机械加工工艺

●模块二机械加工方法与加工设备第一页，共一百八十一页。●教学内容任务一外圆表面的加工方法与加工设备任务三平面的加工方法与加工设备任务四成形表面的加工方法与加工设备任务五螺纹表面的加工方法与加工设备任务二内圆表面的加工方法与加工设备第二页，共一百八十一页。教学目标

了解典型表面的技术要求，熟悉各典型表面的加工方法、加工范围；掌握各种机械加工能够实现的精度等级和表面粗糙度；能够合理的选择典型表面的加工方案和设备。第三页，共一百八十一页。重点难点重点难点掌握典型表面的加工方法、加工范围及加工设备所能达到的技术要求。加工方案的确定第四页，共一百八十一页。教学方法本模块内容结合实例，联系实践操作分析讨论、讲解第五页，共一百八十一页。

任务一外圆表面的加工方法与加工设备第六页，共一百八十一页。

一般来说，绝大多数机械零件的表面形状都是采用机械加工设备制造出来的，哪些机械加工设备可以加工轴类零件呢？导入课题

第七页，共一百八十一页。分析零件图2-1所示的阶梯轴是由多少个外圆表面组成，如何选择加工方法？任务实施图2-1阶梯轴第八页，共一百八十一页。

外圆表面的技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量（粗糙度、表面硬度、残余应力等）。一、外圆表面的技术要求

图2-1中阶梯轴的技术要求有以下几个方面：第九页，共一百八十一页。

1、尺寸精度主要指结构要素的精度（轴颈直径尺寸φ28g6、φ20h6、φ38f7，、轴的长度25h9、30h9）。

2、形状精度轴类零件的形状精度，一般指外圆的圆度、圆柱度等（φ28g6外圆的圆度0.02mm）。

3、位置精度主要指外圆表面之间的同轴度、外圆的圆跳动以及端面对轴心线的垂直度等（φ28g6外圆对φ20h6外圆的同轴度为0.03mm;φ38f7外圆右端面对φ28g6外圆的轴心线的垂直度为0.03mm）。

4、表面粗糙度

φ20h6的表面粗糙度为Ra0.1μm；2×φ28g6的表面粗糙度为Ra0.8μm；φ38f7的表面粗糙度为Ra1.6μm。第十页，共一百八十一页。

1、车床卧式车床主要用于中小零件的加工；立式车床主要用于大型零件的加工。二、外圆表面的加工设备

2、外圆磨床主要用于微量切削的精加工。

如图2-1所示零件应选择哪种设备加工？第十一页，共一百八十一页。

外圆表面的加工方法主要包括车削加工和磨削加工。三、外圆表面的加工方法

图2-1中阶梯轴的外圆表面可采用以下加工方法获得：第十二页，共一百八十一页。1、外圆表面的车削加工

车削加工的切削运动有哪些？有什么作用？答：工件旋转作主运动，车刀作纵向或横向进给运动。主要用来加工各种回转表面。如圆柱、圆锥面等。第十三页，共一百八十一页。（1）车削加工的特点车刀结构简单、刚度高，制造、刃磨和装夹方便，刀具价格低廉。车削过程平稳，有利于提高生产率。可在一次装夹中完成内外圆、端面和切槽加工，能保证较高的同轴度、外圆与端面的垂直度等。第十四页，共一百八十一页。（2）车削加工的应用车削加工的尺寸精度一般可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.6mm。车削可加工各种钢料、铸铁、有色金属和非金属材料，但不宜加工硬度在30HRC以上的淬火钢。第十五页，共一百八十一页。（3）车削加工方法粗车尺寸精度一般可达IT12～IT10，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm，一般用于迅速切去多余的金属，常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和中低速车削。分析图2-1所示，哪些表面选用粗车加工？答：所有表面首先选用粗车加工。第十六页，共一百八十一页。半精车尺寸精度一般可达IT10～IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm，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。分析图2-1所示，哪些表面选用半精车加工？答：零件的全部长度及2×φ28g6、φ20h6的表面。第十七页，共一百八十一页。精车尺寸精度一般可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm，用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。分析图2-1所示，哪些表面选用精车加工？答：阶梯轴零件φ38f7的外圆表面。第十八页，共一百八十一页。精细车尺寸精度一般可达IT6以上，表面粗糙度可达Ra0.4μm左右，主要用于高精度、小型且不宜磨削的有色金属零件的外圆加工,或大型精密外圆表面加工，应采用高的切削速度、小的背吃刀量和进给量加工。分析图2-1所示，哪些表面选用精细车加工？答：阶梯轴零件2×φ28g6

