教学配套课件：机械制造技术-第六套.ppt

1、机械制造技术机械制造技术项目一金属切削加工的认知01020304刃磨车刀刀具材料的选择金属切削加工中主要现象的认识切削条件的选择目 录CONTENT05车削外圆01车削外圆为了使切削加工过程能够顺利进行，必须具备下述基本条件：（1）刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动。这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。（2）刀具材料的性能能够满足切削加工的需要。（3）刀具必须具有一定的空间几何结构。一、切削加工的基本条件二、切削加工中的运动及构成（一）切削运动（一）切削运动直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表面的运动，称为切削运动。这一运动包括主运动和进给运动。（二）辅助运动（二）辅助运

2、动 除主运动（v）和进给运动（vf）外，为完成机床工作循环，还需一些其他的辅助运动。辅助运动不直接参加切除多余材料，但却是完成零件表面加工全过程必不可少的运动。刀具和工件相对运动过程中，在主运动和进给运动作用下，工件表面一层金属不断被刀具切下转变为切屑从而加工成所需的新表面，因此被加工的工件上有三个依次变化着的表面。（1）待加工表面。（2）已加工表面。（3）过渡表面。三、工件上的加工表面四、切削用量“010102020303切削速度 v进给量 f背吃刀量 ap切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度称为切削速度，单位为m/s 或m/min。主运动的一个循环或单位时间内刀具和工件沿进给运动方向

3、的相对位移量称为进给量。背吃刀量 ap 是在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。02刃磨车刀最常用的外圆车刀，它们都由夹持（刀柄）和切削（刀头）两大部分组成。夹持部分一般为矩形（外圆车削）或圆形（镗孔），切削部分根据需要制造成多种形状。车刀切削部分的结构要素包括三个切削刀面、两条切削刃和一个刀尖，即三面、两刃、一尖。（1）前刀面（前面）Ar。（2）主后刀面（主后面）A。（3）副后刀面（副后面）A。（4）主切削刃 S。（5）副切削刃 S。（6）刀尖。一、车刀结构刀具的几何角度是指刀具上的切削刃、刀面与参考系中各参考面间的夹角，用以确定切削刃、刀面的

4、空间位置。（二）刀具几何角度与标注（二）刀具几何角度与标注正交平面参考系由以下三个平面组成：（1）基面 Pr。（2）切削平面 Ps（Ps）。（3）正交平面 Po（Po）。（一）刀具参考系（一）刀具参考系二、刀具参考系和刀具的几何角度ABC（一）进给运动的影响（一）进给运动的影响在纵车外圆时，由于工件进给量相对于直径很小，所以因纵向进给运动而引起的刀具角度变化也很小，往往可以忽略不计；但在车螺纹（尤其是车多头螺纹）时，由于f相对于d较大，纵向进给运动对刀具角度的影响就不容忽视，应该适当加大主切削刃后角和副切削刃前角，或者采用斜刀垫使刀具后面偏离工件过渡表面。（二）安装位置的影响（二）安装位置的影

5、响当刀具的安装位置与假定的理想位置不符时，刀具的工作角度也将发生变化。（1）刀尖高低的影响。（2）刀杆位置的影响。三、刀具的工作参考系及工作角度03刀具材料的选择一、刀具材料应具备的性能3214高的硬度和耐磨性足够的强度与韧性较高的耐热性和传热性较好的工艺性和经济性硬度是刀具材料应具备的基本性能。刀具硬度应高于工件材料的硬度，常温硬度一般须在 60 HRC 以上。切削时刀具要承受较大的切削力、冲击和振动，为避免崩刀和折断，刀具材料应具有足够的强度和韧性。耐热性是指刀具材料在高温下保持足够的硬度、耐磨性、强度和韧性、抗氧化性、抗黏结性和抗扩散性的能力。为了便于刀具加工制造，刀具材料要有良好的工艺

6、性能，如热轧、锻造、焊接、热处理和机械加工等性能。二、工具钢碳素工具钢是含碳量为 0.65%1.3%的优质碳素钢，常用钢号有 T7A、T8A、T10A、T12A等。（一）（一）碳素工具钢碳素工具钢（三）（三）高速钢高速钢（二）（二）合金工具钢合金工具钢合金工具钢用于制造细长的或截面积大、刃形复杂的刀具，如铰刀、丝锥和板牙等。高速钢是富含 W、Cr、Mo（钼）、V 等元素的高合金含量工具钢。在工厂中常称为白钢或锋钢。（一）硬质合金的组成与特点（一）硬质合金的组成与特点硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物的微米数量级粉末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常用的合金碳化物有 WC、Ti

7、C、TaC、NbC 等，常用的黏结剂有 Co 以及 Mo、Ni 等。（二）常用硬质合金的分类、性能及应用（二）常用硬质合金的分类、性能及应用硬质合金按化学成分可分为四类：钨钴类（YG类）、钨钴钛类（YT 类）、含添加剂的硬质合金（YW类）、TiC 基硬质合金（YN 类）。其中前面三类的主要成分为 WC，可统称为 WC 基硬质合金。三、硬质合金四、其他刀具材料1234陶瓷材料是以氧化铝为主要成分在高温下烧结而成的。刀具材料常用的陶瓷有纯Al2O3陶瓷和 TiC-Al2O3混合陶瓷两种。陶瓷材料立方氮化硼（CBN）是由六方氮化硼在高温高压下加入催化剂转变而成的，是20世纪70年代出现的新材料，硬度

