《機(jī)械制造工藝》課件-第25次課 套類零件的加工過程與工藝分析

套類零件加工過程及工藝分析（2）專業(yè)課程/項目化課程機(jī)械制造工藝01套筒類零件設(shè)備、刀具

（一）套類零件孔加工設(shè)備圖6-12鉆床的幾種典型加工表面◆1．鉆床鉆床是孔加工機(jī)床，主要用于加工外形復(fù)雜、沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線的工件，各種桿件支架件、板件和箱體等零件上的孔。鉆床一般用于加工直徑不大且精度要求不高的孔。(a)鉆孔；(b)擴(kuò)孔；(c)鉸孔；(d)攻螺紋；(e)倒角；(f)锪孔；(g)锪平面

（一）套類零件孔加工設(shè)備圖6-13臺式鉆床圖6-14立式鉆床◆1．鉆床

（一）套類零件孔加工設(shè)備圖6-15搖臂鉆床◆1．鉆床搖臂鉆床適用于單件和成批生產(chǎn)中大而重、移動不便、找正困難，不便于在立式鉆床上加工的工件。1-底座；2-內(nèi)立柱；3-外立柱；4-搖臂升降絲杠：5-搖臂；6-主軸箱；7-主軸；8-工作臺

（一）套類零件孔加工設(shè)備圖6-16適于拉削的典型表面◆2．拉床圖6-17拉床(a)臥式拉床；(b)立式拉床

（二）套類零件孔加工刀具◆1．麻花鉆（鉆頭）麻花鉆一般用于孔的粗加工，也可用于攻螺紋、鉸孔、拉孔、鏜孔、磨孔的預(yù)制孔加工?！簦?）工作部分

前端為切削部分，承擔(dān)主要的切削工作，后端為導(dǎo)向部分，起引導(dǎo)鉆頭的作用?！簦?）柄部

柄部是鉆頭的夾持部分，用于與機(jī)床的連接，并用來傳遞扭矩。◆（3）頸部

頸部是工作部分和柄部間的過渡部分，供磨削時砂輪退刀和打印標(biāo)記用。

（二）套類零件孔加工刀具圖6-18麻花鉆(a)，(b)麻花鉆的組成部分；(c)麻花鉆切削部分

（二）套類零件孔加工刀具◆2．中心鉆

中心鉆是用來加工各種軸類零件兩端的中心孔，有無護(hù)錐中心鉆及帶護(hù)錐中心鉆兩種。圖6-19中心鉆（a）無護(hù)錐中心鉆；（b）帶護(hù)錐中心鉆

（二）套類零件孔加工刀具◆3．深孔鉆深孔鉆深孔鉆一般是用來加工深度與直徑之比大于10的孔。①斷屑要好，排屑要通暢。②良好的導(dǎo)向，防止鉆頭偏斜。除鉆頭本身需要有良好的導(dǎo)向裝置外，還采取工件回轉(zhuǎn)、鉆頭只作直線進(jìn)給運動的工藝方法，來減少鉆時鉆頭的偏斜。③充分的冷卻。切削液在深孔加工時同時起著冷卻、潤滑、排屑、減振與消聲等作用，因此深孔鉆必須具有良好的切削液通道。

（二）套類零件孔加工刀具◆4．?dāng)U孔鉆

擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆是用來擴(kuò)大毛坯孔徑，提高孔的加工精度的刀具，可用于鉸或磨前的預(yù)加工或孔的最終加工。圖6-21擴(kuò)孔鉆（a）高速鋼整體式；（b）鑲齒套式（c）硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式

（二）套類零件孔加工刀具◆5．鉸刀圖6-22鉸刀的基本類型（a）錐柄機(jī)用鉸刀；（b）套式機(jī)用鉸刀；（c）整體式手用鉸刀；（d）可調(diào)式手用鉸；（e）硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀；（f）直柄莫氏圓錐鉸刀

（二）套類零件孔加工刀具◆6．锪鉆锪鉆锪鉆加工各種圓柱形沉頭孔、錐形沉頭孔或凸臺面。锪鉆采用高速鋼整體結(jié)構(gòu)或硬質(zhì)合金鑲齒結(jié)構(gòu)。圖6-23锪鉆（a）帶導(dǎo)柱平底锪鉆；（b）90°錐度锪鉆；（c）端面锪鉆

（二）套類零件孔加工刀具◆7．內(nèi)孔車刀根據(jù)不同的加工情況，內(nèi)孔車刀可分為通孔車刀和盲孔車刀兩種。(1)通孔車刀。其形狀基本上與外圓車刀相似。(2)盲孔車刀。盲孔車刀是用來車盲孔或階臺孔的，切削部分的幾何形狀基本上與偏刀相似。它的主偏角如圖4-24(b)所示。刀尖在刀桿的最前端，刀尖與刀桿外端的距離a應(yīng)小于內(nèi)孔半徑R，否則孔的底平面就無法車平。圖6-24車孔(a)通孔車刀；(b)盲孔車刀

