机械制造工艺基础（少学时 第二版）课件全套 第0-12章 绪论、热加工基础-典型零件的加工工艺

《机械制造工艺基础》（少学时第二版）绪论一、机械制造过程

机械制造过程是指利用各种手段对原材料进行加工从而得到所需机械产品的过程二、零件的制造工艺1．减材制造工艺减材制造工艺是指按照一定的方式从工件上去除多余材料，从而获得具有一定形状和尺寸的零件的制造方法，包括切削加工（如车、铣、刨、磨等）和特种加工（如电火花加工、电解加工、激光加工等）2．材料成型工艺

材料成型工艺多利用模型使原材料形成毛坯或零件，如铸造、锻压、冲裁等3．增材制造工艺

增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，是以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术三、加工工艺过程包括毛坯制造、零件加工、热处理，以及产品的装配和试验等齿轮轴的加工工艺过程四、机械制造的主要职业（工种）和特点金属热加工铸造工锻造工焊工金属冷加工钳工车工镗工铣工磨工第1章热加工基础《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§1—1铸造§1—2锻造§1—3焊接第1章热加工基础§1—1铸造第1章热加工基础

闷盖、透盖、箱盖、箱体的毛坯都可以通过铸造的方法来制造闷盖透盖

箱盖箱体1．铸造及其分类一、铸造概述

将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造铸造按生产方法不同分为砂型铸造和特种铸造。特种铸造又可分为熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造等2．铸造的特点及应用（1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的工件毛坯（2）产品的适应性广，工艺灵活性大（3）原材料大都来源广泛，价格低廉（4）铸造组织疏松，晶粒粗大，内部易产生缩孔等缺陷二、砂型铸造用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造砂型铸造的工艺过程1．制造模样与芯盒用来形成铸型型腔的工艺装备称为模样。制造砂型时，使用模样可以获得与工件外部轮廓相似的型腔用来制造型芯的工艺装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。通常在铸型中，型芯形成铸件内部的孔穴，但有时也形成铸件的局部外形2．制备型（芯）砂

型（芯）砂是用来制造铸型的材料。在砂型铸造中，型（芯）砂的基本原材料是铸造砂和型砂黏结剂。常用的铸造砂有原砂、硅质砂、锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等3．造型利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程称为造型手工造型是用手工或手动工具完成紧砂、起模、修型工艺（1）手工造型1）按砂箱特征分类两箱造型三箱造型常用手工造型的方法、特点及应用场合2）按模样特征分类整模造型挖砂造型分模造型（2）机器造型机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工艺用振压式造型机紧砂和起模振压式造型机

紧砂

起模

4．造芯

制造型芯的过程称为造芯。造芯分为手工造芯和机器造芯5．合型合型又称合箱，是将铸型的各个组元，如上型、下型、型芯、浇注系统等组合成一个完整铸型的操作过程芯盒的装配取芯6．熔炼与浇注熔炼是使金属由固态转变为熔融状态的过程把熔融金属注入铸型的过程称为浇注（1）浇注系统铸型中引导液体金属进入型腔的通道称为浇注系统，由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成（2）冒口冒口是在铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔（3）浇注工艺浇注温度的高低及浇注速度的快慢是影响铸件质量的重要因素7．落砂与清理用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作称为落砂（1）落砂（2）清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇冒口、飞边）和氧化皮等过程的总称8．检验经落砂、清理后的铸件应进行质量检验。铸件的质量包括外观质量、内在质量和使用质量三、铸造工艺1．铸造方案设计（1）选择左端面为分型面（2）确定拔模斜度为3°（3）采用整模两箱铸造2．铸造工艺（1）配置型砂（2）造下砂型（3）造上砂型（4）开外浇口，扎通气孔（5）起出模样（6）合型（7）浇注（8）落砂、清理（9）检验四、特种铸造1．熔模铸造熔模铸造是利用易熔材料制成模样，然后在模样上涂覆若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模样熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型（1）压型（2）制作单个蜡模（3）制作蜡模组（4）制作蜡模型壳（5）型壳脱蜡（6）填砂捣实（7）浇注（8）落砂、清理、检验2．金属型铸造金属型铸造又称硬模铸造，是将液体金属浇入金属铸型，在重力作用下充填铸型以获得铸件的铸造方法3．压力铸造压力铸造简称压铸，是利用高压使液态或半液态金属以较高的速度充填金属型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法立式压铸机

卧式热室压铸机合型并注入液态金属

压射

开型并顶出铸件压铸时，首先使动型与定型合紧，用压射冲头将压室中熔融金属压射到型腔，待金属凝固后打开铸型，顶出铸件4．离心铸造将熔融金属浇入绕水平轴、立轴或倾斜轴旋转的铸型内，在离心力作用下凝固成型，这种铸造方法称为离心铸造离心铸造机绕立轴旋转的离心铸造

绕水平轴旋转的离心铸造五、铸件的缺陷1．气孔2．缩孔3．砂眼4．粘砂5．冷隔6．浇不足7．裂纹§1—2锻造第1章热加工基础一、锻造的分类及特点锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法锻造分为自由锻和模锻两大类锻造具有以下特点：1．改善金属的内部组织，提高金属的力学性能2．具有较高的劳动生产率3．适用范围广4．可以大大地节省金属材料和减少切削加工工时5．不能锻造形状复杂的锻件二、锻造生产工艺过程

供锻造车间生产用的原材料绝大多数是各种型材和钢坯，在锻前根据需要把它们分成若干段，这个过程称作下料1．下料2．加热坯料在锻造之前通常需要加热，加热的目的是提高金属的塑性和降低其变形抗力，即提高金属的可锻性3．锻造锻造就是利用锻造设备将处于始锻温度到终锻温度之间温度的坯料在力的作用下发生合适的塑性变形常用的锻造设备有空气锤、蒸汽—空气锤、水压机、平锻机等4．冷却（1）空冷

将热态锻件放在空气中冷却的方法称为空冷（2）坑冷

将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却的方法称为坑冷（3）炉冷

将热态锻件放入炉中缓慢冷却的方法称为炉冷5．检验内部质量检验：锻件化学成分、宏观组织、显微组织及力学性能等项目的检验外观质量检验：锻件的几何尺寸、形状、表面状况等项目的检验6．热处理

使组织均匀，细化晶粒，减少锻造残余应力，调整硬度，改善机械加工性能常用的热处理方法有正火、退火、球化退火等三、自由锻1．自由锻设备自由锻常用设备有空气锤、蒸汽—空气锤和水压机等空气锤2．自由锻的常用加工工艺（1）镦粗

镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度降低、横截面面积增大的操作过程整体镦粗

局部镦粗（2）拔长拔长是使坯料长度增加、横截面面积减小的锻造工艺送进量合适

送进量太大，拔长效率低

送进量太小，易产生夹层圆形坯料拔长时的过渡截面形状（3）冲孔冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工艺1）单面冲孔冲孔时，坯料置于垫环上，将一略带锥度的冲头大端对准冲孔位置，用锤击方法打入坯料，直至孔穿透为止准备冲孔

完成冲孔2）双面冲孔先预冲一凹坑，放少许煤粉，再继续冲至约3/4深度时，借助煤粉燃烧的膨胀气体取出冲子，翻转坯料，从反面将孔冲透预冲凹坑

冲至3/4深度

翻转坯料

冲透坯料（4）弯曲使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工艺称为弯曲，主要包括角度弯曲和成形弯曲角度弯曲

