金屬切削的基礎(chǔ)知識概述課件

2022/12/161第五篇切削加工2022/12/141第五篇切削加工2022/12/162概述

金屬切削加工是用切削工具將坯料或工件上的多余材料切除，以獲得所要求的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量的加工方法。金屬切削加工鉗工機械加工加工方法有劃線、鏨、鋸、刮、研、攻螺絲、套螺絲等通過操作機床來完成切削加工的，如車、鉆、刨、磨、齒輪加工等

切削加工的主要特點：工件精度高、生產(chǎn)率高及適應(yīng)性好。凡是要求具有一定幾何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法來制造。2022/12/142概述金屬切削加工是用切削工2022/12/163本章學(xué)習(xí)目的和要求：

1、掌握切削加工的運動和切削要素2、了解常用刀具材料3、掌握刀具幾何角度4、了解切削過程的切削熱、變形、刀具的耐用度5、了解材料的切削加工性

重點內(nèi)容：1、掌握切削加工的運動和切削三要素2、掌握刀具幾何角度

本章難點：車刀幾何角度第17章金屬切削的基礎(chǔ)知識

2022/12/143本章學(xué)習(xí)目的和要求：重點內(nèi)容：第172022/12/164第一節(jié)切削加工的運動分析及切削要素

一、零件表面的形成2022/12/144第一節(jié)切削加工的運動分析及切削要素2022/12/165

主運動切下切屑所需要的最基本的運動，對切削起主要作用，速度最高、消耗機床的功率95%以上。機床主運動只有1個。Ⅰ——主運動

切削運動

進(jìn)給運動使工件不斷投入切削，從而加工出完整表面所需的運動。速度低，消耗機床的功率5%以下。機床的進(jìn)給運動可以有一個或幾個。Ⅱ——進(jìn)給運動

切削運動——刀具和工件之間的相對運動，該相對運動由主運動和進(jìn)給運動組成。二、切削運動2022/12/145主運動切削運動2022/12/1662022/12/1462022/12/167三、切削運動中的三個表面（1）待加工表面：指加工時工件上有待切除的表面；（2）已加工表面：指工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面；（3）加工表面（過渡表面）：指工件上由刀具切削刃形成的表面。

2022/12/147三、切削運動中的三個表面（1）待加工表2022/12/168四、切削用量三要素切削速度在主運動的一個循環(huán)（或單位時間）內(nèi)，工件與刀具間沿進(jìn)刀方向相對運動的距離。在單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向相對移動的距離。待加工表面和已加工表面的垂直距離。進(jìn)給量背吃刀量2022/12/148四、切削用量三要素切削速度在主運動的一2022/12/169（1）切削速度（V，m/s

）

在單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向相對移動的距離。當(dāng)主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，切削速度為：式中：dW—待加工表面直徑（mm）

n—工件或刀具的轉(zhuǎn)速(r/min)

當(dāng)主運動為往復(fù)直線運動（如刨削）時，切削速度為：(m/s)(m/s)式中：nr—主運動每分鐘往復(fù)次數(shù)（次/min）；

L—往復(fù)直線運動行程長度（mm）。2022/12/149（1）切削速度（V，m/s）式中2022/12/1610（2）進(jìn)給量（f，mm）在單位時間內(nèi)（主運動的一個循環(huán)內(nèi)），刀具或工件沿進(jìn)給運動方向的相對位移。如在車削、鏜削、鉆削時，進(jìn)給量表示工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具或工件移動的距離，單位是mm/r。在牛頭刨床（龍門刨）刨削時，刀具（工件）每往復(fù)一次，工件（刀具）移動的距離。單位時間的進(jìn)給量—進(jìn)給速度（vf）（mm/s）2022/12/1410（2）進(jìn)給量（f，mm）（mm/s）2022/12/1611（3）背吃刀量（切削深度，ap，mm）

待加工表面和已加工表面的垂直距離。

在車削外圓時：

ap=（dw-dm）/2（mm）其中：

dw—工件待加工表面的直徑；

dm—工件已加工表面的直徑。2022/12/1411（3）背吃刀量（切削深度，ap，mm2022/12/1612

由切削刃正在切削的這一層金屬叫作切削層。切削層的截面尺寸稱為切削層參數(shù)。它決定了刀具切削部分所承受的負(fù)荷和切屑尺寸的大小，通常在垂直于切削速度的平面內(nèi)度量，包括切削厚度ac、切削寬度aw和切削面積AC。五、切削層幾何參數(shù)2022/12/1412由切削刃正在切削的這2022/12/16131)切削厚度（ac）（mm）兩相鄰加工表面之間的垂直距離。（mm）2)切削寬度（aw）（mm）沿主刀刃度量的切削層的長度。（mm）3)切削面積（AC）（mm2）（mm2）2022/12/14131)切削厚度（ac）（mm）兩相2022/12/1614刀具上與工件的加工表面相對的表面。第二節(jié)刀具材料及刀具構(gòu)造一、刀具的組成切削部分（刀頭）夾持部分（刀體）前刀面：主后刀面：副后刀面：主刀刃副刀刃刀尖切屑流出所經(jīng)過的表面。刀具上與工件的已加工表面相對的表面。2022/12/1414刀具上與工件的加工表面相對的表面。第2022/12/1615夾持部分（刀體）切削部分（刀頭）前刀面主后刀面副后刀面主刀刃副刀刃刀尖2022/12/1415夾持部分（刀體）切削部分（刀頭）前刀2022/12/1616二、刀具材料1.對刀具材料有如下要求：

