机械加工工艺基础完整

机械加工工艺基础完整1制造技术是将原材料转变为产品的应用技术，

它既是科学技术走向实际应用的接口和桥梁，又是推动科学技术向前发展的基础。先进的制造技术对于创造物质财富和发展科学技术，具有十分重要的意义。世界各工业发达国家都无不拥有先进的制造技术和庞大的制造业，制造业已成为各工业发达国家的基本支柱产业。所创造的物质财富达到国民经济总值的一半以上。所以，要使国家繁荣富强，必须大力创新制造技术，大力发展现代制造业。《机械制造工程训练》是一门以工艺理论教学与

制造工程实践相结合的学科基础课程，本课程包括“材料成形工艺基础”、“机械加工工艺基础”两大部分。材料成形工艺基础：主要介绍机械零件毛坯成形方法的工艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯

的结构工艺性、零件的材料选择与成形方

法选择的基本原则。机械加工工艺基础：主要介绍机械加工的基本概念、切削基本原理、切削机床与刀具、切削加工基

本工艺过程、选择切削加工方法的基本原

则，以及零件机械加工结构工艺性。机械加工工艺基础中南大学工业训练中心中南大学Central

South

University1索

引●

第一章.切削加工的基础知识●

第二章.金属切削机床。第三章.机械加工工艺过程●

第四章.零件表面的加工方案●

第五章.零件的结构工艺性

。第六章.数控加工技术●

第七章.加工中心自动编程与操作○

第八章.装配●

第九章.快速第九章成形制造技术

。第十章.先进制造技术1第一章切削加工的基础知识返回索引11.切削加工的概念·切削加工是利用刀具和工件的相对运动刀具从毛坯或型材上切除多余的材料，

以便获得精度和表面粗糙度均符合要求

的零件的加工过程。·切削加工分为机械加工和钳工。16.08.202111.1

钳工与机械加工·钳工：通过工人手持工具进行切削加工。·

机械加工：

采用不同的机床(如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等)对工件进行切削加工。(a)

车削

(b)铣削(e)

磨削(c)

刨削(d)

钻削12.零件表面质量的概念零件几何参数：宏观几何参数：包括：尺寸、形状、位置等要素。微观几何参数：指：微观表面粗糙程度。16.08.202112

.

1

加

工

精

度·

加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、形状、位置等参数同理论参数的相符合的

程度，偏差越小，加工精度越高，它包括

：a.

尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。b.形状精度：零件形状与理想形状接近程度。c.位置精度：零件上实际要素(点、线、面)相对

于基准之间位置的准确度。16.08.202112

.

1

加

工

精

度·国家标准规定：常用的精度等级分为20级

，分别用IT01、ITO、IT1、IT2…IT18

表示。数字越大，精度越低。其中IT5-IT13

常用。·

高

精

度

：IT5、IT6

通常由磨削加工获得。·

中等精度：

IT7-IT10

通常由精车、铣、刨获得。·

低

精

度

：IT11-IT13

通常由粗车、铣、刨、钻等加工方法获得。16.08.2021零件尺寸要素的误差大小。问：

精度的高低与哪两个因素有关?基本尺寸和公差大小。2.1.1

尺

寸

精

度0-0.04①2512.1.2

形状精度①25-0.013轴加工后可能产生的形状误差φ24.987φ24.987φ25φ25φ250.0134.9874.9874.987.987898712.1.2

形状精度·指零件上实际要素的形状与理想形状相符

合的程度；·国家标准规定了六类形状公差(见下表)项目直线度平面度圆

度圆柱度线轮廓度面轮廓度符号—0/OA△·形状精度的标注：框格分为2格，箭头指向待表达的表面，数字表示

允许误差的大小，单位为毫米。项目平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动符

号//⊥∠◎二由2.1.3

位置精度·指零件的实际要素(点、线、面)相对于基准之间位置的准确度。圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待表达的表面精度等级尺寸精度范围Ra值范围

(ym)相应的加工方法低精度IT13～IT

1125～12.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等中等精度IT10～IT96.3～3.2半精车、半精镗、半精铣、半精刨、

扩孔等IT8～IT

71.6～0.8精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗

铰等高精度IT7～IT

60.8～0.2精磨、精铰等特别精密精度IT5～IT2Ra<0.2研磨、珩磨、超精加工、抛光等零件精度等级及其相应的加工方法12.2

表面粗糙度·

表面粗糙度：零件微观表面高低不平的程度。产生的原因：1)切削时刀具与工件相对运动产生的磨擦；2)机床、刀具和工件在加工时的振动；3)切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹；4)加工时零件表面发生塑性变形。12.2

表面粗糙度表面粗糙度对零件质量的影响：零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大，主要有以下几个方面：1)零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快；2)表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰

挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低；3)零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除，造成表面腐蚀；4)当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而造成零件断裂。12.2

表面粗糙度评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差Ra1表面粗糙度h+h-h+-I12.2R

Gda16.08.20211·国家标准规定：表面粗糙度分为14个等级，分别用

50

25

12.5/

6.3

e⁰9/

越大，表面越粗糙。·表面粗糙度符号上的数值Ra,单位是微米

(μm)。2.2

表面粗糙度16.08.20211符号符号说明意义及应用基本符号表示粗糙度是用任何方法

获得(包括镀涂等)基本符号上加一短

划线表示表面粗糙度是用去除

法获得(如车、铣等)基本符号内加一小

圆表示表面粗糙度是用不去

除材料的方法获得(如铸

锻、热轧、冲压等)Ra

3.2符号上加Ra值用去除材料方法获得的表

面，Ra的最大允许值为3.2μm2.2

表面粗糙度表面粗糙度符号的意义及应用加工

方法Ra(微米)表面特征粗车粗铣

钻孔粗镗粗刨50可见明显刀痕25可见刀痕12.5微见刀痕精铣精刨半精车6.3可见加工痕迹3.2微见加工痕迹精车1.6看不清加工痕迹粗磨0.8可辨加工痕迹方向精磨0.4微辨加工痕迹方向精密加工0.1-0.012只能按表面光泽辩识2.3

—常见加工方法的Ra表面特征12.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系提问

零件的加工精度与表面·

精度：宏观几何参数的误差·

表面粗糙度：微观几何参数的误差·

加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而

经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表

面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的

加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度

的加工方法。·

实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度不高。16.08.2021粗糙度的关系如何?1(d)(f)3.切削运动与切削用量机器零件的基本表面包括：外圆、内圆

(孔)、平面和成型面基本表面主要由如下的加工方法获得13.1

切削运动要完成零件表面的切削加工，刀具和

工件应具备形成表面的基本运动，即切削运动切削运动：刀具和工件的相对运动切削运动分为主运动和进给运动主运动：提供切削可能性的运动。主运动只有一个进给运动：提供连续切削可能性的运动。进给运动可以有多个机