的外圆表面。第十九页，共一百八十一页。2、外圆表面的磨削加工

磨削加工的切削运动有哪些？答：砂轮的高速旋转为主运动，工件作纵向、横向及回转进给运动。第二十页，共一百八十一页。（1）磨削加工的特点加工精度高，属高速多刃微刃切削，能切除极薄的材料，有一定的研磨和抛光作用。砂轮具有自锐性，磨粒的等高性好，能获得较好的表面质量。磨削温度高，容易产生烧伤现象。第二十一页，共一百八十一页。（2）磨削加工的应用磨削的经济加工精度一般可达IT7～IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2mm。车削不仅可加工钢料、碳钢、合金钢等一般结构材料，还可加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难加工材料，应用越来越广泛。第二十二页，共一百八十一页。（3）磨削加工方法粗磨尺寸精度一般可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra10～1.25μm。精磨尺寸精度一般可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.25～0.63μm。精密磨削尺寸精度一般可达IT6～IT5，表面粗糙度可达Ra0.16～0.01μm。第二十三页，共一百八十一页。分析图2-1所示，哪些表面选用磨削加工？答：零件的外圆2×φ28g6选择精磨加工;φ20h6的表面由于表面粗糙度要求更高，磨削方法不能满足要求，应寻求更高精度等级的加工方法来保证。第二十四页，共一百八十一页。1、低精度的加工方案四、外圆表面加工方案分析对加工精度低，表面粗糙度值较大的零件外圆表面，经粗车即可达到要求。加工精度可达IT10～IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm，主要用于各类零件的粗加工。第二十五页，共一百八十一页。2、中等精度的加工方案对于非淬火钢件、铸铁件及有色金属件的外圆表面，加工方案为粗车—半精车—精车。加工精度可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。第二十六页，共一百八十一页。3、较等精度的加工方案对于加工精度较高的淬火钢件、非淬火钢件及铸铁件外圆表面，加工方案为粗车—半精车—磨削。加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。第二十七页，共一百八十一页。4、高精度的加工方案对于更高精度的钢件和铸铁件，除了车削和磨削外，还需增加精磨和超精加工等工序，加工方案为粗车—半精车—粗磨—精磨—精密磨削。加工精度可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。第二十八页，共一百八十一页。归纳总结图2-1所示零件各外圆表面的加工方案？答：φ38f7外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—精车。

2×φ28g6外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—磨削。φ20h6

外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—磨削—超精加工。第二十九页，共一百八十一页。

小结外圆表面加工了解外圆表面技术要求选择加工设备—车床、磨床选择加工方法—车削加工、磨削加工；掌握其能实现的精度等级和表面粗糙度确定合理的加工方案第三十页，共一百八十一页。分析零件图2-3所示销轴的加工方法？图2-3销轴分析第三十一页，共一百八十一页。目录课后作业习题册：任务1选择外圆表面的加工方法与加工设备第三十二页，共一百八十一页。第三十三页，共一百八十一页。

任务二内圆表面的加工方法与加工设备第三十四页，共一百八十一页。

内圆，常简称孔，也是组成机械零件的基本表面，哪些机械加工设备可以加工孔，加工方法有哪些呢？导入课题

第三十五页，共一百八十一页。分析零件图2-6所示的衬套，如何根据技术要求选择内孔的加工方法？任务实施图2-6衬套第三十六页，共一百八十一页。

内圆表面的技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量（粗糙度、表面硬度、残余应力等）。一、内圆表面的技术要求

图2-3中衬套的技术要求有以下几个方面：第三十七页，共一百八十一页。

1、尺寸精度指孔径和孔长的尺寸精度，如图所示φ30H6。

2、形状精度指内孔表面的圆圆度、圆柱度及轴线的直线度等，如图所示的圆柱度的精度为0.01mm。

3、位置精度指内孔轴线与端面的垂直度、孔与孔（或孔与外圆表面）之间的对称度、位置度；孔与孔（或孔与相关平面）间的平行度等，如图所示φ30H7孔轴线与基准端面的垂直度。

4、表面粗糙度如图所示的内圆的表面粗糙度分别为Ra3.2μm、Ra0.4μm。第三十八页，共一百八十一页。

1、钻床是钻孔、扩孔和铰孔的基本设备，并能完成锪孔、锪端面和攻螺纹的任务。台钻用于小型零件的孔加工；立钻用于中小型零件的加工；摇臂钻床适用于箱体类零件群孔加工。加工精度可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。三、内圆表面的加工设备

如图2-6所示零件应选择哪种设备加工？第三十九页，共一百八十一页。

2、镗床

分普通镗床和坐标镗床，加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。坐标镗床的加工精度可达IT7～IT5，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2μm。坐标镗床一般用地以孔距精度、孔轴线的平行度或垂直度要求较高的大、中型零件的孔系加工。

3、内圆磨床用于微量切削的精加工，加工精度可达IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm。常用于淬硬和非淬硬孔、锥孔的精加工。第四十页，共一百八十一页。三、内圆表面的加工方法1、钻孔、扩孔和铰孔

什么是钻孔？有什么特点？答：利用钻头在实体材料上加工内孔的工艺方法。主要适用于加工小孔，可在钻床、车床或镗床上完成。第四十一页，共一百八十一页。（1）钻孔的特点加工精度低是孔的粗加工，加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。刀具刚度差，易磨损。生产效率低由于排屑散热困难，冷却差，切削温度高，限制了切削速度，故效率低。第四十二页，共一百八十一页。（2）钻孔方式车床上钻孔工件旋转，刀具进给。加工中若刀具引偏，会造成工件孔径扩大。钻床上钻孔刀具旋转作主运动，刀具沿自身轴线移动实现进给运动。若刀具引偏，会造成孔轴线弯曲。第四十三页，共一百八十一页。

什么是扩孔，有什么特点？答：用扩孔钻对已钻出、铸出、锻出或冲出的孔进行加工的方法。

扩孔相当于孔的半精加工，加工精度可达IT10，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm。扩孔作为半精加工，可为后续精加工作准备。扩孔可以修正孔轴线的歪斜。第四十四页，共一百八十一页。

