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1、机械制第6讲 典型表面加工方法的选择造工艺机械制造与自动化团队机械制造与自动化团队 史琼艳史琼艳要点contents外圆表面加工内孔表面加工 平面加工123 成形表面加工4机械制造工艺如何获得基本如何获得基本几何表面？几何表面？引入：引入：机械制造工艺 一、引入一、引入机器零件的结构形状虽然机器零件的结构形状虽然多种多样，但是由一些最多种多样，但是由一些最基本的几何表面（基本的几何表面（外圆、外圆、孔、平面孔、平面等）组成的。等）组成的。机器零件的加工过程就是机器零件的加工过程就是获得这些零件上基本几何获得这些零件上基本几何表面的过程表面的过程同一种表面，同一种表面，可选用加工精度、生产率可选
2、用加工精度、生产率和加工成本各不相同的加和加工成本各不相同的加工方法进行工。工方法进行工。机械制造工艺机械制造工艺例例 制定如图所示零件图的工艺流程制定如图所示零件图的工艺流程机械制造工艺外圆表面的典型零件外圆表面的典型零件轴类零件轴类零件盘类零件盘类零件 二、外圆表面加工二、外圆表面加工 外圆表面是机械零件中最常见的表面形式。外圆表面是机械零件中最常见的表面形式。机械制造工艺1）尺寸精度）尺寸精度-通常指外圆表面直径和长度的尺寸精度。通常指外圆表面直径和长度的尺寸精度。机械制造工艺2）形状精度）形状精度圆度圆度 、圆柱度、圆柱度 、直线度、直线度0.020.02机械制造工艺3）位置精度）位置
3、精度主要有外圆表面之间的主要有外圆表面之间的同轴度同轴度、外圆的、外圆的圆跳动圆跳动以及端面对轴心以及端面对轴心线的线的垂直度、对称度垂直度、对称度等。等。AB0.03A-B机械制造工艺各外圆表面上所标注的表面粗糙度数值。各外圆表面上所标注的表面粗糙度数值。机械制造工艺减速器输出轴减速器输出轴例：例：机械制造工艺2、外圆表面的典型加工方法、外圆表面的典型加工方法车外圆及车槽车外圆及车槽磨外圆磨外圆 纵磨法纵磨法无心纵磨法磨外圆无心纵磨法磨外圆机械制造工艺研磨外圆研磨外圆超精加工外圆超精加工外圆砂带磨削外圆砂带磨削外圆抛光外圆抛光外圆机械制造工艺 按其达到的精度和表面粗糙度不同，分为按其达到的精
4、度和表面粗糙度不同，分为粗车、半精车、精粗车、半精车、精车车和和精细车精细车等加工阶段。等加工阶段。1 1）外圆表面的车削加工）外圆表面的车削加工）外圆表面的车削加工）外圆表面的车削加工（1）主要任务是）主要任务是迅速切除毛坯上多余的金属层，使形状和尺寸基迅速切除毛坯上多余的金属层，使形状和尺寸基本接近成品。本接近成品。（2）粗车尺寸精度等级较低粗车尺寸精度等级较低（IT12-IT13），表面粗糙度值较大），表面粗糙度值较大（Ra10-80um）。）。工件旋转作主运动，刀具的直线运动为进给运动工件旋转作主运动，刀具的直线运动为进给运动ap大大f较大较大vc中等或较低中等或较低 粗车粗车机械制造
5、工艺（1）在粗车之后进行的，目的是）在粗车之后进行的，目的是进一步提高工件的精度和降进一步提高工件的精度和降低表面粗糙度。低表面粗糙度。（2）加工精度可达）加工精度可达ITl0IT11，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra2.510m。（3）可作为磨削或精车前的预加工，或中等精度表面的最终）可作为磨削或精车前的预加工，或中等精度表面的最终加工。加工。ap较小较小f较小较小vc中等或高速中等或高速 半精车半精车机械制造工艺（1）作为高精度外圆表面的终加工，主要目的是）作为高精度外圆表面的终加工，主要目的是达到零件表面的达到零件表面的加工要求。加工要求。（2）加工精度可达）加工精度可达IT8IT7，表面
6、粗糙度可达，表面粗糙度可达Ra1.252.5m（3）用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。）用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。精车精车ap小小f小小vc高速高速机械制造工艺（1）主要用于）主要用于高精度、小型高精度、小型且不宜磨削的且不宜磨削的有色金属零件有色金属零件的外圆的外圆表面加工或表面加工或大型精密外圆表面加工大型精密外圆表面加工。（2）加工精度可达到加工精度可达到IT6以上以上，表面粗糙度，表面粗糙度Ra0.02-1.25m左右。左右。精细车精细车ap很小很小f很小很小vc高速高速机械制造工艺大批量生产时，则多在转塔车床、仿形车床及半自动车床上大批量生产时，则
