機(jī)械加工工藝培訓(xùn)教材

1、機(jī)械加工工藝培訓(xùn)教材九牧研發(fā)部培訓(xùn)平臺(tái)2010年元月前言部門現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，不僅在打樣過程中經(jīng)常會(huì)有一些加工工藝性的問題，也有很多歸檔轉(zhuǎn)產(chǎn)的零件存在加工困難的情況，不僅影響開發(fā)進(jìn)度和量產(chǎn)，也影響結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。“一次做好，次次做對(duì)”，所以當(dāng)收到外觀工程師發(fā)來的外觀效果圖時(shí)，各工程師需要對(duì)產(chǎn)品首先進(jìn)行模具成型及后加工的工藝分析，以避免產(chǎn)品先天不良。 編寫機(jī)械加工工藝培訓(xùn)目的，就是為了方便工程師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)清楚一些常用的、基本的、關(guān)鍵的加工工藝知識(shí)，更好地保證工程師設(shè)計(jì)出的零件有較好的加工工藝性，統(tǒng)一結(jié)構(gòu)要素，減少不必要的開模，加快加工進(jìn)度，降低加工成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。本來機(jī)械加工工藝知識(shí)是機(jī)械行業(yè)，特

2、別是我司五金研發(fā)部設(shè)計(jì)、制造、管理人員所必備的知識(shí)。 為熟悉和解決加工工藝問題的方法，掌握加工工藝方面的基本理論和基本知識(shí)，了解機(jī)械加工方面的發(fā)展，結(jié)合我司現(xiàn)場(chǎng)的工藝設(shè)備重點(diǎn)介紹車削、鉆削、銑削加工工藝過程的主要問題。由于時(shí)間和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限，培訓(xùn)資料中錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)大家批評(píng)指正，希望經(jīng)過一定時(shí)間的實(shí)踐檢驗(yàn)，經(jīng)過將來補(bǔ)充、修訂、完善之后，能夠成為一部非常實(shí)用的培訓(xùn)教程參考書，對(duì)我們的設(shè)計(jì)工作起到很好的指導(dǎo)作用?？紤]培訓(xùn)資料手冊(cè)的篇幅和實(shí)用性，以及我們的設(shè)計(jì)主要是五金鑄造類零件設(shè)計(jì)，因此，本培訓(xùn)資料機(jī)加工藝主要以車、鉆、銑等為主。 編者 俞群華 2010年元月于九牧研發(fā)部第一節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)

3、程概述1.1基礎(chǔ)知識(shí)和術(shù)語(yǔ)1.1.1 工藝過程 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。1.1.2 工藝過程的組成 由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的。工序是工藝過程的基本組成單位，也是生產(chǎn)組織和計(jì)劃的基本單元。工序又可細(xì)劃分若干個(gè)安裝、工位、工步等，見圖1.1-1。它們的含義見表1.1-1。工藝過程工序工序工序安裝安裝工步工步工位工位工位工步工步工步工步工步工步工步工步工步圖1.1-1 工藝過程的組成表1.1-1 工藝過程各組成部分的含義名稱含義工序一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程安裝工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一

4、部分工序工位為完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置所完成的那一部分工序工步在加工表面(或裝配時(shí)的連接表面)和加工(或裝配)工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序走刀在一個(gè)工步內(nèi)當(dāng)加工表面切削佘量較大, 需分幾次切削時(shí),則每一次切削稱為一次走刀圖1.2-1 圓盤零件1.2 組成部分的區(qū)別 1.2.1 區(qū)分工序的主要依據(jù) 是工作地（或設(shè)備）是否變動(dòng)和完成的那一部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。圖1.2-1所示的圓盤零件，單件小批生產(chǎn)時(shí)其加工工藝過程如表1.2-1所示；成批生產(chǎn)時(shí)其加工工藝過程如表1.2-2所示。表1.2-

5、1 圓盤零件單件小批機(jī)械加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工裝工步工序內(nèi)容設(shè)備1車削(用三爪自定心卡盤夾緊毛坯小端外圓)車床1車大端面2車大端外圓至1003鉆20孔4倒角（工件調(diào)頭，用三爪卡盤夾緊毛壞大端外圓）5車小端端面，保證尺寸35mm6車小端外圓至48，保證尺寸20mm7倒角2鉆削（用夾具裝夾工件）鉆床1依次加工三個(gè)8孔2在夾具中修去孔口的銳邊和毛刺表1.2-2 圓盤零件成批機(jī)械加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工裝工步工序內(nèi)容設(shè)備1車削(用三爪自定心卡盤夾緊毛坯小端外圓)車床11車大端面2車大端外圓至1003鉆20孔4倒角2車削（以大端面漲胎心軸）車床21車小端端面，保證尺寸35mm2車小端外圓至48

6、，保證尺寸20mm3倒角3鉆削（鉆床夾具）鉆床1鉆三個(gè)8孔4鉗工1修孔口的銳邊和毛刺由表1.2-1可知，該零件的機(jī)械加工分車削和鉆削兩道工序。因?yàn)閮烧叩牟僮鞴と?、機(jī)床及加工的連續(xù)性均已發(fā)生變化。而在車削加工序中，雖然含有多個(gè)加工表面和多種加工方法（如車、鉆等），其劃分工序的要素未改變，故屬同一工序。而表1.2-2分為四道工序。雖然工序1與工序2同為車削，但考慮質(zhì)量和效率等方面的因素分為兩臺(tái)機(jī)器加工，故加工的連續(xù)性已變化，因此應(yīng)為兩道工序；同樣工序4修邊口銳邊及毛刺，因?yàn)閳?chǎng)地和使用設(shè)備均發(fā)生變化，因此也應(yīng)作為另一道工序。由此可見工序不僅是組成工藝過程的基本單元，也是制訂時(shí)間定額，配備工人，安排作

