機(jī)械制造課件精華版

NJUST502教研室1l

選擇毛坯應(yīng)考慮的因素3.2.2確定毛坯的形狀毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀毛坯形狀是在零件形狀基礎(chǔ)上對(duì)所有加工表面放出適當(dāng)余量而得到毛坯形狀要便于加工，便于保證加工質(zhì)量如工藝搭子、一坯多件等（1）零件的材料及其機(jī)械性能（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小（3）零件的形狀和尺寸（4）工廠(chǎng)毛坯的生產(chǎn)條件和技術(shù)水平及可能性、經(jīng)濟(jì)性。NJUST502教研室2l

熱處理工序的安排（1）預(yù)處理——改善切削性能、消除毛坯制造時(shí)的殘余應(yīng)力（2）中間熱處理——消除切削加工的殘余應(yīng)力（3）最終熱處理——提高材料的強(qiáng)度和硬度（4）化學(xué)處理和表面處理

l

輔助工序的安排（1）檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn)（2）平衡（3）清洗等NJUST502教研室3圖示工件加工時(shí)，先加工工件長(zhǎng)度，再加工小孔，最后加工大孔，控制大孔深度，而小孔深度是由加工工件總長(zhǎng)和大孔深度決定的，故小孔的深度即為封閉環(huán)。測(cè)量時(shí)，小孔的深度無(wú)法直接檢測(cè)，一般先檢測(cè)工件長(zhǎng)度和大孔深度，小孔深度為自然獲得尺寸，故同樣小孔深度為封閉環(huán)。

設(shè)計(jì)時(shí)大孔的深度未標(biāo)注，是由工件長(zhǎng)度和小孔的深度所決定。故它就是封閉環(huán)。NJUST502教研室4極值法計(jì)算的基本公式：●

封閉環(huán)的極限尺寸●

封閉環(huán)的基本尺寸●

封閉環(huán)的公差●

封閉環(huán)的上偏差●

封閉環(huán)的下偏差NJUST502教研室5l

實(shí)例設(shè)計(jì)時(shí)：NJUST502教研室6加工及測(cè)量時(shí)：NJUST502教研室7l

豎式計(jì)算法：

增環(huán)尺寸和偏差照抄，減環(huán)尺寸變號(hào)且上下偏差對(duì)調(diào)、變號(hào)，最后求代數(shù)和得出封閉環(huán)的尺寸及偏差?；境叽鏐SBX

增環(huán)

減環(huán)

封閉環(huán)

注意：當(dāng)計(jì)算封閉環(huán)的公差小于各組成環(huán)公差之和時(shí)，則不能保證設(shè)計(jì)尺寸，故需要調(diào)整各組成環(huán)的公差。500-0.17100-0.36

-400-0.19NJUST502教研室8例題1：

圖中尺寸A2不能直接測(cè)量，應(yīng)如何加工控制？基本尺寸BSBX增環(huán)A4減環(huán)A1A3封閉環(huán)AΔ

A4=184

BS(A4)=-0.2

BX(A4)=-0.25-520.150-320.0501000-0.25NJUST502教研室9例2：一批工件其部分工藝過(guò)程為：車(chē)外圓至；滲碳淬火；磨外圓至。計(jì)算為了保證滲碳層深度0.7~1mm的滲碳工序滲入深度t的尺寸范圍。基本尺寸BSBX增環(huán):A3A2減環(huán)A1封閉環(huán)A因此滲碳深度t為：0.965~1.22mm

200-0.015-20.250.0300.70.30

A3=0.95BS(A3)=0.27BX(A3)=0.015機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)106.1.4軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程（續(xù)）加工順序安排（1）“基準(zhǔn)先行”原則首先加工中心孔，為后續(xù)加工做好基準(zhǔn)準(zhǔn)備；

前道工序的加工內(nèi)容和后道工序的加工基準(zhǔn)環(huán)環(huán)相扣，協(xié)調(diào)安排（2）先大端后小端避免在加工開(kāi)始就降低了工件的剛度。（3）深孔加工的安排

鉆孔一般安排在調(diào)質(zhì)以后，以避免彎曲變形無(wú)法糾正；鉆孔應(yīng)安排在粗加工和半精加工之后，以保證孔與外圓的同軸；僅從定位考慮，鉆孔以安排在最后為好。（4）次要表面的加工