成形弯曲角度弯曲（5）扭转

扭转是使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的锻造工艺（6）切断切断是分割坯料或切除料头的锻造工艺1）切断方形截面的坯料剁刀切入

压棍截断

先将剁刀垂直切入锻件，至快断开时，将坯料翻转180°，再用剁刀或压棍将坯料截断2）切断圆形截面

将坯料放在带有圆凹槽的剁垫上，边切边旋转坯料3．自由锻的特点（1）设备和工具有很大的通用性，且工具简单（2）自由锻可以锻制质量不足1kg到300t左右的锻件。大型锻件只能采用自由锻（3）自由锻的锻件精度低，表面质量差，金属消耗多四、模锻将加热后的坯料放在锻模的模腔内，经过锻造，使其在模腔所限制的空间内产生塑性变形，从而获得锻件的锻造方法称为模锻1．模锻设备模锻用设备主要有蒸汽—空气模锻锤、曲柄压力机、摩擦压力机、液压模锻锤等数控全液压模锻锤2．模锻的工艺过程

模锻的锻模结构有单模膛和多模膛两种单模膛锻模的结构及锻造工艺过程1、10—楔键2—锤头3、6、7—楔铁4—上模5—下模8—模座9—砧座3．模锻的特点及应用（1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂。（2）锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，提高了零件的力学性能和使用寿命。（3）锻件表面光洁，尺寸精度高，可节约材料和切削加工工时。（4）生产率较高。（5）操作简单，易于实现机械化。（6）锻模所需设备吨位大，设备费用高；加工工艺复杂，制造周期长，费用高。五、自由锻工艺齿轮坯自由锻工艺

§1—3焊

接第1章热加工基础1．焊接的概念一、焊接基础知识通过加热或加压或两者并用，使用（或不使用）填充材料，使工件连接在一起的方法称为焊接焊接方法焊接方法概念焊接方法举例熔焊在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊等压焊在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接的方法锻焊、电阻焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊等钎焊采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法烙铁钎焊、火焰钎焊等2．焊接的特点1）节省金属材料，结构质量轻。2）工序简单，生产周期短。3）焊接接头具有良好的力学性能和密封性。4）能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。（1）焊接的优点1）焊接结构不可拆卸，给维修带来不便。2）焊接结构中会存在焊接应力和焊接变形。3）焊接接头的组织性能往往不均匀。4）会产生焊接缺陷。（2）焊接的不足3．焊接的应用

焊接广泛应用于船舶、车辆、桥梁、航空航天、锅炉及其他压力容器等领域二、焊条电弧焊焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，适用于结构形状复杂、焊缝短小且不规则及各种空间位置的焊缝焊接1．焊条电弧焊的原理

焊条电弧焊的焊接回路由弧焊电源（亦称弧焊机）、电缆、焊钳、焊条和焊件组成

电弧的高温将焊条与焊件局部熔化，熔化了的焊芯以熔滴的形式过渡到局部熔化的焊件表面，与熔化的焊件熔合在一起后形成熔池2．弧焊电源弧焊电源是在焊接回路中为电弧提供电能的装置ZX5—400型弧焊整流器

BX1—630—2型弧焊变压器

AXQ1—200型弧焊发电机3．焊条涂有药皮供焊条电弧焊用的熔化电极称为焊条

焊条由焊芯和药皮两部分组成压涂在焊芯表面上的涂料层称为药皮三、气体保护焊1．二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是用CO2作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧热来熔化金属的气体保护焊方法（1）二氧化碳气体保护焊的原理焊接电源的两输出端分别接在焊枪与焊件上。盘状焊丝由送丝机带动，经软管与导电嘴不断向电弧区域送给，同时CO2气体送入焊枪，通过喷嘴后，形成保护气流（2）二氧化碳气体保护焊的特点缺点：使用大电流焊接时，焊缝成形较粗糙，飞溅较多；很难用交流电源焊接及在有风的地方施焊；不能焊接容易氧化的有色金属材料；劳动条件较差，电弧辐射较强；操作环境中的CO2的含量较大，对焊接工人的健康不利优点：焊接成本低，焊缝质量好，生产效率高，焊接变形小，适用范围广（3）二氧化碳气体保护焊的应用CO2气体保护焊主要用来焊接低碳钢及低合金钢，适用于各种厚度，广泛用于车辆、化工机械、农业机械、矿山机械等制造领域2．钨极氩弧焊（1）钨极氩弧焊的焊接方法一手握焊枪，另一手持焊丝，随焊枪的摆动和前进，逐渐将焊丝填入熔池之中钨极氩弧焊焊接过程钨极氩弧焊熔池的形成（2）钨极氩弧焊的特点优点：焊接过程稳定，焊接质量好，焊接变形和应力小，焊接过程易于实现自动化，焊缝区无熔渣缺点：抗风能力差，对焊件清理要求较高，生产率效率低，引弧困难，生成的臭氧对焊接工人有危害，所以要加强防护（3）钨极氩弧焊的应用钨极氩弧焊特别适用于对焊接接头质量要求较高的场合。在碳钢和低合金钢的压力管道焊接中，现在也越来越多地采用氩弧焊打底，以提高焊接接头的质量四、气焊与气割1．气焊（1）气焊的原理气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧所放出的热量作为热源来加热工件的接头区域及焊丝，并使其熔化，利用燃烧时所放出的气体保护焊接区的高温金属，使其冷却凝固后形成焊接接头的一种熔化焊的焊接方法（2）气焊的设备及工具气焊设备及工具主要包括氧气瓶、乙炔瓶、减压器、焊炬等，辅助工具包括氧气胶管、乙炔胶管、护目镜、点火枪及钢丝刷等焊炬是气焊时用以控制气体流量、混合比及火焰并进行焊接的工具低压焊炬2．气割（1）气割的原理气割是利用气体火焰的热能，将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量，从而实现切割的一种加工方法气割的三个阶段第一阶段：气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度第二阶段：向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属剧烈燃烧第三阶段：金属燃烧氧化后生成熔渣和产生反应热，熔渣被切割氧吹除，所产生的热量和预热火焰热量将下层金属加热到燃点（2）气割的设备及工具割炬将可燃气体与氧气以一定的比例混合后，形成具有一定热量和形状的预热火焰，并在预热火焰的中心喷射切割氧气进行气割射吸式割炬五、典型零件的焊接支座焊接图1．制定材料计划将每个零件的材料、加工尺寸及数量编制明细表件号名称材料名称尺寸（mm）数量1底板Q235A50×27×612支撑板Q235A36×36×623侧板Q235A72×48×61焊件材料尺寸明细表2．下料在单件小批生产时，可采用气割或剪板机下料，用气割下料时需要加工的下料尺寸要比装配图中的尺寸大5mm底板下料图支撑板下料图侧板下料图3．焊接焊接工艺过程焊接工艺过程主要内容具体内容备注焊前准备选择焊条E4303，φ3.2mm—选择焊接设备BX3—300或WS—400—明确零件尺寸、加工及质量要求下料—检查各零件的加工尺寸注意加工面要预留加工余量修磨每个零件的毛刺—清理各板件正反两面的油污、锈蚀、水分及其他污物，直至露出金属光泽用磨光机打磨或用丙酮清洗，防止产生焊接缺陷焊接工艺过程主要内容具体内容备注焊件装配、定位与焊接进行焊接装配间隙自行确定保证各零件的位置关系—焊接质量要求