7、業(yè)和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。1.2.2 工步與走刀 為了便于分析和描述工序的內(nèi)容,工序還可以進(jìn)一步劃分工步。一個(gè)工序可以包括幾個(gè)工步，也可以只有一個(gè)工步。如表1.2-1中的工序1。在安裝中進(jìn)行車大端面、車外圓、鉆20孔、倒角等加工，由于加工表面和使用刀具的不同，即構(gòu)成四個(gè)工步。 一般來多，構(gòu)成工步的任一要素（加工表面、刀具及加工連續(xù)性）改變后，即成為另一個(gè)工步。但下面指出一些的情況應(yīng)視為一個(gè)工步：(1)對(duì)于那些一次裝夾中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步應(yīng)視為一個(gè)工步。如圖1.2-1零件上級(jí)三個(gè)8孔鉆削?？梢宰鳛橐粋€(gè)工步。鉆3-8。(2)為了提高生產(chǎn)效率，有時(shí)用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，此時(shí)也應(yīng)視為一個(gè)

8、工步，圖1.2-2 復(fù)合工步稱為復(fù)合工步。如圖1.2-2的加工方案。 在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面切去的金屬層很厚，需分幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。一個(gè)工步可以包括一次走刀或幾次走刀。工位-裝卸工件 工位-鉆孔 工位-擴(kuò)孔 工位-鉸孔圖1.2-3 多工位加工1.2.3 安裝與工位 工件在加工前，在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置（定位），然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件（或裝配單元）經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序內(nèi)容稱為安裝。在一道工序中可以有一個(gè)或多個(gè)安裝。表1.2-1中工序1即有兩個(gè)安裝，而工序2有一個(gè)安裝。工件加工應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，因?yàn)槎嘁淮窝b夾就多一次裝夾誤差，而且增加了輔助時(shí)

9、間。因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等，以便在工件一次裝夾后，可使其處于不同的位置加工。為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置,稱為工位。 圖1.2-3所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在一次裝夾后順序完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位加工的實(shí)例。1.3 工藝規(guī)程及其制訂1.3.1 工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。1.3.2 制定工藝規(guī)程的原則 保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)效率高，勞動(dòng)條件良好。1.3.3 制定工藝規(guī)程的原始材料 產(chǎn)品裝配圖及零件圖；產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；

10、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型；原材料及毛坯的生產(chǎn)水平；現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件(機(jī)床設(shè)備與工藝裝備、工人技術(shù)水平等)；國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。1.3.4 制定工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查；確定毛坯的種類、形狀、尺寸及精度；擬定工藝路線（劃分工藝過程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序、選擇機(jī)床設(shè)備等）；進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工佘量、切削用量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等）；確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫工藝文件。1.4 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型1.4.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃

11、。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算：n（1+）式中 n零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件年）； q機(jī)器產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺(tái)年）每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件臺(tái)）； 備品的百分率；廢品的百分率1.4.2 生產(chǎn)類型 企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品特征（即產(chǎn)品屬于重型、中型或輕型零件）、年生產(chǎn)綱領(lǐng)、批量以及投入生產(chǎn)的連續(xù)性，一般分為三種生產(chǎn)類型，即單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。1.4.3 生產(chǎn)批量 一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量。 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系見表1.4-1,各種生產(chǎn)類型的特點(diǎn)見表1.4-2。表1.4-1 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)

12、綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型某類零件的年產(chǎn)量（件/年）產(chǎn) 品 類 型重型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)5201000500050000表1.4-2 生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)加工對(duì)象經(jīng)常變換，很少重復(fù)周期性變換，重復(fù)固定不變零件的互換性用修配法，缺乏互換性多數(shù)互換，部分修配全部互換，高精度偶件采用分組裝配毛坯情況鍛件自由鍛造，鑄件木工手工造型，毛坯精度低鍛件部分采用模鍛，鑄件部分用金屬模，毛坯精度中等廣泛采用鍛模，機(jī)器造型等高效方法生產(chǎn)毛坯，毛坯精度高機(jī)床設(shè)備及其布置形式通用機(jī)床，機(jī)群式布置，也可用數(shù)控機(jī)床部分通用機(jī)床，部分專用機(jī)床，機(jī)床按零件類別分工段布置廣泛采用

13、自動(dòng)機(jī)床，專用機(jī)床，按流水線、自動(dòng)線排列設(shè)備工件尺寸獲得方法試切法，劃線找正定程調(diào)整法，部分試切，找正調(diào)整法自動(dòng)化加工工藝裝置通用刀具、量具和夾具，或組合夾具，找正法裝夾工件廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾工件，較多采用專用量具和刀具高效專用夾具，多用專用刀具，專用量具及自動(dòng)檢測(cè)裝置對(duì)工人的技術(shù)要求高中等對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工人技術(shù)水平要求低工藝文件僅要工藝過程卡工藝過程卡，關(guān)鍵零件的工序卡詳細(xì)的工藝文件，工藝過程卡、工序卡、調(diào)整卡等加工成本較高中等低發(fā)展趨勢(shì)采用成組工藝、數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元采用成組工藝、柔性制造系統(tǒng)或柔性自動(dòng)線采用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)、車間或無人工廠