什么是铰孔，有什么特点？答：铰孔是在半精加工的基础上，用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层的加工方法。

铰孔一般作为未淬硬小孔的精加工，加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm。分为手铰和机铰两种，精度取决一铰刀的质量和安装方式。铰孔只能提高孔本身的尺寸精度和形状精度，不可以修正孔的位置精度。第四十五页，共一百八十一页。2、镗孔

什么是镗孔？有什么特点？

是以镗刀旋转为主运动，工件或镗刀作进给运动的加工方法。是对已有孔进行扩大孔径的加工方法。第四十六页，共一百八十一页。（1）镗孔的特点镗削的适应性广，可加工各种尺寸类型的孔。能保证孔的孔距精度和位置精度，加工精度可达IT9～IT7，表面粗糙度可达Ra3.2～0.8μm。适用于箱体、机架等结构复杂的大型零件上的孔加工。第四十七页，共一百八十一页。（2）镗孔方法的选择粗镗为半精加工和精加工作准备。尺寸精度一般可达IT13～IT11，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm。分析图2-6所示，哪些表面选用粗镗加工？答：所有内表面都选用粗镗进行粗加工。第四十八页，共一百八十一页。半精镗尺寸精度一般可达IT10～IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm，用于磨削加工和精加工的预加工,或中等精度内孔表面的终加工。分析图2-6所示，哪些表面选用半精镗加工？答：图2-6a、2-6b所示的内表面采用半精镗加工，图2-6b作为磨孔的预加工。第四十九页，共一百八十一页。精镗尺寸精度一般可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm，用于较高精度内孔的终加工或作为珩磨孔的预加工。分析图2-6b所示，选用精镗加工能满足技术要求吗？答：不能。只能满足尺寸精度要求，不能满足表面粗糙度的要求。第五十页，共一百八十一页。3、拉孔

什么是拉孔？有什么特点？

在拉床上采用拉刀加工内圆表面的方法。第五十一页，共一百八十一页。（1）拉孔的特点生产效率高，可在一次行程中切除全部余量。拉削加工精度高，属于孔的精加工方法之一，加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra0.8～0.4μm。拉刀结构复杂，适应性差，不能加工阶台孔、盲孔、特大孔，不能修正孔的轴线歪斜。拉床采用液压传动，故拉削过程平稳。第五十二页，共一百八十一页。（2）拉孔方法的选择分析图2-6所示，能够使用拉削方法加工内孔吗？答：在钻孔、扩孔或镗孔后，可用拉削方法作为精加工，但由于拉刀结构复杂，成本高，只适用于大批量生产中。第五十三页，共一百八十一页。4、磨孔

什么是磨孔？有什么特点？

用磨削加工工件内圆表面的方法。磨孔属于孔的精加工方法之一，加工精度可达IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm。可获得较高的尺寸精度和表面质量，还可提高孔的形状和位置精度。第五十四页，共一百八十一页。（2）磨孔方法的选择分析图2-6b所示，能够使用磨削方法加工内孔吗？答：可以。因为表面粗糙度要求是0.4μm，一般的车削、镗削很难满足。磨孔特别适用于硬度较高、尤其是淬火后高硬度的内孔。第五十五页，共一百八十一页。5、珩磨孔

什么是珩磨孔？有什么特点？

是用油石进行孔加工的一种高效率和高精度的光整加工方法，详见模块七。第五十六页，共一百八十一页。四、内锥表面的加工方法1、圆锥基础知识莫氏圆锥分成0、1、2···6等7个号，其中0号尺寸最小，6号最大。锥角a/2在1°30′左右，且每个号的锥角均不相同。常用于车床主轴锥孔及顶尖、钻头和铰刀的锥柄。

分类第五十七页，共一百八十一页。米制圆锥一般有4、6、80、100、120、140、160、200等号型，其号数是指大端直径尺寸，锥度均为1∶20。

专用圆锥一般有1∶4、1∶12、1∶50、7∶24等号型，多用于机器零件或某些刀具特殊部分。如7∶24圆锥用于铣床主轴锥孔及铣刀杆的锥柄。第五十八页，共一百八十一页。

内圆表面的检查方法内锥表面的检验方法：一般用标准莫氏锥度塞规着色检查。锥度量规：一般对标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件，可使用锥度量规检查。分锥度套规和锥度塞规两种，前者用于检验外圆锥，后者用于检验内圆锥。第五十九页，共一百八十一页。2、铰锥孔

分析如图2-12所示内锥孔的加工方法？加工方案一：钻孔—扩孔—镗孔—标准莫氏铰刀铰削

锥形铰刀分粗铰刀和精铰刀两种，粗铰刀的刀槽少，容屑空间大，开有分屑槽，切屑较短，排屑容易。精铰刀做成锥度精确的直线刀齿，留有小棱边，以保证锥孔质量。第六十页，共一百八十一页。3、车内锥孔

加工方法有三种：转动小拖板法只能手动控制纵向进给，车削圆锥母线不长的工件的单件、小批量精度要求不高的锥面。偏移尾座法能自动进给车削长度较大的圆锥面，不能车完整圆锥面、内圆锥面及圆锥角较大的锥面。靠模法可自动进给车削内、外圆锥面。第六十一页，共一百八十一页。2、磨内锥孔磨削锥面的加工精度为IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm，可磨削淬硬的表面。