8、高达8 000HV9 000HV，仅次于金刚石。立方氮化硼金刚石刀具有三种：天然单晶金刚石刀具、人造聚晶金刚石刀具和金刚石复合刀具。天然金刚石由于价格昂贵等原因，应用很少。金刚石涂层刀片是在韧性和强度较高的硬质合金或高速钢的基体上，采用 化 学 气 相 沉 积（CVD）、物理化学气相沉（PVD）、真空溅射等方法。涂层刀片04金属切削加工中主要现象的认识一、切削变形1 12 23 34 4（一）切屑的形成及变形区的划分金属切削过程中的流线，即被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹，可以大致划分出三个变形区。（三）积屑瘤积屑瘤具有比工件材料和切屑都高的硬度，积屑瘤硬度可达工件材料硬度的 34倍。

9、（二）衡量切屑变形程度的方法切削变形是材料微观组织的动态变化过程，因此，变形量的计算很复杂。（四）切屑的基本类型（1）带状切屑（2）节状切屑（3）粒状切屑（4）崩碎切屑（五）切屑的控制（五）切屑的控制车削一般碳钢和合金钢工件时，采用带卷屑槽的车刀易形成 C 形屑。C 形屑不会缠绕在工件或刀具上，也不易伤人，是一种比较好的屑形。但 C 形屑多数是碰撞在车刀后刀面或工件表面上折断的，切屑高频率的碰撞和折断会影响切削过程的平稳性，对工件已加工表面的粗糙度也有一定的影响。所以，精车时一般多希望形成长螺卷屑，使切削过程比较平稳。由此可见，切削加工的具体条件不同，要求切屑的形状也应有所不同。脱离具体条件，

10、孤立地评论某一种切屑形状的好坏是没有实际意义的。一、切削变形二、切削力和切削功率（一）切削力的来源（一）切削力的来源 切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为切削力。它与刀具作用在工件上的力大小相等，方向相反。（三）切削力经验公式的建立（三）切削力经验公式的建立 利用测力仪测量切削力，在大量实验的基础上，用数学方法对所得数据进行处理，可以获得计算切削力的经验公式。（二）切削合力及分力（二）切削合力及分力 如果不考虑副切削刃的切削作用以及其他造成流屑方向改变的因素的影响，车削外圆时，作用在刀具上所有的力可合成为合 F。二、切削力和切削功率功率是力和力作用方向上的运动速度的乘积。切削功率是

11、各切削分力消耗功率的总和。在外圆车削中，Fc方向的运动速度就是切削速度vc；Fp方向的运动速度等于零；Ff方向的运动速度是转速n和进给量 f 的乘积，即n f。（四）切削功率（四）切削功率在切削过程中，有很多因素都对切削力产生了不同程度的影响，归纳起来除了工件材料、切削用量和刀具参数三个方面外，还有刀具材料、后刀面磨损、刀具刃磨质量及切削液等方面的影响。这些因素的影响程度和影响规律在切削力的理论公式和经验公式中都有较全面的体现。（五）影响切削力的因素（五）影响切削力的因素切削温度是指切削过程中切削区的平均温度，用 表示，一般用前刀面与切屑接触区域的平均温度近似代替。该区温度的高低取决于切削热量

12、产生的多少和传递扩散的快慢。（二）切削温度及其分布（二）切削温度及其分布切削温度的高低取决于切削热产生的位置和多少，以及切削热传递和散失出去的速度快慢。因此控制切削温度不仅要想办法减少切削热的产生，还要设计合理有效的热量散失途径。（一）切削热的产生和传出（一）切削热的产生和传出三、切削热和切削温度四、刀具磨损与破损“010102020303刀具磨损的形式刀具磨损的原因刀具的破损1.前刀面磨损2.后刀面磨损3.前刀面和后刀面同时磨损切削温度低时，由工件材料中硬质点的刻划作用导致的磨粒磨损占主导地位。切削温度高时，受切削温度影响较大的热、化学磨损占主导地位。1.常发生于脆性较大的硬质合金和陶瓷刀具

13、上的破损现象2.常发生于塑性较大的高速钢刀具上的破损现象（一）磨损过程（一）磨损过程刀具的磨损随着切削时间的延长而逐渐加大，通过实验可以得到的刀具磨损过程典型曲线。五、刀具磨损过程、磨钝标准及刀具耐用度（二）磨钝标准（二）磨钝标准刀具磨损后将影响切削力、切削温度和加工质量，因此必须根据加工情况规定一个最大的允许磨损量，这就是刀具的磨钝标准。（三）刀具耐用度（三）刀具耐用度刀具耐用度是一个表征刀具材料切削性能优劣的综合指标。05切削条件的选择一、工件材料的切削加工性在相同切削条件下加工不同材料时，刀具使用寿命较长或在保证相同刀具耐用度的前提下，切削这种工件材料所允许的切削速度 vT 较高的材料，