焊前清理清除外部熔渣和飞溅物—对各条焊缝进行焊缝内、外表面检查对焊接质量进行检验—焊接工艺过程装配及焊接方法（1）定位底板和支撑板将底板和支撑板按装配尺寸进行装配，并在支撑板长度方向两端焊接10～15mm的定位焊缝装配及焊接方法（2）焊接底板和支撑板

把装配定位好的部件矫正位置关系，使两个支撑板均与底板垂直，用手工电弧焊焊接四条角焊缝（3）定位支撑板和侧板按装配图尺寸将侧板和支撑板进行装配，并按图示焊接八处定位焊缝，长度均为10～15mm装配及焊接方法（4）焊接支撑板和侧板将装配定位好的支撑板和侧板进行焊接装配及焊接方法第2章切削加工基础《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§2—1切削运动与切削用量第2章切削加工基础§2—2切削刀具§2—3切削力与切削温度§2—4切削液§2—5加工精度与加工表面质量第2章切削加工基础一、切削运动

机械零件的任何表面都可以看作是一条线（称为母线）沿另一条线（称为导线）运动的轨迹1．零件表面的形成平面的形成圆柱面的形成圆锥面的形成螺旋面的形成渐开线齿廓表面的形成2．机床的运动（1）工作运动

机床为实现加工所必需的加工工具与工件间的相对运动，包括主运动和进给运动1）主运动促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。主运动是切除工件表面多余材料所需要的最基本运动,在切削运动中形成机床切削速度，消耗主要动力1—主运动2—进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切除切屑，并得到具有所需几何特性的已加工表面2）进给运动1—主运动2—进给运动车外圆

铣平面刨平面

钻孔

磨外圆（2）辅助运动辅助运动的功能是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创造条件。如进给运动前后的快进和快退，调整刀具和工件之间相对位置的调位运动、切入运动、分度运动、工件夹紧和松开等操纵控制运动3．切削时形成的三种表面（1）待加工表面工件上有待切除的表面（2）已加工表面工件上经刀具切削后形成的表面（3）过渡表面工件上由切削刃切除的那部分表面。它在下一个切削行程、刀具或工件的下一转被切除，或下一个切削刃切除二、切削用量及其选用原则1．切削用量切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度当主运动是旋转运动时当主运动为往复直线运动时（1）切削速度vc（2）进给量

f刀具在进给运动方向上相对工件的位移量（3）背吃刀量ap

刀具切入工件时，工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离2．切削用量的选用原则§2—2切削刀具第2章切削加工基础一、切削刀具分类车刀、铣刀、刨刀、砂轮、钻头、铰刀、丝锥及板牙

外圆表面加工刀具、内孔表面加工刀具、平面加工刀具、螺纹刀具、成形刀具、齿轮刀具1．按机床加工方式和加工对象不同分类2．按加工表面不同分类整体式刀具、焊接式刀具、机械夹固式刀具4．按结构形式不同分类单刃刀具、双刃刀具、多刃刀具3．按刀具的切削刃数目不同分类工具钢刀具、高速钢刀具、硬质合金刀具机夹重磨式和机夹可转位式（不重磨）5．按刀片使用后是否重磨分类6．按刀具切削部分的材料分类二、切削刀具组成1．刀具的结构（1）切削部分1）前面Aγ切屑流出时所流经的面2）主刀面Aα

与工件上过渡表面相对的刀面与工件上已加工表面相对的刀面3）副后面（Aα′）4）主切削刃S前面与主后面相交的部位，担负主要切削工作5）副切削刃S′前面与副后面相交的部位，它协同主切削刃完成金属的切除工作，形成工件的已加工表面6）刀尖

主、副切削刃连接处的那一小部分切削刃，一般都呈圆弧状（2）导向部分在刀具中，有的具有导向部分（如麻花钻、铰刀、立铣刀等），这些刀具一般用于内孔、沟槽和内螺纹加工（3）夹持部分（刀体）1）实体夹持夹持部分做成实体，使用时直接将刀具装在刀架或锥套内，如车刀、刨刀、钻头、立铣刀2）刀轴装夹夹持夹持部分做成圆柱孔，孔内加工键槽，切削时将刀具装在刀轴上。如：圆柱铣刀、三面刃铣刀2．刀具角度（1）参考系1）基面Pr

过切削刃选定点的平面，其方位垂直于假定的主运动方向1—假定主运动方向2—假定进给运动方向3—切削刃选定点1—假定主运动方向2—假定进给运动方向3—切削刃选定点2）假定工作平面Pf通过切削刃选定点并垂直于基面，其方位平行于假定的进给运动方向3）主切削平面Ps

通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面5）正交平面Po

通过副切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面4）副切削平面P′s1—假定主运动方向2—假定进给运动方向3—切削刃选定点（2）刀具切削部分的主要角度1）前角γo2）后角αo前面与基面的夹角，在正交平面中测量后面与切削平面的夹角，在正交平面中测量3）主偏角κr4）副偏角κ′r5）刃倾角λs主切削平面与假定工作平面间的夹角副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量主切削刃与基面间的夹角，在主切削平面中测量三、切削刀具材料及其选用1．刀具材料应具备的基本性能（1）高硬度（2）足够的强度和韧性（3）高的耐磨性和耐热性（4）良好的导热性（5）良好的工艺性（6）较好的经济性（7）抗粘接性和化学稳定性2．常用刀具材料的种类及选用（1）碳素工具钢（2）合金工具钢T10A、T12A9SiCr、CrWMn（3）高速钢W18Cr4VW6Mo5Cr4V2W9Mo3Cr4V（4）硬质合金WC＋CoWC＋Co＋TiCWC＋Co＋TiC＋TaC（NbC）（5）陶瓷（6）人造金刚石（7）立方氮化硼第2章切削加工基础一、切削力1．总切削力切削过程中，材料产生变形到变成切屑所产生的抗力和切屑与前面之间及副后面与已加工表面之间发生的摩擦，共同作用于刀具上的合力称为切削力刀具的一个切削部分在切削工件时所产生的全部切削力称为一个切削部分总切削力所有参与切削的各切削部分所产生的总切削力的合力称为刀具总切削力2．总切削力的分力（1）切削力Fc切削力Fc是总切削力F在主运动方向上的正投影，与切削速度vc方向一致（2）背向力Fp背向力Fp是总切削力F在垂直于工作平面方向上的分力（3）进给力Ff

进给力Ff是总切削力F在进给运动方向上的正投影。它与进给速度vf方向一致3．总切削抗力切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为总切削抗力F′切削抗力F′、背向抗力F′、进给抗力F′分别与Fc、Fp、Ff大小相等，方向相反cpf4．影响总切削抗力大小的因素（1）工件材料（2）切削用量（3）刀具角度（4）切削液1）前角增大，总切削抗力减小。2）后角增大，总切削抗力减小。3）主偏角对切削抗力F′影响较小，但对背向抗力F′和进给抗力F′的比例影响明显。fcp二、切削温度1．切削热与切削温度切削热主要来源于切屑变形，切屑与前面的摩擦，工件与刀具后面的摩擦切削过程中，切削区域的温度称为切削温度，在高速切削时仍可高达到1000℃以上（1）合理选择刀具材料和刀具几何角度（2）合理选择切削用量（3）适当选择和使用切削液2．减少切削热和降低切削温度的工艺措施§2—4切削液第2章切削加工基础一、切削液的作用1．冷却作用2．润滑作用3．清洗作用4．防锈作用1．水溶液主要成分是水及防锈剂、防霉剂等。为了提高清洗能力，可加入清洗剂；为具有一定的润滑性，还可加入油性添加剂二、切削液的种类2．乳化液水和乳化油经搅拌后形成的乳白色液体。乳化油是一种油膏，它由矿物油和表面活性乳化剂配制而成，并添加乳化稳定剂3．合成切削液由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成4．切削油切削油主要起润滑作用。有10号机械油、20号机械油、轻柴油、煤油、豆油、菜籽油、蓖麻油等矿物油或动、植物油5．极压切削油极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成6．固体润滑剂二硫化钼（MoS2）三、切削液的选用1．根据加工性质选用（1）粗加工