床

名

称主

运

动进

给

运

动卧式车床工件旋转运动车刀纵向、横向、斜向直线移动钻

床钻头旋转运动钻头轴向移动卧铣、立铣铣刀旋转运动工件纵向、横向、斜向直线移动牛头刨床刨刀往复运动工件横向间歇移动或刨刀垂向、斜向

间歇移动龙门刨床工件往复运动刨刀横向、垂向、斜向间歇移动外圆磨床砂轮高速旋转工件转动，同时工件往复移动，砂轮

横向移动内圆磨床砂轮高速旋转工件转动，同时工件往复移动，砂轮

横向移动平面磨床砂轮高速旋转工件往复移动，砂轮横向、垂向移动3.1

—坍削运动

机床的切削运动3.2切削用量切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用V表示，单位为m/s进给量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用f表示，车、钻和铣削时单位为mm/r背吃刀量：已加工表面和待加工表面之间的垂直距离，用a,表示，单位为mm,

如下图：13.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算切削速度：

背吃刀量：V二

πdn

(m

/

dnadni60x100O

2dmax:待加工

表面直径V:切削速度

dmin:已加工d:工件直径

表面直径n:工件转速

ap:背吃刀量切削过程的三个基本表面▶13.3切削用量的合理选择问题(1)粗加工按a

。-f-v的顺序选择a、

粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多

余金属，只留后续工序的加工余量，所以应根据毛

坯尺寸首先选择apb、粗加工不必考虑表面粗糙度，在ap确定后，选取大

的f,

减少走刀时间c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提

下选择v(2)精加工按v-f-a,

的顺序选择精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表

面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v,

然后选择达

到表面粗糙度要求的f,

最后再根据精加工余量决定ap14.切

削

刀

具刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素，刀具性能主要取决于两个因素：即刀具材料和刀具的几何角度4.1刀具材料应具备如下五个基本特性：1.高硬度：

HRC>60

以上；2.高的强度与韧性：保证能够承受切削力的作用而不破坏

；3.高的热硬性：材料在高温下仍然保持高硬度的性能

，

热硬性用热硬温度表示；4.良好的耐磨性；5.良好的工艺性和经济性；14.1.1

常用的刀具材料·碳素工具钢：如T7、T8、T9…T13

等。适合于制

造简单的手工工具，如锉刀、手用锯条等；·合金工具钢：在碳素工具钢中加入少量的钨、铬、

锰、硅等元素，耐热性较低，如9SiCr等，适合于

制造低速成型刀具，如丝锥、板牙；·高速钢：含较多的钨、铬、钒等合金元素、常用

的有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等。适合于制

造中速精加工刀具，如铣刀、钻花；●

硬质合金：成分由WC、TiC

和Co

组成，采用烧结

方法获得4.1.1

常用的刀具材料常用的硬质合金有：钨钴钛类(牌号YT)

硬质合金：适合于加工钢等塑性材料，其代号有YT5

、YT15

、YT30

等，粗加工用YT5,精加工用YT30;钨钴类(牌号YG)

硬质合金：适合于加工铸铁、青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、YG8等，粗加工用YG8,精加工用YG3。14.1.2其它刀具材料陶瓷：常用的刀具陶瓷有两种：

Al₂O₃基陶瓷

和Si₃

N₄

基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有

很高的硬度、很高的耐磨性和耐热性，其主要

缺点是抗弯强度低，冲击韧性很差，

不能承受

较大的冲击载荷。金刚石：它分三种天然单晶金刚石刀具整体人造聚晶金刚石刀具金刚石复合刀片立方氧化硼：由软的立方氧化硼在高温高压下

加入催化剂转变而成1种

类硬度HRC抗弯强度GPa热硬性℃工艺性能用

途碳素工具钢60-652.16200-250热成型手工刀具合金工具钢60-652.35300-400同上低速刀具高速钢63-701.9-4.4600-700同上中速刀具硬质合金89-931.0-2.2800-1000烧结成型高速刀具陶瓷材料91-950.4-0.91100-1200同上连续精加工刀具常用的刀具材料1为了研究刀具的几何角度建立三个辅助平面：基面：通过主切削刃上的某

一点，与该点切削速度方向

垂直的平面。的某一点，与主切削刃在基

我叫副切削刃面上的投影垂直的平面1两杀功削为的交点叫力尖，但刀尖并非绝对尖锐,

各种多齿刀具或复杂具，就其一个刀齿而言

3相当于一把车刀。车刀分为切削部分和:持部分，切削部分由三·刀面组成：前刀面、主

刃面、副后刀面。我叫主切削刃切削平面：通过主切削刃上

的某一点，与该点加工表面

相切的平面。正交平面：通过主切削刃上4.2

刀具的几何角度(

车刀的基本形状)·前角γ。:在正交平

面中，前刀面与基

面之间的夹角；·后角α。:在正交平面中，主后刀面与

切削平面之间的夹

角；·主偏角Kr:在基面上，主切削刃的投

影与进给方向的夹

角。·副偏角Kr’:

在基面上，副切削刃的投

影与进给反方向的

夹角。·刃倾角λs加工表面Xe₀Kk”;持加工表面

Krf4.2.1车刀的几何角度已加工表面K

向14.2.2前角的正与负一般加工韧性材料，应取较大的前角；加工脆性材料，

应取较小的前角；前角的取值范围常在-5°~+25°之间。14.2.3刃倾角λs刃倾角λs:

在切削平面中，主切削刃与基面之间的夹角。它主要影响刀头的强度和排屑方向。

一般取λs=-10°~+10°,

粗加工时常取

负值，增加刀头强度；精加工时常取正值，

避免切屑擦伤已加工表面。14.2.4

刃倾角λs的正与负当刀尖在主切削刃上最高点时，

λs为正值，反之为负值。14.3

刀具角度的合理选择问题·原

则：粗加工时，为了提高切削效率，切削力会较大，因此强度要高；精加工时，切削力较小，

为了保证零件质量因此刀具较锋利。●

粗加工：前角、后角均小，强度高·

精加工：前角、后角均大，刀具锋利●

主偏角：车台阶轴：取90度既车外圆又车端面，取45度●

副偏角：为降低表面粗糙度，取小值：

一般为：5-15度刃倾角：粗加工常取负值，精加工取正值棱带(副后刀面)副切削刃前刀面主切削刃主切削刃副切削刃主后刀面麻花钻由工作部分、颈部和柄部组成，工作部分又包括导向部分和切削部分4.4

麻花钻的基本形状主后刀面横刃螺旋角β:刃带切线与钻头轴线的

夹角，一般β=18-30度；前角：Y。后角：

αf顶角2中：两个主切削刃在垂直钻

头轴线平面上投影的夹角，通常

2φ=116-120度之间；横刃斜角ψ

:它是横刃与主切削

刃在钻头垂直轴线平面上投影的夹

角。通常为47-55度；4.4.1

麻花钻的主要几何角度·磨料：磨料是砂

削作用，所以磨·粒度：是指磨料·结合剂：结合剂已加工表面工件空康个加工表面(结合剂磨粒·砂轮：是磨削加合剂烧结而成的待加工表面·硬度：指砂轮上的磨粒脱落的难以程度。4.5