加工方法有三种：转动工作台法适用于磨削锥度不大的内锥面。转动头架法适用于磨削锥度较大的内锥面。第六十二页，共一百八十一页。1、低精度的加工方案四、内圆表面加工方案分析对加工精度低、未淬硬钢材、铸铁件及有色金属件，经一次钻孔即可达到要求。加工精度可达IT10，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm。第六十三页，共一百八十一页。2、中等精度的加工方案对于精度要求中等的未淬硬钢件、铸铁件及有色金属件，孔径小于φ20时，采用钻孔—扩孔；孔径大于φ20时，采用钻孔—镗孔。加工精度可达IT9～IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm。第六十四页，共一百八十一页。3、较等精度的加工方案对于加工精度较高（除淬火钢外）内表面，孔径小于φ20时，采用钻孔—铰孔；孔径大于φ20时，采用钻孔—扩孔—铰孔或钻孔—镗孔—磨孔。加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm。第六十五页，共一百八十一页。4、高精度的加工方案对于精度要求很高的内孔表面，孔径小于φ12时，采用钻孔—粗铰—精铰；孔径大于φ12时，采用钻孔—扩孔—粗铰孔—精铰孔或钻孔—扩孔—粗磨孔—精磨孔—珩磨孔。加工精度可达IT7～IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.4μm。第六十六页，共一百八十一页。归纳总结图2-6、2-12所示零件各内孔（锥孔）表面的加工方案？答：φ30mm内孔表面的加工方案为：钻孔—扩孔（或半精镗）。

φ30H6内孔表面的加工方案为：钻孔—扩孔（或半精镗）—磨孔—珩磨。莫氏锥度内锥表面的加工方案为：钻孔—扩孔—粗车锥度—磨削锥度（或铰锥孔）。第六十七页，共一百八十一页。

小结内圆表面加工了解内圆表面技术要求选择加工设备—钻、镗、拉、磨选择加工方法—钻削、车削、镗削、拉削、磨削加工；掌握其能实现的精度等级和表面粗糙度确定合理的加工方案第六十八页，共一百八十一页。分析零件图2-15所示锥度套内圆表面的加工方法？图2-15锥度套分析第六十九页，共一百八十一页。目录课后作业习题册：任务2选择内圆表面的加工方法与加工设备第七十页，共一百八十一页。第七十一页，共一百八十一页。

任务三平面的加工方法与加工设备第七十二页，共一百八十一页。

平面是箱体、机座、机床床身和工作台零件的主要表面，也是其他零件的组成表面之一，根据其作用可分为结合平面和非结合平面、导向平面、精密量具表面，如何制定平面加工方案呢？导入课题

第七十三页，共一百八十一页。分析零件图2-18所示的V形座零件，如何根据技术要求选择平面的加工方法？任务实施图2-18V形座第七十四页，共一百八十一页。

如图所示V形座的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度要求较高，在选择平面加工方法时，应根据平面的技术要求选择加工方法。一、平面的技术要求

图2-18中V形座的技术要求有以下几个方面：第七十五页，共一百八十一页。

1、形状精度如图所示V形座底平面的平面度。

2、位置精度如图所示V形座两侧面对底平面的垂直度、两侧面及V形槽对称中心线对底平面的平行度。3、表面粗糙度如图所示V形座底平面的表面粗糙度值为Ra0.4μm、四周面和上表面的表面粗糙度值均为Ra0.8μm、V形槽的表面粗糙度值均为Ra0.1μm

。第七十六页，共一百八十一页。

1、刨床

分为牛头刨床和龙门刨床。加工精度可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra6.3～1.6μm，是平面的粗加工和半精加工的主要设备。牛头刨床用于中小型零件的平面加工；龙门刨床用于大型零件表面的加工。三、平面的加工设备

如图2-18所示零件应选择哪种设备加工？第七十七页，共一百八十一页。

2、铣床

分卧式铣床和立式铣床，加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。铣床的加工范围较广，常用于各类平面、沟槽的半精加工和精加工。卧式铣床一般用于平面的加工，立式铣床一般用于加工各类沟槽。

3、平面磨床是磨削加工设备的一种，一般用于各类平面的精加工，平面磨床的加工精度可达IT7～IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2μm。第七十八页，共一百八十一页。三、平面的加工方法1、平面的刨削

什么是刨削？切削运动有哪些？答：利用刨刀对工件进行切削的加工方法。主运动：刨刀的直线往复运动。进给运动：工作台的横向运动和刨刀的垂直（或斜向）移动。第七十九页，共一百八十一页。（1）刨削的特点加工精度低是平面的粗加工，加工精度可达IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra6.3～1.6μm。生产效率低由于刨削回程不切削，冲击现象又限制了刨削速度，故效率低。加工成本低由于刨床与刨刀的结构简单，刨床的调整和刨刀的刃磨方便，故生产成本低。第八十页，共一百八十一页。（2）刨削的应用刨削是平面加工的主要方法之一，可以加工水平面、垂直面和倾斜面，还可加工直槽、燕尾槽、V形槽、T形槽等。因刨削适应性好、刀具简单、机床调整方便，所以特别在修配加工中得到广泛的应用。第八十一页，共一百八十一页。分析图2-18所示，哪些表面可选用刨削加工？答：如图2-18所示V形座各表面的粗加工均可采用刨削来完成。第八十二页，共一百八十一页。2、平面的铣削