14、，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制第二節(jié) 零件的工藝分析2.1 審查零件圖樣和產(chǎn)品的裝配圖制訂工藝規(guī)程時(shí)，通過分析零件圖樣和部件的裝配圖，主要是明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置與作用，找出該零件上有多少主要加工表面，找出該零件主要的技術(shù)要求和加工中的關(guān)鍵的技術(shù)問題，了解各項(xiàng)公差與技術(shù)要求制定的依據(jù)，在編制工藝過程中,有針對(duì)性的解決這些問題。具體內(nèi)容包括：(1)審查零件圖的視圖、尺寸、公差和技術(shù)條件等是否完整。(2)審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理。(3)審查零件材料及熱處理選用是否合適。2.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便于加工

15、時(shí)工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量，可以提高切削效率等。結(jié)構(gòu)工藝性不好會(huì)使加工困難，浪費(fèi)材料和工時(shí)，有時(shí)甚至無法加工。所以應(yīng)該對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性審查，如發(fā)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)不合理之處應(yīng)與有關(guān)設(shè)計(jì)人員一起分析，按規(guī)定手續(xù)對(duì)圖樣進(jìn)行必要的修改及補(bǔ)充。表2.2-1所示為便于加工零件結(jié)構(gòu)示例表2.2-1 零件機(jī)械加工工藝性實(shí)例2.3 數(shù)控加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響數(shù)控加工的特點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，加工精度高，對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，可以與計(jì)算機(jī)通訊（dnc），實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造一體化。因此數(shù)控加工對(duì)傳統(tǒng)的零件結(jié)構(gòu)工藝性衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了很大影響，在下列情況下采用數(shù)控加工，其工藝性是好的：(1) 單件小批生產(chǎn)的零件的加工

16、，成批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序的加工。(2) 加工精度高，具有形狀復(fù)雜的曲線或曲面的零件加工。(3) 需要多次改型設(shè)計(jì)的零件的加工。(4) 需要鉆、鏜、鉸、攻絲及銑削多個(gè)工步加工的工件，如箱體零件的加工。(5) 價(jià)值高的零件。(6) 進(jìn)行精密復(fù)制的零件的加工。(7) 用通用機(jī)床加工時(shí)，需要復(fù)雜的專用夾具或需要很長(zhǎng)的調(diào)整時(shí)間的零件的加工。零件的外形、內(nèi)腔最好是采用統(tǒng)一的幾何形狀和尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還有可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長(zhǎng)度。例如圖2.3-1 a)所示，有的數(shù)控機(jī)床有對(duì)稱加工的功能,編程時(shí)對(duì)于一些對(duì)稱零件，例如圖2.3-1 b)所示的零件，只需編其半邊的程序,這樣可以節(jié)省許多編

17、程時(shí)間。a) b) 圖2.3-1 數(shù)控工藝性實(shí)例第三節(jié) 毛坯的選擇3.1 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素3.1.1 零件的力學(xué)性能要求 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學(xué)性能有所不同。鑄鐵件的強(qiáng)度，離心澆注，壓力澆注，金屬型澆注，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)捧料和鑄鋼件。3.1.2 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外廓尺寸 直徑相差不大的階梯軸宜采用捧料，相差較大時(shí)宜采用鍛件。形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件。形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大毛坯，不宜采用模鍛，壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鑄造方法，以避免機(jī)械加工。3.1.

18、3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。3.1.4 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。3.2 常用的毛坯類型3.2.1 冷沖件 指各種不同型號(hào)、不同厚度的金屬板形料，根據(jù)零件幾何形狀的具體要求制作相應(yīng)的模具、模塊，用沖壓機(jī)將其沖制成各種類型的零件毛坯，即為冷沖件。3.2.2 鑄件 將熔融金屬澆入鑄型，凝固后所得到的金屬毛坯。適用于形狀比較復(fù)雜，所用材料又具備可鑄性的零件。鑄件的材料可以是鑄鐵、鑄鋼或有色金屬。表3.2-1 所示為例鑄件與鍛件毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)。3.2.3 鍛件金屬材料經(jīng)過鍛造變形而得到的

19、毛坯。適用于力學(xué)性能要求高，材料（鋼材）又具有可鍛性，形狀比較簡(jiǎn)單的零件。生產(chǎn)批量大時(shí)，可用模鍛代替自由鍛。表3.2-1 所示為例鑄件與鍛件毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)。表3.2-1鑄件與鍛件毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)3.2.4 型材各種熱軋和冷拉的圓鋼、板材、異型材等，適用于形狀簡(jiǎn)單的、尺寸較小的零件。3.2.5 焊接件 是將各種金屬零件用焊接的方法，而得到的結(jié)合件。在單件小批生產(chǎn)中，用焊接件制作大件毛坯，可以縮短生產(chǎn)周期。第四節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇4.1 定位基準(zhǔn)種類 4.1.1 基準(zhǔn) 用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。4.1.2 定位基準(zhǔn) 加工中用來使工件在機(jī)床或夾具上定位

20、的所依據(jù)的工件上的點(diǎn)、線、面。按工件上用作定位的表面狀況把定位基準(zhǔn)分為:(1)粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 在零件加工的第一道工序，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)是用工件上未經(jīng)加工的表面定位。而利用工件上已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)面，稱為精基準(zhǔn)。(2)輔助基準(zhǔn) 零件設(shè)計(jì)圖中某不要求加工的表面，有時(shí)為了工件裝夾的需要，而專門將其加工作為定位用；或者為了定位需要，加工時(shí)有意提高了零件設(shè)計(jì)精度的表面，這種表面不是零件上的工作表面，只是由于工藝需要而加工的基準(zhǔn)面，稱為輔助基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)。零件的加工過程是首先用粗基準(zhǔn)定位，加工出精基準(zhǔn)表面；然后采用精基準(zhǔn)定位，加工零件的其它表面

