《机械制造工艺》课件-第25次课 套类零件的加工过程与工艺分析

套类零件加工过程及工艺分析（2）专业课程/项目化课程机械制造工艺01套筒类零件设备、刀具

（一）套类零件孔加工设备图6-12钻床的几种典型加工表面◆1．钻床钻床是孔加工机床，主要用于加工外形复杂、没有对称回转轴线的工件，各种杆件支架件、板件和箱体等零件上的孔。钻床一般用于加工直径不大且精度要求不高的孔。(a)钻孔；(b)扩孔；(c)铰孔；(d)攻螺纹；(e)倒角；(f)锪孔；(g)锪平面

（一）套类零件孔加工设备图6-13台式钻床图6-14立式钻床◆1．钻床

（一）套类零件孔加工设备图6-15摇臂钻床◆1．钻床摇臂钻床适用于单件和成批生产中大而重、移动不便、找正困难，不便于在立式钻床上加工的工件。1-底座；2-内立柱；3-外立柱；4-摇臂升降丝杠：5-摇臂；6-主轴箱；7-主轴；8-工作台

（一）套类零件孔加工设备图6-16适于拉削的典型表面◆2．拉床图6-17拉床(a)卧式拉床；(b)立式拉床

（二）套类零件孔加工刀具◆1．麻花钻（钻头）麻花钻一般用于孔的粗加工，也可用于攻螺纹、铰孔、拉孔、镗孔、磨孔的预制孔加工。◆（1）工作部分

前端为切削部分，承担主要的切削工作，后端为导向部分，起引导钻头的作用。◆（2）柄部

柄部是钻头的夹持部分，用于与机床的连接，并用来传递扭矩。◆（3）颈部

颈部是工作部分和柄部间的过渡部分，供磨削时砂轮退刀和打印标记用。

（二）套类零件孔加工刀具图6-18麻花钻(a)，(b)麻花钻的组成部分；(c)麻花钻切削部分

（二）套类零件孔加工刀具◆2．中心钻

中心钻是用来加工各种轴类零件两端的中心孔，有无护锥中心钻及带护锥中心钻两种。图6-19中心钻（a）无护锥中心钻；（b）带护锥中心钻

（二）套类零件孔加工刀具◆3．深孔钻深孔钻深孔钻一般是用来加工深度与直径之比大于10的孔。①断屑要好，排屑要通畅。②良好的导向，防止钻头偏斜。除钻头本身需要有良好的导向装置外，还采取工件回转、钻头只作直线进给运动的工艺方法，来减少钻时钻头的偏斜。③充分的冷却。切削液在深孔加工时同时起着冷却、润滑、排屑、减振与消声等作用，因此深孔钻必须具有良好的切削液通道。

（二）套类零件孔加工刀具◆4．扩孔钻

扩孔钻扩孔钻是用来扩大毛坯孔径，提高孔的加工精度的刀具，可用于铰或磨前的预加工或孔的最终加工。图6-21扩孔钻（a）高速钢整体式；（b）镶齿套式（c）硬质合金可转位式

（二）套类零件孔加工刀具◆5．铰刀图6-22铰刀的基本类型（a）锥柄机用铰刀；（b）套式机用铰刀；（c）整体式手用铰刀；（d）可调式手用铰；（e）硬质合金机用铰刀；（f）直柄莫氏圆锥铰刀

（二）套类零件孔加工刀具◆6．锪钻锪钻锪钻加工各种圆柱形沉头孔、锥形沉头孔或凸台面。锪钻采用高速钢整体结构或硬质合金镶齿结构。图6-23锪钻（a）带导柱平底锪钻；（b）90°锥度锪钻；（c）端面锪钻

（二）套类零件孔加工刀具◆7．内孔车刀根据不同的加工情况，内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。(1)通孔车刀。其形状基本上与外圆车刀相似。(2)盲孔车刀。盲孔车刀是用来车盲孔或阶台孔的，切削部分的几何形状基本上与偏刀相似。它的主偏角如图4-24(b)所示。刀尖在刀杆的最前端，刀尖与刀杆外端的距离a应小于内孔半径R，否则孔的底平面就无法车平。图6-24车孔(a)通孔车刀；(b)盲孔车刀

