緒論 第1章 機械加工方法

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)l課內(nèi)學時：課內(nèi)學時：48l考試方式：隨堂開卷考試考試方式：隨堂開卷考試l評分：評分： 卷面成績占卷面成績占80% 平時成績平時成績20% 作業(yè)：在聽課和自學基礎(chǔ)上，作業(yè)：在聽課和自學基礎(chǔ)上，完成部分每章所附思考題和完成部分每章所附思考題和 習題。習題。聯(lián)系方式聯(lián)系方式l教師：教師： 楊家華楊家華l辦公室：辦公室： 西區(qū)基礎(chǔ)樓西區(qū)基礎(chǔ)樓109l辦公電話：辦公電話：67391619l手機：手機：郵箱：郵箱： 參考書目與教材參考書目與教材l教材：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，范孝良主編，教材：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，范孝良主編，電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社

2、，2008年年l參考書目：參考書目：1.機械制造工程原理機械制造工程原理， 編著，清華大編著，清華大學出版社，學出版社，1998年年2.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，張世昌，張世昌 編著，編著，天津大學出版社，天津大學出版社，2002年年3.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，方子良等，方子良等 編著，編著，上海交通大學出版社，上海交通大學出版社，2004年年 緒論緒論l機械制造是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。機械制造是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。l制造技術(shù)是使原材料變?yōu)楫a(chǎn)品的技術(shù)總稱。制造技術(shù)是使原材料變?yōu)楫a(chǎn)品的技術(shù)總稱。18世紀為了制造蒸汽機出現(xiàn)了機床，世紀為了制造蒸汽機出現(xiàn)了機床，19世紀制造出內(nèi)燃機、

3、電動機、發(fā)電機，世紀制造出內(nèi)燃機、電動機、發(fā)電機，19-20世紀世紀40年代制造業(yè)進入了大批量、年代制造業(yè)進入了大批量、互換式生產(chǎn)，并逐漸上升到自動化（生互換式生產(chǎn)，并逐漸上升到自動化（生產(chǎn)裝配自動線）階段。產(chǎn)裝配自動線）階段。傳統(tǒng)的制造技術(shù)指機械制造，機械制造傳統(tǒng)的制造技術(shù)指機械制造，機械制造基礎(chǔ)就是研究以機床基礎(chǔ)就是研究以機床-刀具刀具-工藝為主體的工藝為主體的機械制造中的基本問題。機械制造中的基本問題。l先進制造技術(shù)的特征先進制造技術(shù)的特征1.信息化：產(chǎn)品設(shè)計（信息化：產(chǎn)品設(shè)計（CAD.)工藝設(shè)計（工藝設(shè)計（CAPP.)數(shù)字加工、測量（數(shù)字加工、測量（NC/CNC/FMS)信息化的營銷和

4、管理（信息化的營銷和管理（MPRII.)無圖紙制造、仿真與虛擬制造無圖紙制造、仿真與虛擬制造.2. 技術(shù)高新化：柔性智能化、可重構(gòu)零排技術(shù)高新化：柔性智能化、可重構(gòu)零排放，高技術(shù)含量提高放，高技術(shù)含量提高3. 系統(tǒng)化：從物料流、信息流、資金流、系統(tǒng)化：從物料流、信息流、資金流、勞務流、能量流等多種角度，從系統(tǒng)集勞務流、能量流等多種角度，從系統(tǒng)集成的角度來優(yōu)化、控制制造全過程，利成的角度來優(yōu)化、控制制造全過程，利用有限的資源，如期完成制造目標。用有限的資源，如期完成制造目標。課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容第第1章章 機械加工方法機械加工方法1.1 概述：概述：v任何復雜的零件都是由簡單的任何復雜的零件

5、都是由簡單的表面表面組成的組成的v為了滿足機械工作的要求，加工表面有不同的為了滿足機械工作的要求，加工表面有不同的技術(shù)要求技術(shù)要求v為了保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低制造成本，為了保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低制造成本，必須選擇合理個加工方法。必須選擇合理個加工方法。v各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度及表面粗糙各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度及表面粗糙度，可參考有關(guān)工藝手冊度，可參考有關(guān)工藝手冊v確定加工方法：確定加工方法： 是否可以保證加工精度；是否可以保證加工精度； 是否可以滿足生產(chǎn)率要求；是否可以滿足生產(chǎn)率要求； 工廠現(xiàn)有條件是工廠現(xiàn)有條件是否滿足。否滿足。1.2 零件制造方法的分類零件制造方法的分