7、多在转塔车床、仿形车床及半自动车床上加工。加工。转塔车床转塔车床适用成批加工形状复杂的盘套类零件。适用成批加工形状复杂的盘套类零件。机械制造工艺 仿形加工就是使车刀按照预制的仿形样件靠模顺次将工件的仿形加工就是使车刀按照预制的仿形样件靠模顺次将工件的外圆或阶梯加工出来。根据实现仿形的原理，它有机械靠模仿外圆或阶梯加工出来。根据实现仿形的原理，它有机械靠模仿形和液压靠模仿形；现在还有数控仿形。形和液压靠模仿形；现在还有数控仿形。仿形加工仿形加工机械制造工艺 是对车削后的外圆表面作进一步的精加工是对车削后的外圆表面作进一步的精加工2 2）外圆表面的磨削加工）外圆表面的磨削加工）外圆表面的磨削加工）
8、外圆表面的磨削加工采用较粗磨粒的砂轮和较大的进给量，以提高生产率。采用较粗磨粒的砂轮和较大的进给量，以提高生产率。加工精度可达到加工精度可达到IT9IT8，表面粗糙度可达，表面粗糙度可达Ra101.25m 按外圆表面磨削时选用砂轮的磨料粒度以及磨削用量不同，按外圆表面磨削时选用砂轮的磨料粒度以及磨削用量不同，分为分为粗磨、精磨、光整加工粗磨、精磨、光整加工。粗磨粗磨采用较细磨粒的砂轮和小进给量，以获得较高的精度和表面质量采用较细磨粒的砂轮和小进给量，以获得较高的精度和表面质量加工精度可达到加工精度可达到IT6IT7，表面粗糙度可达，表面粗糙度可达Ra1.250.16m 精磨精磨机械制造工艺如果
9、工件精度要求如果工件精度要求IT5以上，表面粗糙度要求达以上，表面粗糙度要求达Ra0.1m以下，以下，则在经过精车或精磨以后，还需进行表面光整加工。则在经过精车或精磨以后，还需进行表面光整加工。外圆表面的磨削可以在普通外圆磨床、万能外圆磨床或无外圆表面的磨削可以在普通外圆磨床、万能外圆磨床或无心磨床上加工。心磨床上加工。粗磨粗磨精磨精磨光整加工光整加工砂轮砂轮粗磨粒粗磨粒细磨粒细磨粒极细极细进给量进给量f较大较大小小很小很小加工质量加工质量精度精度IT9IT8IT7IT6IT5以上以上Ra(m)6.33.20.80.40.1以下以下机械制造工艺磨削是用于零件磨削是用于零件精加工和超精加工精加工
10、和超精加工的切削加工方法。的切削加工方法。尺寸精度可达尺寸精度可达IT5IT6。表面粗糙度能达到表面粗糙度能达到0.80.04.砂轮砂轮：磨料结合剂磨料结合剂+气孔气孔机械制造工艺1.外圆磨削方法外圆磨削方法 外外圆圆磨磨削削是是对对工工件件圆圆柱柱、圆圆锥锥、台台阶阶轴轴外外表表面面和和旋旋转转体体外外曲曲面面进进行行的的磨磨削削。磨磨削削一一般般作作为为外外圆圆车车削削后后的的精精加加工工工工序序，尤其是能消除淬火等热处理后的氧化层和微小变形。尤其是能消除淬火等热处理后的氧化层和微小变形。1）纵磨法）纵磨法机床运动：机床运动：磨削时，砂轮高速旋转为主运动，工件旋转为圆周磨削时，砂轮高速旋转
11、为主运动，工件旋转为圆周进给，磨床工作台作往复直线运动为纵向进给。每当工件一次往复进给，磨床工作台作往复直线运动为纵向进给。每当工件一次往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给。行程终了时，砂轮作周期性的横向进给。机械制造工艺特特点点：纵纵磨磨法法的的磨磨削削力力小小，磨磨削削热热少少，散散热热条条件件好好；砂砂轮轮沿沿进进给给方方向向的的后后半半宽宽度度，等等于于是是副副偏偏角角为为零零度度的的修修光光刃刃，光光磨磨次次数数多多。工件加工精度高，表面粗糙度小。工件加工精度高，表面粗糙度小。用用途途：可可用用一一个个砂砂轮轮磨磨削削各各种种不不同同长长度度的的工工件件，适适应应性性强强。广广泛用
12、于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。泛用于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。机械制造工艺 2）横磨法）横磨法机床运动：机床运动：工件不作纵向往复运动，而是砂轮作慢速的横向进给。工件不作纵向往复运动，而是砂轮作慢速的横向进给。特特点点：砂砂轮轮宽宽度度上上的的全全部部磨磨粒粒都都参参加加了了磨磨削削，生生产产率率高高；工工件件无无纵纵向向移移动动，砂砂轮轮的的外外形形直直接接影影响响了了工工件件的的精精度度；磨磨削削力力大大、磨磨削削温温度度高高，工件易发生变形和烧伤，加工的精度和表面质量比纵磨法要差。工件易发生变形和烧伤，加工的精度和表面质量比纵磨法要差。用途：用途：适用于加工批量大、
13、刚度好的工件，尤其适用于成形磨削。适用于加工批量大、刚度好的工件，尤其适用于成形磨削。机械制造工艺3）滚压）滚压滚压是利用滚压工具（滚轮或滚珠）对金属材质的旋转工件的表滚压是利用滚压工具（滚轮或滚珠）对金属材质的旋转工件的表面进行常温下加压，使受力表面产生弹性和塑性变形，从而降低工件面进行常温下加压，使受力表面产生弹性和塑性变形，从而降低工件表面粗糙度值（表面粗糙度值（Ra0.40.05m），强化表面性能的加工方法，它是），强化表面性能的加工方法，它是一种无切屑加工。一种无切屑加工。机械制造工艺3 3、外圆表面加工方案的制订、外圆表面加工方案的制订、外圆表面加工方案的制订、外圆表面加工方案的制