21、。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，首先考慮用那一組精基準(zhǔn)定位加工出工件的主要表面，然后確定用怎樣的粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)的表面。4.2 粗基準(zhǔn)的選擇4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇影響 一是影響工件上加工表面與不加工表面的相互位置，二是影響加工余量的分配。4.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇原則(1)對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，當(dāng)必須保證其不加工表面與加工表面的相互位置時(shí)，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。(2)對(duì)于有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能合理分配加工余量。合理分配加工余量指：a)若工件必須首先保證某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面

22、為粗基準(zhǔn)。b)選擇毛坯上余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表面都有足夠加工余量。(3)作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，這樣可減少定位誤差，并使工件夾緊可靠。(4)為保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。(5)應(yīng)避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)只準(zhǔn)使用一次。因?yàn)榇只鶞?zhǔn)是毛坯表面，定位誤差大，兩次以同一粗基準(zhǔn)裝夾下加工出的各表面之間會(huì)有較大的位置誤差。4.3 精基準(zhǔn)的選擇4.3.1精基準(zhǔn)的選擇考慮 選擇精基準(zhǔn)主要應(yīng)從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來考慮。4.3.2 精基準(zhǔn)的選擇原則(1)基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基

23、準(zhǔn)，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則當(dāng)零件需要多道工序加工時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選擇同一組精基準(zhǔn)定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。(3)自為基準(zhǔn)原則有時(shí)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。如拉孔、鉸孔、研磨、無心磨等。(4)互為基準(zhǔn)原則某個(gè)工件上有兩個(gè)相互位置精度要求很高表面，采用工件上的這兩個(gè)表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加工另一表面，稱為互為基準(zhǔn)。(5)所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。第五節(jié) 工藝路線的選擇5.1 工序順序的確定5.1.1確定工序順序考慮 精基準(zhǔn)的選擇在選定零件各表面加工方法和加工時(shí)的定位基準(zhǔn)之

24、后，要把對(duì)零件的加工分散到各工序中去完成，確定工藝路線中各工序的內(nèi)容和工序的順序，這時(shí)須考慮兩個(gè)問題：一是加工階段的劃分，二是機(jī)械加工順序的安排。5.1.2劃分加工階段的原則 將工藝路線劃分為幾個(gè)加工階段，會(huì)增加工序數(shù)目，從而增加加工成本。因此在工件剛度高，工藝路線不劃分階段也能夠保證加工精度的情況下，就不應(yīng)該劃分加工階段，即在一個(gè)工序內(nèi)連續(xù)完成某一表面的粗、半精和精加工工步。例如重型零件的加工中，為減少工件的運(yùn)輸和裝夾，常在一次裝夾中完成某些表面的加工。數(shù)控加工中因其設(shè)備的剛度高、功率大、精度高，常不劃分加工階段，通常加工中心就是在一次裝夾下完成工件多個(gè)表面的粗加工、半精加工和精加工工步，達(dá)

25、到零件的設(shè)計(jì)尺寸要求。5.1.3加工階段的劃分 在加工較高精度的工件時(shí)，如工序數(shù)較多，可把工件各表面的粗加工工序集中起來，安排工序順序時(shí)，首先加工，稱為粗加工階段；然后集中進(jìn)行各表面的半精加工工序，稱為半精加工階段；最后集中完成各表面的精加工工序，稱為精加工階段。即把工藝路線分成幾個(gè)加工階段，各加工階段的作用是：(1)粗加工階段高效率地去除各加工表面上的大部分余量，并為半精加工提供精度準(zhǔn)備和表面粗糙度的準(zhǔn)備。粗加工階段所能達(dá)到的精度較低，表面粗糙度大，要求粗加工中能夠有高的生產(chǎn)率。(2)半精加工階段目的是消除主要表面上經(jīng)粗加工后留下的加工誤差，使其達(dá)到一定的精度，為進(jìn)一步精加工做準(zhǔn)備，同時(shí)完成

26、一些次要表面的加工。(3)精加工階段該階段中的加工余量和切削用量都很小，其主要任務(wù)是保證工件的主要表面的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。(4)光整加工階段包括珩磨、超精加工、鏡面磨削等光整加工方法，其加工余量極小，主要目的是進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度，一般不能用于糾正位置誤差。5.1.4機(jī)械加工順序的安排 機(jī)械加工順序應(yīng)該遵循下述原則：(1)先加工基準(zhǔn)面，后加工其他面；即先用粗基準(zhǔn)定位加工精基準(zhǔn)表面，為其他表面的加工提供可靠的定位基準(zhǔn)，然后再用精基準(zhǔn)定位加工其他表面。(2)先加工平面后加工孔；箱體零件一般先以主要孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔系。(3)先安排粗加工工序，后

27、安排精加工工序。(4)先加工主要表面，后加工次要表面；零件的主要表面是加工精度和表面質(zhì)量要求高的表面，它的工序較多，其加工質(zhì)量對(duì)零件質(zhì)量影響大，因此先加工。5.2 工序的組合5.2.1工序的組合 在一個(gè)工序中安排多個(gè)工步，所以在確定加工順序后，還要把工步序列進(jìn)行適當(dāng)組合，以形成以工序?yàn)閱挝坏墓に囘^程。在工序的組合中，主要要考慮以下兩個(gè)方面。5.2.2確定工序內(nèi)容 確定一個(gè)工序所包括的若干工步，需要考慮這幾個(gè)工步是否能在同一機(jī)床上加工；是否需要在一次安裝中加工，以保證相互位置精度。幾個(gè)工步能在同一機(jī)床完成是它們能被組合成一個(gè)工序的先決條件。此外，零件的一組表面在一次安裝中加工，可以保證這些表面間