對(duì)于與主要表面有相對(duì)要求的次要表面，如鍵槽、花鍵等，一般應(yīng)安排在精車(chē)和粗磨外圓之后；如果從影響切削過(guò)程的平穩(wěn)性考慮，部分也可考慮安排在精加工之后。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)11短套加工機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)126.3.2箱體支架類(lèi)零件加工工藝過(guò)程（續(xù)）加工階段的劃分箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均、內(nèi)應(yīng)力不可避免加工精度要求高、加工精度的穩(wěn)定性要求高重要表面的加工均需劃分粗、精加工階段加工順序的安排孔作為關(guān)鍵部件的裝配基準(zhǔn)要求加工余量均勻孔的加工難度比平面大箱體毛坯上孔與內(nèi)腔的位置相對(duì)準(zhǔn)確以孔定位先加工平面；再以加工好的平面定位來(lái)加工孔1.2.1刀具切削部分的基本定義

前刀面主切削刃S

主后面刀尖副后面副切削刃S例題：

下圖為外圓車(chē)削示意圖，在圖上標(biāo)注：1主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和背吃刀量；

2已加工表面、加工（過(guò)渡）表面和待加工表面；

3基面、主剖面和切削平面；

4刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10

。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)17機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的分析方法：“抓兩頭，連中間”機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)18例機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)19進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：例

主運(yùn)動(dòng)：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)20絲杠螺母進(jìn)給：（S為絲杠導(dǎo)程）齒輪齒條進(jìn)給：

（m為末級(jí)齒輪模數(shù)）進(jìn)給量計(jì)算：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)21

（1）易于保證各外圓表面及其它表面間的位置精度

(2)粗車(chē)：精度IT13~IT11、表面粗糙度Ra50~12.5μm；半精車(chē)：精度IT10~IT9、表面粗糙度Ra6.3~3.2μm

精車(chē)：精度IT8~IT6、表面粗糙度Ra1.6~0.8μm

（3）適合于有色金屬零件的精加工（4）切削過(guò)程平穩(wěn)、切削效率高（5）刀具簡(jiǎn)單，適應(yīng)性廣 l

車(chē)削的工藝特點(diǎn):機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)22l

銑削方式（1）

周銑法：用圓周齒進(jìn)行銑削加工

逆銑順銑切削運(yùn)動(dòng)切削方向與進(jìn)給方向相反切削方向與進(jìn)給方向相同切削厚度由0→最大由最大→0刀具磨損初期有滑擦，磨損快刀齒易切入，壽命長(zhǎng)作用力垂直分力使工件上抬，不利于夾緊工件；水平分力與進(jìn)給反向，消除了絲杠間隙，進(jìn)給平穩(wěn)垂直分力使工件下壓，有利于夾緊工件；水平分力與進(jìn)給同向，由于絲杠間隙，工作臺(tái)會(huì)前竄，造成啃刀或打刀。表面質(zhì)量表面粗糙表面光潔使用情況常用無(wú)間隙進(jìn)給機(jī)床采用機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)23（1）

鉆孔鉆孔的特點(diǎn)鉆頭剛性差，易引偏；鉆孔排屑困難，切屑擠壓、摩擦已加工表面，表面質(zhì)量差，鉆孔精度IT13~IT11，Ra為50~12.5μm鉆孔加工生產(chǎn)效率低防止鉆頭引偏的措施：鉆頭切削刃要對(duì)稱(chēng);

先加工平面，防止表面不平而引偏；用短而粗的鉆頭先鉆一引孔；采用小進(jìn)給，減小軸向力；使用鉆套引導(dǎo)，合理使用切削液。2.4.4鉆床加工工藝特點(diǎn)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)24l

鏜孔加工特點(diǎn)1）單刃鏜刀鏜孔特點(diǎn)