什么是铣削？切削运动有哪些？

是以铣刀旋转为主运动，工件或铣刀作进给运动的加工方法。进给运动：工件的纵向、横向和垂直方向的移动。第八十三页，共一百八十一页。（1）铣削的特点生产率高几个刀齿可同时参加切削，采用端铣可进行强力铣削和高速铣削，故生产率高。应用范围广铣刀种类多，铣床功能强，能完成多种表面的加工。切削过程不平稳铣刀是多齿刀具，切入和切出切削力不断变化，存在冲击，易产生振动。第八十四页，共一百八十一页。

圆周铣——用圆柱铣刀加工零件表面的方法。

端铣——用端铣刀进行铣削的方法。（2）铣削的方式第八十五页，共一百八十一页。圆周铣

端铣第八十六页，共一百八十一页。圆周铣时的顺铣与逆铣

顺铣——铣削时，铣刀对工件的作用力（铣削力）在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。适用于有硬化层工件的粗加工。

逆铣——铣削时，铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。适用于无硬化层工件的精加工。第八十七页，共一百八十一页。顺铣逆铣圆周铣时的顺铣和逆铣第八十八页，共一百八十一页。在铣床上进行圆周铣削时，一般都采用逆铣方式，只有在下列情况下才选用顺铣：（1）工作台丝杠、螺母传动副有间隙调整机构，并将轴向间隙调整到足够小（0.03～0.05mm）。（2）Fc在水平方向的分力Ff小于工作台与导轨之间的摩擦力。（3）铣削不易夹紧和薄而细长的工件。顺铣与逆铣的选择第八十九页，共一百八十一页。3．端铣时的顺铣与逆铣对称铣削非对称铣削端铣时的顺铣和逆铣第九十页，共一百八十一页。对称铣削铣削宽度ae对称于铣刀轴线的端铣。第九十一页，共一百八十一页。非对称铣削铣削宽度ae不对称于铣刀轴线的端铣。非对称顺铣非对称逆铣第九十二页，共一百八十一页。（3）铣削方法的选择粗铣为半精加工和精加工作准备。粗铣后两平行平面之间的尺寸精度一般可达IT12～IT11，表面粗糙度可达Ra25～12.5μm。分析图2-18所示，哪些表面选用粗铣加工？答：所有表面都选用粗铣进行粗加工。第九十三页，共一百八十一页。半精铣尺寸精度一般可达IT10～IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm，用于平面磨削和精加工的预加工。分析图2-18所示，哪些表面选用半精铣加工？答：图2-18所示的表面可选择半精铣加工。第九十四页，共一百八十一页。精铣尺寸精度一般可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm，用于精加工工序的预加工。分析图2-18所示，选用精铣加工能满足技术要求吗？答：不能。只能选用精铣为V形座各表面的半精加工，作为精加工工序的预加工。第九十五页，共一百八十一页。3、平面的磨削

平面磨床有几种类型，有哪些切削运动？答：可分为卧轴矩台、卧轴圆台、立轴矩台、立轴圆台平面磨床。主运动：砂轮的回转运动进给运动：工作台的纵向运动、砂轮的横向进给运动、砂轮的垂直进给运动。第九十六页，共一百八十一页。（1）平面磨削的特点平面磨床的系统刚度好，加工质量比内、外圆磨床高。平面磨床利用电磁吸盘装夹，有利于保证工件的平行度，装夹方便，生产率高。适用于中小零件高精度的淬硬或不淬硬表面的加工。加工精度一般可达IT7～IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2μm，不宜加工有色金属。第九十七页，共一百八十一页。在平面磨床上磨削平面有圆周磨削和端面磨削两种形式。卧轴矩台和卧轴圆台平面磨床的磨平面属圆周磨削形式。平面磨床磨削平面的方法（2）平面磨削的方式第九十八页，共一百八十一页。分析图2-18所示，选用精磨加工能满足底平面的最终加工吗？答：不能。底平面有平面度和接触精度的要求，精磨虽可达到表面粗糙度的要求，但不能提高接触精度。因此，精磨只能用作底平面和V形槽面的半精加工。第九十九页，共一百八十一页。4、平面的刮削

什么是刮削？有什么特点？刮削是用刮刀刮除工件表面薄层金属的一种加工方法。一般在精刨和精铣的基础上，由钳工的手工操作完成。第一百页，共一百八十一页。刮削属于光整加工，刮削余量一般为0.05～

0.4mm，刮削的表面粗糙度值可达Ra1.6～0.4μm，平面的直线度可达0.01mm,可提高接触精度，并能有效提高工件的耐磨性。刮削劳动强度大，操作技术要求高，生产率低，常用于单件小批量的生产。（1）平面刮削的特点第一百零一页，共一百八十一页。（2）刮削的方法刮削前，在高精度的平板、平尺、专用检具或与工件相配的表面上涂一层红丹粉，然后对研，检查表面的接触情况。用刮刀对呈现出的高点刮削，反复对研显点刮削，使显点增多并越来越均匀。接触精度通常用25mm×25mm范围内的接触点来检验。第一百零二页，共一百八十一页。分析图2-18所示，哪个平面需要采用刮削才能满足其技术要求？答：底平面有平面度和接触精度的要求，精磨只能达到表面粗糙度的要求，用刮削不仅能提高表面粗糙度和平面度，还能提高接触质量。第一百零三页，共一百八十一页。4、平面的研磨