（二）套類零件孔加工刀具◆8．拉刀拉削刀具是用于加工各種不同形狀的孔及外表面的金屬切削加工多刃刀具。工件表面通過拉削一次行程可完成粗、精加工，生產(chǎn)率極高，且由于拉削速度低、拉削過程平穩(wěn)和切削層厚度小。圖6-26拉刀與推刀的工作圖(a)拉刀；(b)推刀

（二）套類零件孔加工刀具◆8．拉刀圖6-27拉刀的各部分名稱1-柄部；2-頸部；3-過渡；4-引導(dǎo)部分；5-切削部分；6-校準(zhǔn)部分；7-后引導(dǎo)部分02套筒類零件裝夾、加工路線

（三）套類零件的裝夾◆1．保證同軸度和垂直度的裝夾方法圖6-29一次安裝中加工工件

（1）在一次安裝中完成在單件生產(chǎn)時，可以在一次安裝中把工件全部或大部分加工完畢。這種方法沒有定位誤差。如果車床精度較高，可獲得較高的形位精度。

（三）套類零件的裝夾◆1．保證同軸度和垂直度的裝夾方法圖6-30各種常用心軸(a)小錐度心軸；(b)階臺式心軸；(c)脹力心軸；(d)槽做成三等分（2）以內(nèi)孔為基準(zhǔn)保證位置精度中、小型的套、帶輪、齒輪等零件一般可用心軸，以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)來保證工件的同軸度和垂直度。常用的心軸有實體心軸和脹力心軸兩種。

(a)(b)

(c)

（d)

（三）套類零件的裝夾◆1．保證同軸度和垂直度的裝夾方法（3）用外圓為基準(zhǔn)保證位置精度工件以外圓為基準(zhǔn)保證位置精度時，車床上一般應(yīng)用軟卡爪裝夾工件。軟卡爪是用未經(jīng)淬火的鋼料（如45鋼）制成的。首先，這種卡爪在本身車床上車成所需要的形狀，因此，可確保裝夾精度。其次，當(dāng)裝夾已加工表面或軟金屬工件時，不易夾傷工件表面。另外，還可根據(jù)工件的特殊形狀，相應(yīng)的車制軟卡爪，以裝夾工件。

（三）套類零件的裝夾◆2．鉆床夾具（1）鉆床夾具結(jié)構(gòu)特點鉆床夾具又稱鉆模，主要用來保證所加工孔的位置精度。按鉆模的結(jié)構(gòu)特點分，有固定式、翻轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)式、蓋板式、滑柱式和移動式等幾種主要類型。1)固定式翻轉(zhuǎn)式2)翻轉(zhuǎn)式翻轉(zhuǎn)式3)回轉(zhuǎn)式鉆模4)蓋板式鉆模5)滑柱式鉆模6)移動式鉆模

（三）套類零件的裝夾◆2．鉆床夾具圖4-31固定式翻轉(zhuǎn)式圖4-32翻轉(zhuǎn)式翻轉(zhuǎn)式

1-鉆套；2-倒錐螺栓；3-脹圈；4-支承板；5-夾緊螺母（2）鉆床夾具類型

（三）套類零件的裝夾◆2．鉆床夾具圖4-33回轉(zhuǎn)式鉆模

1-鉆模板；2-鉆套；3-心軸；4-分度盤；5-對定銷；6-夾具體；7-鎖緊螺母（2）鉆床夾具類型

典型表面的加工路線外圓表面的加工路線1孔的加工路線2平面的加工路線3

典型表面：外圓、內(nèi)孔和平面三種。1.外圓表面的加工路線1)零件的外圓表面主要采用下列5條基本加工路線來加工(圖7-19)

1)粗車—半精車—精車(圖7-19a)2)粗車—半精車—粗磨—精磨(圖7-19b)3)粗車—半精車—精車—金剛石車(圖7-19c)4)粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨或拋光(圖7-19d)5)粗銑—半精銑—精銑(圖7-19e)圖6-19外圓表面的加工路線

（四）套類零件的加工路線（外圓）1)粗車—半精車—精車圖6-19a外圓表面的加工路線12)粗車—半精車—粗磨—精磨圖6-19b外圓表面的加工路線2下一部分回首頁3)粗車—半精車—精車—金剛石車圖6-19c外圓表面的加工路線34)粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨圖6-19d外圓表面的加工路線4研磨可換成超精加工、砂帶磨、鏡面磨或拋光5)粗銑—半精銑—精銑圖6-19e外圓表面的加工路線52.孔的加工路線零件上的孔主要采用下列4條基本的加工路線來加工(圖6-20)

1)鉆(粗鏜)—粗拉—精拉(圖6-20a)2)鉆—擴(kuò)—鉸—手鉸(圖6-20b)3)鉆(或粗鏜)—半精鏜—精鏜—浮動鏜或金剛鏜(圖6-20c)4)鉆(或粗鏜)—粗磨—精磨—研磨或珩磨(圖6-20d)圖6-20孔的加工路線