6、類1.去除法：通過在零件毛坯上去除多余材料，加去除法：通過在零件毛坯上去除多余材料，加工出合格的零件。各種機械加工中最廣泛采用工出合格的零件。各種機械加工中最廣泛采用的方法。的方法。l金屬切削加工：精密零件一般都需要經(jīng)過切金屬切削加工：精密零件一般都需要經(jīng)過切削加工。削加工。l特種加工：主要用于難加工材料的加工。特種加工：主要用于難加工材料的加工。2.成形法：通過在較高的溫度或壓力下，使材料成形法：通過在較高的溫度或壓力下，使材料在模具中成形制造零件或毛坯的方法：在模具中成形制造零件或毛坯的方法：l鑄造鑄造l鍛造與沖壓鍛造與沖壓3.累積法：通過材料的累加制造零件累積法：通過材料的累加制造零件l

7、電鍍、噴涂、焊接電鍍、噴涂、焊接l快速成形方法快速成形方法(RP):近近20多年發(fā)展多年發(fā)展起來的先進的產(chǎn)品開發(fā)與工具制起來的先進的產(chǎn)品開發(fā)與工具制造技術(shù)，有多種不同的方法，如：造技術(shù)，有多種不同的方法，如：LOM疊層實體制造、疊層實體制造、SL光敏樹光敏樹脂固化成形脂固化成形.1.3 零件的切削加工零件的切削加工 零件的零件的成形方法成形方法1.4外圓表面加工外圓表面加工l外圓表面的外圓表面的車加工車加工特點：生產(chǎn)率高，制造成本較低。特點：生產(chǎn)率高，制造成本較低。典型工藝：典型工藝： 粗車：加工精度粗車：加工精度IT10-13 表面粗糙度表面粗糙度Ra12.5-50 半精車：加工精度半精車：

8、加工精度IT9-10 表面粗糙度表面粗糙度Ra3.2-6.3 精車：加工精度精車：加工精度IT6-7 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.8-1.6 精細車：加工精度精細車：加工精度IT5-6 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.2-0.4車加工時的工件安裝：車加工時的工件安裝： 頂尖安裝；三爪安裝；三爪頂尖安裝頂尖安裝；三爪安裝；三爪頂尖安裝l外圓表面的外圓表面的磨加工磨加工特點：加工精度高，制造成本較高，可以加特點：加工精度高，制造成本較高，可以加工硬材料。工硬材料。典型工藝：典型工藝： 粗磨：加工精度粗磨：加工精度IT6-7 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.4-0.8 精磨：加工精度精磨：加工精度IT5-6

9、 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.2-0.4 研磨：加工精度研磨：加工精度IT3-5 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.008-0.1磨加工方法：磨加工方法： 縱磨；橫磨；綜合磨法縱磨；橫磨；綜合磨法v外圓表面的加工方案外圓表面的加工方案1.5 內(nèi)圓表面加工內(nèi)圓表面加工l內(nèi)圓表面的內(nèi)圓表面的鉆鉆、擴孔加工、擴孔加工鉆孔：定尺寸刀具，刀具簡單，應用廣泛。鉆孔：定尺寸刀具，刀具簡單，應用廣泛。 加工精度較低，屬于粗加工。加工孔徑加工精度較低，屬于粗加工。加工孔徑（30）不宜太大。）不宜太大。 鉆孔方式：鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆孔方式：鉆頭旋轉(zhuǎn) 工件旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn) 擴孔：刀刃比鉆頭多，剛性比鉆頭好，因擴孔：刀刃比鉆頭多，剛性

10、比鉆頭好，因此此 加工精度加工精度IT10-8 表面粗糙度表面粗糙度Ra6.3-1.6 屬于半精加工屬于半精加工l鉸孔鉸孔特點：定尺寸多刃刀具，有修光刃、切削速特點：定尺寸多刃刀具，有修光刃、切削速度低，加工精度高，生產(chǎn)率高，廣泛用于高度低，加工精度高，生產(chǎn)率高，廣泛用于高精度的小孔加工精度的小孔加工典型工藝：典型工藝： 鉆鉆-鉸：鉸： 余量余量0.15-0.3 鉆鉆-擴擴-鉸：鉸： +精鉸：余量精鉸：余量0.05-0.15 加工精度加工精度 IT7-9 表面粗糙度表面粗糙度 Ra0.25l鏜孔鏜孔加工大直徑孔的主要方法，加工精度較高，生產(chǎn)率加工大直徑孔的主要方法，加工精度較高，生產(chǎn)率較高，單

11、刀加工成本較低。較高，單刀加工成本較低。典型工藝：典型工藝： 粗鏜：粗鏜： 加工精度加工精度IT10-13 表面粗糙度表面粗糙度Ra12.5-50 半精鏜：加工精度半精鏜：加工精度IT9-10 表面粗糙度表面粗糙度Ra3.2-6.3 精鏜：精鏜： 加工精度加工精度IT6-7 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.8-1.6 精細鏜：加工精度精細鏜：加工精度IT5-6 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.2-0.4鏜孔方法：工件轉(zhuǎn)動刀具移動、刀具轉(zhuǎn)動工件移動，鏜孔方法：工件轉(zhuǎn)動刀具移動、刀具轉(zhuǎn)動工件移動，工件不動刀具既轉(zhuǎn)又移動工件不動刀具既轉(zhuǎn)又移動l拉孔拉孔用于成批大量生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，加工精度較高。用于成批大量生