砂轮的材料及形状砂轮系别名

称代号特

性适合于磨削刚

玉棕刚玉A硬度高，韧性好，

价廉碳钢、可锻铸铁、

青铜白刚玉WA硬度稍低，锋利淬火钢、高速钢碳

化

硅黑碳化硅C锋利，导热性好铸铁、黄铜绿碳化硅GC硬度高，导热好硬质合金、宝石超

硬

材

料金刚石D硬度最高，韧性差硬质合金、宝石、陶瓷等立方氮化

硼CBN硬度仅次于金刚石，

韧性略好。不锈钢、高矾高速

钢4.5.1

常用的磨料的特性及用途—1砂轮名称代号断面简图基本用途平行砂轮P用途广泛、各种磨床双斜边PSX₁用于精磨齿轮、螺纹双面凹PSA外圆磨、刀具磨薄片砂轮PB切断和开槽筒形砂轮N立式平面磨削杯形砂轮B端面刀具磨碗形砂轮BW刀具磨、导轨磨4.5.2

砂轮的形状、代号及用途5.刀具磨损和刀具耐用度·刀具经过一定时间的使用后，由于摩擦和切削热的作用，使刀具变钝，切削温

度上升，影响加工精度和表面质量，因

此必须及时刃磨。·刀具耐用度是刀具从开始切削至达到磨损限度为止的切削时间。例：硬质合金

焊接刀具的耐用度规定为60分钟。16.08.20211包括：三种磨损形式与三个磨损阶段

定a)

后刀面磨损

b)

前刀面磨损

c)

前刀面与后刀面同时磨损5.1

刀具的使用过程刀具使用刃磨刀具磨钝AB16.

金属的切削过程金属切削过程是指从工件表面切除一层

多余的金属，从而形成切屑的过程：1.金属在刀具前刀面的作用下，受到挤压产生弹性变形。2.应力逐渐变大，产生塑性变形—滑移。3.应力达到强度极限，剪切滑移被挤裂形成切屑。4.切离。1弹性变形2塑性变形

3挤裂切屑

▶6.1

金属的切屑类型常见的切屑有如下三种：a.带状切屑：用大前角刀具、高切削速度、小进给量加工塑性

材料时出现。形成带状切屑时，切削力平稳，表面光洁，但切

屑连续不断，不安全或容易刮伤已加工表面。b.节状切屑：用低切削速度，大进给量加工中等硬度的钢材时

出现。形成这种切屑时，金属经弹性变形、塑性变形、挤裂和

切离阶段，是典型的切削过程，但切削力波动大，工件表面粗

糙。c.崩碎切屑：加工铸铁、黄铜等脆性材料时出现，形成这种切

屑时，切削热和切削力均集中在刀刃和刀尖，刀具容易磨损。a?b)16.2

积

屑

瘤积

屑

瘤：

当切屑沿前刀面流出时，与前刀面接触的切屑底层受到摩擦阻力，速度变慢，形

成滞流层，于是，金属粘附在切削刃附近，

形

成了积屑瘤。积屑瘤的影响：1、

保护切削刃，粗加工时，希望产生积屑瘤2、

本身不断形成和脱落，会引起振动，影响工件表面粗糙度，精加工不希望产生积屑瘤。6.3

切削力1、

切

向

力

(

切

削

力

)

Fz:

总切削力在主运动方向上

的正投影，其大小约占总切削力的95~99%,是三个分力

中最大的。消耗功率最多的分力，它是机床动力、重要

零件的强度和刚度设计和校核的主要依据；2、

轴

向

力

(

进

给

力

)

Fx:

总切削力在进给方向上的正

投影，其大小约占总切削力的1~5%,它是设计和验算机

床进给机构必须的参数；3、径

向

力

(

背

向

力

)

Fy:

总切削力在垂直工作平面上

的分力，它作用在工件刚性较差的方向，容易使工件变

形，同时引起振动，影响加工精度。所以加工刚性较差

的工件(如细长轴)时，应该力求减少切削力。1b)6.3

—切削力切削力Fr的方向如左下图：可以沿三个方向分解为：1.切向力Fz2.轴向力Fx

3.径向力Fy6.3

切削力主偏角影响径向力的分配：(a)Kr=90°

(b)K₁=60°

(c)K₁=30°16.4

切削热切削热产生原因：1.切屑变形；2.工件与刀具的摩擦；切削热传出途径：a.由切屑带走，带走越多越有利；b.由周围空气和冷却介质带走，同样带走越多

越有利；c.传入工件，使工件温度升高，引起工件变形，产生误差；d.传入刀具，使刀具温度升高。刀具硬度降低，磨损加快。6.5

降低切前温度的措施1.减少切削热的产生：包括选择合理的刀具几何角度和

切削用量，比如适当增大刀具的前角以减少切屑变形，

选用大的背吃刀量和小的进给量。2.改善散热条件：包括使用冷却液等各种冷却措施；冷却液一般有：水溶液：比热大，导热性好，但不能起润滑作用，如

苏打水，苏打用于防锈。用于粗磨。切削油：如矿物油；比热小，但有润滑作用。乳化液：具有良好的流动性和导热性，它由乳化油加

水稀释而成，应用最广泛。1

复习思考题1、试说明下列加工方法的主运动和进给运动：(1)车端面；(2)在车床上钻孔；(3)在钻床上钻孔；(4)在铣床上铣平面；(5)在平面磨床上磨平面；(6)在外圆磨床上磨孔。2、试说明车削的切削用量(包括名称、定义、代号和单位),简述切削用量选择的原则。3、

对刀具材料的性能有那些要求?4、

高速钢和硬质合金在性能上的主要区别是什么?各适合做什么刀具?5、

积屑瘤是如何形成的?它对切削加工有何

影响?6、

试分析车外圆时各切削分力的作用和影响。7、

切削热对切削加工有什么影响?8、

简述车刀前角、后角、主偏角、副偏角和

刃倾角的作用及选择原则。19、

切削液的主要作用是什么?常根据哪些主要因

素选用切削液?10、已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图：(1)外圆车刀：

Y₀=10

a₀=8°

K,=60°ky=10°

λs

=4°(2)切断刀：

°

k=90°11、车削外圆时，工件转速n=360

r/min,切削速

度v=150m/min,试求工件直径d。12、

为什么不宜用碳素工具钢制造铣刀、钻花等复杂刀具?为什么目前常采用高速钢制造这类刀

具?而较少采用硬质合金?°°s₀λa21;₀kY1第二章金属切削机床返回索引11、机床的类型金属切削机床是用来对工件进行加工的机

器，故称为“工作母机”,习惯上称机床。·按加工性质和所用刀具分类：分为车床、铣床、

钻床、磨床、齿轮加工机床等12大类；·

按精度分类：分为普通精度、精密和高精度三种；·

按重量分类：分为一般机床、大型机床和重型机

床。·

机床的型号：如：

C6136

表示…12、

机床的基本结构1.主传动部件：

用来实现机床主运动；2.进给传动部件：主要用来实现机床进给运动；3.工件安装装置：用来安装工件；4.刀具安装装置：用来安装刀具；5.支承件：用来支承和连接机床各零部件，是机床的基础构件；6.机床动力部件：为机床提供动力。13、