(1)高的硬度和耐磨性。

(2)足夠的強度和韌性。

(3)高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性。

(4)良好的工藝性和經(jīng)濟性。2.常用刀具材料⑴碳素工具鋼

C=0.7~1.4%；T8、T10、T10A、T12等

HRC≈61~652022/12/1416二、刀具材料1.對刀具材料有如下要求2022/12/1617特點a.淬火后硬度高；HRC≈61~65b.價格低；ｃ.耐熱溫度低；ｄ.淬火后應(yīng)力、變形大。250~300℃應(yīng)用：速度低、形狀簡單的手動工具。如銼刀、鋸條等。⑵

合金工具鋼Me<5%；9SiCr、CrWMn等。HRC≈61~68耐熱溫度—350~400℃應(yīng)用：速度低、形狀復(fù)雜的工具。如絞刀、板牙、絲錐等。2022/12/1417特點a.淬火后硬度高；HRC≈612022/12/1618⑶高速鋼高合金鋼。W=6~20%；Cr=3.8~4.4%；V=1.0~4%HRC≈62~69耐熱溫度—600℃V=20~30（m/min）應(yīng)用：各種形狀復(fù)雜的刀具。如鉆頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具和其他成形刀具。⑷硬質(zhì)合金碳化物+粘結(jié)劑——粉末冶金碳化物：WC、TiC、TaC、NbC粘結(jié)劑：CoHRC≈76~84耐熱溫度—1000℃允許的切削速度是高速鋼的4~10倍。2022/12/1418⑶高速鋼高合金鋼。W=6~20%；2022/12/1619①鎢鈷類（YG）：WC+Co韌性好、硬度低，切削韌性材料時耐磨性較差。適于加工鑄鐵、青銅等脆性材料和粗加工。②鎢鈷鈦類（YT）：WC+TiC+Co硬度高、耐磨性好、耐熱性好，但韌性較差。適于加工韌性材料和精加工。⑸陶瓷材料主要成分是Al2O3HRC≈93~94耐熱溫度—1200~1450℃主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高強度鋼及冷硬鑄鐵等材料。人造金剛石、立方氮化硼等刀具材料2022/12/1419①鎢鈷類（YG）：WC+Co韌性好2022/12/1620三、刀具幾何形狀1.輔助平面

為確定刀具的幾何角度而引入的輔助平面包括切削平面、基面和正交平面。基面：過切削刃選定點與主運動方向垂直的平面。切削平面：過切削刃選定點與主切削刃相切且垂直于基面的平面。正交平面（主剖面）：通過切削刃選定點，并同時垂直于基面和切削平面的平面。2022/12/1420三、刀具幾何形狀1.輔助平面2022/12/16212022/12/14212022/12/16222.車刀的主要角度

車刀的主要角度包括前角γ0、后角α0、主偏角κr、負(fù)偏角κr′和刃傾角λs。2022/12/14222.車刀的主要角度車刀的主要2022/12/16231）在正交平面內(nèi)測量角度（a）前角γ0：正交平面中，前刀面與基面之間的夾角。

前角大，刃口鋒利，切屑變小，切削力小，切削輕快。但易產(chǎn)生崩刃。應(yīng)根據(jù)刀具和工程材料及加工性質(zhì)選擇。加工塑性材料，取較大的前角，10—20°。粗加工或灰鑄鐵取較小的前角，5—15°。（b）后角α0：正交平面中，主后刀面與切削平面之間的夾角。

增大后角可減少主后刀面與工件間的摩擦，提高工件加工質(zhì)量和刀具耐用度，并使切削刃鋒利。在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，一般粗加工、強力車削，材料較硬時取小值,6—8°。反之取8—12°2022/12/14231）在正交平面內(nèi)測量角度（a）前角γ2022/12/16242）在基面內(nèi)測量角度（a）主偏角κr：主刀刃在基面上投影與進(jìn)給方向的夾角。影響切削層的形狀，切削刃的工作長度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少κr，主切削刃單位長度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，壽命提高。45、60、75、90°。（b）副偏角κr′：副刀刃在基面上投影與進(jìn)給反方向的夾角。影響已加工表面的粗糙度和刀尖強度，減少κr′，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強度。過小，會使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動，降低表面質(zhì)量。5—15°。粗加工取較大值。2022/12/14242）在基面內(nèi)測量角度（a）主偏角κr2022/12/1625注意：車外圓與車端面彎頭車刀主、副偏角的變化主切削刃副切削刃刀尖前角γ0后角α0主偏角κr副偏角κr＇車外圓CAB1243車端面CED12562022/12/1425注意：車外圓與車端面彎頭車刀主、副偏2022/12/16263）在切削平面內(nèi)測量的角度刃傾角λs：主刀刃與基面間的夾角。影響切屑流出方向，刀尖強度、切入切出平穩(wěn)性、切削分力和切削的工作長度；-5—+5度。保證加工質(zhì)量的前提下。盡量取較大的負(fù)值（小值），提高刀具耐沖擊力。刃傾角正負(fù)的規(guī)定：刀尖處于切削刃最高點時，刃傾角為正；刀尖處于切削刃最低點時，刃傾角為負(fù)；切削刃平行于底面時，刃傾角為零。刃傾角及其對切屑排出方向的影響粗加工取負(fù)值精加工取正值2022/12/14263）在切削平面內(nèi)測量的角度刃傾角λs2022/12/1627請將下圖中所標(biāo)注的刀具基本角度填寫在橫線上思考題前角為