14、其加工性较好。（一）相对加工性（一）相对加工性凡是容易获得好的已加工表面质量的材料，其切削加工性较好，反之则切削加工性较差。（三）已加工表面质量（三）已加工表面质量1.工件材料物理力学性能对切削加工性的影响2.改善工件材料切削加工性的途径（四）断屑的难易程度（四）断屑的难易程度在粗加工或机床动力不足时，常用切削力或切削温度指标来评定材料的切削加工性。（二）切削力或切削温度（二）切削力或切削温度（一）切削液的分类（一）切削液的分类切削加工中最常用的切削液可分为水溶性切削液、非水溶性切削液和固体润滑剂三大类。二、切削液（二）切削液的功用（二）切削液的功用（1）冷却作用。（2）润滑作用。（3）清洗作

15、用。（4）防锈作用。（5）其他作用。（三）切削液的选择和应用（三）切削液的选择和应用如果要强调防火的安全性，就应考虑选用水溶性切削液，当选用水溶性切削液时，就应该考虑废液的排放问题，企业应配备废液处理的设施等。三、刀具合理几何角度的选择从金属切削的变形规律可知，前角是切削刀具上重要的几何参数之一，它的大小直接影响切削力、切削温度和切削功率，影响刃区和刀头的强度、容热体积和导热面积，从而影响刀具使用寿命和切削加工生产率。前角的选择前角的选择刃倾角的选择刃倾角的选择主、副偏角的选择主、副偏角的选择后角的选择后角的选择后角o的主要作用是减小后刀面与过渡表面之间的摩擦。由于切屑形成过程中的弹性、塑性变

16、形和切削刃钝圆半径 r 的作用，在过渡表面上有一个弹性恢复层。主偏角对刀具耐用度影响很大，并且可以在很大范围内变化。副切削刃的主要作用是最终形成已加工表面。刃倾角的功用有以下几个方面。（1）影响切削力的大小与方向。（2）影响刀尖强度和散热条件。（3）影响切屑的流出方向。（4）影响切削刃的锋利程度。（一）（四）（三）（二）（二）背吃刀量的选择1 12 23 34 4（一）切屑的形成及变形区的划分制定切削用量就是确定工序中的背吃刀量 ap、进给量 f、切削速度 vc 以及刀具耐用度的大小。（三）进给量的选择粗加工时，由于工件的表面质量要求不高，进给量的选择主要受切削力的限制。（二）背吃刀量的选择切

17、削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。（四）切削速度的确定当背吃刀量 ap 和进给量 f 选定后，应该在此基础上再选出最大的切削速度 vc，此速度主要受刀具耐用度的限制。谢谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目二金属切削机床的认知与操作01020304普通车床的认识与操作普通铣床的认识与操作钻床的认识与钻孔的操作目 录CONTENT金属切削机床型号的认识01金属切削机床型号的认识1.1.表面成形运动表面成形运动表面成形运动是为保证得到工件表面形状所需要的运动，也叫切削运动。按照成形运动所起的作用分类，表面成形运动可分为主运动和进给运动两种。主运动是机床提供的主要运动，它使被切削层直接转变

18、为切屑。2.2.辅助运动辅助运动除切削运动外机床上还需要完成一些辅助动作才能完成工件表面加工，除成形运动以外的其他运动均称为辅助运动。一、机床的运动二、机床的传动系统机床的传动系统完成机床的全部运动，能实现运动和动力传递、变速、换向等功能。组成机床传动系统的基本单元是各种传动元件和执行元件，这些元件之间通过相互连接的传动联系构成实现某种运动的传动链。1.机床的传动链机床的传动链由首端件、一系列顺序连接的传动机构和末端件构成，它使传动件所连接的两端保持一定的运动顺序和确定的运动关系。2.传动原理图和传动系统图卧式车床的传动原理图，它用规定符号画出机床的运动和传动联系。02普通车床的认识与操作一、

19、CA6140 型车床的传动系统CA6140 型卧式车床的传动系统主要由主运动传动链，纵向、横向机动进给传动链，车螺纹传动链等组成，各传动链实现车削时所需要的各种表面成形运动。（三）（三）CA6140 CA6140 的的传动系统传动系统CA6140 主要用来加工轴类和中等直径的盘类零件，采用卧式布局。（一）（一）CA6140 CA6140 型卧型卧式车床的组成式车床的组成床身上最大工件回转直径 D（主参数）：400 mm刀架上最大工件回转直径：D1=210 mm（二）（二）CA6140 CA6140 主要技主要技术参数术参数二、CA6140 型车床的典型结构（一）主轴箱（二）溜板箱CA6140