选择以冷却作用为主的乳化液或合成切削液（2）精加工

选用润滑性能较好的极压切削油或高浓度极压乳化液（3）半封闭式加工

选用黏度较小的极压乳化液或极压切削油，并加大切削液的压力和流量2．根据工件材料选用（1）钢件粗加工时选乳化液；精加工时选硫化乳化液一般不用切削液。在精加工时，可选用润滑性好、黏度小的煤油或7%～10%的乳化液（2）铸铁、铸铝选用10%～15%的极压切削油或极压乳化液（3）有色金属或铜合金不宜采用含硫的切削液，以免腐蚀工件。加工镁合金时，不能用切削液，以免燃烧起火（4）难加工材料(如不锈钢、耐热钢)3．根据刀具材料选用（1）高速钢刀具粗加工选用乳化液；精加工钢件时，选用极压切削油或浓度较高的极压乳化液（2）硬质合金刀具为避免刀片因骤冷或骤热而产生崩裂，一般不使用冷却润滑液。如果要使用，必须连续充分四、使用切削液的注意事项1．油状乳化油必须用水稀释后才能使用。乳化液会污染环境，尽量选用环保型切削液2．切削液应浇注在过渡表面、切屑和前刀面接触的区域3．用硬质合金车刀一般不加切削液。如果使用切削液，必须从开始就连续充分浇注5．加注切削液可以采用浇注法和高压冷却法

高压冷却法浇注法4．控制好切削液的流量第2章切削加工基础一、加工精度1．加工精度的概念

加工精度是指工件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。包括尺寸精度、形状精度和位置精度2．获得规定尺寸精度的方法（1）试切法

通过试切→测量→调整→再试切的反复过程而最终获得规定尺寸精度的方法（2）自动获得尺寸精度的方法1）用定尺寸刀具加工工件的尺寸精度由刀具本身尺寸精度保证2）调整法预先按规定的尺寸调整好机床、夹具、刀具及工件的相对位置和运动3）自动控制法

使用由测量装置、进给装置和控制系统组成的自动加工循环系统。在工件达到规定尺寸时，机床自动退刀并停止工作二、加工表面质量1．加工表面质量的概念

加工表面质量包括工件表面微观几何形状和工件表面层材料的物理、力学性能两个方面的内容2．表面粗糙度表面粗糙度是加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性3．表面层材料的物理、力学性能（1）表面层材料因塑性变形引起的冷作硬化（2）表面层材料因切削热的影响，引起金相组织的变化（3）表面层材料因切削时的塑性变形、热塑性变形、金相组织变化引进的残余应力第3章钳加工《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§3—1划线§3—2孔加工§3—3螺纹加工§3—4钳工其他常见基本操作第3章钳加工在单级齿轮减速器制造中，箱体划线和箱盖透视窗螺纹孔、销连接孔、螺栓连接孔及孔口平台的加工等均可由钳工来完成第3章钳加工钳工常见的基本操作有划线、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、锯削、錾削、锉削、刮削、研磨等多项工作第3章钳加工§3—1划线

根据图样要求，利用划线工具，在毛坯或工件上划出加工界线或作为基准的点和线的操作称为划线立体划线平面划线划线分平面划线和立体划线两种只需要在工件的一个表面上划线后即能明确表示加工界线的，称为平面划线

要同时在工件上几个互成不同角度（通常是互相垂直）的表面上都划线才能明确表示加工界线的，称为立体划线一、常用划线工具1．平板２．工件支承工具千斤顶V形架角铁方箱３．其他工具样冲划线盘游标高度尺90°角尺划规划针钢直尺划线基准：划线时，工件上用来确定其他点、线、面位置所依据的点、线、面二、划线基准的选择（1）以两个互相垂直的平面（或直线）为基准（2）以两条互相垂直的中心线为基准（3）以一个平面和一条中心线为基准三、划线时的找正和借料1．找正

利用划线工具（如划线盘、角尺、单脚规等）使工件上有关毛坯表面处于合适位置，加工余量得到合理分配（1）毛坯上有不加工表面时，应按不加工表面找正后再划线（2）工件上有两个以上不加工表面时，应选重要的或较大的不加工表面为找正依据，兼顾其他不加工表面（3）工件上没有不加工表面时，可通过对各自需要加工的表面自身位置找正后再划线2．借料

当误差和缺陷不大时，通过试划和调整可以使各加工表面都有足够的加工余量，并得到恰当的分配，而误差和缺陷完全可由加工后排除借料划线以外圆找正划线

以内孔找正划线

1—外圆2—内孔3—毛坯孔4—毛坯外圆四、划线实例1．选择划线基准高度方向的划线基准：水平面Ⅰ—Ⅰ长度方向的划线基准：竖直平面Ⅱ—Ⅱ宽度方向的划线基准：前后对称面Ⅲ—Ⅲ2．清理毛坯和刷涂料清除脏物、毛刺，划线表面涂上涂料，有孔的工件，用铅块或木块堵孔3．在高度方向划线（1）找正水平2）划φ50mm孔的水平中心线和底面的加工线4．在长度方向划线5．在宽度方向划线6．打样冲眼§3—2孔加工第3章钳加工

孔加工按操作方法、形状及精度要求通常分为钻孔、扩孔、锪孔和铰孔一、钻床Z512B型台式钻床Z525B型立式钻床Z3050×16型摇臂钻床常用钻床的特点及应用钻床类型特点及应用台式钻床结构简单，操作方便，使用范围小，只能安装直径小于13mm的直柄钻头立式钻床结构较复杂，精度高，有自动进给机构，使用范围大，可以安装较大直径的钻头，适用于小批量、单件的中型工件孔的加工摇臂钻床主轴箱可沿摇臂导轨滑移，摇臂可绕立柱旋转并上下移动，可将钻头移至钻削位置而不必移动工件，适用于加工大型工件和多孔工件二、钻孔钻孔的尺寸精度为IT10～IT11级，表面粗糙度值一般为Ra12.5～50μm用麻花钻（钻头）在实体材料上加工出孔的方法称为钻孔常用于钻削要求不高的孔或螺纹孔的底孔直柄麻花钻锥柄麻花钻钻φ13mm以下的孔用直柄麻花钻；钻大于φ13mm的孔为莫氏锥柄麻花钻1．划线钻孔法步骤：按图样划线→工件装夹→找正→钻孔

此法对操作工人的技术水平要求较高，生产效率低，适用于产品试制或单件、小批量生产2．配钻法以已加工好的零件为基准件，配钻另一相连接零件

此法适用于产品试制或单件、小批量生产以及装配修理时3．钻模钻孔法对操作工人的技术水平要求不高，孔系的位置精度取决于钻模的精度，生产效率高此法适用于产品批量生产三、扩孔用扩孔刀具对工件上原有的孔进行扩大加工的方法称为扩孔。扩孔精度可达IT9～IT10，表面粗糙度值可达Ra3.2～12.5μm