（二）套类零件孔加工刀具◆8．拉刀拉削刀具是用于加工各种不同形状的孔及外表面的金属切削加工多刃刀具。工件表面通过拉削一次行程可完成粗、精加工，生产率极高，且由于拉削速度低、拉削过程平稳和切削层厚度小。图6-26拉刀与推刀的工作图(a)拉刀；(b)推刀

（二）套类零件孔加工刀具◆8．拉刀图6-27拉刀的各部分名称1-柄部；2-颈部；3-过渡；4-引导部分；5-切削部分；6-校准部分；7-后引导部分02套筒类零件装夹、加工路线

（三）套类零件的装夹◆1．保证同轴度和垂直度的装夹方法图6-29一次安装中加工工件

（1）在一次安装中完成在单件生产时，可以在一次安装中把工件全部或大部分加工完毕。这种方法没有定位误差。如果车床精度较高，可获得较高的形位精度。

（三）套类零件的装夹◆1．保证同轴度和垂直度的装夹方法图6-30各种常用心轴(a)小锥度心轴；(b)阶台式心轴；(c)胀力心轴；(d)槽做成三等分（2）以内孔为基准保证位置精度中、小型的套、带轮、齿轮等零件一般可用心轴，以内孔作为定位基准来保证工件的同轴度和垂直度。常用的心轴有实体心轴和胀力心轴两种。

(a)(b)

(c)

（d)

（三）套类零件的装夹◆1．保证同轴度和垂直度的装夹方法（3）用外圆为基准保证位置精度工件以外圆为基准保证位置精度时，车床上一般应用软卡爪装夹工件。软卡爪是用未经淬火的钢料（如45钢）制成的。首先，这种卡爪在本身车床上车成所需要的形状，因此，可确保装夹精度。其次，当装夹已加工表面或软金属工件时，不易夹伤工件表面。另外，还可根据工件的特殊形状，相应的车制软卡爪，以装夹工件。

（三）套类零件的装夹◆2．钻床夹具（1）钻床夹具结构特点钻床夹具又称钻模，主要用来保证所加工孔的位置精度。按钻模的结构特点分，有固定式、翻转式、回转式、盖板式、滑柱式和移动式等几种主要类型。1)固定式翻转式2)翻转式翻转式3)回转式钻模4)盖板式钻模5)滑柱式钻模6)移动式钻模

（三）套类零件的装夹◆2．钻床夹具图4-31固定式翻转式图4-32翻转式翻转式

1-钻套；2-倒锥螺栓；3-胀圈；4-支承板；5-夹紧螺母（2）钻床夹具类型

（三）套类零件的装夹◆2．钻床夹具图4-33回转式钻模

1-钻模板；2-钻套；3-心轴；4-分度盘；5-对定销；6-夹具体；7-锁紧螺母（2）钻床夹具类型

典型表面的加工路线外圆表面的加工路线1孔的加工路线2平面的加工路线3

典型表面：外圆、内孔和平面三种。1.外圆表面的加工路线1)零件的外圆表面主要采用下列5条基本加工路线来加工(图7-19)

1)粗车—半精车—精车(图7-19a)2)粗车—半精车—粗磨—精磨(图7-19b)3)粗车—半精车—精车—金刚石车(图7-19c)4)粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光(图7-19d)5)粗铣—半精铣—精铣(图7-19e)图6-19外圆表面的加工路线

（四）套类零件的加工路线（外圆）1)粗车—半精车—精车图6-19a外圆表面的加工路线12)粗车—半精车—粗磨—精磨图6-19b外圆表面的加工路线2下一部分回首页3)粗车—半精车—精车—金刚石车图6-19c外圆表面的加工路线34)粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨图6-19d外圆表面的加工路线4研磨可换成超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光5)粗铣—半精铣—精铣图6-19e外圆表面的加工路线52.孔的加工路线零件上的孔主要采用下列4条基本的加工路线来加工(图6-20)

1)钻(粗镗)—粗拉—精拉(图6-20a)2)钻—扩—铰—手铰(图6-20b)3)钻(或粗镗)—半精镗—精镗—浮动镗或金刚镗(图6-20c)4)钻(或粗镗)—粗磨—精磨—研磨或珩磨(图6-20d)图6-20孔的加工路线