適應(yīng)性廣，靈活，但對(duì)操作工人技術(shù)水平要求較高；

可以校正原有孔的軸線(xiàn)位置偏差；生產(chǎn)率較低，鏜桿剛性差，單刃切削，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，一般用于單件、小批量生產(chǎn)。2）浮動(dòng)鏜刀鏜孔特點(diǎn)加工質(zhì)量高，浮動(dòng)可減少刀桿、刀具安裝偏差；生產(chǎn)效率高，雙刃切削，操作方便；刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)刀具刃磨要求較高，刃口要對(duì)稱(chēng)，一般用于較大孔徑的批量生產(chǎn)。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)252.5磨削加工（1）磨料：剛玉類(lèi)（Al2O3，包括棕剛玉、白剛玉等）碳化硅類(lèi)（SiC，包括黑色碳化硅、綠色碳化硅）高硬度磨料（立方氮化硼CBN、金剛石等）（2）磨料粒度：砂輪越粗效率越高，但加工表面質(zhì)量差。粗加工和磨軟材料時(shí)選粗砂輪，精加工及磨硬材料時(shí)選細(xì)砂輪。（3）結(jié)合劑：陶瓷、樹(shù)脂、橡膠及金屬結(jié)合劑等（4）硬度：指砂輪磨料脫落的難易程度加工硬材料用軟砂輪，加工軟材料用硬砂輪。（5）組織：磨料、結(jié)合劑與氣孔的比例加工軟材料用疏松的砂輪（防止砂輪堵塞）（6）形狀、尺寸與特性代號(hào)：

GB80ZR1AP300×4

磨料（白剛玉）粒度硬度結(jié)合劑（陶瓷）形狀（平）尺寸2.5.1

砂輪機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)26（1）砂輪磨粒小而多，一次切削量小，精度高IT7~IT6、表面粗糙度小Ra0.2~0.8μm（2）磨削溫度高（3）砂輪有自銳作用（磨粒有自銳性、磨鈍磨粒的脫落（4）磨削加工的工件材料范圍廣可以加工高硬度的材料，但不能加工塑性較大的軟材料，如有色金屬紫銅、鋁合金等。l

磨削的工藝特點(diǎn)l

磨削過(guò)程：切削、刻劃和摩擦拋光作用的綜合。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)273）磨孔的特點(diǎn)：¨

砂輪軸長(zhǎng)，剛性差，易變形、振動(dòng)，加工質(zhì)量差¨

磨削內(nèi)孔精度IT8~IT6，Ra0.8~0.4μm¨

砂輪直徑小，線(xiàn)速度低，磨削效率低¨

砂輪直徑小，磨料切削次數(shù)多，磨損快¨

切削溫度較高，冷卻條件差¨

排屑困難，易堵塞砂輪¨

適應(yīng)性好，可以加工硬材料，盲孔、階梯孔等機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)282.5.7螺紋的磨削加工l

單線(xiàn)砂輪磨削：適應(yīng)性好，但效率低。l

多線(xiàn)砂輪磨削：用于磨削小螺距螺紋，效率高。l

無(wú)心磨削磨削小螺距螺紋時(shí)，一般不需要進(jìn)行粗加工。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)29（3）研磨的特點(diǎn)

（a）速度低、壓力小，加工精度達(dá)IT6~IT4、表面粗糙度最小達(dá)Ra0.1~0.008μm。（b）切削余量小，通常為0.005~0.05mm，要求前道工序精度高，表面質(zhì)量好。（c）可以糾正形狀誤差，但不能改變位置誤差。（d）適應(yīng)性廣，可用于各種材料、不同批量的工件加工。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)302.7齒輪的齒形加工(P227)2.7.1

銑齒

銑齒加工的特點(diǎn)：成本低，精度低，效率低。銑齒加工適用：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)、修配精度較低的齒輪。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)312.8特種加工技術(shù)概述2.8.1特種加工技術(shù)及其特點(diǎn)特種加工技術(shù)概念：特種加工是利用電能、熱能、光能、化學(xué)能、電化學(xué)能、聲能和特殊機(jī)械能等使材料成型的工藝方法。特種加工技術(shù)的主要特點(diǎn)：（1）加工材料范圍廣，不受其力學(xué)性能的限制；（2）易于加工復(fù)雜型面、細(xì)微表面以及柔性零件；（3）能獲得良好的加工質(zhì)量，熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、變形小；（4）各種加工方法易于復(fù)合形成新的工藝方法。

制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：高精度、高效率、多品種、小批量、小型化微型化；材料強(qiáng)度高、硬度高、耐熱耐壓等機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)32機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)33外圓表面的加工方案分析l