14、订a.影响外圆加工方案的主要因素影响外圆加工方案的主要因素工件材料工件材料加工精度加工精度热处理状态热处理状态b.典型外圆加工方案典型外圆加工方案粗车。粗车。当零件的外圆要求精度低（当零件的外圆要求精度低（IT12-IT13）、表面粗糙度值）、表面粗糙度值较大（较大（Ra10-80um）时）时1）低精度外圆表面加工）低精度外圆表面加工粗车粗车-半精车。半精车。用于各类零件上不重要的表面或非配合表面。用于各类零件上不重要的表面或非配合表面。尺寸精度达尺寸精度达IT10-IT11，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra2.5-10um2）中等精度外圆表面加工）中等精度外圆表面加工机械制造工艺 粗车粗车-半
15、精车半精车-精车。精车。适用于铜、铝等有色金属件外圆表面的加工；适用于铜、铝等有色金属件外圆表面的加工；尺寸精度达尺寸精度达IT7-IT9，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra1.25-5um3）较高精度外圆表面加工）较高精度外圆表面加工 粗车粗车-半精车半精车-磨削。磨削。适用于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬适用于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬硬的钢件外圆面；也广泛地用于加工未淬硬的钢件或铸铁件；硬的钢件外圆面；也广泛地用于加工未淬硬的钢件或铸铁件；尺寸精度达尺寸精度达IT8-IT9，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra1.25-10um机械制造工艺 粗车粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车（或滚
16、压）。金刚石车（或滚压）。适用于加工有色金属零件。适用于加工有色金属零件。4）高精度外圆表面加工）高精度外圆表面加工 粗车粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨。精磨。适用于加工各种淬火、非淬火钢件和铸铁件。适用于加工各种淬火、非淬火钢件和铸铁件。粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨（或光磨或镜面磨削）。研磨（或光磨或镜面磨削）。适用于要求极高精度的钢或铸铁的外圆加工。适用于要求极高精度的钢或铸铁的外圆加工。5）精密外圆表面加工）精密外圆表面加工尺寸精度达尺寸精度达IT6-IT5，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra0.01-1.25um机械制造工艺典型表面加工路线典型表面加工路线研 磨IT5Ra
17、0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080图5-9 外圆表面的典型加工工艺路线 机械制造工艺内孔表面是盘套、支架、箱体类零件的主要组成部分之一。内孔表面是盘套、支架、箱体类零件的主要组成部分之一。三、内孔表面加工三、内
18、孔表面加工1、内孔表面概述内孔表面概述 1）配合内孔：）配合内孔：装配中有配合要求的孔。加工精度要求较高。装配中有配合要求的孔。加工精度要求较高。2）非配合用孔：）非配合用孔：装配中无配合要求的孔。加工精度要求不高。装配中无配合要求的孔。加工精度要求不高。3）深孔：）深孔：长径比长径比L/D510的孔称为深孔。的孔称为深孔。加工难度较大，加工难度较大，对刀具和机床均有特殊要求。对刀具和机床均有特殊要求。此外，还可按孔的形状分为圆柱孔、圆锥孔和成形孔。此外，还可按孔的形状分为圆柱孔、圆锥孔和成形孔。机械制造工艺1）尺寸精度）尺寸精度指孔径和孔深的尺寸精度及孔系中孔与孔、孔与相关表面间的尺指孔径和
19、孔深的尺寸精度及孔系中孔与孔、孔与相关表面间的尺寸精度等。寸精度等。2）形状精度）形状精度指内孔表面的指内孔表面的圆度圆度、圆柱度圆柱度及及素线直线度素线直线度和和轴线直线度轴线直线度等。等。3）位置精度）位置精度指孔与孔间的指孔与孔间的同轴度、对称度同轴度、对称度、位置度位置度、径向圆跳动径向圆跳动，孔与孔间，孔与孔间的的垂直度垂直度、平行度平行度、倾斜度倾斜度等。等。4）表面质量）表面质量指内孔指内孔表面粗糙度表面粗糙度及及表层物理力学性能表层物理力学性能的要求等。的要求等。2、内孔表面的技术要求、内孔表面的技术要求机械制造工艺其余其余253288h9()-0.0870 0.08 B 0.