28、的相互位置精度。所以對(duì)于有較高位置精度要求的一組表面，應(yīng)安排在一個(gè)工序內(nèi)加工。5.2.3工序的集中與分散 如何確定零件工藝過程中的工序數(shù)目，就是工序的集中與分散問題。如果一個(gè)零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，每道工序加工內(nèi)容多，稱為工序集中。反之，稱為工序分散。工序集中使得工藝路線短，減少了工件的裝夾次數(shù)，即可提高生產(chǎn)率，又有利于保證加工表面的位置精度，降低生產(chǎn)成本。工序分散便于采用簡(jiǎn)單的加工設(shè)備和工藝裝備，加工調(diào)整容易，可采用最合理的切削用量，便于劃分加工階段。在擬定工藝路線時(shí)，通常單件小批生產(chǎn)多采用工序集中。5.3 輔助工序的安排5.3.1輔助工序 包括去毛刺、倒棱、清洗、防銹、檢驗(yàn)等工序。

29、其中檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，檢驗(yàn)工序一般可安排在：關(guān)鍵工序前后；零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間加工前后；粗加工階段結(jié)束后；零件全部加工完畢后。應(yīng)該注意的是某一工序后面不再有去毛刺工序時(shí)，本工序產(chǎn)生的毛刺應(yīng)由本工序去除。5.4 零件表面加工方法的選擇5.4.1加工經(jīng)濟(jì)精度和加工經(jīng)濟(jì)表面粗糙度 一種加工方法能夠保證的加工精度有一個(gè)相當(dāng)大的范圍，但如果要求它保證的加工精度過高，需要采取的一些特殊的工藝措施，加工成本隨之加大。一種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。各種加工方法達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精

30、度和加工經(jīng)濟(jì)表面粗糙度可查閱各種金屬切削加工工藝手冊(cè)。5.4.2典型表面的加工路線 機(jī)械零件是由一些簡(jiǎn)單的幾何表面如外圓柱、孔、平面等組合而成的，因此零件的工藝路線就是這些表面加工路線的恰當(dāng)組合，表5.3-1、表5.3-2和表5.3-3分別是外圓柱、孔、平面的典型加工路線，供選用時(shí)參考。表5.3-1外圓柱面的加工路線序號(hào)加工方法公差等級(jí)粗糙度ra值/m適用范圍粗車it111312.550適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車-半精車it8103.26.53粗車-半精車-精車it780.81.64粗車-半精車-精車-滾壓(或拋光)it780.0250.25粗車-半精車-磨削it780.40.8主要用于

31、淬火鋼，也可以用于未淬火鋼，不宜加工有色金屬6粗車-半精車-粗磨-精磨it670.10.47粗車-半精車粗磨-精磨-超精加工it50.0120.18粗車-半精車-精車-精細(xì)車it670.0250.4主要用于精度高的有色金屬加工9粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨it50.0060.025極高精度的外圓加工10粗車-半精車粗磨-精磨-研磨it50.0060.1表5.3-2孔的加工路線序號(hào)加工方法公差等級(jí)粗糙度ra值/m適用范圍1鉆it111312.5加工未淬火鋼及鑄鐵。也可用于加工有色金屬。孔徑小于 15202鉆-鉸it8101.66.33鉆-粗鉸-精鉸it780.81.64鉆-擴(kuò)it10116.

32、312.5加工未淬火鋼及鑄鐵。也可用于加工有色金屬。孔徑大于 15205鉆-擴(kuò)-鉸it891.63.26鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸it70.81.67鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸it670.20.48鉆-擴(kuò)-拉it790.11.6大批大量生產(chǎn)9粗鏜(或擴(kuò))it11136.312.5除淬火鋼外的各種材料10粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))-it9101.63.211粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜(鉸)it780.81.612粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜-浮動(dòng)鏜刀鏜孔it670.40.813粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-磨it780.20.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，不宜用于有色金屬14粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-粗磨

33、-精磨it670.10.215粗鏜-半精鏜-精鏜-精細(xì)鏜it670.050.4主要用于高精度有色金屬加工16粗鏜-半精鏜-精鏜-珩磨it670.0250.2用于加工精度很高的孔17以研磨代替上述方法的珩磨it560.0060.1表5.3-3平面的加工路線序號(hào)加工方法公差等級(jí)粗糙度ra值/m適用范圍1粗車it111312.55.0端面2粗車-半精車it8103.26.33粗車-半精車-精車it780.81.64粗車-半精車-磨削it680.20.85粗刨(或粗銑)it11136.325一般不淬硬平面(端銑表面粗糙度ra值較小)6粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)it8101.66.37粗刨(或粗銑)

34、-精刨(或精銑)-刮研it670.10.8精度高的不淬硬平面8以寬刃刨刀精刨代替上述刮研it70.20.89粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-磨削it70.20.8精度高的淬硬平面或不淬硬平面10粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-粗磨-精磨it670.0250.411粗銑-拉it790.20.8大量生產(chǎn),較小平面12粗銑-精銑-磨削-研磨it5以上0.0060.1高精度平面第六節(jié) 機(jī)床的選擇6.1機(jī)床的選擇6.1.1普通機(jī)床的選擇考慮 要考慮以下幾個(gè)方面：(1)機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形輪廓尺寸相適應(yīng)，即小工件應(yīng)選小型機(jī)床加工，大工件應(yīng)選大型機(jī)床加工，合理使用設(shè)備。(2)機(jī)床的精度應(yīng)與工序要