20、车床的主轴箱包括：箱体、主轴部件、传动机构、操纵机构、换向装置、制动装置和润滑装置等。其功能是支撑主轴并使其获得旋转主运动，实现启动、停止、变速和换向等辅助运动。溜板箱的功能是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架，实现螺纹进给、机动进给、手动进给和快速移动，控制刀架运动的接通、断开、换向和机床安全保护等。03普通铣床的认识与操作（一）主要组成部件（一）主要组成部件XW6132 型万能升降台铣床由底座 1、床身 2、悬梁 3、刀杆支架 4、主轴滑座 5、工作台 6、床鞍7、升降台 8 及回转盘 9 等组成。工作台除了可沿导轨做垂直于主轴轴线方向的纵向移动外，还可通过回转盘，绕垂直轴

21、线在 45 范围内调整角度，以便铣削螺旋转面。（二）铣床的传动系统（二）铣床的传动系统XW6132 型万能升降台铣床具有四个切削运动，主轴带动铣刀旋转为主运动，工作台装夹工件沿前后、左右、上下运动为进给运动。一、XW6132 型万能升降台铣床二、铣削加工“010102020303（一）周铣和端铣（二）顺铣和逆铣（三）对称铣和不对称铣在铣削加工中，由于使用的刀具不同，将铣削加工分为周铣和端铣两种铣削方式。在周铣平面的铣削方式中，根据铣刀旋转方向与工件进给方向的不同，铣削又可分为顺铣和逆铣两种方式。工件的铣削宽度偏向端铣刀回转中心一侧时的铣削方式，称为不对称铣。铣刀处于工件对称位置的铣削，称为对称

22、铣。三、铣床万能分度头分度头主轴 9 安装在回转体 8 内，回转体 8 以两侧轴颈支撑在底座 10 上，并可绕其轴线沿底座的环形导轨在-6 90 范围内转动，使主轴轴线实现在铅垂面内的角度调整。主轴前端有莫氏锥孔和一短定位锥面，可以安装顶尖或三爪自定心卡盘，用来安装工件。（一）（一）FW250 型万能分型万能分度头的结构和传动系统度头的结构和传动系统（1）直接分度法。直接采用刻度盘分度。（2）简单分度法。分度数较多时，可用简单分度法。（3）差动分度法。（二）分度方法（二）分度方法04钻床的认识与钻孔的操作ABC（一）钻削加工的工艺范围和特点（一）钻削加工的工艺范围和特点（1）钻孔时，工件一般固

23、定不动，刀具做旋转主运动，同时沿轴向做进给运动。钻削可以在实体上钻孔，也可以在已加工孔的基础上扩、铰孔，还可以攻丝及锪孔，甚至可以加工孔的端面。（2）钻削时，钻头的切削部分始终处于一种半封闭状态，加工产生的热量不能及时散发，切削区温度很高。（二）钻床的分类（二）钻床的分类钻床的主要类型有以下几种。（1）小型钻床。（2）立式钻床。（3）摇臂钻床。（4）数控钻床。一、钻床二、镗床（二）主要组成部件（二）主要组成部件 TP619 型卧式铣镗床由床身 10、主轴箱 8、工作台 3、平旋盘 5 和前立柱 7、后立柱 2、径向刀架 4、主轴 6 等主要部件组成。主轴箱 8 安装在前立柱垂直导轨上，可沿导轨

24、上下移动。主轴箱装有主轴部件、平旋盘、主运动和进给运动的变速机构及操纵机构等。机床的主运动为主轴 6 或平旋盘 5 的旋转运动。根据加工要求，主轴可做轴向进给运动，或平旋盘上径向刀具溜板在随平旋盘旋转的同时，做径向进给运动。工作台由下滑座 11、上滑座 12 和工作台 3 组成。（一）镗床的工艺范围（一）镗床的工艺范围卧式镗床的工艺范围十分广泛，除镗孔外，还可钻孔、扩孔和铰孔；可铣削平面、成形面及各种沟槽，还可在平旋盘上安装车刀车削端面、短圆柱面、内外环形槽及内外螺纹等。因此，工件安装在卧式铣镗床上，往往可完成大部分，甚至是全部加工工序。卧式铣镗床特别适合于加工形状、位置要求严格的孔系，因而常

25、用来加工尺寸较大、形状复杂，具有孔系的箱体、机架、床身等较大型复杂零件。镗床的工艺范围。三、磨床磨床类机床是以磨料、磨具（砂轮、砂带、油石、研磨料）为工具进行磨削加工的机床，它们是由于精加工和硬表面加工的需要而发展起来的。（一）基本（一）基本概念概念（二）（二）M1432B M1432B 型万型万能外圆磨床能外圆磨床M1432B 型万能外圆磨床是普通精度级万能外圆磨床，主要用于磨削 IT6 IT7 级精度的内外圆柱、圆锥表面，还可磨削阶梯轴的轴肩、端平面等，磨削表面粗糙度 Ra值为 1.25 m 0.08 m。谢谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目三金属切削刀具认知与选用010203孔加