机床的传动机床的传动有机械、液压、气动、电气等多种形式，最常见的是机械传动和液

压传动。机械传动包括皮带传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动、齿轮齿条传动和丝杆螺母

传动13.1

皮带传动皮带传动是靠胶带与带轮之间的磨擦作用，将主动皮带轮的转动传递到另一个被动皮带轮

上去的。皮带传动的优点是传动平稳、轴间距较大，结构简单、制造维修方便，过载时皮带打滑。

不易引起机器损坏；其缺点是不能保证精确的

传动比，且磨擦损失大，传动效率较低。13.1

皮带传动如果考虑皮带与皮带轮之间的滑动，其传动比为：i=(d₁/d₂)e=(n₂/n₁)e式中：

d₁—

主动皮带轮的直径

d₂—

被动皮带轮的直径n₁—主动皮带轮的转速

n₂—被动皮带轮的转速

g—

滑动系数，约为0.98(a)

(b)13.2

齿轮传动齿轮传动是目前机床中应用最多的一种传动方式，这种传动方式种类多，如直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿轮传

动等，最常见的是直齿圆柱齿轮。设

：z₁

和n₁

分别为主动轮的齿数和转速z₂

和n₂

分别为被动轮的齿数和转速传动比i=(z₁/z₂)=(n₂/n₁)13.3

涡轮、蜗杆传动采用这种方式，只能由蜗杆带动蜗轮传动，其传动的优点是：可获得较大的降速比，传动

平稳、噪音小，结构紧凑。其缺点是传动效率

低，并需要良好的润滑条件蜗轮飞g蜗

杆.n₂)吕[

一k

n13.4

齿轮、齿条传动齿轮齿条传动机构可将旋转运动转变为直线运动(当齿轮为主动轮时),也可将直线运动转变为旋转

运动(当齿条为主动件时),在实际运用中，以前者

居多。齿轮齿条传动的效率很高，但制造精度不高时，

传动的平稳性和准确性较差。13.5

丝杆、螺母传动丝杆、螺母传动可使旋转运动变成直线运动，例如在车床上车螺纹时，丝杆旋转，合上开合螺母后，刀架便作纵向运动。其传动的优点是工作平稳，无噪音，其缺点是传

动效率较低。14、

机床的变速机构在一般的通用机床上通过变速机构实现接近理想值的切削速度。变换机床转速的主要装置是机床的齿轮箱，齿轮箱变速机构的形式多样，最常

见的为滑动齿轮变速机构和离合器式齿轮

变速机构14.1

滑动齿轮变速机构带长键的从动轴Ⅱ上装有滑动齿轮z₂,Z₄,Z₆,通过手柄上的拨叉可使它们分别与固定在主动轴

I

上的齿

轮z₁

,Z₃

,Z₅相啮合，其传动比i₁=Z₁/Z₂

i₂=Z₃/z₄

i₃=Zs/z₆轴Ⅱ的转速分别为：

n₂=i₁n₁或n₂=i₂M₂或

n₂=i₃M₁(式中n₁

为轴I

的转速，n₂

为轴Ⅱ的转速)(a)

滑动齿轮变速1从动轴Ⅱ两端空套有齿轮z₂

和z₄,它们分别与固定在主动轴I

上的齿轮z₁

和z₃

啮合。轴Ⅱ中部带有键3,

并装有压嵌式离合器4。当手柄左移或右移离合器时，

离合器的爪1与齿轮z₂

啮合或爪2与齿轮z₄

啮合，这样轴

Ⅱ可得到两种不同的转速，其传动比是：

i₁=z₁/z₂i₂=Z₃/z₄4.2

离合器式齿轮变速机构(b)

离合器式齿轮变速1尾/架丝

杆光

杆5、

车床的基本结构主电机及变速机构中.心

架进

给箱溜板箱床头箱挂轮箱卡

盘ZHEJIANGKENTINDUSTRIALINCC6J25.1车床的主传动J

2M26273

0/26212752

26Sx

52243626

39XⅡ6327、[Vφ2005825

38XTXWXVVVIn=1440r/min

Pg=4kWXⅢ39光杆13P=6

丝杆14mmx交换齿验十换向齿轮.2935℃F58394176523919331-55..17Ⅲx刀架纵向进给刀架横向进给刀架车螺纹进给5.1.1

车床的传动框图齿轮齿条丝杠螺母开合螺母主

轴

一工件交换齿轮溜板箱进给箱变速箱主轴箱电动机带传动换向齿轮丝

杠光杠1车削的进给量提

问如果工件的转速加快，进给量是否会变化?答：所谓进给量，是指主轴转一圈(一个工作循

环)、刀架沿进给方向移动的距离，只要进给箱

的挂轮手柄没有调整，主轴到进给箱的传动比没

有变化，进给量就不会发生变化。15.2车削的加王范围车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床上可以

加工：外圆、端面、锥度、钻孔、钻中心孔、镗孔、铰孔、

切断、切槽、滚花、车螺纹、车成型面、绕弹簧等。图

7

-

2

车床的用途钻中心孔车成形面车端面车外圆车雍体车螺纹绕弹簧铰孔滚花镗孔钻孔切断5.3车削的工艺特点1.粗加工：经济精度可达到IT10,

表面粗糙度在25-12.5之间；2.

精加工：经济精度可达IT7

左右，表面粗糙度

Ra6.3-1.6

之间。2.

易于保证相互位置精度要求。

一次装夹可加工几个不

同的表面，避免安装误差。3.

刀具简单，制造、刃磨和安装方便，容易选用合理的

几何形状和角度，有利于提高生产率。4.应用范围广泛，几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体表面及端面，均可以用车削方法达到要求。5.