扩孔钻一般有3～4个主切削刃，无横刃，加工时导向效果好，背吃刀量小，轴向抗力小，切削条件优于钻孔用扩孔钻扩孔时，底孔直径约为要求直径的0.9倍，切削速度要比钻孔小一半，进给可采用机动进给当采用手动进给时，进给量要均匀一致用麻花钻扩孔时，底孔直径为要求直径的0.5～0.7倍四、锪孔用锪钻在孔口表面锪出一定形状的孔或表面的加工方法称为锪孔

锪孔时使用的刀具称为锪钻，一般用高速钢制造锪钻按孔口的形状一般分为锥形锪钻、圆柱形锪钻和断面锪钻，可分别锪制锥形沉孔、圆柱形沉孔和孔口端面锪钻的类型及加工方法四、铰孔

用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值铰孔的尺寸精度可达IT7级，表面粗糙度值可达Ra0.8μm1．铰刀（1）铰刀的基本结构机用铰刀手用铰刀

（2）铰刀的类型手用整体圆柱铰刀机用整体圆柱铰刀手用可调节铰刀螺旋槽铰刀锥铰刀2．铰削余量铰削余量太大会使切削刃负荷增大，同时加剧铰刀磨损；铰削余量太小，上道工序所留下的切削刀痕不能全部去除，达不到铰孔精度要求铰削余量的选择铰孔直径＜55～2021～3233～5051～70铰孔余量0.1～0.20.2～0.30.30.50.8§3—3螺纹加工第3章钳加工一、攻螺纹1．攻螺纹工具（1）丝锥1）普通螺纹丝锥①手用螺纹丝锥

头攻切削部分最长，二攻和末攻切削部分依次缩短。使用时必须按头攻、二攻、末攻顺序进行①机用螺纹丝锥机用丝锥一般为单支，其切削部分较短，夹持部分与工作部分的同轴度较好2）管螺纹丝锥3）锥管螺纹丝锥用于管螺纹加工用于有密封要求的锥管螺纹加工（2）铰杠普通铰杠

丁字铰杠2．底孔直径与孔深的确定（1）攻螺纹前底孔直径的确定钢件或塑性较大材料D孔＝D－P铸铁或塑性较小材料D孔＝D－(1.05～1.1)P（2）螺纹底孔深度的确定H＝h＋0.7D3．攻螺纹方法（1）攻螺纹前应在孔口倒角，直径略大于螺纹公称直径（2）起攻时，要尽量把丝锥放正，然后对丝锥施加压力并转动绞杠。当丝锥切入1～2圈时，应从不同的方向仔细检查丝锥与工件表面的垂直度，并逐步进行校正起攻

找正（3）丝锥切入3～4圈螺纹时，只须两手均匀用力转动绞杠，不应再对丝锥施加压力。每扳转绞杠1/2～1圈，就应倒转1/4～1/2圈（4）攻塑性材料的螺纹时，要加注润滑液（5）机攻时，丝锥与底孔要保持同轴。丝锥的校准部分不能全部伸出工件二、套螺纹用板牙在圆杆上加工出外螺纹1．套螺纹工具板牙板牙架2．螺杆直径的确定D杆＝D－0.13P套螺纹前套螺纹后3．套螺纹的方法（1）套螺纹前应将圆杆顶端倒角（15°～20°），圆锥最小直径应稍小于螺纹小径（2）开始套螺纹时要尽量使板牙端面与圆杆垂直，并适当施加向下的压力，同时按顺时针方向扳动板牙架（3）当切入1～2牙后再次校验垂直度，然后不再施加向下的压力，只两手用力均匀转动板牙架即可（4）在套螺纹过程中，要经常反转1/4圈，使切屑断碎及时排屑，并加注适当冷却液第3章钳加工一、錾削錾削是一种粗加工，主要用于不便于机床加工或机床加工不经济的场合，如去除毛坯上的毛刺、分割材料、錾削沟槽及油槽用锤子击打錾子对金属工件进行切削加工的方法称为錾削二、锯削用手锯对材料或工件进行切断或切槽的加工方法称为锯削锯削是一种粗加工方式，平面度一般可控制在0.5mm之内它具有操作方便、简单、灵活、不受设备和场地限制等特点，应用广泛三、锉削

锉削可以去除工件上的毛刺，锉削工件的内、外表面以及各种沟槽和形状复杂的表面，还可以制作样板以及对零件的局部进行修整

用锉刀对工件表面进行切削加工的操作方法称为锉削

锉削在錾削、锯削之后进行，精度可达0.01mm，表面粗糙度值可达Ra0.8μm四、刮削刮削是在工件或校准工具上涂一层显示剂，经过推研，使工件上较高的部位显示出来，然后用刮刀刮去较高部分的金属层；经反复研点和刮削，使工件表面达到所要求的尺寸精度和几何精度用刮刀刮除工件表面薄层的加工方法称为刮削刮削是当前机器不能代替的一项操作，在机械制造以及工具、量具制造或修理中占有非常重要的地位刮削加工后的表面，组织变得比原来紧密，并能获得很高的尺寸精度、形状精度、接触精度和很小的表面粗糙度值五、研磨用研磨工具（研具）和研磨剂从工件表面上研去一层极薄金属层的精加工方法称为研磨研磨后的工件获得精确的尺寸、形状和极小的表面粗糙度值，其尺寸精度可达IT5～IT3，表面粗糙度值可达Ra0.01～0.008µm1．平面研磨一般在精磨之后进行。研磨剂涂在研磨平板上，手持工件按一定的运动轨迹做相对运动。研磨一定时间后，将工件调转90°～180°，以防工件倾斜2．外圆研磨一般在精磨或精车基础上进行。手工研磨外圆可在车床上进行，工件和研具之间涂上研磨剂，工件由车床主轴带动旋转。研具用手扶持做轴向往复移动3．内孔研磨

研磨内孔需在精磨、精铰或精镗之后进行。研磨时，将研磨棒夹在机床上并转动，把工件套在研磨棒上进行研磨第4章车削《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§4—1车床§4—2车床的工艺装备§4—3车削工艺第4章车削

车削是在车床上利用工件的旋转运动和刀具移动做进给运动，改变毛坯形状和尺寸，将其加工成所需零件的一种切削加工方法挡油环齿轮轴

闷盖透盖第4章车削§4—1车床1．CA6140型卧式车床的外形一、CA6140型卧式车床2．CA6140型卧式车床的主要部件及其功用1）主轴箱固定在床身的左端，箱内装有主轴部件和主运动变速机构2）主轴右端有外螺纹，用以安装卡盘等附件，内表面是莫氏锥孔，用以安装顶尖3）电动机通过带传动，经主轴箱齿轮变速机构带动主轴转动（1）主轴箱

交换齿轮箱也称挂轮箱，它将主轴的回转运动传递给进给箱。更换箱内的齿轮，配合进给箱变速机构，可以车削各种导程的螺纹，并满足车削时对纵向和横向不同进给量的需求（2）交换齿轮箱进给箱安装在床身的左前侧，是改变进给量、传递进给运动的变速机构。它把交换齿轮箱传递过来的运动，经过变速后传递给丝杠或光杠（3）进给箱1）溜板箱装在床鞍的下面，是纵、横向进给运动的分配机构2）通过溜板箱将光杠或丝杠的转动变为滑板的移动3）溜板箱上装有各种操纵手柄及按钮，可以方便地选择纵、横机动进给运动，并使其接通、断开及变向4）溜板箱内设有互锁装置，可限制光杠和丝杠只能单独运动（4）溜板箱

刀架部分由床鞍、中滑板、小滑板和刀架等组成。刀架用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向、斜向和曲线运动（5）刀架部分