；

后角為

；

主偏角為

；

副偏角為

；

刃傾角為

。

2022/12/1427請將下圖中所標(biāo)注的刀具基本角度填寫在2022/12/1628請將下圖中所標(biāo)注的刀具基本角度填寫在橫線上思考題前角為

60

；

后角為

180

；

主偏角為

450

；

副偏角為

350

；

刃傾角為

80

。2022/12/1428請將下圖中所標(biāo)注的刀具基本角度填寫在刀具的結(jié)構(gòu)形式整體式焊接式機夾可轉(zhuǎn)位式多為高速鋼車刀，其結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用都方便不需焊接和刃磨，避免了焊接和刃磨引起的缺陷，保持了硬質(zhì)合金的原有性能，提高了刀具的耐用度結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、剛性好，可磨出各種所需角度，應(yīng)用廣泛3.刀具的結(jié)構(gòu)形式2022/12/1629刀具的整體式焊接式機夾可轉(zhuǎn)位式多為高速鋼車刀，其結(jié)構(gòu)簡單，制2022/12/1630第三節(jié)金屬切削過程金屬材料在刀具的作用下變形、分離的過程。1.切屑形成過程切削層的金屬彈性變形塑性變形擠裂切離切屑切削層的金屬受到刀具前刀面的推擠后產(chǎn)生彈性變形隨著切應(yīng)力、切應(yīng)變逐漸增大，達(dá)到其屈服強度時，產(chǎn)生塑性變形而滑移刀具繼續(xù)切入時，材料內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變繼續(xù)增大，當(dāng)切應(yīng)力達(dá)到其斷裂強度時，金屬材料被擠裂沿刀具前刀面流出

一、切屑的形成過程及切屑種類2022/12/1430第三節(jié)金屬切削過程金屬材料在a)帶狀切屑b)節(jié)狀切屑c)崩碎切屑用大前角的刀具，較高的切削速度和小的進(jìn)給量切削塑性材料時，易得到帶狀切屑帶狀切屑切削過程平穩(wěn)，切削力變化小，工件表面光潔;必須采取斷屑措施節(jié)狀切屑低的切削速度和較大的進(jìn)給量加工中等硬度的鋼材時產(chǎn)生切削力波動較大，工件表面粗糙崩碎切屑切削層金屬發(fā)生彈性變形后，一般不經(jīng)過塑性變形就突然崩裂。工件材料脆性越大，刀具前角越小，切削深度和進(jìn)給量越大，越易產(chǎn)生此類切屑刀尖容易磨損，容易產(chǎn)生振動，影響表面質(zhì)量2、切屑的種類

2022/12/1631a)帶狀切屑b)節(jié)狀切屑c)崩碎切屑用大前角的刀具，較高的切(1)切屑的形態(tài)可隨切削條件不同而改變(2)可控制切削條件，使切屑形態(tài)向有利于生產(chǎn)的方面轉(zhuǎn)化，保證切削加工的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量增大前角提高切削速度減小進(jìn)給量有利于使粒狀切屑、節(jié)狀切屑向帶狀切屑轉(zhuǎn)化使切削過程平穩(wěn)降低加工表面粗造度數(shù)值結(jié)論：2022/12/1632(1)切屑的形態(tài)可隨切削條件不同而改變(2)可控制切削條件，2022/12/1633二、積屑瘤1、積屑瘤的形成在一定的切削速度下切削塑性材料時，常發(fā)現(xiàn)在刀具的前刀面上靠近刀尖的部位粘附著一小塊很硬的金屬，稱為積屑瘤。形成原因：由于切屑底面與前刀面的擠壓和劇烈摩擦，使切屑底層的流動速度低于上層的流動速度，形成滯流層。當(dāng)滯流層金屬與前刀面之間的摩擦力超過切屑材料內(nèi)部的結(jié)合力時，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在刀刃附近，形成楔形的積屑瘤。積屑瘤形成動畫2022/12/1433二、積屑瘤1、積屑瘤的形成形成原2022/12/1634有利方面（粗加工）保護(hù)刀具增加工作前角積屑瘤硬度很高可代替切削刃進(jìn)行切屑，減少刀具的磨損積屑瘤的存在，使刀具的實際工作前角增大可減小切削變形和切削力，使切削輕快2、積屑瘤對加工過程的影響2022/12/1434有利方面（粗加工）保護(hù)刀具增加工作前2022/12/1635不利方面（精加工）影響工件尺寸精度影響工件表面粗造度積屑瘤破裂后會劃傷表面，加快刀具磨損會形成硬點和毛刺，使工件表面粗造度值增大時大時小，時有時無，使切削力產(chǎn)生波動而引起振動積屑瘤的頂端突出于切削刃之外，使實際的切削深度不斷變化2022/12/1435不利方面（精加工）影響工件尺寸精度影2022/12/16363.積屑瘤的控制影響積屑瘤的因素工件材料切削用量刀具角度切削液等控制措施要避免在中溫、中速加工塑性材料，對材料進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理增大前角可減小切削變形，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度采用潤滑性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤粗加工時對已加工表面質(zhì)量要求不高，可利用積屑瘤減小切削力，保戶刀具；而精加工時，要保證工件加工質(zhì)量，必須避免產(chǎn)生積屑瘤。2022/12/14363.積屑瘤的控制影響積屑瘤的因2022/12/16371、切削力切削力是指切削時刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形成為切屑所需的力。三、切削力和切削功率（1）切削力的來源（a）前刀面受到切屑的壓力和摩擦力；（b）后刀面受到工件表面的壓力和摩擦力；（c）切屑的變形抗力。（2）總切削力的分解將總切削力沿速度方向、軸向和徑向分解為三個相互垂直的分力,即切削力Fc、進(jìn)給力Ff