舉例分析：

1.加工10件45鋼（調(diào)質(zhì)）軸外圓，尺寸精度h8，表面粗糙度Ra3.2。

加工方案：粗車(chē)—半精車(chē)

2.加工45鋼（調(diào)質(zhì)）軸外圓，尺寸精度h7，表面粗糙度Ra1.6。

加工方案：A.粗車(chē)—半精車(chē)—磨削（批量或單件）

B．粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)（單件）

3.加工10件T12A（淬火）軸套外圓，尺寸精度h7，表面粗糙度Ra1.6。

加工方案：粗車(chē)—半精車(chē)—磨削

4.加工10件紫銅軸套外圓，尺寸精度h6，表面粗糙度Ra0.8。

加工方案：粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)

5.加工10件45鋼（調(diào)質(zhì)）軸外圓，尺寸精度h5，表面粗糙度Ra0.08。

加工方案：粗車(chē)—半精車(chē)—磨削—研磨機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)34機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造基礎(chǔ)35內(nèi)圓表面加工方案分析例題：孔徑Ra(μm)材料及熱處理數(shù)量加工方案φ10H71.645鋼調(diào)質(zhì)5鉆-擴(kuò)-鉸φ35H71.645鋼調(diào)質(zhì)5鉆-擴(kuò)-鉸或鏜φ35H71.645鋼調(diào)質(zhì)50000鉆-粗鉸-精鉸φ35H60.145鋼淬火5鉆-擴(kuò)-鉸-研磨φ35H70.145鋼調(diào)質(zhì)50000鉆-擴(kuò)-鉸-珩磨φ100H81.645鋼調(diào)質(zhì)50000鉆-擴(kuò)-鏜φ100H71.6T12A淬火5鉆-擴(kuò)-鏜-磨φ100H71.6紫銅50000鉆-擴(kuò)-鏜返回常見(jiàn)機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)機(jī)床名稱(chēng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式車(chē)床工件旋轉(zhuǎn)車(chē)刀縱向、橫向移動(dòng)鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆頭軸向移動(dòng)銑床銑刀旋轉(zhuǎn)工件縱向、橫向、垂直方向移動(dòng)牛頭刨床刨刀往復(fù)工件橫向、垂直方向間隙移動(dòng)龍門(mén)刨床工件往復(fù)刨刀橫向、垂直方向間隙移動(dòng)內(nèi)、外圓磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn)、工件往復(fù)或砂輪橫向移動(dòng)平面磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂直移動(dòng)鏜床鏜刀旋轉(zhuǎn)鏜刀軸向移動(dòng)、工件軸向移動(dòng)1.3.1切削過(guò)程不同切屑比較帶狀切屑內(nèi)表面光滑，外表面毛茸狀；連續(xù)、帶狀。剪切位移未達(dá)到破裂程度，剪應(yīng)力小于材料強(qiáng)度極限切削力波動(dòng)小，切削過(guò)程平穩(wěn)；表面Ra小，需要斷屑塑性,v較高,ap較小,γ0較大。擠裂切屑內(nèi)表面有時(shí)光滑有時(shí)有裂紋，外表面鋸齒狀。局部剪切位移達(dá)到破裂程度，剪應(yīng)力大于材料強(qiáng)度極限切削力波動(dòng)，切削較不平穩(wěn)；表面Ra大。塑性；v較低；ap較大；γ0較小。單元切屑裂紋貫穿整個(gè)切屑；切屑為梯形單元。整個(gè)剪切面的剪應(yīng)力大于材料強(qiáng)度極限切削力波動(dòng)大，不平穩(wěn)；表面Ra大；刀具易損壞。塑性；v很小；ap很大；γ0小。崩碎切屑不規(guī)則的碎塊。塑性變形很小，被擠裂、脆斷切削力波動(dòng)很大，過(guò)程很不平穩(wěn)；表面Ra很大；刀具易崩刃。脆性金屬

形成條件：中低速切削塑性金屬

本質(zhì)——冷焊現(xiàn)象：擠壓與摩擦產(chǎn)生高溫高壓，同時(shí)摩擦帶走雜質(zhì)，刀具表面與切屑表面新鮮金屬粒子間的親合力和摩擦力之和大于切屑材料內(nèi)部粒子間的親