26、工刀具的认识与选用铣刀的认识与选用目 录CONTENT车刀的认识与选用01车刀的认识与选用一、车刀的种类和用途（二）按结构分类（二）按结构分类按结构不同，车刀大致可分为整体式高速钢车刀、焊接式硬质合金车刀和机械夹固式硬质合金车刀（又分为机夹可重磨式车刀和可转位式机夹车刀）。（一）按用途分类（一）按用途分类按用途不同，车刀可分为外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀、内孔车刀、内孔切槽刀及切断刀等。（一）可转位刀片型号及合（一）可转位刀片型号及合理选用理选用（1）可转位刀片的型号。（2）可转位刀片型号中主要代号的选择。（二）选择可靠的刀片（二）选择可靠的刀片夹紧结构夹紧结构（1）对刀片夹紧结构的要求。（2

27、）刀片的夹紧结构。二、可转位机夹车刀02孔加工刀具的认识与选用一、孔加工刀具的种类及用途（二）对已有孔（二）对已有孔加工用刀具加工用刀具（1）铰刀。（2）镗刀。（3）扩孔钻。（4）锪钻。（一）在实体材（一）在实体材料上加工孔用刀料上加工孔用刀具具（1）扁钻。（2）麻花钻。（3）中心钻。（4）深孔钻。二、麻花钻1.麻花钻的结构标准麻花钻的结构由柄部、颈部和工作部分组成。2.麻花钻的几何参数（1）螺旋角 。（2）顶角 2。（3）前角 o。（4）后角 f。（5）副偏角 r 和副后角 o。（6）横刃角度。（一）麻花钻的结构和几何参数（一）麻花钻的结构和几何参数1.麻花钻的结构缺陷2.麻花钻的修磨（1）

28、修磨过渡刃。（2）修磨横刃。（3）修磨前刀面。（4）修磨分屑槽。（5）修磨刃带。（二）麻花钻的结构缺陷与刃磨（二）麻花钻的结构缺陷与刃磨三、铰刀“010102020303（一）铰刀的种类和用途（二）铰刀的结构与几何参数（三）铰刀的几何角度1.铰刀的种类:铰刀的种类很多，根据使用方式，铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。2.用途1.铰刀的结构:铰刀由工作部分、颈部和柄部组成。2.铰刀的结构参数（1）直径及其公差。（2）齿数 Z 及齿槽形式。（1）前角 o。（2）后角 o。（3）切削锥角 2。（4）刃倾角 s。03铣刀的认识与选用一、铣刀的种类和用途（一）按用途分类铣刀按其用途大体上可分为加工平面

29、用铣刀、加工沟槽用铣刀和加工成形面用铣刀三类。（1）圆柱铣刀。（2）面铣刀。（3）三面刃铣刀。（4）锯片铣刀。（5）立铣刀。（6）键槽铣刀。（二）按刀齿齿背形式分类（1）尖齿铣刀。（2）铲齿铣刀。二、尖齿铣刀（一）尖齿铣刀的结构参数尖齿铣刀多为带孔结构，直径较小时做成带柄结构。（1）铣刀直径。（2）铣刀刀齿和齿槽形状。（二）几种常用尖齿铣刀的结构特点（1）立铣刀。（2）键槽铣刀。（3）直齿三面刃铣刀。（一）拉削特（一）拉削特点点拉削利用只有主运动、没有进给运动的拉床，依靠拉刀的结构变化，可以加工各种形状的通孔、通槽和各种形状的内、外表面。（二）拉刀类（二）拉刀类型型拉削加工按拉刀和拉床的结构可

30、分为内表面拉削和外表面拉削等。从受力状态又可分为拉削和推削。外表面拉削是指用拉刀加工工件外表面，拉刀常制成组合式。（三）拉刀的（三）拉刀的结构结构（1）头部。（2）颈部。（3）过渡部。（4）前导部。（5）切削部。（6）校准部。（7）后导部。（8）尾部。三、成形铣刀其他加工刀具:拉刀谢谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目四机械加工工艺的编制零件机械加工工艺规程的编制目 录CONTENT0101零件机械加工工艺规程的编制一、基本概念1.生产纲领2.生产类型3.工艺特征（三）生产类型和工（三）生产类型和工艺特征艺特征1.工序2.工步3.走刀4.安装5.工位（二）机械加工工艺过（二）机械加工工艺

31、过程的组成程的组成1.生产过程2.工艺过程3.机械加工工艺过程（一）生产过程和工（一）生产过程和工艺过程艺过程ABC（一）零件的技术要求分析（一）零件的技术要求分析分析零件的技术要求是制定工艺规程的重要环节。只有认真地分析零件的技术要求，分清主次后，才能合理地选择每一加工表面应采用的加工方法和加工方案，以及整个零件的加工路线。（二）零件的结构及其工艺性（二）零件的结构及其工艺性分析分析1.零件的表面组成分析2.零件各表面的组合情况分析3.零件的工艺结构合理性分析二、零件的工艺分析三、毛坯的选择21（一）毛坯的种类（二）毛坯的选择1.铸件2.锻件3.型材下料件4.焊接件 1.零件材料的工艺性2.