、背向力Fp。

總切削力：2022/12/14371、切削力三、切削力和切削功率（1）2022/12/1638主切削力:（切向力Fc

）切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，其大小約占總的切削合力的８５％～９０％。是計算機床動力及主要傳動零件強度和剛度的依據(jù)。背向力:（徑向力Fp）切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面內(nèi)，與切深方向相反。進(jìn)給力：（軸向力Ff）切削合力在進(jìn)給方向上的分力;它在基面內(nèi)，與進(jìn)給方向平行，但方向相反。是設(shè)計和計算進(jìn)給機構(gòu)零件強度和剛度的依據(jù)。2022/12/1438主切削力:切削合力在切削速度方向上的2022/12/1639（3）影響切削力的主要因素工件材料：材料的強度、硬度越高，塑性韌性越好，切削力越大。切削用量：減小切削用量，可使切削力減??；刀具角度：前角增大，刃口鋒利，切削力減??；冷卻條件：加切削液，切削力減小。（4）切削力的估算生產(chǎn)中常用單位切削力p估算切削力的大小。單位切削力—切削單位面積所需要的切削力。單位：N/MM2（N）2022/12/1439（3）影響切削力的主要因素工件材料：2022/12/16402、切削功率在切削加工過程中，所需的切削功率Pc可以按下式計算：式中Fc——主切削力（N）；

vc——主運動速度（m/s）根據(jù)上式求出切削功率，可按下式計算機床電動機功率PE：ηc－機床傳動效率，一般取ηc=0.75～0.852022/12/14402、切削功率在切削加工過程中，所需的2022/12/1641四、切削熱和切削溫度1、切削熱來源：（1）被加工件材料的彈性變形和塑性變形；（2）切屑與前刀面的摩擦；（3）后刀面與已加工表面之間的摩擦。傳散：（1）切屑，50-86%；（2）工件，40-10%；（3）車刀，9-3%；（4）空氣，1%。2022/12/1441四、切削熱和切削溫度1、切削熱2022/12/16422、切削溫度及影響因素切削溫度一般指切屑、工件與刀具接觸表面上的平均溫度。

決定因素：工件材料、切削用量和刀具角度。

（1）工件材料的影響（a）工件材料的強度、硬度越高，切削中消耗的功越大，所產(chǎn)生的切削熱越多，切削溫度就越高。（b）工件材料的導(dǎo)熱性好，溫度低。脆性材料，溫度低。2022/12/14422、切削溫度及影響因素（1）工2022/12/1643（2）切削用量的影響（a）切削速度增加，溫度升高。當(dāng)速度升高一倍時，溫度升高20-30%；（b）進(jìn)給量f增加，溫度升高。當(dāng)f增加一倍時，溫度升高10%；（c）背吃刀量（切削深度）ap增加，溫度升高不多。如ap增加一倍時，溫度只升高3%。

（3）刀具角度的影響（a）前角增大，溫度降低；（b）主偏角，在進(jìn)給量一定時，主偏角增大，溫度上升。2022/12/1443（2）切削用量的影響2022/12/16443.

切削液1)切削液的作用a.冷卻作用：b.潤滑作用：c.洗滌與排屑作用：d.防銹作用：2)切削液的種類②乳化液：乳化油+水；呈乳白色。應(yīng)用最廣泛。③切削油：礦物油；潤滑作用。①水溶液：水+防銹劑等；呈透明狀。3)切削液的選用粗加工：以冷卻為主。如水溶液、低濃度的乳化液等。精加工：以潤滑為主。高濃度的乳化液、切削油等。2022/12/14443.切削液1)切削液的作用a.2022/12/1645五、刀具磨損和刀具耐用度

1、刀具的磨損形式

由于切削條件不同，刀具磨損產(chǎn)生在刀具的不同部位，一般有三種形式：后刀面磨損、前刀面磨損和前后刀面同時磨損。（a）后刀面磨損（b）前刀面磨損（c）前后刀面同時磨損2022/12/1445五、刀具磨損和刀具耐用度

1、刀具的2022/12/16462、刀具磨損過程（1）初磨階段（2）正常磨損階段（3）急劇磨損階段

應(yīng)在刀具正常磨損階段后期，急劇磨損階段之前刃磨刀具。3.刀具耐用度刀具兩次刃磨之間實際切削的時間，稱為刀具的耐用度。

刀具磨損到一定程度時就不應(yīng)該再使用，而應(yīng)該進(jìn)行刃磨。在實際生產(chǎn)中，不可能經(jīng)常測量刀具的磨損程度，而是規(guī)定刀具的使用時間。2022/12/14462、刀具磨損過程3.刀具耐用度刀具兩2022/12/1647第四節(jié)材料的切削加工性一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)2.相對加工性kr1.一定刀具耐用度下的切削速度當(dāng)?shù)毒叩哪陀枚葹門時，切削某種材料所允許的切削速度。材料的切削加工性越好。若T=60min，則