可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加工(有色金属的高精度零件不适合采用磨削)6铣削加工6.1立式铣床的基本结构

主轴箱主轴工作台横溜板升降台底座16.2

铣削的主要加工范围V形槽铣刀(c)

铣V型槽(e)铣槽或锯断

(f)铣成形面

(g)

铣齿轮

(h)

镗支架孔(d)

用组合铣刀铣台阶面()铣燕尾槽(k)铣T形槽两面刃铣刀三面刃铣刀(a)

铣平面(i)

铣平面(b)铣直槽(I)

铣键槽成形铣刀16.3铣床的分度加工功能在铣削六方、齿轮、花键和刻线等加工中，工件每铣过一个面(或一

个齿)之后，需要转过一定的角度，

再铣第二个面(或第二个齿),这种

工作叫做分度。分度头就是根据加工

需要，对工件在水平、垂直和倾斜位

置进行分度的附件。16.3铣床的分度加工功能1.分度头手柄与卡盘中心轴之间的传动比为40:1,即手柄转

40圈，卡盘或工件转1圈。2.孔圈和扇形夹的张开角度用于非整数圈的定位6.3铣床的分度加工功能问题：今欲在铣床上加工一个12等分的零件，分度手柄应转多少圈，用分度盘的哪个孔圈，扇形夹应张开多少

个孔距?

(已知：分度盘孔圈孔数有：24、25、28、30、

37)解

：因为主轴上固定有齿数为40的蜗轮，它与单头蜗杆相啮合。当分度手柄转一圈的同时，主轴(工件)转动了1/40转即

手柄转速1-40工

件

转

速

/

4

0设工件等分数为Z,则每次分度时，工件应转过1/Z

,因此手柄转数根据题中已知条件，可选孔圈数24、扇形夹张开孔

距为8孔，可选孔圈数30,扇形夹张开孔距为10孔6.4

逆铣和顺铣逆铣：铣刀旋向(或铣削力)与进给方向相反顺

铣：铣刀旋向与进给方向一致16.5

铣削的工艺特点1.铣削加工的精度可达IT10-IT7,

表面粗糙度

可达6.3-1.6左右2.生产效率高，铣刀是多刀齿刀具，铣削时有几

个刀齿同时参加切削，主运动是刀具的旋转，所以铣削的生产效率比刨削高。3.容易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出时产生

振动，加工过程中切削面积和切削力变化较大。4.刀齿的散热条件较好，在刀具旋转过程的不切

削时间内，刀具可以得到一定的冷却。5.与刨床相比，铣床价格高，适用于批量生产。17.

刨(插)削加工刨床主要有牛头刨床和龙门刨床两种牛头刨床：刨刀的直线往复

运动是主运动，工件在刨刀

返回行程将结束时作横向进

给运动。牛头刨床主要用于

加工中小型零件龙门刨床：工作台往复运动，横梁上的刀架可以水平或垂直运动龙门刨床主要用于加工大型零件垂直刀架进给箱侧刀架进给箱操纵开关立柱侧刀架床身垂直刀架工作台减速箱横梁1牛头刨床的摆杆机构摆杆齿轮带动摇杆左右摆动，摇杆带动滑枕做往复运动。摆杆机构的特点：返回行程比工作行程

时间快。4.1牛头刨床的摆杆机构7.2

刨削加工的范围(h)

刨燕尾槽

(i)

成形刀刨成形面(j)成形刀刨齿条(b)

刨垂直面(e)

刨V形槽(a)

刨水平面(g)

刨T形槽(f)

刨直角槽(d)

刨直角(c)

刨斜面02f3.I

插前加工插床又称立式刨床，其运动原理

与牛头刨床相似，主要用于孔内

表面加工，如方孔、多边形孔、

键槽等的加工。工件在工作台上可做纵

向、横向和回转的运动，滑枕做上下往复运

动。17.3插削主要加工范围(a)

孔内单键槽(d)五边形孔(e)扇形齿轮(b)花键孔(c)

方孔17.4

刨削加工的工艺特点1.

加工精度通常为：精刨：IT7-IT10,

粗糙度Ra为6.3-1.6之间。2.通用性好，刨床简单、价格低、调整和操作简

便，刨刀形状简单，制造、刃磨方便。3.生产率一般比较低，主运动为往复直线运动，返回行程不参加切削。4.适用于单件小批生产。1钻床包括台式钻床、立式

钻床和摇臂钻床。如图：工件直径≤12mm

的孔一般

使用台式钻床加工，孔径<50mm

的中小型零件在立式

钻床上加工，大型工件上的孔

在摇臂钻床上加工。钻夹头是钻孔的常用夹具，

一般用于孔径较小(≤12mm)

的

工

件

，

大直径的零件用锥度套

筒装入钻轴。对精度要求高，粗糙度低的零件钻孔后还必

须进行精加工。8.钻削加王与机末主轴

锥孔配合自动定中心夹爪固紧搬手钻削加工的范围(a)钻孔Uf(g)反锪鱼眼坑(e)

锪锥孔(f)

锪柱孔(h)

锪凸台(d)

攻螺纹(b)扩孔(c)铰孔18.1扩孔用扩孔钻对已经钻出或铸出、锻出的孔进行扩大和提

高精度的加工，称为扩孔。扩孔钻如下图所示。其结构与

麻花钻相似，但切削刃有3~4个，前端是平的，无横刃，

螺旋槽较浅，钻头刚度好。扩孔余量小，切削比较平稳，

所以扩孔精度比钻孔高。其尺寸公差等级可达IT10~IT9

表面粗糙度Ra

值可达6.3~3.2μm。

扩孔可作为终加工，

也可作为铰孔前的预加工。18.2

铰—孔铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种(图a)。

手用铰刀为直柄，工

作部分较长。机用铰刀多为锥柄，可装在钻床、车床或镗床上铰

孔。铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成。

切削部分呈锥

形，担负切削工作。修光部分起导向和修光作用。铰刀有6~12个

切削刃，制造精度高，心部直径较大，刚度和导向性好。铰孔余

量小，切削平稳。铰孔尺寸公差等级可达IT8~IT6,

表面粗糙度

Ra值达1.6~0.4μm。手铰孔时，用铰杆转动铰刀并轻压进给(图b)。

铰刀不能倒转，否则铰刀与孔壁之间易挤住切屑，造成孔壁划伤或刀刃崩裂铰孔适用于加工精

度高、直径不大孔的终

加工。手铰时，切削速

度低，切削力小，不受

机床振动等影响，加工

质量比机铰好，但生产

率低。a

饺刀b饺孔8.3-镗削加王镗削一般是指在镗床上进行的切削加工。图为常用的卧式

镗床。由床身、立柱、主轴箱、尾架和工作台等部分组成。镗

床的主轴能作旋转主运动和轴向进给运动。安装工件的工作台

可以实现纵向、横向进给运动，并可回转一定的角度。主轴箱

可沿立柱导轨作上下运动。尾架可沿床身导轨水平移动

，其上

的镗杆支承也可与主轴箱同时上下运动。尾架镗杆支架工作台立柱主轴箱主轴床身18.4-

镗孔加王的王艺特点1.镗床主要用于加工大型工件或形状复杂工件上的孔和孔系。例如变速箱、发动机缸体等。2.镗孔尺寸公差等级可达IT8~IT7,

表面粗糙度值一般为1.6~0.8μm。3.镗孔可以校正孔原有的轴线偏差或位置偏差。镗刀的形状a

镗不通孔用b

镗通孔用8.5钻削的王艺特点1.钻削属于低精度

(IT11-IT13)和高表面粗糙度的(Ra50-12.5)

加工方法2.容易产生“引偏”

,是加工过程中由于钻头弯曲

产生孔径扩大、孔不圆等缺陷。原因是刀具呈细长

状，刚性较差。3.