32、零件的结构形状与外形尺寸3.生产类型4.生产条件5.充分考虑利用新技术、新工艺和新材料四、定位基准的确定（一）工件的装夹（一）工件的装夹方式方式（三）定位原（三）定位原理理（二）基准的（二）基准的概念概念（四）定位基准的选（四）定位基准的选择原则择原则1.基准的定义2.基准的分类1.粗基准的选择2.精基准的选择工件的装夹方式有划线找正法、直接找正法、夹具找正法三种。1.定位概念2.六点定位原理3.六点定位规则的四种定位状态五、机械加工工艺路线的拟定（一）（一）（二）（二）（三）（三）（四）（四）1.要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求2.应考虑生产率和经济性的要求3.应考虑工件的材料基本

33、表面加基本表面加工方法的选工方法的选择择1.保证加工质量2.合理使用设备3.便于安排热处理工序4.及时发现缺陷划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因1.粗加工阶段2.半精加工阶段3.精加工阶段4.光整加工阶段加工阶段的划分加工阶段的划分1.机械加工工序的安排2.辅助工序的安排3.热处理工序的安排加工顺序的安排加工顺序的安排（一）加工余量的计（一）加工余量的计算公式算公式加工过程中从加工表面上所切除的金属层厚度称为加工余量，它又有工序加工余量和加工总余量之分。工序加工余量是指某表面在一道工序中所切除的金属层厚度，它取决于同一表面前后相邻工序尺寸之差。而加工总余量是指所有工序加工余量之和。（二）确定

34、加工余量的方（二）确定加工余量的方法法（1）查表修正法。（2）经验估算法。（3）分析计算法。确定加工余量时，一般应先确定最终工序的加工余量，然后依次倒回确定各工序的加工余量，各工序的加工余量之和就是总加工余量。六、加工余量的确定七、工序尺寸及其公差的确定当工件的定位基准、测量基准、装配基准与设计基准重合时，由于不存在基准不重合误差，其工序尺寸可以推算出来。（一）基准重合（一）基准重合时工序尺寸及其时工序尺寸及其公差的确定公差的确定（二）基准不重（二）基准不重合时工序尺寸及合时工序尺寸及其公差的确定其公差的确定1.工艺尺寸链的概念2.尺寸链的组成3.建立工艺尺寸链的注意事项4.尺寸链的计算公式谢

35、谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目五机床夹具的认知与应用010203工件定位基本夹紧装置的认识目 录CONTENT机床夹具的认识01机床夹具的认识夹具是一种装夹工件的工艺装备，它的主要功用是实现工件定位和夹紧，并使工件加工时相对于机床、刀具具有正确的位置，以保证工件的加工精度。机床夹具在零件加工过程中的作用主要有以下五方面。（1）保证加工精度。（2）提高劳动生产率。（3）扩大机床的工艺范围。（4）降低生产成本。（5）降低对操作工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。一、机床夹具的作用机床夹具通常有三种分类方法，即按应用范围、适用机床、夹紧动力源来分类。（1）按应用范围分为通用夹具、专用夹具

36、、可调夹具、成组夹具以及组合夹具等。（2）按适用机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、磨床夹具等。（3）按夹紧动力源分为手动夹具、气动夹具、电动夹具、液压夹具以及电磁夹具、电液夹具等。通用夹具是指已经标准化的，可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。专用夹具是指专为某一工件的某一工序而设计的夹具。专用夹具一般在大批量生产中使用，是机械制造厂里数量最多的一种机床夹具，是本任务的主要研究对象。二、机床夹具的分类由图中可知，机床夹具由以下几个部分组成。（1）定位元件。（2）夹紧装置。（3）夹具体。（4）导向元件和对刀元件。（5）其他元件或装置

37、。三、机床夹具的组成02工件定位（一）主要支（一）主要支撑撑主要支撑用来限制工件的自由度，起定位作用。主要支撑又分为以下几种。（1）固定支撑。（2）可调支撑。（3）自位支撑（浮动支撑）。（二）辅助支（二）辅助支撑撑辅助支撑用来提高工件的装夹刚度和稳定性，但并不起定位作用，也就是说辅助支撑并不限制工件的自由度。一、工件以平面定位时的定位元件二、工件以内孔定位时的定位元件“010102020303（一）圆柱销（定位销）（二）圆柱心轴（三）圆锥销圆柱销一般限制工件的两个移动自由度。圆柱心轴可限制工件的四个自由度，如配合端面定位，共限制工件五个自由度。以圆孔在圆锥销上定位的结构图，它限制了工件三个自由

38、度。（一）（一）V 形块形块宽 V 形块定位限制工件四个自由度，窄 V 形块定位限制两个自由度，此时虽然与 V 形块接触的是工件的外圆表面，但定位基准却是工件的轴线。（二）定位套（二）定位套当工件以外圆柱面定位时，也可用定位套或半圆孔来定位。三、工件以外圆柱面定位时的定位元件03基本夹紧装置的认识一、基本概念（二）夹紧装置的基本（二）夹紧装置的基本要求要求夹紧装置结构设计得是否合理、是否可靠和安全，对工件的加工精度、生产率以及工人的劳动条件有着重大的影响。（三）夹紧力的确定（三）夹紧力的确定确定夹紧力的方向、作用点和大小时，应依据工件的结构特点、加工要求，并结合工件在加工中的受力状况及定位元件