材料被切削加工的難易程度通常稱為材料的切削加工性。主要包括：刀具耐用度高、允許的切削速度高、切削力小、加工質(zhì)量易于保證；斷屑問題易于解決。2022/12/1447第四節(jié)材料的切削加工性一、衡2022/12/1648若把45鋼的作為基準(zhǔn)，寫為各種材料與45鋼（正火態(tài)）之比值。材料具有良好的切削加工性。材料的切削加工性較差。常用材料的切削加工性分為八級2022/12/1448若把45鋼的作為2022/12/16493.已加工表面質(zhì)量5.切削力4.切屑的控制或斷屑的難易凡較容易獲得好的表面質(zhì)量的材料，其切削加工性較好；反之則較差。精加工時，常以此為衡量指標(biāo)。凡切屑較容易控制或易于斷屑的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在自動機床或自動線上加工時，常以此為衡量指標(biāo)。在相同切削條件下，凡切削力較小的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在粗加工中，當(dāng)機床剛性或動力不足時，常以此為衡量指標(biāo)。2022/12/14493.已加工表面質(zhì)量5.切削力4.切屑2022/12/1650二、影響材料切削加工性的因素1.物理性能2.材料的力學(xué)性能材料的導(dǎo)熱性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈高，材料的切削加工性愈好。（1）材料的強度、硬度愈高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，—切削加工性愈差。（2）材料的塑性、韌性愈高，切削時切屑的變形加大，摩擦力提高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，—切削加工性愈差。2022/12/1450二、影響材料切削加工性的因素1.物理2022/12/1651三、改善材料切削加工性的途徑1.調(diào)整材料的化學(xué)成分2.熱處理在鋼中加入S、Pb等元素，可有效的改善材料的切削加工性。——“易切削鋼”。高碳鋼——

退火低碳鋼——

正火2022/12/1451三、改善材料切削加工性的途徑1.調(diào)整2022/12/16521、切削用量對加工質(zhì)量的影響當(dāng)切削速度增大時，切削力減小，可減小或避免積屑瘤，有利于提高加工質(zhì)量進(jìn)給量增大使工件殘留面積的高度顯著增大表面更粗糙切削深度增大，時切削力和工件變形增大可能引起振動，使零件的加工精度和表面質(zhì)量下降四、提高生產(chǎn)率的途徑2022/12/14521、切削用量對加工質(zhì)量的影響當(dāng)切削速2022/12/16532、切削用量對刀具耐用度的影響在切削用量中，切削速度對刀具耐用度的影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度影響最小3、選擇切削用量的原則粗加工較大的切削深度和進(jìn)給量，取盡可能大的切削速度精加工一般取較大的切削速度，較小的切削深度和進(jìn)給量以保證加工質(zhì)量2022/12/14532、切削用量對刀具耐用度的影響在切削2022/12/16544、切削用量的選定切削深度的選擇進(jìn)給量的選擇切削速度的選擇粗加工時盡可能一次去除加工余量；精加工時應(yīng)一次切除精加工工序余量粗加工時的進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)機床系統(tǒng)的強度和刀具強度選擇精加工時，一般切削深度不大，切削力較小粗加工時切削速度受機床功率限制；而精加工時，主要受刀具耐用度的限制2022/12/14544、切削用量的選定切削深度的選擇2022/12/1655第18章常用切削加工方法綜述

主要內(nèi)容18.1車削加工18.2鉆削和鏜削加工18.3刨削和拉削加工18.4銑削加工重點內(nèi)容外圓車削、磨削及平面車削、刨削、磨削及孔的成形基本方法和工藝特點18.5磨削的工藝特點及其應(yīng)用要求：了解各種不同類型的加工方法及相應(yīng)機床的工藝特點及適用范圍，從而能根據(jù)不同零件的特點，正確選擇加工方法及機床，制訂最佳加工方案2022/12/1455第18章常用切削加工方法綜述2022/12/1656第一節(jié)車削的工藝特點及其應(yīng)用車削—用車刀在車床上加工工件的工藝過程。加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~0.8um主運動—工件的旋轉(zhuǎn)運動。進(jìn)給運動—刀具的直線運動。所以：車削加工適宜各種回轉(zhuǎn)體表面的加工。2022/12/1456第一節(jié)車削的工藝特點及其應(yīng)用車削2022/12/1657普通車床

—適于各種中、小型軸、盤、套類零件的單件、小批量生產(chǎn)。轉(zhuǎn)塔式六角車床

—適于加工零件尺寸較小、形狀較復(fù)雜的中、小型軸、盤、套類零件。立式車床

—適于直徑較大、長度較短的重型零件。（L/D=0.3~0.8）數(shù)控車床

—適于多品種、小批量生產(chǎn)復(fù)雜形狀的零件。2022/12/1457普通車床—適于各種中、小型軸、盤2022/12/1658一、車削的工藝特點鋼鐵：粗車半精車精車磨削有色金屬：粗車半精車精車精細(xì)車4.