排屑困难，钻孔在半封闭的状态下进行，切下来的切屑沿刀具两侧的螺旋槽上升，容易与已经加工

出的表面发生摩擦和挤压，刮伤已加工表面，降低

表面质量4.

传

限制切削速度的提高易传散，切削液难以到切削区切削热不a)9.磨削加工基本概念磨削加

·磨

床，磨削加：外圆、:磨削加：常有电吸爪卡盘、顶右图是磨床传动原理图9.1磨床类型磨床包括外圆磨、内圆磨、无心磨等几种，下图是

万能外圆磨床的图形。M1432A

万能外圆磨床(M—

磨床；14—万能外圆

磨床；32—最大磨削直径的1/10,即最大磨削直径为

320mm;A—

性能和结构上经过一次重大改进)。19.2磨削的工艺特点1.磨削的精度高，IT6-IT5,

粗糙度低，Ra0.8-0.2,砂轮表面有极多的切削刃同时参加切削。2.可以加工一些难以加工的材料。如淬火钢、高速钢以

及毛坯的清理。3.切削速度高(30m/s以上)切削温度高(1000℃以

上)。使用冷却液。4.砂轮有自锐作用，这是其它刀具所不具备的。即磨粒

不断脱落，新的磨粒又是锋利的。5.磨削力的径向分力较大，因此，在达到尺寸以后，还要进行多次无进给磨削。1齿轮应

用

广

泛

常见的有圆柱齿轮锥齿轮及蜗杆蜗轮

轮

应

用

最N圆柱齿轮中

齿向平行于轴线的称直齿轮Y

mAN

R

T10.齿轮加工概述线通常采用渐开线。8J

pNNaPQNnNE)0oN[1齿轮的种类(e)齿轮齿条传动

(f)直齿锥齿轮传动

(g)蜗杆传动(h)

螺旋齿轮传动(c)人字齿圆柱齿轮传动(a)直齿圆柱齿轮传动(b)

斜齿圆柱齿轮传动(d)内啮合齿轮传动1为了适应机械产品不同的需要，我国将渐开线圆柱齿轮分为12个精度等级(GB

l0095—88),精

度由高至低依次为1~12级。在一般机械中，以7、

8级的齿轮应用最广。齿轮加工分齿坯加工和齿面加工两个阶段，而齿面加工是整个齿轮加工的关键。下面着重介绍渐

开线齿面的切削加工。齿面加工按其加工原理分为成形法和展成法两类。若刀刃形状与被切齿轮齿槽的形状相符，齿面由

成形刀具直接切出时，称成形法，例如铣齿等。若齿面是根据齿轮的啮合原理来形成的，称展成法，例如滚齿、插齿等。10.1齿轮加工之铣齿轮铣图勇程和民疗罷现床上镜耸铁轮的呆盘离盘密进要装在铣床的分度头上，铣刀旋转作主运动，工作暂带刻齿坯作置缓递培庭，每锑宪于外宽曹精度高导致降退适理行势度单作有锑卡低棒轮重复进有常拼述过程交值至铣出轻部齿面为止。b)a)10.2齿轮加工之插齿插齿加工是用插齿刀在插齿机上加工齿轮的，它是按

一对圆柱齿轮的啮合原理进行的。如图：

一个是工件，另

一个是刀具(插齿刀采用高速钢制造),在刀具上磨出前

角和后角度，工件和刀具之间按传动比做纯滚动旋转，插

齿刀同时再做上下往复运动，可在工件上插出齿轮来。b)a)110.3齿轮加工之滚齿滚刀形状类似蜗杆，其加工过程与蜗杆蜗轮的啮合过

程相似。为了形成切削刃和容屑槽，滚刀在垂直螺旋线方

向等分地开出若干刀槽，并经过铲背、淬火和前、后刀面

的刃磨，其刃形又近似于齿条齿形。滚齿时，每个齿形都

是由滚刀在旋转中依次对齿坯切削的若干条切削刃包络而

成的(图)。当滚刀与齿坯进行强制啮合运动时，就在齿坯

上切出了渐开线齿形。1复习思考题1.

车床适合加工何种表面?为什么?2.

用标准麻花钻钻孔，为什么精度低且表面粗糙?3.

扩孔和铰孔为什么能达到较高的精度和较小的表面

粗糙度?4.

镗孔和钻孔、扩孔和铰孔比较，有何特点?5.

镗床镗孔与车床镗孔有何不同，各适用于什么场合?6.

一般情况下，刨削的生产率为什么比铣削低?7.

按加工原理的不同，齿轮齿形加工可以分为哪两大

类?8.

为什么在铣床上铣齿的精度和生产率皆较低?

铣齿

适合于什么场合?9.

轴上铣键槽可选用什么机床和刀具?而孔内键槽选

用什么机床和刀具?10.插齿和滚齿各适合于加工何种齿轮?11.磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙

度?12.加工要求精度高、表面粗糙度低的紫铜或铝合金轴

件外圆时，应选用哪种加工方法?为什么?1第三章机械加工工艺过程返回索引11.下料

尺寸,

称

粗

车3.焊接一组精车

例：5.磨削6.钻孔1生产类型同一零件的年产量(件)重

型中

型轻

型单件生产<5<10<100成批生

产小批生产5～10010~200100～500中批生产100～800200～500500～5000大批生产300～1000500～50005000～50000大量生产>1000>5000>500001.生产类型·按产量划分：11.生产类型1.单件小批生产：很少重复，重型机器和

试制零件时通常是这种生产形式。2.成批生产：成批的制造某种零件，每隔

一段时间又重复生产。如一般的机床制

造厂的生产。3.大量生产：在大多数工作地点，经常重

复进行同一种零件的某一工序生产，如

汽车制造厂、轴承厂等的生产。制定生产工艺通常要根据生产类型来进行1单件小批批量生产大量生产机床设备通用机床通用机床和部

分专用机床广泛使用高效率的专

用机床夹具通用夹具广泛使用专用

夹具广泛采用高效率的专

用夹具刀具量具通用刀具部分采用专用

刀具和量具高效率的专用刀具和

量具毛坯木模铸造

和自由锻部分采用金属

模铸造和模锻机器造型、压力铸造、

模锻等对工人的

技术要求需要技术

熟练工人需要比较熟练

的技术工人调整工要熟练，操作

工技术要求不高1.1各种生产类型的要求和特征2.工件的安装·直接安装法：工件直接安装在工作台或采用通用夹具(三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、平口钳、电磁吸盘等标准附件)