20、006A 0.05 B 0.08 A 0.02 BB 0.018P924H7()0+0.021分析图示齿轮孔表面的加工方法：分析图示齿轮孔表面的加工方法：机械制造工艺钻孔钻孔 扩孔扩孔 铰孔铰孔 3、内孔表面加工方法、内孔表面加工方法镗孔镗孔机械制造工艺钻孔钻孔扩孔扩孔铰孔铰孔锪孔锪孔镗通孔镗通孔镗削盲孔镗削盲孔镗孔镗孔机械制造工艺拉孔拉孔磨内孔磨内孔砂带磨削砂带磨削机械制造工艺中心内圆磨削中心内圆磨削行星内圆磨削行星内圆磨削无心内圆磨削无心内圆磨削磨削加工磨削加工非圆孔的加工非圆孔的加工拉削、插削、特种加工（电火花、超声波、激光打孔）拉削、插削、特种加工（电火花、超声波、激光打孔）机械制造工
21、艺研磨内孔研磨内孔精加工内孔精加工内孔电火花加工孔电火花加工孔机械制造工艺 1）刀具尺寸受被加工孔径限制，）刀具尺寸受被加工孔径限制，刀杆细、刚性差，容易偏斜；刀杆细、刚性差，容易偏斜；2）刀具工作部分处于加工表面包）刀具工作部分处于加工表面包围之中，切削液很难进入切削区，围之中，切削液很难进入切削区，散热、冷却、排屑条件差，测量也散热、冷却、排屑条件差，测量也不方便。不方便。内孔表面加工特点内孔表面加工特点：同样的精度要求，内孔表同样的精度要求，内孔表面比外圆表面更难加工面比外圆表面更难加工机械制造工艺1）钻孔）钻孔 一般加工精度可达一般加工精度可达IT13IT11，表面粗糙度，表面粗糙度R
22、a值可达值可达5012.5m，主要用于孔的，主要用于孔的粗加工粗加工。机械制造工艺2）扩孔）扩孔 加工精度可达加工精度可达IT10，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达6.33.2m，可，可作为孔的作为孔的半精加工；也可作为精度要求较低孔的最终加工半精加工；也可作为精度要求较低孔的最终加工。扩。扩孔可以孔可以修正孔轴线的歪斜修正孔轴线的歪斜。机械制造工艺3）铰孔）铰孔 加工精度可达加工精度可达IT8IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达1.6-0.4m。铰孔可进一步铰孔可进一步提高孔本身的尺寸精度及形状精度，提高孔本身的尺寸精度及形状精度，用于用于中小直径中小直径孔孔的的半精加工半精
23、加工和和精加工。精加工。铰孔分铰孔分手铰手铰和和机铰机铰两种。两种。机械制造工艺镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量外，还能保证镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量外，还能保证各孔的孔距精度各孔的孔距精度和位置精度和位置精度；常用来加工箱体、机座、支架等外形复杂的大型零件上的常用来加工箱体、机座、支架等外形复杂的大型零件上的大直径孔大直径孔4）镗孔）镗孔-对已有孔进一步加工的对已有孔进一步加工的精加工精加工方法。方法。（1）镗孔的特点）镗孔的特点 机械制造工艺（2）镗孔方法的选择）镗孔方法的选择 粗镗粗镗 粗镗的加工精度可达粗镗的加工精度可达IT13IT11，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达50
24、12.5m，一般为半精加工、精加工作准备。，一般为半精加工、精加工作准备。半精镗半精镗 半精镗的加工精度可达半精镗的加工精度可达IT10IT9，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达6.33.2m，用于磨削加工和精加工的预加工，或中等精度内孔表面的，用于磨削加工和精加工的预加工，或中等精度内孔表面的最终加工。最终加工。精镗精镗 精镗的加工精度可达精镗的加工精度可达IT8IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达1.60.8m。用于精度较高的内孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。用于精度较高的内孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。机械制造工艺5）磨孔）磨孔 磨孔是孔的磨孔是孔的精加工精加工方法之一方
