工沉孔、锥孔、局部平平面或球球面等，以以便安装装紧固件件。7.2.2钻削方方式主要要有以下下两种方式式：(1)工工件不动动，钻头头作旋转转运动和和轴向进进给，这这种方式式一般在在钻床、镗床、加工中中心或组组合机床床上应用用。(2)工工件旋转转，钻头头仅作轴轴向进给给，这种种方式一一般在车车床或深深孔钻床床上应用用。麻花钻的的钻孔孔孔径范围围为0.051000mm，采采用扁钻钻可达1125mmm。对对于孔径径大于1100mmm的孔孔，一般般先

49、加工工出孔径径较小的的预制孔孔(或预预留铸造造孔)，而而后再将将孔径镗镗削到规规定尺寸寸。 钻削时，钻钻削速度度v是钻头头外径的的圆周速速度(米米/分)；进给给量f是钻头头(或工工件)每每转钻入入孔中的的轴向移移动距离离(mmm/r)。图77.2-1是麻麻花钻的的钻削要要素，由由于麻花花钻有两两个刀齿齿，故每每齿进给给量af=f/2(mm/齿)。切削深深度ap有两两种：钻钻孔时按按钻头直直径d的一半半计算；扩孔时时按(dd-d0)/2计算算，其中中d0为预预制孔直直径。每每个刀齿齿切下的的切屑厚厚度a0=afsiinKr，单单位为mmm。式式中Kr为钻钻头顶角角的一半半。使用用高速钢钢麻花钻钻

50、钻削钢钢铁材料料时，钻钻削速度度常取116440图7.22-1 麻花钻钻的钻削削要素米/分，用用硬质合合金钻头头钻孔时时速度可可提高11倍。钻削过程程中，麻麻花钻头头有两条条主切削削刃和一一条横刃刃，俗称称“一尖尖(钻心心尖)三三刃”，参参与切削削工作，它它是在横横刃严重重受挤和和排屑不不利的半半封闭状状态下工工作，所所以加工工的条件件比车削削或其他他切削方方法更为为复杂和和困难，加加工精度度较低，表表面较粗粗糙。钻钻削钢铁铁材料的的精度一一般为IIT133100，表面面粗糙度度为Ra2001.25m，扩扩孔精度度可达IIT1009，表表面粗糙糙度为RRa1000.63m。钻钻削加工工的质量量

51、和效率率很大程程度上决决定于钻钻头切削削刃的形形状。在在生产中中往往用用修磨的的方法改改变麻花花钻头切切削刃的的形状和和角度以以减少切切削阻力力，提高高钻削性性能，中中国的群群钻就是是采用这这种方法法创制出出来的。 锥柄麻花花钻 直柄麻花花钻 扁钻中心钻 锪钻 扩孔钻 图7.22-2 各类钻钻头当钻孔的的深度ll与直径径d之比大大于6时时，一般般视为深深孔钻削削。钻削削深孔的的钻头细细长，刚刚度差，钻钻削时钻钻头容易易偏斜并并与孔壁壁发生摩摩擦，同同时对钻钻头的冷冷却和排排屑也较较困难。因此，当当l/d大于220时需需要采用用专门设设计的深深孔钻，并并输入一一定流量量和压力力的切削削液加以以冷

52、却和和把切屑屑冲刷出出来，才才能达到到较高的的钻削质质量和效效率。 7.2.3钻头用以以在实体体材料上上钻削出出通孔或或盲孔，并并能对已已有的孔孔扩孔的的刀具。常用的的钻头主主要有麻麻花钻、扁钻、中心钻钻、深孔孔钻和套套料钻。扩孔钻钻和锪钻钻虽不能能在实体体材料上上钻孔，但但习惯上上也将它它们归入入钻头一一类。各各类钻头头具体形形状如图图7.22-2所所示。(1)麻麻花钻是是应用最最广的孔孔加工刀刀具。通通常直径径范围为为0.225880mmm。它主主要由工工作部分分和柄部部构成。工作部部分有两两条螺旋旋形的沟沟槽，形形似麻花花，因而而得名。为了减减小钻孔孔时导向向部分与与孔壁间间的摩擦擦，麻

53、花花钻自钻钻尖向柄柄部方向向逐渐减减小直径径呈倒锥锥状。麻麻花钻的的螺旋角角主要影影响切削削刃上前前角的大大小、刃刃瓣强度度和排屑屑性能，通通常为22532。螺旋旋形沟槽槽可用铣铣削、磨磨削、热热轧或热热挤压等等方法加加工，钻钻头的前前端经刃刃磨后形形成切削削部分。标准麻麻花钻的的切削部部分顶角角为1118，横横刃斜角角为400660，后后角为88220。由于结结构上的的原因，前前角在外外缘处大大 向中中间逐渐渐减小，横横刃处为为负前角角(可达达-555左右右)，钻钻削时起起挤压作作用。为为了改善善麻花钻钻的切削削性能，可可根据被被加工材材料的性性质将切切削部分分修磨成成各种形形状(如如群图7

54、.22-3 麻花钻钻的结构构钻)。麻麻花钻的的柄部形形式有直直柄和锥锥柄两种种，加工工时前者者夹在钻钻夹头中中，后者者插在机机床主轴轴或尾座座的锥孔孔中。一一般麻花花钻用高高速钢制制造。 焊硬质质合金刀刀片或齿齿冠的麻麻花钻适适于加工工铸铁、淬硬钢钢和非金金属材料料等，整整体硬质质合金小小麻花钻钻用于加加工仪表表零件和和印刷线线路板等等。图77.2-3所示示为麻花花钻具体体结构。(2)扁扁钻的切切削部分分为铲形形，结构构简单，制制造成本本低，切切削液容容易导入入孔中，但但切削和和排屑性性能较差差。扁钻钻的结构构有整体体式和装装配式两两种。整整体式主主要用于于钻削直直径0.030.55mm的的微