（四）套類零件的加工路線（孔）1)鉆(粗鏜)—粗拉—精拉圖6-20a孔的加工路線12)鉆—擴(kuò)—鉸—手鉸圖6-20b孔的加工路線23)鉆(或粗鏜)—半精鏜—精鏜—浮動鏜或金剛鏜圖6-20c孔的加工路線3下一部分回首頁4)鉆(或粗鏜)—粗磨—精磨—研磨或珩磨圖6-20d孔的加工路線4下一部分回首頁3.平面的加工路線1)零件上的平面主要采用下列5條基本的加工路線來加工(圖6-21)。

1)粗銑—半精銑—精銑—高速銑(圖6-21a)2)粗刨—半精刨—精刨—寬刀精刨、刮研或研磨(圖6-21b)3)粗銑(刨)—半精銑(刨)—粗磨—精磨—研磨—精密磨、砂帶磨或拋光(圖6-21c)4)粗拉—精拉(圖6-21d)5)粗車—半精車—精車—金剛石車(圖6-21e)圖7-21平面的加工路線

（四）套類零件的加工路線（平面）1)粗銑—半精銑—精銑—高速銑圖6-21a平面的加工路線12)粗刨—半精刨—精刨—寬刀精刨、刮研或研磨圖6-21b平面的加工路線23)粗銑(刨)—半精銑(刨)—粗磨—精磨—研磨—精密磨、砂帶磨或拋光圖6-21c平面的加工路線34)粗拉—精拉圖6-21d平面的加工路線45)粗車—半精車—精車—金剛石車圖6-21e平面的加工路線5

（二）套類零件孔加工刀具◆8．拉刀圖6-27拉刀的各部分名稱1-柄部；2-頸部；3-過渡；4-引導(dǎo)部分；5-切削部分；6-校準(zhǔn)部分；7-后引導(dǎo)部分03套筒類零件加工精度

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆1．機(jī)械加工精度概述◆加工精度:加工精度是指零件經(jīng)過機(jī)械加工后，其尺寸、形狀、表面相互位置等幾何參數(shù)的實際值與理想值相符合的程度，而它們之間的偏離程度則稱為加工誤差。即加工精度越高，誤差越小；反之，精度越低，則誤差越大。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）尺寸精度。是指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸公差帶中心的符合程度。（2）幾何形狀精度。是指加工后零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度，如圓度、圓柱度、平面度、直線度等。（3）相互位置精度。是指加工后零件有關(guān)表面之間的實際位置與理想位置的符合程度，如平行度、垂直度、同軸度、位置度等。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆（1）獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法

試切法

定尺寸刀具法

調(diào)整法

自動控制法

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆（2）獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法

刀尖軌跡法

成形刀具法

展成法

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆（3）獲得位置精度的方法獲得位置精度的方法

直接找正

劃線找正

夾具定位其精度主要由機(jī)床精度、夾具精度和工件的裝夾精度來保證。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）獲得尺寸精度的方法①試切法。通過試切、測量、調(diào)整、再試切，反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法。這種方法的生產(chǎn)效率較低，產(chǎn)品的加工精度在很大程度上取決于操作者的技術(shù)水平，主要適用于單件、小批生產(chǎn)。

②調(diào)整法。在一批零件加工前，根據(jù)零件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對位置，并在加工過程中保持該位置不變，以保證被加工尺寸的加工方法。和試切法相比，調(diào)整法省去了重復(fù)多次的試切和測量工作，因而生產(chǎn)效率較高，廣泛應(yīng)用于各類半自動、自動機(jī)床和自動線上，適用于成批、大量生產(chǎn)。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）獲得尺寸精度的方法③定尺寸刀具法。用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法。

例如，用鉆頭、鉸刀、拉刀加工孔，用槽銑刀加工槽等，孔的直徑和槽的寬度就是由刀具的尺寸來獲得的。

該方法的加工精度主要取決于刀具的制造、磨損和切削用量。其特點是操作簡便，生產(chǎn)率較高，加工精度較穩(wěn)定，但刀具制造較復(fù)雜，常用于孔、螺紋和成形表面的加工。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆2．獲得加工精度的方法◆零件的加工精度包括：（1）獲得尺寸精度的方法④自動控制法。在加工過程中，通過由測量裝置、進(jìn)給裝置和切削機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)等組成的自動控制加工系統(tǒng)，自動完成加工過程中的尺寸測量、刀具調(diào)整和切削加工等工作，從而獲得所要求的尺寸精度的方法。

該方法獲得的加工精度主要取決于控制系統(tǒng)中各元件的靈敏度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和機(jī)械裝置的工作精度，適用于加工精度要求較高、形狀較復(fù)雜的單件或中小批量生產(chǎn)。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆(2)獲得形狀精度的方法◆①軌跡法。利用刀具切削刃與工件的相對運動軌跡來獲得工件表面的形狀及其精度的加工方法。軌跡法的加工精度與機(jī)床的精度關(guān)系密切。

例如：用工件的回轉(zhuǎn)運動和車刀的直線運動車削圓柱面和圓錐面；用刨刀的直線運動工件垂直于刀具直線運動方向的直線運動加工平面等。

（四）套類零件機(jī)械加工精度◆(2)獲得形狀精度的方法◆②成形法。利用成形刀具刀刃的幾何形狀和