（四）套类零件的加工路线（孔）1)钻(粗镗)—粗拉—精拉图6-20a孔的加工路线12)钻—扩—铰—手铰图6-20b孔的加工路线23)钻(或粗镗)—半精镗—精镗—浮动镗或金刚镗图6-20c孔的加工路线3下一部分回首页4)钻(或粗镗)—粗磨—精磨—研磨或珩磨图6-20d孔的加工路线4下一部分回首页3.平面的加工路线1)零件上的平面主要采用下列5条基本的加工路线来加工(图6-21)。

1)粗铣—半精铣—精铣—高速铣(图6-21a)2)粗刨—半精刨—精刨—宽刀精刨、刮研或研磨(图6-21b)3)粗铣(刨)—半精铣(刨)—粗磨—精磨—研磨—精密磨、砂带磨或抛光(图6-21c)4)粗拉—精拉(图6-21d)5)粗车—半精车—精车—金刚石车(图6-21e)图7-21平面的加工路线

（四）套类零件的加工路线（平面）1)粗铣—半精铣—精铣—高速铣图6-21a平面的加工路线12)粗刨—半精刨—精刨—宽刀精刨、刮研或研磨图6-21b平面的加工路线23)粗铣(刨)—半精铣(刨)—粗磨—精磨—研磨—精密磨、砂带磨或抛光图6-21c平面的加工路线34)粗拉—精拉图6-21d平面的加工路线45)粗车—半精车—精车—金刚石车图6-21e平面的加工路线5

（二）套类零件孔加工刀具◆8．拉刀图6-27拉刀的各部分名称1-柄部；2-颈部；3-过渡；4-引导部分；5-切削部分；6-校准部分；7-后引导部分03套筒类零件加工精度

（四）套类零件机械加工精度◆1．机械加工精度概述◆加工精度:加工精度是指零件经过机械加工后，其尺寸、形状、表面相互位置等几何参数的实际值与理想值相符合的程度，而它们之间的偏离程度则称为加工误差。即加工精度越高，误差越小；反之，精度越低，则误差越大。

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）尺寸精度。是指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸公差带中心的符合程度。（2）几何形状精度。是指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度，如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。（3）相互位置精度。是指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置的符合程度，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等。

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆（1）获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法

试切法

定尺寸刀具法

调整法

自动控制法

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆（2）获得形状精度的方法获得形状精度的方法

刀尖轨迹法

成形刀具法

展成法

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆（3）获得位置精度的方法获得位置精度的方法

直接找正

划线找正

夹具定位其精度主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）获得尺寸精度的方法①试切法。通过试切、测量、调整、再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。这种方法的生产效率较低，产品的加工精度在很大程度上取决于操作者的技术水平，主要适用于单件、小批生产。

②调整法。在一批零件加工前，根据零件规定的尺寸预先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在加工过程中保持该位置不变，以保证被加工尺寸的加工方法。和试切法相比，调整法省去了重复多次的试切和测量工作，因而生产效率较高，广泛应用于各类半自动、自动机床和自动线上，适用于成批、大量生产。

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）获得尺寸精度的方法③定尺寸刀具法。用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法。

例如，用钻头、铰刀、拉刀加工孔，用槽铣刀加工槽等，孔的直径和槽的宽度就是由刀具的尺寸来获得的。

该方法的加工精度主要取决于刀具的制造、磨损和切削用量。其特点是操作简便，生产率较高，加工精度较稳定，但刀具制造较复杂，常用于孔、螺纹和成形表面的加工。

（四）套类零件机械加工精度◆2．获得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）获得尺寸精度的方法④自动控制法。在加工过程中，通过由测量装置、进给装置和切削机构以及控制系统等组成的自动控制加工系统，自动完成加工过程中的尺寸测量、刀具调整和切削加工等工作，从而获得所要求的尺寸精度的方法。

该方法获得的加工精度主要取决于控制系统中各元件的灵敏度、系统的稳定性和机械装置的工作精度，适用于加工精度要求较高、形状较复杂的单件或中小批量生产。

（四）套类零件机械加工精度◆(2)获得形状精度的方法◆①轨迹法。利用刀具切削刃与工件的相对运动轨迹来获得工件表面的形状及其精度的加工方法。轨迹法的加工精度与机床的精度关系密切。

例如：用工件的回转运动和车刀的直线运动车削圆柱面和圆锥面；用刨刀的直线运动工件垂直于刀具直线运动方向的直线运动加工平面等。

（四）套类零件机械加工精度◆(2)获得形状精度的方法◆②成形法。利用成形刀具刀刃的几何形状和