39、的结构和布置方式来确定。（一）夹紧装置的组成（一）夹紧装置的组成（1）动力源。动力源是产生夹紧原始作用力的装置。（2）夹紧元件。（3）控制机构。二、斜楔夹紧装置1 12 23 34 4（一）斜楔夹紧机构的增力比斜楔夹紧机构的重要参数为斜楔的升角 。（三）斜楔夹紧的自锁条件当撤除原始动力 FQ 而斜楔又处于静止状态时，我们称斜楔此时自锁。（二）斜楔夹紧机构的行程比斜楔夹紧机构的行程比指的是斜楔的夹紧行程与斜楔横向移动距离之比，用 is表示。（四）斜楔升角的选择如何合理选择斜楔升角的大小，是斜楔夹紧机构合理与否的关键。（一）单个螺旋夹紧（一）单个螺旋夹紧机构机构直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构，称为

40、单个螺旋夹紧机构。夹紧时螺钉头直接与工件表面接触，螺钉转动时，可能损伤工件表面，或带动工件旋转，为此在螺钉头部装上的摆动压块。（二）螺旋压（二）螺旋压板机构板机构夹紧机构中，结构形式变化最多的是螺旋压板机构。三、螺旋夹紧装置用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构。偏心夹紧机构有圆偏心机构和曲线偏心机构两种类型，其中，圆偏心机构因结构简单、制造容易而得到广泛的应用。圆偏心机构中常用的偏心件有偏心轮和偏心轴两种。偏心夹紧机构的特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力和夹紧行程都较小，自锁比较困难。一般用于切削力不大、振动小、没有离心力影响的加工中。圆偏心夹紧机构的夹紧行程 h

41、在 e 2e 之间（e 为偏心轮的偏心距）。其具有自锁的条件是 D/e14（D 为偏心轮的直径）。四、圆偏心夹紧装置谢谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目六典型零件加工工艺分析01020304套类零件加工工艺分析齿轮零件加工工艺分析箱体零件加工工艺分析目 录CONTENT轴类零件加工工艺分析01轴类零件加工工艺分析一、轴类零件加工（1）轴类零件的材料和热处理。（2）轴类零件的毛坯。（三）轴类零件的（三）轴类零件的材料、毛坯及热处材料、毛坯及热处理理轴类零件是机器中的常见零件，也是主要零件之一。其主要功能是支撑传动件（齿轮、带轮等）和传递扭矩。（一）轴类零（一）轴类零件的功用与结件的功用与

42、结构特点构特点（1）尺寸精度。（2）形状精度。（3）位置精度。（4）表面粗糙度。（二）轴类零件的技（二）轴类零件的技术要求术要求（一）主轴的技术条件分（一）主轴的技术条件分析析主轴前端锥孔，必须与支撑轴颈严格同轴。其要求为在轴端处相对 A、B 基准的径向圆跳动公差为 0.005 mm，在离轴端 300 mm 处的径向圆跳动公差为0.01 mm。（二）车床主轴加工工艺（二）车床主轴加工工艺过程过程某车床主轴成批生产时的加工工艺过程，主轴材料为 45 钢。（三）车床主轴加工工艺过（三）车床主轴加工工艺过程分析程分析（1）定位基准的选择。（2）加工阶段的划分。（3）加工顺序的安排。二、轴类零件加工工

43、艺分析三、主轴零件主要工序的加工方法3214（一）外圆的加工（二）中心孔的加工（三）锥孔的精加工（四）花键表面加工车削加工是轴类零件外圆表面的主要加工方法。磨削是轴类零件外圆表面主要的精加工方法。成批生产时采用铣端面钻中心孔机床来加工主轴中心孔。在各加工阶段结束后，尤其是热处理后，必须修研中心孔。主轴锥孔对主轴支撑轴颈的径向圆跳动，是机床的主要精度指标。花键是轴类零件上的典型表面，在国家标准中规定了矩形花键以小径定心。轴上花键的加工通常采用铣削和磨削方法。ABC轴类零件的检验包括精度检验和表面质量检验两方面。精度检验包括检验尺寸精度、位置精度、形状精度；表面质量检验包括检验表面粗糙度和表面力学

44、物理性能（如硬度）。检验的依据是主轴工作图。在检验时首先检验各表面的尺寸精度和形状精度是否合格，然后检验表面粗糙度，最后在专用检验夹具上测量位置偏差。成批生产、工艺稳定、机床精度较好时，可采用抽检，主要表面的硬度检验在热处理车间进行。四、主轴的检验02套类零件加工工艺分析一、套类零件加工“010102020303（一）套类零件的功用与结构特点（二）套类零件的主要技术要求（三）套类零件的材料与毛坯套类零件应用范围很广，在机器中主要起支撑或导向作用。（1）孔与外圆的精度要求。（2）几何形状精度要求。（3）相互位置精度要求。套类零件一般用钢、铸铁、青铜、黄铜制成。有些滑动轴承可选用双金属结构，对一些