12、產(chǎn)，生產(chǎn)率高，加工精度較高。l磨孔磨孔孔的精加工方法孔的精加工方法v內(nèi)圓表面的加工方案內(nèi)圓表面的加工方案1.6 平面表面加工平面表面加工l刨刨l銑銑l插、拉插、拉l磨磨平面加工方法平面加工方法 1.7 圓柱齒輪的加工圓柱齒輪的加工l成形法加工成形法加工l滾齒滾齒l插齒插齒l齒形的精加工齒形的精加工剃齒剃齒珩齒珩齒磨齒磨齒齒形加工的典型工藝方法齒形加工的典型工藝方法1.滾齒或插齒滾齒或插齒 8級精度以下齒輪級精度以下齒輪2.滾齒或插齒滾齒或插齒-磨齒磨齒 5-6級精度齒輪級精度齒輪3.滾齒或插齒滾齒或插齒-剃齒剃齒-珩齒珩齒 4-7級精度齒輪級精度齒輪4.成形法成形法 10級精度以下齒輪級精度以

13、下齒輪1.8 特種加工方法特種加工方法1.電火花加工電火花加工2.電解加工電解加工3.激光加工激光加工4.end珩齒原理珩齒原理剃齒原理剃齒原理磨齒原理磨齒原理成形法成形法插齒原理插齒原理滾齒原理滾齒原理車車床床的的工工藝藝范范圍圍各各種種磨磨削削加加工工拉削加工拉削加工l用拉刀用拉刀加工各加工各種內(nèi)、種內(nèi)、外成形外成形表面表面l高生產(chǎn)高生產(chǎn)率高精率高精度，用度，用于大批于大批大量生大量生產(chǎn)。產(chǎn)。l刀具復刀具復雜，機雜，機床運動床運動簡單簡單刨床加工刨床加工l刨床是直線運動機床（主運動是水平直線往復刨床是直線運動機床（主運動是水平直線往復運動）運動）l用于加工各種平面（水平、垂直、斜面）和溝用

14、于加工各種平面（水平、垂直、斜面）和溝槽（槽（T型槽、燕尾槽等）型槽、燕尾槽等）l特點：生產(chǎn)率較低，但刀具簡單，應用靈活特點：生產(chǎn)率較低，但刀具簡單，應用靈活l具有精密坐標定位裝置的鏜床，具有精密坐標定位裝置的鏜床，一般可控制到一般可控制到0.001mm,通常在通常在恒溫車間里使用恒溫車間里使用坐標測量裝置：坐標測量裝置：感應同步器感應同步器(精度達精度達1 m)光柵光柵(精度達精度達1 m)磁尺磁尺光屏光屏-金屬刻線尺光學測量裝金屬刻線尺光學測量裝置置坐標鏜床坐標鏜床數(shù)數(shù)控控鏜鏜銑銑床床鏜床的用途鏜床的用途主要用于精密的孔系加工、可以銑削平面、主要用于精密的孔系加工、可以銑削平面、可以完成鉆

15、床的所有工作可以完成鉆床的所有工作 ，但孔的尺寸和位，但孔的尺寸和位置精度都比鉆床高置精度都比鉆床高 特點：特點：1、工件加工、工件加工XYZ三方向的尺寸可以精確保證。三方向的尺寸可以精確保證。2、主軸的結(jié)構(gòu)和傳動比較復雜，剛性和精度都比較高。主軸的結(jié)構(gòu)和傳動比較復雜，剛性和精度都比較高。鉆床的工藝范圍鉆床的工藝范圍銑削加銑削加工范圍工范圍主運動：由主主運動：由主軸帶動銑軸帶動銑 刀的刀的旋轉(zhuǎn)運動旋轉(zhuǎn)運動進給運動：工進給運動：工作臺、工件的作臺、工件的直線移動直線移動特點：特點：1、銑刀多、銑刀多齒多刃連續(xù)切削，齒多刃連續(xù)切削，生產(chǎn)率高。生產(chǎn)率高。2、每、每個刀齒切削過程不個刀齒切削過程不連續(xù)，同時切削的連續(xù)，同時切削的刀齒數(shù)和切厚變化刀齒數(shù)和切厚變化機床振動大。機床振動大。一、概述一、概述1.鑄造是熔煉金屬、制造鑄型、并將晉升液體鑄造是熔煉金屬、制造鑄型、并將晉升液體澆入型腔、凝固后獲得一定形狀和性能鑄件澆入型腔、凝固后獲得一定形