什么是研磨？

研磨是利用研具和研磨剂从工件表面上切下极细微切屑而得到精密表面的一种加工方法。详见模块七任务三。第一百零四页，共一百八十一页。1、低精度平面的加工方案四、平面加工方案分析对加工精度要求不高的各种零件的平面、经粗刨、粗铣、粗车等即可达到要求，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm。第一百零五页，共一百八十一页。2、中等精度平面的加工方案对于表面质量要求中等的非淬火钢件、铸铁件，表面粗糙度可达Ra6.3～1.6μm，根据工件平面尺寸不同可有以下加工方案：（1）粗刨—精刨适用于加工狭长平面；（2）粗铣—精铣适用于加工宽大的平面；（3）粗车—精车适用于加工轴、套、盘、环等回转体零件的端面，大型盘类零件的端面，一般在立式车床上加工。第一百零六页，共一百八十一页。3、较等精度的加工方案

对于表面质量要求较高的非淬火钢件、铸铁件，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2μm。视工件材料和平面尺寸不同，有以下加工方案：（1）粗刨—精刨—宽刃精刨（代刮削）适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料的狭长平面。（2）粗铣—精铣—高速精铣适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料宽平面。（3）粗铣（粗刨）—精铣—磨削适用于加工淬火钢件、非淬火钢件和铸铁件的各种平面。（4）粗铣—拉削适用于大批量生产（除淬火钢外）的各种金属零件。第一百零七页，共一百八十一页。4、精密平面的加工方案对于精度要求更高的平面，可在磨后分别采用研磨、抛光等工序，表面粗糙度可达Ra0.4～0.012μm。第一百零八页，共一百八十一页。归纳总结图2-18所示零件各表面的加工方案？答：V形座的上平面和侧平面的加工方案为：粗刨（粗铣）—半精铣—粗磨—精磨。

底平面的加工方案为：粗刨（粗铣）—半精铣—粗—精磨—刮削。

V形槽的加工方案为：粗刨（粗铣）—半精铣—粗磨—精磨—研磨（或刮削）。第一百零九页，共一百八十一页。

小结平面加工了解平面技术要求选择加工设备—刨、铣、磨、刮削选择加工方法—刨削、铣削、磨削刮削、研磨等；掌握其能实现的精度等级和表面粗糙度确定合理的加工方案第一百一十页，共一百八十一页。分析零件图2-22所示矩形座的加工方法？图2-22矩形座分析第一百一十一页，共一百八十一页。目录课后作业习题册：任务3选择平圆表面的加工方法与加工设备第一百一十二页，共一百八十一页。第一百一十三页，共一百八十一页。

任务四成形表面的加工方法与加工设备第一百一十四页，共一百八十一页。

许多机械零件上都具有成形表面，如机床的手柄、内燃机凸轮轴上的凸轮等，是为实现某种特定功能而专门设计的，那么成形表面是如何加工的，需要哪些械加工设备呢？导入课题

第一百一十五页，共一百八十一页。分析零件图2-25所示的手柄如何选择加工设备和加工方法？任务实施图2-25手柄第一百一十六页，共一百八十一页。一、普通成形表面的加工方法1、普通成形表面的技术要求如图2-25所示成形表面的技术要求有以下几个方面：第一百一十七页，共一百八十一页。

1、尺寸精度零件上成形表面各部位的尺寸要求，如：φ10、φ24、φ12、R48等。

2、形状精度轮廓度，包括面轮廓度和线轮廓度。

3、位置精度成形表面和其他表面间的平行度、垂直度、同轴度和对称度。

4、表面质量一般都需要抛光加工，以提高表面质量。表面粗糙度为Ra1.6μm。第一百一十八页，共一百八十一页。2、普通成形表面的加工方法普通成形表面的加工一般采用车削、刨削、铣削、磨削，根据批量大小和材料性能的不同，以及成形表面的特点，主要有以下几种基本形式。第一百一十九页，共一百八十一页。

手动控制法

使用普通车刀，用双手控制中、上滑板或者控制中滑板与床鞍的合成运动，使刀尖的运动轨迹与工件表面素线形状相吻合，从而实现成形的车削

。这种方法质量和效率低，常用于小批量生产中要求不高的工件或作为成形表面的粗加工工序。如图所示：第一百二十页，共一百八十一页。双手控制法车成形面第一百二十一页，共一百八十一页。成形刀具法1、车削成形表面

样板车刀的切削刃形状与工件表面素线形状吻合，车削成形面时，工件作回转运动，样板车刀只作横向进给运动。生产效率高，加工质量稳定，但刃磨困难，仅适用于批量大、刚度好的成形面的加工。