25、法之一，磨孔的精度可达，磨孔的精度可达IT8IT6，表面，表面粗糙度值达粗糙度值达Ra1.60.4m。磨孔主要用于不宜或无法进行镗削、铰削和拉削的高精度孔及磨孔主要用于不宜或无法进行镗削、铰削和拉削的高精度孔及淬硬孔的精加工。淬硬孔的精加工。内圆磨削方式：内圆磨削方式：普通内圆磨削普通内圆磨削行星式内圆磨削行星式内圆磨削无心内圆磨削无心内圆磨削机械制造工艺6）拉削加工及拉刀）拉削加工及拉刀 拉削加工：拉削加工：用用拉刀拉刀加工工件加工工件内、外表面内、外表面的加工方法。的加工方法。能加工各种截面形状的内孔表面（圆孔、成形孔、花键孔）能加工各种截面形状的内孔表面（圆孔、成形孔、花键孔）常见的拉削
26、截形（常见的拉削截形（A A为内拉拉削，为外拉削）为内拉拉削，为外拉削）机械制造工艺拉削工件拉削工件拉削工件拉削工件机械制造工艺 拉孔是一种高生产率的拉孔是一种高生产率的精加工精加工方法。加工精度可达方法。加工精度可达IT8IT7，Ra值可达值可达0.80.4m。拉孔前工件须经钻孔或扩孔；拉孔前工件须经钻孔或扩孔；机械制造工艺前柄部前柄部用于将拉刀装夹在拉床的夹头中以传送运动和拉力。用于将拉刀装夹在拉床的夹头中以传送运动和拉力。颈部颈部用于连接头部与刀体，一般在颈部上刻印拉刀的标记用于连接头部与刀体，一般在颈部上刻印拉刀的标记过渡锥过渡锥使前导部能顺利进入初孔使前导部能顺利进入初孔(工件上予先
27、加工的孔工件上予先加工的孔)，起，起对准中心的作用。对准中心的作用。机械制造工艺前导部前导部起引导作用，防止拉刀进入工件孔后发生歪斜，并起引导作用，防止拉刀进入工件孔后发生歪斜，并可检查拉削孔径是否符合要求。可检查拉削孔径是否符合要求。切削部切削部它担负主要的切削工作，其刀齿尺寸逐渐增大，又它担负主要的切削工作，其刀齿尺寸逐渐增大，又分为粗切齿与精切齿两部分。有的拉刀在粗切齿与精切齿之间分为粗切齿与精切齿两部分。有的拉刀在粗切齿与精切齿之间还有过渡齿。还有过渡齿。机械制造工艺校准部校准部用于校准与修光被切削表面，起到提高工件加工精度用于校准与修光被切削表面，起到提高工件加工精度和表面质量的作用
28、。其刀齿尺寸不变。当切削部分的刀齿经过刃和表面质量的作用。其刀齿尺寸不变。当切削部分的刀齿经过刃磨尺寸变小后，前几个校准齿依次变成切削齿，所以校准齿还具磨尺寸变小后，前几个校准齿依次变成切削齿，所以校准齿还具有精切齿的后备作用。有精切齿的后备作用。后导部后导部它能在拉削终了前保持拉刀的后几个刀齿与工件间具它能在拉削终了前保持拉刀的后几个刀齿与工件间具有正确的相对位置，防止工件偏斜。有正确的相对位置，防止工件偏斜。后柄部后柄部只有当拉刀又长又重时才需要，用于支撑拉刀、防止只有当拉刀又长又重时才需要，用于支撑拉刀、防止拉刀下垂。尾部的直径视拉床托架尺寸而定，其长度一般应不小拉刀下垂。尾部的直径视拉
29、床托架尺寸而定，其长度一般应不小于于20mm。机械制造工艺 拉刀的类型及用途拉刀的类型及用途1）按加工表面的不同，可分为：内拉刀和外拉刀）按加工表面的不同，可分为：内拉刀和外拉刀 a)圆拉刀圆拉刀b)花键拉刀花键拉刀c)四方拉刀四方拉刀d)键槽拉刀键槽拉刀机械制造工艺a)平面拉刀平面拉刀b)齿槽拉刀齿槽拉刀c)直角拉刀直角拉刀机械制造工艺 2）按受力方式，可分为：）按受力方式，可分为：拉刀和推刀拉刀和推刀在拉伸状态下工作在拉伸状态下工作在受压状态下工作在受压状态下工作用于加工余用于加工余量较小的内量较小的内表面或修整表面或修整热处理后的热处理后的变形量变形量 图图 拉刀和推刀的工作方式拉刀和推
30、刀的工作方式 a)a)拉刀拉刀 b)b)推刀推刀机械制造工艺拉刀拉刀拉刀拉刀拉刀切削拉刀切削部分的结构部分的结构机械制造工艺 拉削特点：拉削特点：拉刀是一种多齿刀拉刀是一种多齿刀具，拉削时由于拉刀的后一个具，拉削时由于拉刀的后一个(或或一组一组)刀齿高出前一个刀齿高出前一个(或一组或一组)刀刀齿，从而能够一层层地从工件上齿，从而能够一层层地从工件上切下金属，以获得较高精度和较切下金属，以获得较高精度和较好的表面质量。好的表面质量。机械制造工艺 拉刀的直线运动为主运动，拉削无进给运动拉刀的直线运动为主运动，拉削无进给运动，其进给靠拉刀，其进给靠拉刀的的每齿升高量每齿升高量来实现的；来实现的；用于