刀具簡單。1.易于保證加工面間的位置精度；2.切削過程比較平穩(wěn)；3.適用于有色金屬零件的精加工；2022/12/1458一、車削的工藝特點鋼鐵：粗車2022/12/1659二、車削加工的應(yīng)用1.車外圓面2.車內(nèi)圓面（車床上鏜孔）3.車端面、切槽、切斷粗車：精車：①實體零件：鉆孔—

車（鏜）擴、鉸②已鑄出、鍛出孔：鏜孔4.車錐面5.車成形面2022/12/1459二、車削加工的應(yīng)用1.車外圓面2.車2022/12/1660車削的主要用途2022/12/1460車削的主要用途2022/12/1661三、工件裝夾的方法1.卡盤裝夾適用于L/D4的工件。2.頂尖裝夾適用于L/D=4~10的工件。3.心軸裝夾適用于盤、套類零件的精加工。4.其它附件跟刀架、中心架、花盤等。2022/12/1461三、工件裝夾的方法1.卡盤裝夾適用于2022/12/1662第二節(jié)鉆、擴、鉸、鏜削加工一、鉆削加工鉆床臺式鉆床：加工D<13mm的孔立式鉆床：加工D<50mm的孔，中小型工件鉆孔搖臂鉆床：加工大型多孔件鉆削加工—用鉆頭在實體零件上加工孔的方法。加工精度：IT13~IT11，表面粗糙度：Ra=25~12.5um刀具—鉆頭；設(shè)備—鉆床（車床、鏜床、銑床）在鉆床上鉆孔時，工件固定不動，鉆頭既旋轉(zhuǎn)作主運動，又同時向下作軸向移動完成進(jìn)給運動2022/12/1462第二節(jié)鉆、擴、鉸、鏜削加工一2022/12/1663柄部（尾部）—夾持頸部—連接（過渡）作用導(dǎo)向部分—導(dǎo)向作用（螺旋槽、刃帶）切削部分—擔(dān)負(fù)主要的切削工作兩條主切削刃兩條副切削刃一條橫刃1.鉆頭（麻花鉆）工作部分2022/12/1463柄部（尾部）—夾持導(dǎo)向部分—導(dǎo)2022/12/16642.鉆削的工藝特點①軸線引偏—刀具旋轉(zhuǎn)—鉆床上鉆孔②孔徑擴大、孔不圓—工件旋轉(zhuǎn)—車床上鉆孔1)鉆孔時鉆頭易產(chǎn)生“引偏”“引偏”方式2022/12/14642.鉆削的工藝特點①軸線引偏—2022/12/1665“引偏”產(chǎn)生的原因：

（1）鉆頭剛性差（2）導(dǎo)向作用也很差（3）橫刃

減少“引偏”的措施：①預(yù)鉆錐形定心坑②用鉆套為鉆頭導(dǎo)向③刃磨時，盡量把鉆頭的兩個主切削刃對稱2022/12/1465“引偏”產(chǎn)生的原因：2022/12/1666（2）排屑困難（3）切削熱不易傳散鉆孔工件52.5%，鉆頭14.5%，切屑28%，介質(zhì)5%車削工件4%，刀具20%，切屑75%，介質(zhì)1%①使工件表面質(zhì)量降低；

②卡死、甚至折斷鉆頭。

鉆削產(chǎn)生的熱量大部分集中在工件和鉆頭中，而且不易傳散出去。使刀具磨損加劇。2022/12/1466（2）排屑困難（3）切削熱不易傳散鉆2022/12/16673.

鉆削的應(yīng)用

鉆孔主要用于粗加工。如螺釘孔、油孔、內(nèi)螺紋底孔等。（1）單件、小批生產(chǎn)中、小型工件上的小孔（D<13mm），常用臺式鉆床加工。（2）中、小型工件上較大的孔（D<50mm），常用立式鉆床加工。（3）大型工件上的孔，則采用搖臂鉆床加工。（4）回轉(zhuǎn)體工件上的孔，多在車床上加工。（5）大批量生產(chǎn)中，為了保證加工精度、提高生產(chǎn)效率和降低成本，廣泛采用鉆模、多軸鉆和組合機床進(jìn)行加工。（6）精度高、粗糙度小的中、小直徑孔（D<50mm），鉆削之后采用擴孔或鉸孔進(jìn)行半精加工或精加工。2022/12/14673.鉆削的應(yīng)用鉆孔主要用于2022/12/1668二、擴孔和鉸孔1.

擴孔2.

鉸孔用擴孔鉆對工件上已有的孔進(jìn)行擴大加工。加工精度：IT10~IT9，表面粗糙度：Ra=3.2~1.6um用絞刀對工件上已有的孔進(jìn)行精加工。加工精度：IT9~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~0.4um鉆——擴——鉸

是非常典型的工藝。刀具刀刃多，切削用量小，無橫刃，剛性好，生產(chǎn)效率高用于一般精度孔的最終加工，高精度孔的半精加工鉸刀刀刃多,導(dǎo)向性好,剛性好鉸孔加工余量小,切削力小,切削熱少,排屑,冷卻潤滑條件好2022/12/1468二、擴孔和鉸孔1.擴孔2.鉸孔用2022/12/16692022/12/14692022/12/1670鉆、擴、鉸只能保證孔本身的精度，不易保證孔與孔之間的尺寸精度和位置精度。為了解決這一問題，可利用夾具（如鉆模）進(jìn)行加工，或者采用鏜孔。2022/12/1470鉆、擴、鉸只能保證孔本身的精度，不易2022/12/1671三、鏜削加工用鏜刀對已有的孔進(jìn)行再加工。一般鏜孔加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~0.8um精細(xì)鏜加工精度：IT7~IT6，表面粗糙度：Ra=0.8~0.2um回轉(zhuǎn)體零件上的孔——在車床上加工；箱體類零件上的孔或孔系——在鏜床上加工。在鏜床上除可加工孔或孔系外，還可加工平面、溝槽、鉆、擴鉸孔等。2022/12/1471三、鏜削加工用鏜刀對已有的孔進(jìn)行再加2022/12/1672臥式鏜床的主要工作2022/12/1472臥式鏜床的主要工作2022/12/1673第三節(jié)刨、拉削加工一、刨削加工刨削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um刨床牛頭刨床：適于加工中、小型零件。龍門刨床：適于加工大型零件。插床：主要加工工件內(nèi)表面，如鍵槽、花鍵等。2022/12/1473第三節(jié)刨、拉削加工一、刨削2022/12/16741.刨削的工藝特點1)生產(chǎn)率較低；2)通用性好。2.刨削的應(yīng)用