35、求的加工精度相適應(yīng)。(3)機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。盡量利用工廠現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備。6.1.2數(shù)控機(jī)床的選擇 選擇數(shù)控機(jī)床作為工序中的加工設(shè)備，稱為數(shù)控加工。數(shù)控加工方法是根據(jù)被加工零件圖樣和工藝要求，編制成加工程序，由加工程序控制數(shù)控機(jī)床并自動(dòng)加工出工件。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。但是數(shù)控機(jī)床的初始投資費(fèi)用比較大，在選用數(shù)控機(jī)床加工時(shí)要充分考慮其經(jīng)濟(jì)效益。一般來說，數(shù)控機(jī)床適用于加工零件較復(fù)雜、精度要求高、產(chǎn)品更新快、生產(chǎn)周期要求短的場(chǎng)合。6.2工藝裝備的選擇 6.2.1工藝裝備 指零件的制造過程中的所用各種工具的總稱，包括夾具、刀具、量具和輔具。

36、6.2.2夾具的選擇 所用夾具應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。單件小批生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇通用夾具。如各種通用卡盤、平口虎鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。也可使用組合夾具。中批生產(chǎn)可以選用通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具。大批大量生產(chǎn)應(yīng)盡量使用高產(chǎn)效率的專用夾具，如氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)夾具。此外夾具的精度應(yīng)能滿足加工精度的要求。6.2.3夾具、輔具的選擇 一般應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可選用高效率的復(fù)合刀具和專用刀具。所用刀具的類型、規(guī)格和精度應(yīng)能滿足加工要求。機(jī)床輔具是用以連結(jié)刀具與機(jī)床的工具，如刀柄、接桿、夾頭等。一般要根據(jù)刀具和機(jī)床結(jié)構(gòu)選擇輔具，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)輔具。6.2.4量具的選擇 單件小批生產(chǎn)應(yīng)選用

37、通用量具，如游標(biāo)卡尺、千分表等。大批大量生產(chǎn)時(shí)盡量選用極限量規(guī)、高效專用檢具。第七節(jié) 鉆削加工7.1鉆削歷史與發(fā)展人類認(rèn)識(shí)和使用鉆頭的歷史可以上溯到史前時(shí)代。燧人氏“鉆木取火”所使用的石鉆，可以看作最原始的鉆頭?，F(xiàn)代工業(yè)加工中廣泛使用的麻花鉆（俗稱鉆頭），是一種形狀復(fù)雜的實(shí)工件孔加工刀具，誕生于一百多年前?，F(xiàn)在，全世界每年消耗的各類鉆頭數(shù)以億計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)的汽車制造業(yè)，機(jī)械加工中鉆孔工序的比重約占50%；而在飛機(jī)制造業(yè)，鉆孔工序所占的比重則更高。盡管鉆頭的使用如此廣泛，但眾所周知，鉆削加工也是最復(fù)雜的機(jī)械加工方法之一。正因?yàn)槿绱?，人們一直致力于鉆頭的改進(jìn)和鉆削過程的研究。7.2鉆削工藝7.

38、2.1鉆削 用各種鉆頭進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔或锪孔的切削加工。具體含義如下：(1)鉆孔是用麻花鉆、扁鉆或中心孔鉆等在實(shí)體材料上鉆削通孔或盲孔。(2)擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)大工件上預(yù)制孔的孔徑。(3)锪孔是用锪孔鉆在預(yù)制孔的一端加工沉孔、錐孔、局部平面或球面等，以便安裝緊固件。7.2.2鉆削方式 主要有以下兩種方式：(1)工件不動(dòng)，鉆頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向進(jìn)給，這種方式一般在鉆床、鏜床、加工中心或組合機(jī)床上應(yīng)用。(2)工件旋轉(zhuǎn)，鉆頭僅作軸向進(jìn)給，這種方式一般在車床或深孔鉆床上應(yīng)用。麻花鉆的鉆孔孔徑范圍為0.05100mm，采用扁鉆可達(dá)125mm。對(duì)于孔徑大于100mm的孔，一般先加工出孔徑較小的預(yù)制孔(或預(yù)留鑄造

39、孔)，而后再將孔徑鏜削到規(guī)定尺寸。 鉆削時(shí)，鉆削速度v是鉆頭外徑的圓周速度(米/分)；進(jìn)給量f是鉆頭(或工件)每轉(zhuǎn)鉆入孔中的軸向移動(dòng)距離(mm/r)。圖7.2-1是麻花鉆的鉆削要素，由于麻花鉆有兩個(gè)刀齒，故每齒進(jìn)給量af=f/2(mm/齒)。切削深度ap有兩種：鉆孔時(shí)按鉆頭直徑d的一半計(jì)算；擴(kuò)孔時(shí)按(d-d0)/2計(jì)算，其中d0為預(yù)制孔直徑。每個(gè)刀齒切下的切屑厚度a0=afsinkr，單位為mm。式中kr為鉆頭頂角的一半。使用高速鋼麻花鉆鉆削鋼鐵材料時(shí)，鉆削速度常取1640圖7.2-1 麻花鉆的鉆削要素米/分，用硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔時(shí)速度可提高1倍。鉆削過程中，麻花鉆頭有兩條主切削刃和一條橫刃，俗