31、大批大量生产中孔径用于大批大量生产中孔径125mm的中小通孔。的中小通孔。机械制造工艺（1）研磨）研磨1.心棒心棒2.研套研套3.工件工件7）孔的光整加工孔的光整加工尺寸公差等级尺寸公差等级IT6IT5、表面粗糙度、表面粗糙度Ra值值0.40.1m 为了进一步提高孔的精度，得到更细的表面粗糙度，通常在精加工为了进一步提高孔的精度，得到更细的表面粗糙度，通常在精加工之后还要采用研磨，珩磨等光整加工方法。之后还要采用研磨，珩磨等光整加工方法。孔的研磨利用研具和工件的相对运动，利用其间的研磨剂磨孔的研磨利用研具和工件的相对运动，利用其间的研磨剂磨去工件表面很薄的一层余量（去工件表面很薄的一层余量（0
32、.010.03mm）来进行光整工。）来进行光整工。机械制造工艺（2）珩磨）珩磨 珩磨珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工，又称镗磨。工表面进行的精整加工，又称镗磨。珩磨后孔的尺寸精度为珩磨后孔的尺寸精度为IT74级，表面粗糙度可达级，表面粗糙度可达Ra0.320.04m。机械制造工艺4、内孔表面加工方案、内孔表面加工方案1）低精度内孔表面加工（）低精度内孔表面加工（IT10-IT13；Ra5-80um）用一般的用一般的钻孔钻孔方法即可达到（孔径方法即可达到（孔径20mm）。）。2）中等精度内孔表面加工（）中等精度内
33、孔表面加工（IT9-IT13；Ra1.25-40um）若若D30mm，钻孔，钻孔-半精镗半精镗3）较高精度内孔表面加工（）较高精度内孔表面加工（IT7-IT9；Ra0.32-10um）若若D20mm，钻孔，钻孔-扩扩-铰；钻铰；钻-半精镗半精镗-精镗；精镗；钻钻-镗（或扩）镗（或扩）-磨；钻磨；钻-拉拉机械制造工艺4）高精度内孔表面加工（）高精度内孔表面加工（IT6-IT8；Ra0.08-1.25um）若若D12mm，钻，钻-扩扩-（或镗）（或镗）-粗铰粗铰-精铰；钻精铰；钻-拉拉-推；推；钻钻-扩（或镗）扩（或镗）-粗磨粗磨-精磨精磨5）精密内孔表面加工（）精密内孔表面加工（IT5-IT6；
34、Ra0.008-1.25um）在高精度内孔表面加工方案的基础上，采用金刚镗、研磨、滚在高精度内孔表面加工方案的基础上，采用金刚镗、研磨、滚压等精细加工方法。压等精细加工方法。机械制造工艺图5-12 孔的典型加工工艺路线 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精 镗IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25铰IT69Ra 0.3210
35、金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.011.25手 铰IT5Ra0.081.25机械制造工艺其余其余253288h9()-0.0870 0.08 B 0.006A 0.05 B 0.08 A 0.02 BB 0.018P924H7()0+0.021分析图示齿轮孔表面的加工方法：分析图示齿轮孔表面的加工方法：机械制造工艺 平面是组成平板、支架、箱体、床身、机座、工作台以及各种平面是组成平板、支架、箱体、床身、机座、工作台以及各种六面体零件的主要表面之一六面体零件的主要表面之一。四、平面加工四、平面加工1、平面概述平面概述 1）非结合平面）
36、非结合平面：不与任何零件相配合，一般无加工精度要求。：不与任何零件相配合，一般无加工精度要求。2）结合平面：）结合平面：这种平面多数用于零部件的连接面，一般要求精这种平面多数用于零部件的连接面，一般要求精度和表面质量均较高。度和表面质量均较高。3）导向平面：）导向平面：如各类机床的导轨面，这种平面的精度和表面质如各类机床的导轨面，这种平面的精度和表面质量要求很高。量要求很高。4）精密量具表面：）精密量具表面：如钳工的平台、平尺的测量面和计量用量块如钳工的平台、平尺的测量面和计量用量块的测量平面等。这种平面精度和表面质量要求均很高。的测量平面等。这种平面精度和表面质量要求均很高。机械制造工艺5）
37、端平面：）端平面：指各种轴类、盘套类零件上与其旋转中心线相垂直指各种轴类、盘套类零件上与其旋转中心线相垂直的平面，多起定位作用。的平面，多起定位作用。2、平面的技术要求平面的技术要求 形状精度形状精度:指平面本身的指平面本身的直线度、平面度直线度、平面度公差。公差。位置尺寸及位置精度位置尺寸及位置精度:指平面与其他表面之间的指平面与其他表面之间的位置尺寸公差位置尺寸公差及及平行度、垂直度平行度、垂直度公差等。公差等。表面质量表面质量:指指表面粗糙度表面粗糙度、表面波度和表层物理力学性能等。、表面波度和表层物理力学性能等。机械制造工艺分析图示分析图示V形座表面形座表面的加工方法：的加工方法：机械