尾座安装在床身导轨右端，可沿导轨纵向移动。尾座可安装顶尖，以支撑较长工件；也可安装钻头或铰刀进行孔加工（6）尾座（7）床身床身是车床的基础部件，用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置（8）照明、切削液供给装置1）照明灯使用安全电流2）切削液被切削液泵加压后，通过切削液管喷射到切削区域二、车削运动1．主运动车床的主运动就是工件的旋转运动车床传动路线2．进给运动车床的进给运动就是刀具的移动车床传动路线三、车削的加工范围及特点1．车削的加工范围

钻中心孔

钻孔铰孔

镗孔攻螺纹

车外圆车端面

车槽

车特型面车锥面

滚花

车螺纹2．车削的特点（1）可加工各种内、外回转表面。加工精度范围IT13～IT6，表面粗糙度值Ra12.5～1.6μm（2）车刀结构简单，制造容易，刃磨及装拆方便（3）车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性（4）切削力变化小，切削过程平稳，有利于高速切削和强力切削，生产效率高§4—2车床的工艺装备第4章车削一、车床通用夹具1．卡盘三爪自定心卡盘四爪单动卡盘2．花盘

在花盘上装夹工件及其平衡块花盘

3．顶尖、拨盘和鸡心夹头使用卡盘和后顶尖装夹工件使用前顶尖和尾座顶尖装夹工件

拨盘与鸡心夹头的作用是当工件用两顶尖装夹时带动工件旋转固定顶尖回转顶尖通用顶尖按结构可分为固定顶尖和回转顶尖，，按安装位置可分为前顶尖和后顶尖前顶尖是固定顶尖，后顶尖可以是固定顶尖，也可以是回转顶尖4．中心架与跟刀架中心架

跟刀架中心架固定在车床导轨上，由上下两部分组成。上半部分可以翻转，以便放入工件中心架内有三个可以调节的径向支爪跟刀架有两个（或三个）支爪，车刀装在支爪的对面稍微靠前的位置跟刀架固定在床鞍上并随床鞍一起移动二、车刀§4—3车削工艺第4章车削一、分析图样1．齿轮轴的材料为45钢，毛坯材料应为热轧圆钢2．重要尺寸的表面粗糙度（见零件图）3．加工基准为两端中心孔二、制定加工工艺齿轮轴加工顺序:下料→热处理→车端面→车总长→粗车齿轮轴左端→粗车齿轮轴右端→调头，精车齿轮轴左端→精车齿轮轴右端三、齿轮轴的车削准备步骤准备内容1．准备毛坯（1）下料：材料为45钢，规格为ɸ40mm×153mm（2）材料要进行预备热处理：调质2．选用工艺装备三爪自定心卡盘，呆扳手，前、后顶尖，鸡心夹头，0.02mm/（0～150）mm的游标卡尺，0～25mm、25～50mm的千分尺，百分表，磁力表座3．选用设备选用CA6140型车床四、齿轮轴的车削过程1．下料下料φ40mm×153mm2．热处理调质220～250HBW3．车采用三爪自定心卡盘装夹（1）车端面，车平为止（2）钻中心孔（3）车外圆尺寸至φ36mm4．车调头装夹（1）车端面，控制总长至149mm（2）钻中心孔（3）车外圆尺寸至φ36mm5．车（1）一夹一顶（夹右端，左端顶顶尖）（2）车φ34

mm外圆，长度大于69mm+0.20+0.30（3）车左端φ24mm至图样要求，锐边倒钝

（6）车槽φ18mm、宽2mm至图样要求（7）倒角2.2×30°，锐边倒钝，去毛刺6．车（1）调头，一夹一顶（左端夹φ20mm处，右端顶顶尖）（2）车外圆至φ24mm（保证φ34mm外圆宽30mm）（3）车φ34mm右端倒角2.2×30°+0.20+0.30+0.20+0.30+0.20+0.30（4）车中部φ20mm外圆（保证φ24mm外圆宽9mm）+0.20+0.30（5）车外圆φ18mm外圆（保证中部φ20mm外圆宽16mm）（6）右端螺纹外圆车至φ12mm，宽10mm（7）车1∶10圆锥，锥形部分长度为25.5mm+0.20+0.30（8）车槽2mm×φ18mm、2mm×φ10mm至要求（9）车中部φ20+0.20+0.30mm外圆、圆锥、M12螺纹右端3处倒角C1.3mm（10）车外螺纹M12—6g至要求第5章铣削、刨削与镗削《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§5—1铣削第5章铣削、刨削与镗削§5—2刨削§5—3镗削第5章铣削、刨削与镗削§5—1铣削铣削是在铣床上使用多刀刃的铣刀进行切削的一种加工方法输出轴齿轮轴

齿轮轴上的半圆键槽和齿轮，输出轴上的键槽需要进行铣削加工箱体上的对合面、螺栓孔端面和轴承孔两端面，箱盖上的对合面、轴承孔两端面、螺栓孔端面和透视窗平面等都需要进行铣削加工箱盖箱体

铣削时的运动是以铣刀的旋转运动为主运动，以铣刀的移动，或工件的移动、转动为进给运动1．铣床一、铣床与铣刀铣床主要由主轴、工作台、横向溜板、升降台、主轴变速机构、进给变速机构、床身、底座等组成常用铣床的有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、万能工具铣床和龙门铣床等X6132型卧式万能升降台铣床主轴轴线与工作台面平行，具有可沿床身导轨垂直移动的升降台，安装在升降台上的工作台和横向溜板可分别作纵向、横向移动X5032型立式升降台铣床主轴位置与工作台面垂直，具有可沿床身导轨垂直移动的升降台，安装在升降台上的工作台和横向溜板可分别作纵向、横向移动2．铣床附件及配件（1）万能铣头

安装于卧式铣床主轴端，由铣床主轴驱动立铣头主轴回转（2）机用虎钳装夹板类零件、矩形零件、轴类零件（3）回转工作台装夹中、小型工件，进行圆周分度和作圆周进给铣削回转曲面（4）万能分度头

将装夹在顶尖间或卡盘上的工件进行圆周等分、角度分度、直线移距分度（5）铣刀杆

安装于卧式铣床主轴端，用来安装圆柱铣刀、三面刃铣刀（6）端铣刀盘

安装端铣刀头，铣削平面（7）铣夹头

安装直柄立铣刀、直柄键槽铣刀（8）锥套

安装锥柄立铣刀、锥柄键槽铣刀3．铣刀（1）端铣刀加工较大平面（2）立铣刀铣削槽和孔、台阶平面和侧面、各种盘形凸轮与圆柱凸轮、内外曲面（4）圆柱铣刀加工窄而长的平面（5）三面刃铣刀分直齿、错齿和镶齿等，铣削槽、台阶平面、工件侧面及凸台（3）键槽铣刀铣削键槽（6）锯片铣刀铣削窄槽，切断板料或型材（7）齿轮铣刀