第一百二十二页，共一百八十一页。成形法车成形面第一百二十三页，共一百八十一页。2、刨削成形表面

成形刨刀的结构与成形车刀类似。这种方法适用于加工尺寸小、形状简单的直线成形表面，且加工效率低。用成形刨刀刨曲面

第一百二十四页，共一百八十一页。3、铣削成形表面

这种铣削方法一般在卧式铣床上进行，成形铣刀应用较广，生产率高，常用于成批生产中加工尺寸较小的直线成形表面。第一百二十五页，共一百八十一页。4、磨削成形表面

先修整砂轮，使其与工件成形表面轮廓形状相反，这种方法在外圆磨床上可磨削回转成形表面，在平面磨床上可磨削直线成形外表面。主要适用于精度高、表面粗糙度上的成形表面，尤其是淬火后的精密成形表面的精加工。第一百二十六页，共一百八十一页。

靠模法

是刀具由一传动机构带动，跟随一靠模轮廓线移动而加工出与该靠模轮廓线相符合的成形面的一种方法。可在普通卧式车床上使用仿形靠模装置，或在仿形车床上进行成形面车削。

其刀具简单，加工尺寸范围大，生产率高，精度高，但机床的运动复杂，靠模制造困难，成本高，故常用于成批生产。仿形法车成形面第一百二十七页，共一百八十一页。

数控加工法

是利用数控机床加工成形面的一种方法。加工时，操作人员应先根据图样要求编出加工程序，数控机床按给定程度自动加工。常用于形状复杂多变的精密成形面。第一百二十八页，共一百八十一页。

图2-25所示的手柄，如果是单件小批生产，可用哪种方法加工？确定加工步骤，说明理由。分析讨论

分析讨论第一百二十九页，共一百八十一页。二、齿形的加工方法常用的齿轮齿形表面的加工设备有哪些？适用场合？

滚齿机：可加工直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗轮，加工精度IT9～IT8级。插齿机：可加工内外啮合直齿轮、多联齿轮、扇形齿轮、齿条、斜齿轮。第一百三十页，共一百八十一页。一、齿面的成形法加工二、齿面的展成法加工圆柱齿轮锥齿轮蜗杆与蜗轮第一百三十一页，共一百八十一页。1、齿面的成形法加工成形法——利用与被切齿轮齿槽相符合的成形刀具切出齿形的方法。铣齿←最常用成形插齿拉齿成形磨齿第一百三十二页，共一百八十一页。

（1）铣齿用成形齿轮铣刀（盘状或指状模数铣刀）在铣床上直接切制轮齿的方法。模数m≤16mm时，用盘状模数铣刀在卧式铣床上加工大模数的直齿圆柱齿轮，用指状模数铣刀在立式铣床上加工第一百三十三页，共一百八十一页。用盘状模数铣刀铣齿轮1－尾架2－心轴3－齿坯（工件）4－盘状模数铣刀5－卡箍6－分度头第一百三十四页，共一百八十一页。用指状模数铣刀铣齿轮第一百三十五页，共一百八十一页。（2）铣齿的加工特点设备用普通铣床，刀具简单，加工方便，生产成本低；铣齿生产率低；铣齿的精度较低，加工精度为IT12～IT9级，表面粗糙度Ra6.3～1.2μm；适应性差。第一百三十六页，共一百八十一页。2、齿面的展成法加工展成法——利用齿轮刀具与被切齿轮之间的啮合运动而切出齿轮齿形的方法。

滚齿

插齿剃齿

珩齿

磨齿最常用齿面加工方法第一百三十七页，共一百八十一页。

滚齿用齿轮滚刀按展成法加工齿轮、蜗轮等的齿面齿轮滚刀第一百三十八页，共一百八十一页。1．滚齿的工作原理滚切时，滚刀与工件的相对运动可以假想为齿条与齿轮的啮合，滚刀的刀齿又沿着螺旋线的切线方向进行切削，实现在齿坯上切出齿廓的运动。第一百三十九页，共一百八十一页。加工精度高生产率高滚刀的通用性强适用性好2．滚齿的加工特点可直接加工9～8级精度的齿轮，也可作7级以上精度齿轮的粗加工及半精加工。3．滚齿的应用第一百四十页，共一百八十一页。用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面，一般所说的插齿是指展成法插齿。

插齿展成法插齿——利用一对圆柱齿轮相啮合原理的齿面加工方法，在插齿机上加工。第一百四十一页，共一百八十一页。1、插齿的工作原理。齿轮副中的一个齿轮制成插齿刀，另一个齿轮换成齿坯。插齿时，插齿刀回转、工件按齿轮副啮合关系相应回转，从而在齿坯上展成渐开线齿廓，插齿刀作上、下往复直线运动，完成切齿。第一百四十二页，共一百八十一页。2．插齿的工艺特点加工精度较高插齿刀通用性强生产率较低适用性较好插齿和滚齿一样，也可作较高精度齿轮的粗加工及半精加工。3．滚齿的应用第一百四十三页，共一百八十一页。用剃齿刀对齿轮的齿面进行精加工的一种方法。

剃齿1、剃齿的工作原理剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，安装时剃齿刀与工件轴线倾斜一个螺旋角，它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。第一百四十四页，共一百八十一页。2．剃齿的工艺特点

剃齿的加工精度可达7～6级，齿面的表面粗糙度值可达Ra0.8～0.4μm。

主要用于提高齿形精度和降低表面粗糙度值，不能修正公法线长度变动误差。生产率高，适应于大批量生产的齿轮精加工。第一百四十五页，共一百八十一页。用砂轮在磨齿机上加工高精度齿形的一种方法。