40、稱“一尖(鉆心尖)三刃”，參與切削工作，它是在橫刃嚴(yán)重受擠和排屑不利的半封閉狀態(tài)下工作，所以加工的條件比車削或其他切削方法更為復(fù)雜和困難，加工精度較低，表面較粗糙。鉆削鋼鐵材料的精度一般為it1310，表面粗糙度為ra201.25m，擴(kuò)孔精度可達(dá)it109，表面粗糙度為ra100.63m。鉆削加工的質(zhì)量和效率很大程度上決定于鉆頭切削刃的形狀。在生產(chǎn)中往往用修磨的方法改變麻花鉆頭切削刃的形狀和角度以減少切削阻力，提高鉆削性能，中國(guó)的群鉆就是采用這種方法創(chuàng)制出來的。 錐柄麻花鉆 直柄麻花鉆 扁鉆中心鉆 锪鉆 擴(kuò)孔鉆 圖7.2-2 各類鉆頭當(dāng)鉆孔的深度l與直徑d之比大于6時(shí)，一般視為深孔鉆削。鉆削深

41、孔的鉆頭細(xì)長(zhǎng)，剛度差，鉆削時(shí)鉆頭容易偏斜并與孔壁發(fā)生摩擦，同時(shí)對(duì)鉆頭的冷卻和排屑也較困難。因此，當(dāng)l/d大于20時(shí)需要采用專門設(shè)計(jì)的深孔鉆，并輸入一定流量和壓力的切削液加以冷卻和把切屑沖刷出來，才能達(dá)到較高的鉆削質(zhì)量和效率。 7.2.3鉆頭 用以在實(shí)體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對(duì)已有的孔擴(kuò)孔的刀具。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆、深孔鉆和套料鉆。擴(kuò)孔鉆和锪鉆雖不能在實(shí)體材料上鉆孔，但習(xí)慣上也將它們歸入鉆頭一類。各類鉆頭具體形狀如圖7.2-2所示。(1)麻花鉆是應(yīng)用最廣的孔加工刀具。通常直徑范圍為0.2580mm。它主要由工作部分和柄部構(gòu)成。工作部分有兩條螺旋形的溝槽，形似麻花，因而得名

42、。為了減小鉆孔時(shí)導(dǎo)向部分與孔壁間的摩擦，麻花鉆自鉆尖向柄部方向逐漸減小直徑呈倒錐狀。麻花鉆的螺旋角主要影響切削刃上前角的大小、刃瓣強(qiáng)度和排屑性能，通常為2532。螺旋形溝槽可用銑削、磨削、熱軋或熱擠壓等方法加工，鉆頭的前端經(jīng)刃磨后形成切削部分。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削部分頂角為118，橫刃斜角為4060，后角為820。由于結(jié)構(gòu)上的原因，前角在外緣處大 向中間逐漸減小，橫刃處為負(fù)前角(可達(dá)-55左右)，鉆削時(shí)起擠壓作用。為了改善麻花鉆的切削性能，可根據(jù)被加工材料的性質(zhì)將切削部分修磨成各種形狀(如群圖7.2-3 麻花鉆的結(jié)構(gòu)鉆)。麻花鉆的柄部形式有直柄和錐柄兩種，加工時(shí)前者夾在鉆夾頭中，后者插在機(jī)床主軸或

43、尾座的錐孔中。一般麻花鉆用高速鋼制造。 焊硬質(zhì)合金刀片或齒冠的麻花鉆適于加工鑄鐵、淬硬鋼和非金屬材料等，整體硬質(zhì)合金小麻花鉆用于加工儀表零件和印刷線路板等。圖7.2-3所示為麻花鉆具體結(jié)構(gòu)。(2)扁鉆的切削部分為鏟形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，切削液容易導(dǎo)入孔中，但切削和排屑性能較差。扁鉆的結(jié)構(gòu)有整體式和裝配式兩種。整體式主要用于鉆削直徑0.030.5mm的微孔。裝配式扁鉆刀片可換，可采用內(nèi)冷卻，主要用于鉆削直徑25500mm的大孔。(3)深孔鉆通常是指加工孔深與孔徑之比大于6的孔的刀具。常用的有槍鉆、bta深孔鉆、噴射鉆、df深孔鉆等。套料鉆也常用于深孔加工。 擴(kuò)孔鉆有34個(gè)刀齒，其剛性比麻花鉆

44、好，用于擴(kuò)大已有的孔并提高加工精度和光潔度。 (4)锪鉆有較多的刀齒，以成形法將孔端加工成所需的形狀，用于加工各種沉頭螺釘?shù)某令^孔，或削平孔的外端面。 (5)中心鉆供鉆削軸類工件的中心孔用，它實(shí)質(zhì)上是由螺旋角很小的麻花鉆和锪鉆復(fù)合而成，故又稱復(fù)合中心鉆。7.3鉆床 7.3.1鉆床系統(tǒng) 指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。7.3.2 鉆床類型 可分為下列：(1)臺(tái)式鉆床：可安放在作業(yè)臺(tái)上，主軸垂直布置的小型鉆床。(2)立式鉆床：主軸箱和工作臺(tái)安置在立柱上，主

45、軸垂直布置的鉆床。(3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動(dòng)的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。(4)銑鉆床：工作臺(tái)可縱橫向移動(dòng)，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。(5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。(6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。(7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動(dòng)的鉆床。(8)多軸鉆床：立體鉆床，有多個(gè)可用鉆軸，可靈活調(diào)節(jié)。7.3.3鉆床操作規(guī)程 認(rèn)真執(zhí)行金屬切削機(jī)床通用操作規(guī)程有關(guān)規(guī)定；在工作中認(rèn)真做到：(1)操作前要穿緊身防護(hù)服，袖口扣緊，上衣下擺不能敞開，嚴(yán)禁戴手套，不得在開動(dòng)的機(jī)床旁穿、