45、强度和硬度要求较高的套类零件（如镗床主轴套筒、伺服阀套），可选用优质合金钢（38CrMoALA、18CrNiWA）。二、套类零件加工工艺分析（二）防止加工中套类零件变形的工艺措施套类零件的结构特点是孔的壁厚较薄，在加工中常由于夹紧力、切削力、残余应力和切削热等因素的影响而产生变形。（1）将粗、精加工分开进行。（2）减少夹紧力的影响。（一）保证表面相互位置精度的方法（1）在一次装夹中完成内、外表面及端面的加工。（2）主要表面的加工分在几次安装中进行（先加工孔）。（3）主要表面的加工分在几次安装中进行（先加工外圆）。三、套类零件孔的加工方法磨孔是淬火钢套类零件的主要加工方法。其磨削原理与外圆相同，

46、磨削条件较差。内圆磨削具有以下特点：（1）磨削生产率低。（2）散热条件差。（3）磨削速度低。（4）加工精度和表面粗糙度比外圆磨削差。（5）排屑困难。（一）磨孔（一）磨孔（二）深孔（二）深孔加工加工1.深孔加工的工艺特点2.深孔钻削3.深孔镗削4.浮动镗孔03齿轮零件加工工艺分析一、圆柱齿轮加工概述（二）圆柱齿轮的技术要求1.圆柱齿轮传动精度要求2.精度等级与公差组（三）齿轮的材料、热处理与毛坯1.齿轮的材料2.齿轮的热处理3.齿轮的毛坯（一）齿轮的功用与结构特点圆柱齿轮是机械传动中的重要零件，其功用是按规定的传动比传递运动和动力。它具有传动比准确、传动力大、效率高、结构紧凑、可靠性好等优点，广

47、泛应用于各种现代机器和仪表中。（一）圆柱齿轮加工工艺（一）圆柱齿轮加工工艺过程过程圆柱齿轮加工工艺过程常根据齿轮的结构与尺寸、精度等级、技术要求、材料与热处理、生产批量等条件而制定。一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。（二）齿轮加工工艺过程分（二）齿轮加工工艺过程分析析1.定位基准的选择2.齿轮毛坯的加工3.齿形加工4.齿端加工5.精基准的修整二、圆柱齿轮加工工艺分析三、圆柱齿轮的齿形加工方法“010102020303（一）滚齿（二）插齿（三）剃齿1.滚齿原理2.滚齿的工艺特点与应用1.插齿原理2.插齿的工艺特点与应用1.剃齿原理2.剃齿的工艺特点及应用04箱

48、体零件加工工艺分析（一）箱体零件的功用与结（一）箱体零件的功用与结构特点构特点箱体零件是机器的基础零件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件组装在一起，并保持正确的位置，按照预定的传动关系协调地运动。（二）箱体零件的主要技（二）箱体零件的主要技术要求术要求1.孔径精度2.孔与孔的位置精度3.孔和平面的位置精度4.主要平面的精度5.表面粗糙度（三）箱体零件的毛坯、材（三）箱体零件的毛坯、材料及热处理料及热处理箱体类零件的材料一般用灰铸铁，常用的牌号为 HT200、HT250、HT300 等。一、箱体类零件加工箱体零件的结构工艺性直接影响产品的加工质量、生产率和生产成本。箱体上的孔分为通孔

49、、阶梯孔、盲孔和交叉孔等。通孔工艺性最好，特别是孔的长度 L 与孔径 D 之比 L/D1 1.5 的短圆柱孔工艺性最好。箱体的内端面加工比较困难，如果结构上要求必须加工时，应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径。否则，加工时需将镗杆伸进箱体后才能装刀；镗杆退出前又需将刀片卸下，工作很不方便。二、箱体零件的结构工艺性（一）箱体零件机械加工工（一）箱体零件机械加工工艺过程艺过程箱体零件，根据生产批量的不同而采取不同的加工方法。（二）箱体类零件机械加工工（二）箱体类零件机械加工工艺过程分析艺过程分析1.定位基准的选择（1）精基准的选择。（2）粗基准的选择。2.加工顺序的安排（1）加工顺

50、序为“先面后孔”。（2）加工阶段粗、精分开。（3）工序间合理安排热处理。3.箱体主要表面的加工方法三、箱体零件加工工艺分析四、箱体的孔系加工（一）平行孔系（一）平行孔系加工加工1.找正法2.镗模法3.坐标法（二）同轴孔系加工（二）同轴孔系加工1.利用已加工孔作支撑导向2.利用镗床后立柱上的导向支撑镗孔3.采用调头镗（三）交叉孔系加（三）交叉孔系加工工箱体上交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔的垂直度误差。谢谢观看谢谢观看机械制造技术机械制造技术项目七机械零件的精密加工与特种加工010203认识特种加工技术认识 3D 打印技术目 录CONTENT精密加工与超精密加工01精密加工与超精密加工（一）精