磨齿第一百四十六页，共一百八十一页。1、齿面的磨削方法锥形砂轮磨齿：将砂轮的磨削部分修整为锥面，被磨齿轮沿假想的固定齿条作往复纯滚动，边转边移动，砂轮的磨削部分即可包络渐开线齿形。双碟形砂轮磨齿：将两片碟形砂轮构成假想齿条的两个侧面，磨齿时砂轮只在原位转动，工件作相应的正反转动和往复移动，形成展成运动。第一百四十七页，共一百八十一页。2．磨齿的工艺特点

磨齿的加工精度可达IT6～IT4级，齿面的表面粗糙度值可达Ra0.4～0.2μm。常用于硬齿面的高精度齿轮及插齿刀、剃齿刀等齿轮刀具的精加工。

磨齿可对齿轮误差及热处理变形有较台的纠错能力，但生产率低，适应于单件小批量生产。第一百四十八页，共一百八十一页。归纳总结图2-7所示零件齿形齿面的加工方法？答：图2-27a可选择滚齿或插齿加工作为该齿轮的粗加工和半精加工。

图2-27a可在滚齿或插齿粗加工及半精加工后，选择剃齿或磨齿作为该齿轮的精加工。第一百四十九页，共一百八十一页。

小结成形表面加工了解成形表面技术要求选择加工设备—滚齿机、插齿床选择加工方法—成形法和展成法加工；掌握其能实现的精度等级和表面粗糙度确定合理的加工方案第一百五十页，共一百八十一页。分析零件图2-33所示球形手柄的加工方法？图2-33球形手柄分析第一百五十一页，共一百八十一页。目录课后作业习题册：任务4选择成形表面的加工方法与加工设备第一百五十二页，共一百八十一页。第一百五十三页，共一百八十一页。

任务五螺纹表面的加工方法与加工设备第一百五十四页，共一百八十一页。

螺纹是零件上常见的表面之一，种类较多，应用广泛，有一定的尺寸精度、形位精度和表面质量要求，那么螺纹表面是如何加工的，需要哪些械加工设备呢？导入课题

第一百五十五页，共一百八十一页。分析零件图2-39所示的圆头螺钉如何确定合理加工方法？任务实施图2-39圆头螺钉第一百五十六页，共一百八十一页。一、螺纹的技术要求和种类1、螺纹表面的技术要求与其他表面一样，也有一定的尺寸精度、形位精度和表面质量要求。第一百五十七页，共一百八十一页。2、螺纹的种类按用途不同，螺纹可分为两类：（1）紧固螺纹用于零部件间的坚固和联结。常用的有普通三角形螺纹、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。（2）传动螺纹用于传递运动，将旋转运动转变为直线运动，保证传递运动的准确性和一定的动力、位移。常用的牙型有梯形、矩形和锯齿形。第一百五十八页，共一百八十一页。二、螺纹表面的加工方法

螺纹的加工方法很多，常用的有套螺纹、攻螺纹、车螺纹、铣螺纹、磨螺纹等方法。每一种加工方法各有特点，加工时应根据螺纹的形状、尺寸精度、表面粗糙度和螺纹的材料以及生产批量，合理选择。第一百五十九页，共一百八十一页。1、攻螺纹和套螺纹

攻螺纹和套螺纹是加工尺寸较小的内、外螺纹的方法。主要应用于精度要求不高的普通螺纹。第一百六十页，共一百八十一页。（1）攻螺纹

攻螺纹是用丝锥在内孔表面加工出螺纹的加工方法。主要加工内螺纹，分手攻和机攻，单件小批量生产采用手攻，成批生产采用机攻。攻螺纹时速度要低且要加切削液。第一百六十一页，共一百八十一页。1）丝锥

丝锥采用高速钢制成，分手用丝锥和机用丝锥。通常二支一套，分头锥和二锥。丝锥第一百六十二页，共一百八十一页。2）使用丝锥攻螺纹的方法攻螺纹前底孔直径的确定加工钢料及塑性金属时

D孔=D-P

加工铸铁及脆性金属时

D孔=D-1.1P

式中：D孔——攻螺纹前的钻孔直径（mm）；D——螺纹大径（mm）；

P——螺距（mm）。第一百六十三页，共一百八十一页。孔口倒角钻孔后用60锪钻在孔口倒角，直径要大于螺纹的大径尺寸。在车床上攻螺纹的方法首先调整尾座轴线与主轴轴线重合，机攻时把螺纹工具安状在尾座锥孔中，安装机用丝锥，开动机床摇动尾座手柄，切入工件后，停止手轮转动，工件便会带动丝锥自动进给。到尺寸后，主轴反转退出丝锥。第一百六十四页，共一百八十一页。（2）套螺纹

攻螺纹是用板牙在圆柱表面上加工出外螺纹的加工方法。分手工套螺纹和机器套螺纹。单件小批量生产采用手工套螺纹，成批生产采用机器套螺纹。第一百六十五页，共一百八十一页。1）圆板牙圆板牙采用合金工具钢制成，两端锥角是切削部分，正反都可使用。圆板牙第一百六十六页，共一百八十一页。2）套螺纹的方法套螺纹前圆杆直径的确定

d0=d-（0.13～0.15P）

式中：d0——圆杆直径（mm）；d——螺纹外径（mm）；

P——螺距（mm）。第一百六十七页，共一百八十一页。加工螺纹工件外圆工件端面倒角，倒角要小于或等于45°在