46、脫換衣服，或圍布于身上，防止機(jī)器絞傷。必須戴好安全帽，辮子應(yīng)放入帽內(nèi)，不得穿裙子、拖鞋。 (2)開車前應(yīng)檢查機(jī)床傳動(dòng)是否正常、工具、電氣、安全防護(hù)裝置，冷卻液擋水板是否完好，鉆床上保險(xiǎn)塊，擋塊不準(zhǔn)拆除，并按加工情況調(diào)整使用。 (3)搖臂鉆床在校夾或校正工件時(shí)，搖臂必須移離工件并升高，剎好車，必須用壓板壓緊或夾住工作物，以免回轉(zhuǎn)甩出傷人。 (4)鉆床床面上不要放其他東西，換鉆頭、夾具及裝卸工件時(shí)須停車進(jìn)行。帶有毛刺和不清潔的錐柄，不允許裝入主軸錐孔，裝卸鉆頭要用楔鐵，嚴(yán)禁用手錘敲打。 (5)鉆小的工件時(shí)，要用臺(tái)虎鉗，鉗緊后再鉆。嚴(yán)禁用手去停住轉(zhuǎn)動(dòng)著的鉆頭。 (6)薄板、大型或長(zhǎng)形的工件豎著鉆孔時(shí)

47、，必須壓牢，嚴(yán)禁用手扶著加工，工件鉆通孔時(shí)應(yīng)減壓慢速，防止損傷平臺(tái)。 (7)機(jī)床開動(dòng)后，嚴(yán)禁戴手套操作，清除鐵屑要用刷子，禁止用嘴吹。 (8)鉆床及搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，不準(zhǔn)堆放物品，應(yīng)保持清潔。 (9)工作完畢后，應(yīng)切斷電源，卸下鉆頭，主軸箱必須靠近端，將橫臂下降到立柱的下部邊端，并剎好車，以防止發(fā)生意外。同時(shí)清理工具，做好機(jī)床保養(yǎng)工作。第八節(jié) 車削加工8.1車削歷史與發(fā)展古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國(guó)機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó)人羅伯茨采

48、用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車床。1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車床，不久他又制成三軸自動(dòng)車床。20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車床。第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。8.2車削工藝8.2.1車削 就是

49、在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。8.2.2車削運(yùn)動(dòng)基本概念 具體內(nèi)容如下：1、工作運(yùn)動(dòng)在切削過程中，為了切除多余的金屬，必須使工件和刀具作相對(duì)的工件運(yùn)動(dòng)。按其作用，工作運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種。如圖8.2-1所示（1）主運(yùn)動(dòng) 機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)它消耗機(jī)床的主要?jiǎng)恿Α＼囅鲿r(shí)工

50、件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。通常主運(yùn)動(dòng)的速度較高。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 使工件的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動(dòng)。如車外圓時(shí)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，車端面時(shí)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工表面過渡表面已加工表面車削運(yùn)動(dòng)和工件上的表面 圖8.2-1 車削運(yùn)動(dòng)2、工件上形成的表面車刀切削工件時(shí)，使工件上形成已加工表面、過渡表面和待加工表面。如圖8.2-1所示。（1）已加工表面 工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面。（2）過渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面。（3）待加工表面 工件上有待切除之表面。8.2.3 切削用量的基本概念 內(nèi)容如圖8.2-2，具體含義下：圖8.2-2削深度和進(jìn)給量1、切削深度(ap) 工件上已加工

51、表面和待加工表面間的垂直距離，也就是每次進(jìn)給時(shí)車刀切入工件的深度（單位mm）。車削外圓時(shí)的切削深度(ap)可按下式計(jì)算： ap= (dw-dm)/2式中 ap切削深度，mm;dw工件待加工表面直徑，mmdm工件已加工表面直徑，mm。2、進(jìn)給量（f） 工件每轉(zhuǎn)一周，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離(單位mm/r)?？v進(jìn)給量沿車床床身導(dǎo)軌方向的進(jìn)給量；dn圖8.2-3切削速度示意圖橫進(jìn)給量垂直于車床床身導(dǎo)軌方向的進(jìn)給量。3、切削速度(vc) 在進(jìn)行切削時(shí)，刀具切削刃上的某一點(diǎn)相對(duì)于待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度，也可以理解為車刀在一分鐘內(nèi)車削工件表面的理論展開直線長(zhǎng)度（單位m/min）。切削速度(vc

52、)的計(jì)算公式為： vc=dn/1000 或 vcdn/318式中 vc切削速度，m/mind 工件直徑，mm;n 車床主軸轉(zhuǎn)速，r/min.8.3 車刀 8.3.1 車刀的幾何結(jié)構(gòu) 具體如下：1、外圓(90)車刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱刀頭）由前刀面、主刀后面、副刀后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所組成。其形態(tài)如圖8.3-1，定義分別為：圖8.3-1 刀具組成部分（1）前刀面 刀具上與切屑接觸并相互作用的表面（即切屑流過的表面）。 （2）主刀后面 刀具上與工件過渡表面相對(duì)并相互作用的表面。 （3）副刀后面 刀具上與已加工表面相對(duì)并相互作用的表面。 （4）主切削刃 前刀面與主后刀面的交線。它完成主要的切削工作。（5）副切削刃 前刀面與主后刀面的交線。它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。（6）刀尖 主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃。它可以是小的直線段或圓弧。圖8.3-2 確定車刀角度的輔助平面具體參見切削運(yùn)動(dòng)與切削表面圖和車刀的組成圖。其它各類刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可以看作是車刀的演變和組合。 2、確定車刀角度的輔助平面（1）切削平面 通過切削刃上某選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。如右圖8.3-2。（2）基面 通過切削刃上某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。如右圖8.3-2。（3）截面 通過切削刃上某選定點(diǎn)。同時(shí)垂直