铣削齿轮及齿条二、铣床的加工范围与特点1．铣床的加工范围（1）周铣平面（2）端铣平面（3）铣直角沟槽（4）铣键槽（5）铣直角沟槽（6）切断（7）铣T形槽（8）铣V形槽（9）铣齿轮2．铣削加工的特点（1）切削速度较高，加工位置调整方便（2）多刃加工，刀具冷却效果好，寿命长。但切削力是变化的，会产生冲击或振动（3）生产率高，加工范围广，铣刀种类多，适应性强，加工精度较高（4）适于加工平面类及沟槽类零件，特别适合模具等形状复杂零件的加工三、铣削的方法与方式1．铣削的方法2．铣削的方式（1）周边铣削的方式1）顺铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣2）逆铣在铣刀与工件已加工面的切点处，铣刀旋转切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削称为逆铣（2）端面铣削的方式1）对称铣削2）不对称逆铣3）不对称顺铣四、工件的装夹1．机用虎钳装夹工件2．分度头一夹一顶装夹工件3．压板和螺栓装夹工件4．专用夹具装夹工件五、典型零件的铣削1．输出轴上平键槽的铣削（1）分析图样（2）选择铣床、铣刀、装夹方法按单件、小批生产，选用X5032型立式铣床，φ8mm、φ10mm键槽铣刀，分度头，尾座，一夹一顶装夹

需在输出轴上铣削两处平键槽（4）调整铣床（3）确定铣削用量使用φ8mm键槽铣刀时，铣刀主轴转速为750r/min；使用φ10mm键槽铣刀时，铣刀主轴转速为600r/min。工作台进给量均为75mm/min

使用光滑圆柱，用百分表校正分度头和尾座中心与工作台纵向进给方向平行（5）安装工件将工件φ（30±0.006）mm端部放入分度头三爪自定心卡盘内夹紧，并使尾座顶尖顶紧工件（6）对刀采用擦刀对刀法，将键槽铣刀的轴线对准工件中心（7）铣削键槽采用分层铣削法，每层铣削1.5mm，铣削两键槽至尺寸要求（8）去毛刺，检测工件用锉刀将键槽上毛刺去除后，综合检验各项技术要求2．箱盖透视窗安装平面的铣削（1）分析图样透视窗安装平面与对合面成10°

夹角，表面粗糙度值为Ra12.5μm（2）选择铣床、铣刀、装夹方法选用X5032型立式铣床，选用直径为100mm、齿数为4的硬质合金端铣刀，用压板、螺栓装夹工件（3）确定铣削用量铣刀主轴转速为300r/min，工作台进给量为235mm/min（4）调整铣床将X5032铣床的主轴偏转10°后，安装端铣刀并调整铣床主轴转速、工作台进给量（5）安装工件以箱盖对合面（下平面）为基准，将工件用压板安装在工作台上（6）铣削平面采用分层铣削法，每层铣削2mm，铣削平面至尺寸要求（7）去毛刺，检测工件用锉刀将平面上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第5章铣削、刨削与镗削§5—2刨削刨削时，刨刀（或工件）的直线往复运动是主运动，工件（或刨刀）在垂直于主运动方向的间歇移动是进给运动刨削是用刨刀对工件做水平方向相对直线往复运动的切削加工方法在单级齿轮减速器中，箱体的安装基面可以采用刨削加工一、刨床头刨床由床身、滑枕、刀架、横梁、工作台等主要部件组成B6065型牛头刨床二、刨削的加工范围三、刨削的工艺特点1．主运动是直线往复运动，在空行程时作间歇进给运动。刨削过程中无进给运动，刀具的切削角不变2．刨床结构简单，调整操作方便；刨刀制造和刃磨较易3．刀具切入和切离工件时有冲击负载，限制了切削速度，空行程损失，生产效率较低4．加工精度IT9～IT7，Ra值12.5～1.6μm；采用宽刃刀精刨，加工精度可达IT6，Ra值可达0.8～0.2μm四、刨刀平面刨刀成形刨刀

角度偏刀偏刀宽刃刀切刀内孔刨刀

弯切刀五、箱体底平面的刨削1．分析图样需将底平面进行粗刨，控制表面粗糙度值为Ra6.3μm2．选择刨床、刨刀、装夹方法按单件、小批生产，选用B6050型牛头刨床、宽刃刀，用压板、螺栓进行装夹3．确定刨削用量刨削深度ap为2mm，进给量f为0.33

mm/str（往返），切削速度v为30

m/min4．调整刨床将刨床工作台调整至适当高度后紧固5．安装工件以箱体对合面（上平面）为基准，将工件用压板夹紧在工作台面上6．刨削平面7．去毛刺，检测工件采用分层刨削法，按划线完成底平面刨削用锉刀将底平面上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第5章铣削、刨削与镗削§5—3镗削镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径的切削工艺，镗刀旋转做主运动、工件或镗刀的移动做进给运动镗削时，工件被装夹在工作台上，镗刀用镗刀杆或刀盘装夹，由主轴带动回转做主运动，主轴在回转的同时做轴向移动，以实现进给运动一、镗床1．卧式铣镗床TPX6111B卧式镗床

可进行钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、锪平面及铣削（1）工作台能进行纵向、横向移动，360°回转（2）主轴结构刚性好，精度保持性好，转速范围宽（3）主轴变速、进给变速采用液压预选（4）主轴箱升降，工作台纵、横向移动及回转运动分配与夹紧均采用自动控制（5）工作台4×90°回转定位，采用光学瞄准器，（6）床身导轨及下滑座上导轨采用全封闭式拉板防护（7）只允许一个移动部件运动，而其它部件自动夹紧2．坐标镗床（1）床身结构采用“米”字筋结构，采用三点支撑（2）主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动（3）主轴轴承采用预加负荷的特别滚柱轴承和高精度推力轴承（4）X、Y坐标移动导轨采用淬硬钢及滚柱链。装有坐标监测系统；TX4163C采用光栅尺与数显表读数系统二、镗削的加工范围1．镗轴上装悬伸刀杆镗小直径孔2．用平旋盘上的悬伸刀杆镗大直径孔3．用平旋盘径向刀架上的镗刀镗端面4．钻孔5．镗轴上装端铣刀镗平面6．用后支架支撑长刀杆镗两同轴孔7．用工作台进给镗内螺纹8．用主轴进给镗螺纹三、镗削的工艺特点1．镗刀结构简单，刃磨方便，适合箱体、机架孔加工2．镗削加工操作技术要求高。镗削可以加工直径很大的孔。能实现对孔系的加工3．镗床多种部件能实现进给运动，工艺适应能力强，能加工形状多样、大小不一的多种表面4．镗孔可修正上一工序所产生的孔的轴线位置误差，保证孔的位置精度四、镗刀单刃镗刀单刃可调镗刀双刃镗刀及刀柄浮动镗刀五、镗削的典型零件加工1．分析图样镗削两处圆孔2．选择镗床、镗刀、装夹方法按单件、小批生产，选用TX617型卧式镗床；φ30mm和φ45mm、长125mm可调镗刀杆各一根，粗、精刀头各一把；用压板、螺栓装夹4．调整镗床将镗头调整在适当位置