55、孔。装配式式扁钻刀刀片可换换，可采采用内冷冷却，主主要用于于钻削直直径2555000mmm的大孔孔。(3)深深孔钻通通常是指指加工孔孔深与孔孔径之比比大于66的孔的的刀具。常用的的有枪钻钻、BTTA深孔孔钻、喷喷射钻、DF深深孔钻等等。套料料钻也常常用于深深孔加工工。 扩孔钻有有344个刀齿齿，其刚刚性比麻麻花钻好好，用于于扩大已已有的孔孔并提高高加工精精度和光光洁度。 (4)锪锪钻有较较多的刀刀齿，以以成形法法将孔端端加工成成所需的的形状，用用于加工工各种沉沉头螺钉钉的沉头头孔，或或削平孔孔的外端端面。 (5)中中心钻供供钻削轴轴类工件件的中心心孔用，它它实质上上是由螺螺旋角很很小的麻麻花钻

56、和和锪钻复复合而成成，故又又称复合合中心钻钻。7.33钻床 7.3.1钻床床系统指主要用用钻头在在工件上上加工孔孔的机床床。通常钻钻头旋转转为主运运动，钻钻头轴向向移动为为进给运运动。钻钻床结构构简单，加加工精度度相对较较低，可可钻通孔孔、盲孔孔，更换特特殊刀具具，可扩扩、锪孔孔，铰孔孔或进行行攻丝等等加工。7.3.2钻床床类型可可分为下下列：(1)台台式钻床床：可安安放在作作业台上上，主轴轴垂直布布置的小小型钻床床。(2)立立式钻床床：主轴轴箱和工工作台安安置在立立柱上，主主轴垂直直布置的的钻床。(3)摇摇臂钻床床：摇臂臂可绕立立柱回转转、升降降，通常常主轴箱箱可在摇摇臂上作作水平移移动的钻

57、钻床。它它适用于于大件和和不同方方位孔的的加工。(4)铣铣钻床：工作台台可纵横横向移动动，钻轴轴垂直布布置，能能进行铣铣削的钻钻床。(5)深深孔钻床床：使用用特制深深孔钻头头，工件件旋转，钻钻削深孔孔的钻床床。(6)平平端面中中心孔钻钻床：切切削轴类类端面和和用中心心钻加工工的中心心孔钻床床。(7)卧卧式钻床床：主轴轴水平布布置，主主轴箱可可垂直移移动的钻钻床。(8) HYPERLINK /view/2603474.htm 多多轴钻床床：立体体钻床，有有多个可可用钻轴轴，可灵灵活调节节。7.3.3钻床操作规规程认真真执行金金属切削削机床通通用操作作规程有有关规定定；在工作作中认真真做到：(1)

58、操操作前要要穿紧身身防护服服，袖口口扣紧，上上衣下摆摆不能敞敞开，严严禁戴手手套，不不得在开开动的机机床旁穿穿、脱换换衣服，或或围布于于身上，防防止机器器绞伤。必须戴戴好安全全帽，辫辫子应放放入帽内内，不得得穿裙子子、拖鞋鞋。 (2)开开车前应应检查机机床传动动是否正正常、工工具、电电气、安安全防护护装置，冷冷却液挡挡水板是是否完好好，钻床床上保险险块，挡挡块不准准拆除，并并按加工工情况调调整使用用。 (3)摇摇臂钻床床在校夹夹或校正正工件时时，摇臂臂必须移移离工件件并升高高，刹好好车，必必须用压压板压紧紧或夹住住工作物物，以免免回转甩甩出伤人人。 (4)钻钻床床面面上不要要放其他他东西，换换

59、钻头、夹具及及装卸工工件时须须停车进进行。带带有毛刺刺和不清清洁的锥锥柄，不不允许装装入主轴轴锥孔，装装卸钻头头要用楔楔铁，严严禁用手手锤敲打打。 (5)钻钻小的工工件时，要要用台虎虎钳，钳钳紧后再再钻。严严禁用手手去停住住转动着着的钻头头。 (6)薄薄板、大大型或长长形的工工件竖着着钻孔时时，必须须压牢，严严禁用手手扶着加加工，工工件钻通通孔时应应减压慢慢速，防防止损伤伤平台。 (7)机机床开动动后，严严禁戴手手套操作作，清除除铁屑要要用刷子子，禁止止用嘴吹吹。 (8)钻钻床及摇摇臂转动动范围内内，不准准堆放物物品，应应保持清清洁。 (9)工工作完毕毕后，应应切断电电源，卸卸下钻头头，主轴轴

60、箱必须须靠近端端，将横横臂下降降到立柱柱的下部部边端，并并刹好车车，以防防止发生生意外。同时清清理工具具，做好好机床保保养工作作。第八节 车削加加工8.11车削历史史与发展展古代的车车床是靠靠手拉或或脚踏，通通过绳索索使工件件旋转，并并手持刀刀具而进进行 HYPERLINK /view/719023.htm 切削削的。117977年，英英国机械械发明家家莫兹利利创制了了用丝杠杠传动刀刀架的现现代车床床，并于于18000年采采用交换换齿轮，可可改变进进给速度度和被加加工螺纹纹的螺距距。18817年年，另一一位英国国人罗伯伯茨采用用了四级级带轮和和背轮机机构来改改变主轴轴转速。为了提提高机械械化自