,

有时要对工件进行划线找正，再行夹紧。·

专用夹具安装：工件安装在为其加工而专门设计的夹具中，无须找正，迅速保

证工件对刀具和机床的准确定位。节约

时间，生产效率高，但夹具的设计和制

造需要一定的成本。13.夹具简介夹具是用来将待加工工件固定的装置。夹具一般可分为通用夹具和专用夹具两种，此外还发展了通用可调夹

具、成组夹具和组合夹具等类型的夹

具。13.1夹具的分类1.通用夹具：指一般已经标准化，不需特殊调整就可以用来装夹不同工件的刀具，如：三爪

卡盘、四爪卡盘、顶尖、分度头、平口钳、电

磁吸盘，通用夹具价格较低，使用范围广泛，

但生产效率不如专用夹具。故一般仅适用于单

件小批量生产。2.专用夹具：是指为某一零件的加工而专门设计和制造的夹具，既可以保证加工精度，又提

高生产效率，但夹具需要一定的投资。所以主

要用于成批及大量生产中。13.1夹具的分类3、

通用可调夹具和成组夹具：通过调整或更换个别元件后，可以加工形状相似、

尺寸相近、加工工艺相似的多种工件。

在当前多品种小批量生产的条件下，更

显示出这两类夹具的优势；4、

组合夹具：用事先准备好的通用标准元件和部件组合而成的夹具。用完之后可

以将这类夹具拆卸下来，更换元、部件

组装成新夹具，供再次使用。3.2夹具的组成夹具一般由以下部分组成：1、

定位装置：用来确定工件正确位置的装置，它包括定位元件或定位元件的组合；2、

夹紧装置：工件定位后，用夹紧的力来承受切削力的机构。它包括夹紧元件或其组合；3、

导向元件：用来确定刀具位置，并引导刀具进行加工的元件。4、

夹具体：用来联系并固定上述各种装置和元件，使之成为一个整体的零件。13.2夹具的组成下图为在轴上钻孔时所用的一种简单夹具1、挡铁；2、V形铁；3、夹紧机构；4、工件；

5、钻套；6、夹具体13.3夹具的应用下图为移动式钻模示意图，这种夹具主要用于加

工小孔，它使用专门设计的导轨和定程机构来控制移

动的距离(即工件上两孔的距离)。1、

导轨；2、定程板1下一步..B.毛坯的选择及加工余量的确定4.工艺规程的拟定A.工艺分析审查零件

的结构工

艺性检查图纸

审查材料做出修改14.1毛坯选择及加工余量的确定·加工余量：为了加工出合格零件，必须从毛坯上切

去一层金属，称加工余量。加工余量分为工序余量

和总余量。某道工序切除的余量称为工序余量，各

工序余量的和称总余量。·

工序余量的确定：决定工序余量的大小，是在保证

加工质量的前提下，使余量尽可能的小。过大影响

生产效率，过小不能切去工件表面的缺陷层。加工

余量的确定可采用如下方法：1.根据生产经验估计2.查表：根据工艺手册查表3.计算法：可查阅“机制工艺学”有关内容。14.2

定位基准的选择·在机械加工中，

无论采用哪种安装方法，都

必须使工件在机床或夹具上正确地定位·六点定位：任何一个未被约束的物体，在空

间有六个自由度。而要使物体在空间有确定的位置，必须约束这六个自由度1如左图所示，有三个支承点在XOY

平面上，限制

又

、Y

和之三个自由度；两个支承点在XOZ平面上，限制丫和

Z两个自由度，最后一个支承点在YOZ平面上，限制文一个自由度。加工沟槽，

六点完全

定位y完全定位NX/2i1实际生产过程中六点有时并不完全定位和

超定位14.3工件的基准工件的基准：在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一

些指定的点、线或面作为依据，这些作为

依据的点、线或面，称为基准。按照作用的不同，常把基准分为设计基准和工艺基准两类。1设计基准：即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分

度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面2和3及孔4的轴线的设计基准是表面1的。孔5的轴线的设计基准是孔4的轴线。工艺基准：在制造零件时所使用的基准，它又分为工序基准、定位基

准、测量基准、装配基准。下图左在加工时、轴线并不实际存在，所以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。4.3

工件的基准4.3.1工艺基准工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准、装

配基准。1、工序基准：在工艺文件上用以标定加工表面位置的基准。2、定位基准：在机械加工中，用来使工件在机床或夹具中占有正确位置的点、线或面。它是工艺基准

中最主要的基准。定位基准选择是否合理，对保证工件加工后的尺寸

精度和形位精度、安排加工顺序、提高生产率以及降低

生产成本起着决定性的作用，它是制定工艺过程的主要

任务之一。定位基准可分为粗基准和精基准两种14.3.1

工艺基准3、测量基准：用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。4、装配基准：用来确定零件或部件在机器中的位置的基准。14.3.2定位基准的选择选择定位基准是为了保证工件的位置精度，因此，选择定位基准总是从有位置精度要求的表面开始进行选择的·粗基准：毛坯表面的定位基准。1.

选取不加工的表面作粗基准：这样可使加工表面具有较正确的相对位置，并有可能在一次安装中把大部

分加工表面加工出来。1粗基准的选择原则2.

选取要求加工余量均匀的表面作为粗基准：这样可以保

证作为粗基准的表面加工时余量均匀。1粗基准的选择原则3.对于所有表面都要加工的表面，选取余量和公差最小

的表面作粗基准，以避免余量不足而造成废品。1粗基准的选择原则4.选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准；5.粗基准不应重复使用。