38、制造工艺车削加工车削加工3、平面的加工方法平面的加工方法 铣削加工铣削加工机械制造工艺磨削加工磨削加工刨削加工刨削加工拉削加工拉削加工机械制造工艺 车削车削铣削铣削机械制造工艺刨削刨削拉削拉削刮削刮削研削研削机械制造工艺平面磨削平面磨削研磨研磨研磨研磨抛光抛光导轨磨削导轨磨削砂带磨削砂带磨削机械制造工艺1）平面的车削加工（）平面的车削加工（IT11-IT6）a)三爪卡盘三爪卡盘，b)四爪卡盘，四爪卡盘，c)花盘，花盘，d)立车立车 一般加工精度可达一般加工精度可达IT6IT11，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达1.2510m。机械制造工艺 铣刀旋转作主运动，工件作进给运动的切削加工方法称
39、为铣刀旋转作主运动，工件作进给运动的切削加工方法称为铣削。用于铣削。用于粗加工和半精加工粗加工和半精加工。2）平面铣削加工（）平面铣削加工（IT7-IT12；Ra3.2-1.6um）a a）圆周铣削）圆周铣削b b）端面铣削）端面铣削机械制造工艺圆周铣削（周铣）圆周铣削（周铣）端面铣削（端铣）端面铣削（端铣）用铣刀圆周上的切削刃来铣用铣刀圆周上的切削刃来铣削工件，铣刀的回转轴线与削工件，铣刀的回转轴线与被加工表面平行。被加工表面平行。用铣刀端面上的切削刃来铣削用铣刀端面上的切削刃来铣削工件，铣刀的回转轴线与被加工件，铣刀的回转轴线与被加工表面垂直。工表面垂直。通常只在卧式铣床上进行通常只在卧式
40、铣床上进行端铣一般在立式铣床上进行，端铣一般在立式铣床上进行，也可在其他形式的铣床上进行也可在其他形式的铣床上进行只有主刃参加切削，无副刃只有主刃参加切削，无副刃所以加工后的表面粗糙度较所以加工后的表面粗糙度较大。大。主刃副刃同时参加切削，且副主刃副刃同时参加切削，且副刃有修光作用，所以加工后的刃有修光作用，所以加工后的表面粗糙度较小。表面粗糙度较小。周铣时主轴刚性差，生产率周铣时主轴刚性差，生产率较低，较低，适于在中小批生产中适于在中小批生产中铣削狭长的平面、键槽及某铣削狭长的平面、键槽及某些成形表面和组合表面。些成形表面和组合表面。端铣时主轴刚性好，并且面铣端铣时主轴刚性好，并且面铣刀易于
41、采用硬质合金可转位刀刀易于采用硬质合金可转位刀片，因而所用切削用量大，生片，因而所用切削用量大，生产率较高，产率较高，适于在大批大量生适于在大批大量生产中铣削宽大平面。产中铣削宽大平面。圆周铣削和端面铣削比较圆周铣削和端面铣削比较机械制造工艺 粗铣加工精度为粗铣加工精度为IT12IT11，Ra值为值为2512.5m，为半精铣、，为半精铣、精铣加工作准备。精铣加工作准备。（1）粗铣）粗铣 加工精度为加工精度为IT10IT9，Ra值为值为6.33.2m，可作为平面磨削，可作为平面磨削或精加工的预加工。或精加工的预加工。（2）半精铣）半精铣 加工精度为加工精度为IT8IT7，Ra值为值为3.21.6
42、m，可以作为中等精度，可以作为中等精度表面的最终加工，也可作为高精度表面的预加工。表面的最终加工，也可作为高精度表面的预加工。（3）精铣）精铣 通常平面的铣削可以分为粗铣、半精铣和精铣三个加工阶段。通常平面的铣削可以分为粗铣、半精铣和精铣三个加工阶段。机械制造工艺在刨床上通过刀具与工件之间的相对直线运动，切除工件上的在刨床上通过刀具与工件之间的相对直线运动，切除工件上的余量，形成平面的加工方法。余量，形成平面的加工方法。加工精度、表面粗糙度与铣削大致相当。加工精度、表面粗糙度与铣削大致相当。粗加工和半精加工粗加工和半精加工a）刨水平面）刨水平面b）刨垂直面）刨垂直面c）刨斜面）刨斜面d）刨直槽
43、）刨直槽e）刨）刨T形面形面f）刨曲面）刨曲面3）平面刨削加工（）平面刨削加工（IT9IT8，Ra6.31.6m）机械制造工艺4）平面的拉削加工（平面的拉削加工（IT8-IT6）拉削平面是一种高生产率的加工方法。在汽车、拖拉机制造业中，拉拉削平面是一种高生产率的加工方法。在汽车、拖拉机制造业中，拉削平面得到广泛应用。如发动机气缸体和连杆的平面都用拉削加工。削平面得到广泛应用。如发动机气缸体和连杆的平面都用拉削加工。拉削除了加工单一表面外，还常用来加工组合表面，而这些表面若用拉削除了加工单一表面外，还常用来加工组合表面，而这些表面若用其它切削方法加工十分费事或者无法完成，而拉削提供了简便、可靠的