3．确定镗削用量

5．安装工件用压板、螺栓将工件夹紧在镗床工作台面上6．对刀

9．去毛刺，检测工件用锉刀将孔上毛刺去除后，综合检验各项技术要求第6章磨削《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§6—1磨床第6章磨削§6—2砂轮§6—3磨削工艺磨削是用磨具以较高的切削速度对工件表面进行加工的方法。磨具是以磨料为主制造而成的切削工具第6章磨削输出轴、齿轮轴、齿轮等都需要进行磨削齿轮轴输出轴齿轮§6—1磨床第6章磨削一、常用磨床1．外圆磨床外圆磨床主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面。（1）外圆磨床的结构1）床身有纵向导轨和横向导轨，分别为磨床工作台和砂轮架的移动导向2）头架头架主轴可与卡盘连接或安装顶尖，头架可绕垂直轴线逆时针回转0°～90°3）砂轮架砂轮装在砂轮架主轴前端，砂轮架作横向进给。砂轮架可绕垂直轴回转－30°～30°4）工作台上、下两层，上层可绕下层中心线在水平面内回转±3°。上层安装头架和尾座，工作台沿床身导轨做纵向往复直线进给5）尾座尾座套筒内安装尾顶尖，用以支承工件的另一端6）内圆磨头装有内圆磨具，用来磨削内圆（2）主运动和进给运动1）主运动磨削外圆时为砂轮的回转运动，磨削内圆时为内圆磨头的磨具（砂轮）的回转运动①工件的圆周进给运动，即头架主轴的回转运动。②工作台的纵向进给运动由液压传动实现。③砂轮架的横向进给运动为步进运动，由机械传动机构使砂轮架横向移动一个位移量2）进给运动2．平面磨床平面磨床是主要用于磨削工件平面的磨床卧轴矩台平面磨床

立轴矩台平面磨床卧轴圆台平面磨床

立轴圆台平面磨床（1）平面磨床的结构1）矩形工作台安装在床身的水平纵向导轨上，做纵向直线往复移动，撞块自动控制换向。装有电磁吸盘2）磨头磨头可沿床鞍上的水平导轨移动，可做高低位置调整或垂直进给（2）主运动与进给运动1）主运动磨头主轴上砂轮的回转运动2）进给运动①工作台纵向进给运动由液压传动系统实现②工作台一个往复行程终了，砂轮横向进给③手动使床鞍上下移动，实现砂轮垂直进给二、磨削的主要加工内容三、磨削的工艺特点1．磨削速度高2．磨削温度高3．能获得很好的加工质量4．磨削范围广5．少切屑6．砂轮在磨削中具有自锐作用§6—2砂轮第6章磨削一、砂轮的组成和特性1．砂轮的组成砂轮由磨料、结合剂和气孔三要素组成（1）磨料

制造砂轮的磨料，按成分一般分为氧化物（刚玉）、碳化物和天然超硬材料2．砂轮的特性磨具（砂轮）中磨粒的材料称为磨料（2）粒度

表示磨料颗粒尺寸大小的参数称为粒度。磨料粒度影响磨削的质量和生产率（3）硬度

砂轮的硬度是指结合剂黏结磨料颗粒的牢固程度磨削硬度高的材料用软砂轮，磨削硬度低的材料用硬砂轮（4）组织砂轮组织分成三大类共15级，用数字标记（0～14）。数字越大，表示组织越疏松组织是指砂轮内部结构的疏密程度（5）结合剂结合剂是用来将分散的磨料颗粒黏结成具有一定形状和足够强度的磨具的材料（6）形状和尺寸砂轮的强度是指在惯性力作用下砂轮抵抗破碎的能力。砂轮回转时产生的惯性力与砂轮的切削速度的平方成正比。因此，砂轮的强度通常用最高工作速度表示（7）强度（最高工作速度）二、砂轮标记1．砂轮标记的内容2．砂轮标记示例§6—3磨削工艺第6章磨削1．工件的装夹方法一、在外圆磨床上磨外圆两顶尖装夹工件的方法，定位精度高，装夹工件方便用双顶尖装夹工件

鸡心夹头2．磨削方法（1）纵向磨削法砂轮高速回转做主运动，工件低速回转做圆周进给运动，工作台做纵向往复进给运动（2）横向磨削法（又称切入磨削法）砂轮高速回转做主运动，工件低速回转做圆周进给运动，同时砂轮以很慢的速度连续或间断地向工件横向进给切入磨削，直至磨去全部余量（3）综合磨削法先采用横向磨削法分段粗磨外圆，并留精磨余量，然后再用纵向磨削法精磨到规定的尺寸（4）深度磨削法砂轮各台阶的前端担负主要切削工作，各台阶的后部起精磨、修光作用，前面的各台阶完成初磨，最后一个台阶完成精磨二、在外圆磨床上磨内圆1．内圆磨削方法（1）纵向磨削法砂轮高速回转做主运动，工件以与砂轮回转方向相反的低速回转完成圆周进给运动，工作台沿被加工孔的轴线方向做往复移动完成工件的纵向进给运动，在每一次往复行程终了时，砂轮沿工件径向周期横向进给（2）横向磨削法工件只做圆周进给运动，砂轮的高速回转为主运动，同时以很慢的速度连续或断续地向工件做横向进给运动，直至孔径磨到规定尺寸2．内圆磨削特点（1）砂轮与砂轮接长轴直径受到工件孔径限制。磨削速度难以提高，另一方面磨具刚度较差，容易振动（2）砂轮易堵塞、磨钝，磨削时不易观察，冷却条件差（3）在万能外圆磨床上用内圆磨头磨削内圆主要用于单件、小批生产，在大批量生产中则宜使用内圆磨床磨削三、在外圆磨床上磨外圆锥

1．转动工作台法将工件装夹在两顶尖间，圆锥大端在前顶尖侧、小端在后顶尖侧，将磨床的上工作台相对下工作台逆时针偏转一个圆锥半角α/2的角度2．转动头架法将工件装夹在头架的卡盘中，头架逆时针转动α/2角度3．转动砂轮架法将砂轮架偏转α/2角度，用砂轮的横向进给进行圆锥磨削，磨削中工作台不允许纵向进给，如果锥面的素线长度大于砂轮厚度，则需要用分段接刀的方法进行磨削四、在平面磨床上磨平面1．横向磨削法每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴做一次横向进给，待工件表面上第一层金属被磨去后，砂轮再按预选的背吃刀量做一次垂直进给，以后按上述过程逐层磨削，直至切除全部磨削余量2．深度磨削法先粗磨将余量一次磨去（留精磨余量），粗磨时的纵向移动速度很慢，而横向进给量很大，约为（3/4～4/5）T（T为砂轮厚度），然后再用横向磨削法精磨3．阶梯磨削法将砂轮厚度的前一半修成几个台阶，粗磨余量由这些台阶分别磨除，砂轮厚度的后一半用于精磨五、齿轮轴的磨削工艺（1）零件为台阶轴，M、N轴颈的尺寸公差要求较高（±0.006mm）。（2）锥度为1∶10的圆锥面相对于公共基准轴线A—B的斜向圆跳动公差为0.01mm。（3）重要尺寸的表面结构要求：M、N外圆的表面粗糙度值为Ra1.6μm，E、F端面的表面粗糙度值为Ra3.2μm，锥度为1∶10的圆锥的表面粗糙度值为Ra1.6μm，齿轮齿面的表面粗糙度值也为Ra1.6μm。1．阅读分析图样2．制定加工工艺（1）工件经粗车、精车、铣齿轮、铣键槽、热处理和修研中心孔后，在万能外圆磨床上加工，并分粗磨与精磨。（2）统一采用两端的中心孔作定位基准，用两顶尖装夹。（3）用两同轴顶尖对中心孔研磨修正后再进行磨削。（4）齿轮轴磨削顺序：修研两端中心孔→粗磨齿轮→精磨齿轮→粗磨右端→粗磨、精磨左端→调头，精磨右端。3．齿轮轴的磨削过程《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§7—1插削第7章插削、拉削及齿轮加工§7—2拉削§7—3齿轮加工§7—1插削第7章插削、拉削及齿轮加工插削是用插刀对工件做垂直方向的直线往复运动的切削加工方法一、插床插床的结构原理与牛头刨床相似，可视为立式刨床二、插削的加工范围孔内单键槽

花键孔

方孔

多边孔