刨削加工除主要用于加工平面外，經(jīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和增加某些附件，還可加工齒輪、齒條、溝槽、母線為直線的成形面等。2022/12/14741.刨削的工藝特點1)生產(chǎn)率較低；2022/12/1675二、拉削加工加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=0.4~0.8um用拉刀在拉床加工工件的工藝方法。拉削可以認(rèn)為是刨削的進(jìn)一步發(fā)展。如圖所示,它是利用多齒的拉刀，逐齒依次從工件上切下很薄的金屬層，使表面達(dá)到較高的精度和較小的粗糙度值。2022/12/1475二、拉削加工加工精度：IT8~IT72022/12/1676拉削加工的各種表面2022/12/1476拉削加工的各種表面2022/12/1677拉削加工的主要特點：生產(chǎn)率較高由于拉刀是多齒刀具，加工范圍較廣加工精度較高、表面粗糙度較小。拉床簡單拉刀壽命長拉刀制造困難成本高2022/12/1477拉削加工的主要特點：2022/12/1678第四節(jié)銑削加工一、銑削加工設(shè)備銑床龍門銑床升降臺式銑床立式銑床臥式銑床二、銑削方式周銑端銑—用圓柱銑刀的圓周上分布的刀齒加工平面的方法?！枚算姷抖嗣娣植嫉牡洱X加工平面的方法。銑削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um2022/12/1478第四節(jié)銑削加工一、銑削加工設(shè)備2022/12/16791.周銑順銑：在切削部位銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同逆銑：在切削部位銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反。a.銑削每齒切削厚度的變化：逆銑：0－max，已加工表面粗糙，加速刀具磨損順銑：max－0，工件表面質(zhì)量高，有利b.切削力變化：垂直分力：逆銑－銑削力上抬工件，不利于工件的夾緊順銑－銑削力將工件壓向工作臺，減少了工件振動，有利2022/12/14791.周銑順銑：在切削部位銑刀的旋轉(zhuǎn)2022/12/1680水平分力：逆銑－與Vf方向相反，平穩(wěn)順銑－與Vf方向相同，當(dāng)水平分力大于工作臺的摩擦阻力時，易造成工作臺串動，非常不利2022/12/1480水平分力：2022/12/16812.端銑對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線重合。不對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線不重合。2022/12/14812.端銑對稱銑：銑刀軸線與工件銑削2022/12/1682（1）端銑加工質(zhì)量比周銑高（2）生產(chǎn)率比周銑高（3）端銑適應(yīng)性比周銑差3.周銑和端銑的比較2022/12/1482（1）端銑加工質(zhì)量比周銑高3.周銑2022/12/16834.銑削加工的應(yīng)用2022/12/14834.銑削加工的應(yīng)用2022/12/1684第五節(jié)磨削加工

用砂輪作為刀具磨削工件的工藝過程。是零件精加工的主要方法之一。加工精度：IT7~IT6，表面粗糙度：Ra=0.8~0.2um高精度磨削：表面粗糙度：Ra=0.1~0.008um一、磨削過程指砂輪表面的磨粒從工件表面切除細(xì)微金屬層的過程。砂輪是由磨料與粘結(jié)劑組成的多孔物體2022/12/1484第五節(jié)磨削加工用砂輪作為2022/12/1685凸起、鋒利的磨粒：起切削作用。切削厚度較大。凸起較小、較鈍的磨粒：起刻滑、擠壓作用。凹下、更鈍的磨粒：起滑擦作用。磨削—

切削、刻滑、滑擦三個作用的綜合。2022/12/1485凸起、鋒利的磨粒：起切削作用。切削厚2022/12/1686二、磨削工藝特點三、磨削的應(yīng)用可加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等一般結(jié)構(gòu)材料，也能加工高硬度的淬硬鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等難切削材料，但不適宜塑性較大的有色金屬。磨削加工表面：外圓面、內(nèi)圓面、平面、各種成形面。1.精度高、表面粗糙度低；2.磨削溫度高；800℃~1000℃3.砂輪具有自銳性；4.徑向分力Fy較大。2022/12/1486二、磨削工藝特點三、磨削的應(yīng)用可加工2022/12/1687磨削加工范圍2022/12/1487磨削加工范圍2022/12/16881.外圓磨削2022/12/14881.外圓磨削2022/12/1689內(nèi)圓磨與外圓磨相比較：①表面粗糙度大；②生產(chǎn)率低。磨孔與鉸孔或拉孔比較，有如下特點：（1）可以加工淬硬的工件孔；（2）不僅能保證孔本身的尺寸精度和表面質(zhì)量，還可提高孔的位置精度和軸線的直線度；（3）用同一個砂輪，可以磨削不同直徑的孔，靈活性較大；（4）生產(chǎn)率比鉸孔低，比拉孔更低。

磨孔一般僅用于淬硬工件孔的精加工。2.內(nèi)圓磨削2022/12/1489內(nèi)圓磨與外圓磨相比較：2.內(nèi)圓磨削2022/12/16903.