一般情况下，粗基准只允许使用

一次。1精基准的选择原则对于形位公差精度要求较高的零件，应采用已加工过的表面作为定位基准。这种定位基准面

叫做精基准。精基准的选择原则：1.基准重合原则：选用定位基准与设计基准重合的原则1(c)(d)1精基准的选择原则2.基准统一原则：位置精度要求较高的各加工表面，

尽可能在多数工序中统一用同一基准。1精基准的选择原则3、互为基准原则：在需要加工的各表面中，加工时互

相以对方为定位基准。1精基准的选择原则4、

自为基准原则：以加工表面自身作为定位基准。总之，无论是粗基准还是精基准的选择，都必须首先使工件定位稳定，安全可靠，然后再考虑夹具设

计容易、结构简单、成本低廉等技术经济原则。14.4

机械加工工艺过程的制定机械加工工艺过程的制定按三个步骤进行：1、拟定加工工艺路线分析研究零件图的各项内容及技术要

求拟定零件加工的加工方法、加工方案及

工艺路线。2、

安排好加工工序(1)选择毛坯14.4

机械加工工艺过程的制定(2)安排好切削加工工序①

合理选择加工方案②

合理确定基准面常见几类典型零件的加工，其基准选

择的常用方法有：A.台阶轴类零件：

一般选择两端中心孔作为

定位基准面；对于批量很小、长度很短的轴类

零件，可采用三爪卡盘在一次装夹中完成各表

面的精加工。1A.台阶轴类零件：14.4

机械加工工艺过程的制定B.套类零件：

一般选择其轴线(内孔)作为定位基准面。14.4机械加工工艺过程的制定C.箱体类零件：该类零件形状复杂，除有尺寸精度要求外，

一般孔的轴线相对

于底面(安装基准面)有位置度要求，因此箱体类零件多采用主要的装配基准面(一般为最大的底平面)作为定位精基准。14.4

机械加工工艺过程的制定(3)安排好热处理工序①

改善金属材料切削性能的热处理工序，如各种退火、正火等，

一般安排在粗加工之前进行；②消除内应力的热处理工序，如中间退火、回火、时效处理等，

一般安排在粗加工与精加工之间进行；③

提高机械性能的热处理工序，如淬火、调质、渗碳等各种表面处理，

一般安排在最终加工之

前进行。14.4

机械加工工艺过程的制定所有的热处理工序都是在零件最终加工之前进行，这是因为零件经过热处理工序后必有变形，最终加工时可以纠正变形带来的误差。(4)安排好检验工序在成批生产的工厂执行“自检、互检、专

检”,产品经检验合格，方可出厂。量具应定期交有关部门检验，不合格的量具不允许上岗使用。14.4工艺路线的制定3、拟订加工工艺过程制定工艺规程的目的是确保产品质量、提高经济效益，同时它是确定生产人员数量以及定设备、

定生产厂房面积和投资额的原始材料。安排加工顺序的原则：

“基面先行、粗精分开、先粗后精、先面后孔”14.4

工艺路线的制定·(1)基面先行原则,零件加工时，必须选择合适的表面

作为定位基面，以便正确安装工件。在第一道工序中，只能用毛坯面(未加工面)作为定位基面，在后续工序

中，为了提高加工质量，应尽量采用加工过的表面为

定位基面，显然，安排加工工序时，精基面应先加工。

例如，轴类零件的加工多采用中心孔为精基准。因此，

安排其加工工艺时，首先应安排车端面、钻中心孔工

序。·(2)粗精分开，先粗后精的原则

零件加工质量要求高

时，对精度要求高的表面，应划分加工阶段。

一般可

分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段，精加工应

放在最后进行。这样，有利于保证加工质量，有利于

某些热处理工序的安排。1(3)先面后孔的原则

对于箱体、支架类等零件应先加工平面后加工孔。这是因为平面的轮廓平整，安放和定位稳定可靠。

先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置综上所述，

一般机械加工的顺序是：先加工精基准

→粗加工主要面(精度要求高的表面)

→精加工主要面。次要表面

的加工适当穿插在各阶段之间进行。4.4工艺路线的制定15.

编制工艺文件工艺文件包括：1.机械加工工艺过程卡片2.机械加工工序卡片3.机械加工工艺卡片。1(工厂名)机

械

加工

工

艺

过

程

卡

片产品名称及型号零件名称零件图号材

料名称毛

坯种类零件重量(kg)毛重第

页牌号尺寸净重共

页性能每料件数每台件数每批件数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级时间定额(min)夹具刀具量具单件准备…终结更

改

内

容编制抄写校对审核批准机械加工工艺过程卡片用于单件小批生产。它的主要作用是慨略地说明机械加工的工艺路线。表1-6

工艺过程卡片(工厂名)机械加工工序卡片产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第

页共

页(画工序简图处)车

间工

段材料名称材料牌号力学性能同时加工件数每料件数技术等级单件时间

(min)准备—终结

时间(min)设备名称设备编号夹具名称夹具编号工作液更改

内

容工步号.*工步内容计算数据(mm)走刀次数切

削

用

量工时定额(min)刀具量具及辅助工具直径或长度进给长度单边余量背吃

刀量

(mm)进给量

(mm/r

或

m

m

/min)超度(r/mirn容释数

/m

i

n切削

速度

(m/min)基本时间辅助时间工服

作务

地时

点问工

步

号名

称規

格编

号数

量编制抄写校对审核批准机械加王王序卡片用于大批大量生产。要求工艺文件更加完整和详细，每个零件的各加工工序都要有工序卡片。表1-8

机械加工工序卡片1(工厂名)机

械

加

工

工

艺

卡

片产品名称及型号零件名称零件图号材

料名称毛

坯种类零件重量

(kg)毛重第

页牌号尺寸净重共

页性能每料件数，每台件数每批件数工

序安装工步工序内容同时加工零件数切

削

用

量设备名称及编号工艺装备名称及编号技

术

等

级工时定额(min)背吃

刀量

(mm)切削速度(m/min)切削速度(r/min或双行程数/min)进给量(mm/r或mm/min)夹具刀具量具单件准备—终结更

改

内

容编制抄写校对审核批准机械加工工艺卡片用于成批生产。它比工艺过程卡片详细，比工序卡片简单且较灵活，介于两者之间。表1-7机械加工工艺卡片1复习思考题1.

生产类型有哪几种?不同生产类型对零件的工艺

过程有哪些影响?2.

机械加工中，工件的安装方法有哪几类?各适用

于什么场合?3.

按其用途的不同，夹具分为哪几类?各适用于什

么场合?4.

何谓工序余量、总余量?它们之间是什么关系?5.

确定加工余量的原则是什么?目前确定加工余量

的方法有哪几种?6.

何谓基准?根据作用的不同，基准分为哪几种?7.

切削加工工序安排的原则是什么?常用的工艺文件有哪几种?各适用于什么场合?9、

下图所示加工小轴30件，毛坯为φ32×104的圆钢料，若用两种

方案加工，那种方案较好?为什么?a.在一台车床上逐件进行加工，即每个工件车好φ28的一端

后，立即调头车φ16的一端；b

.先整批车出①28一端的端面和外圆，随后仍在这台车床上车

出φ16一端的端面和外圆。6.3,2*0.550100其余3.21加工轴类零件时，常以什么作为统一的精基准?为什么?如何保证套类零件外圆面、内孔及端面的位置精

度?试分别拟定下图所示零件，在单件小批生产中的

工艺过程。3.2,

其余▽10、11、12、材料：:45钢方头淬硬：

HRC35a)

小

轴0

人

心

…

人

u

t

1

…

Y

…

reao4-φ19均布5日0.03其余12inRB,0.02A1.6QoX出/1.6φ285

.035φ3000085*805②b)法兰盘4~φ13_09φ1251.61×45R50.0261g

10'品铸造圆角工件材料R3～R5HT150φ30+0.033游(C)

支座0.025B其余P.30_0.031单件小批量生产半联轴器的工艺过程1第四章零件表面的加工方案返回索引1零件是由多个表面组成的，每一个

表面又可以用多种加工方法获得。因此，

应该对零件的结构特点、形状大小、技

术要求、材料性能、生产批量、设备现