44、其它切削方法加工十分费事或者无法完成，而拉削提供了简便、可靠的加工途径。加工途径。机械制造工艺 磨削磨削常作为铣、刨削平面后的精加工，在平面磨床上进常作为铣、刨削平面后的精加工，在平面磨床上进行，主要用于中、小零件高精度表面和淬硬平面加工。行，主要用于中、小零件高精度表面和淬硬平面加工。5 5）平面磨削（平面磨削（IT8-IT6IT8-IT6；Ra0.16-1.25umRa0.16-1.25um）机械制造工艺（1）卧轴矩台平面磨床）卧轴矩台平面磨床周磨法：周磨法：砂轮与工件接触面小，散热、排屑条件好，加工质量好。砂轮与工件接触面小，散热、排屑条件好，加工质量好。但刚但刚性小，磨削用量较小，生产
45、率低，性小，磨削用量较小，生产率低，适于精磨。适于精磨。机械制造工艺（2）立轴圆台平面磨床）立轴圆台平面磨床端磨法：端磨法：砂轮轴伸出短，刚性好，磨削用量较大，生产率高。砂轮轴伸出短，刚性好，磨削用量较大，生产率高。但砂轮与工但砂轮与工件接触面大，散热、排屑条件差，加工质量低件接触面大，散热、排屑条件差，加工质量低。适于粗磨或半精。适于粗磨或半精磨。磨。机械制造工艺（1 1）刮削）刮削 刮削刮削是用刮刀刮除工件表面薄层金属的一种加工方法。表是用刮刀刮除工件表面薄层金属的一种加工方法。表面粗糙度可达面粗糙度可达Ra1.6Ra1.60.4m0.4m，平面内的直线度可达，平面内的直线度可达0.01m
46、m/m0.01mm/m。a)a)平面刮削平面刮削 b)b)平面研点平面研点 c)c)平面刮削质量检验平面刮削质量检验 5 5）平面的光整加工平面的光整加工机械制造工艺（2）研磨）研磨 研磨是微量切削，因此研磨余量不能太大，也不宜太小，一般在研磨是微量切削，因此研磨余量不能太大，也不宜太小，一般在0.0050.030mm之间。之间。研磨分手工研磨和机械研磨两种研磨分手工研磨和机械研磨两种。研磨平面多用于中小型工件的最终加工。研磨平面多用于中小型工件的最终加工。加工的尺寸精度可达加工的尺寸精度可达IT5或更高，或更高，Ra0.10.01um。机械制造工艺1）低精度的加工方案）低精度的加工方案 对精
47、度要求不高的各种零件（淬火钢零件除外）的平面，经粗刨、对精度要求不高的各种零件（淬火钢零件除外）的平面，经粗刨、粗铣、粗车等即可达到要求。粗铣、粗车等即可达到要求。Ra值达值达5012.5m。2）中等精度的加工方案）中等精度的加工方案 （1）粗刨一精刨。此方案适用于加工狭长平面。）粗刨一精刨。此方案适用于加工狭长平面。（2）粗铣一精铣。此方案适用于加工宽大平面。）粗铣一精铣。此方案适用于加工宽大平面。（3）粗车）粗车精车。此方案适用于加工轴、套、盘、环等回转体零件精车。此方案适用于加工轴、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。的端面、大型盘类零件的端面，一般在
48、立式车床上加工。上述各加工方案表面粗糙度上述各加工方案表面粗糙度Ra值可达值可达6.31.6m。3、平面加工方案平面加工方案 机械制造工艺3）高精度的加工方案）高精度的加工方案 （1）粗刨一精刨一宽刃精刨（代刮研）。此方案适用于加工未淬火钢件、铸铁粗刨一精刨一宽刃精刨（代刮研）。此方案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。件、有色金属等材料的狭长平面。（2）粗铣）粗铣精铣精铣高速精铣。此方案适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金高速精铣。此方案适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料的宽平面。属等材料的宽平面。（3）粗铣（粗刨）粗铣（粗刨）精铣（精刨）精铣（精刨）磨削。此方
49、案适用于加工淬火钢件、非淬磨削。此方案适用于加工淬火钢件、非淬火钢件和铸铁件的各种平面。火钢件和铸铁件的各种平面。上述各加工方案表面粗糙度上述各加工方案表面粗糙度Ra值可达值可达0.80.2m。4精密平面的加工方案精密平面的加工方案 表面粗糙度表面粗糙度Ra值可达值可达0.40.012m。机械制造工艺图5-17 平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520机械制造工艺分析图示分析图示V形座表面形座表面的加工方法：的加工方法：