平面磨削周磨：端磨：多用于加工質(zhì)量要求較高的工件。多用于加工質(zhì)量要求不高的工件，或代替銑削作為精磨前的預(yù)加工。4.成形面磨削2022/12/14903.平面磨削周磨：端磨：多用于加工2022/12/16915.磨削發(fā)展簡介1）高精度、小粗糙度磨削2）高效磨削精密磨削（Ra=0.04~0.1um）超精磨削（Ra=0.012~0.025um）鏡面磨削（Ra=0.04~0.1um）高速磨削：強力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度進(jìn)行磨削。砂帶磨削：以砂帶代替砂輪進(jìn)行磨削。2022/12/14915.磨削發(fā)展簡介1）高精度、小粗糙2022/12/1692第20章零件典型表面加工方法的選擇§1外圓面的加工

外圓表面是軸、套、盤等類零件的主要表面或輔助表面。不同零件上的外圓表面或同一零件上不同部位的外圓表面，往往具有不同的技術(shù)要求。需要結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，擬定合理的加工方案。外圓表面的技術(shù)要求，一般分為四個方面：（1）尺寸精度：指外圓表面直徑和長度的尺寸精度。（2）形狀精度：指外圓表面的圓度、圓柱度等。（3）位置精度：指外圓表面與其他表面間的同軸度、對稱度等。（4）表面質(zhì)量：主要指表面粗糙度。外圓表面的典型加工方法：車削和磨削2022/12/1492第20章零件典型表面加工方法的2022/12/1693序號加工方案加工精度表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT13~IT1150~12.5適用各種金屬（未淬硬）、非金屬材料2粗車—半精車IT10~IT96.3~3.23粗車—半精車—精車IT8~IT71.6~0.84粗車—半精車—磨削IT7~IT60.8~0.4適用于淬火鋼、未淬火鋼、鑄鐵等5粗車—半精車—粗磨—精磨IT6~IT50.4~0.26粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨IT5~IT30.1~0.0087粗車—半精車—精車—精細(xì)車—研磨IT13~IT1150~12.5有色金屬外圓表面加工方案2022/12/1493序加工方案加工精度表面粗糙度適用范圍2022/12/1694§2

孔的加工加工方法：鉆、擴、鉸、車、鏜、拉、銑、磨、珩磨等。①在實體材料上加工孔：鉆②零件上已鑄出、鍛出孔：直接擴孔、鏜孔；直徑大于100mm的孔——鏜孔孔加工的技術(shù)要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直徑、長度等）；形狀精度：圓度、圓柱度等；位置精度：同軸度、垂直度等；表面質(zhì)量：表面粗糙度。2022/12/1494§2孔的加工加工方法：鉆、擴、鉸2022/12/1695序號加工方案加工精度表面粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆孔IT11--T1312.5-25任何批量,實體工件2鉆---鉸IT7—IT81.6-3.2不淬火鋼件,鑄鐵件和非鐵合金件小孔,細(xì)長孔3鉆---擴---鉸IT6—IT80.4-1.64鉆---擴---粗鉸---精鉸IT6—IT70.4-0.85粗鏜---半精鏜---鉸IT7—IT80.8-1.6Φ30-100鑄鍛孔6(鉆)粗鏜---拉IT7—IT80.4-1.6成批,大量生產(chǎn)7(鉆)粗鏜---半精鏜IT9—IT103.2-6.3除淬火件外各種零件小批生產(chǎn)8(鉆)粗鏜---半精鏜---精鏜IT7—IT80.8-1.69粗鏜---半精鏜---浮動鏜IT7—IT80.8-1.6成批,大量生產(chǎn)10(鉆)粗鏜---半精鏜---磨IT7—IT80.8-1.6鋼及鑄鐵件孔的精加工11(鉆)粗鏜---半精鏜---粗磨---精磨IT6—IT70.4-0.8孔加工方案2022/12/1495序號加工方案加工精度表面粗糙度適用范2022/12/1696§3

平面的加工形狀精度：平面度、直線度等；位置精度：平行度、垂直度等；表面質(zhì)量：表面粗糙度加工方法：銑、刨、拉、車（端面）、磨、研磨、刮研等。平面的技術(shù)要求：2022/12/1496§3平面的加工形狀精度：平面度、2022/12/1697序號加工方案加工精度表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車—半精車—精車IT8~IT71.6~0.8適用回轉(zhuǎn)體零件的端面2粗車—半精車—磨削IT7~IT60.8~0.43粗銑（刨）IT13~IT1050~12.5適用于未淬火鋼、鑄鐵、有色金屬等4粗銑（刨）—精銑（刨）IT9~IT86.3~1.65粗銑（刨）—精銑（刨）—刮研（寬刀細(xì)刨、高速銑削）IT7~IT60.8~0.26粗銑（刨）—精銑（刨）—粗磨—精磨IT6~IT50.8~0.2有色金屬等7粗銑（刨）—精銑（刨）—粗磨—精磨—研磨IT5~IT30.1~0.0088拉IT8~IT71.6~0.8平面加工方案2022/12/1497序號加工方案加工精度表面粗糙度適用范2022/12/1698§4

成形面的加工成形刀具加工；軌跡法（靠模尺法、范成法）。仿形車、仿形銑、數(shù)控機床加工。加工方法：車、銑、刨、拉、磨、研磨等。成形面的技術(shù)要求：尺寸精度：本身的尺寸精度；形狀精度：圓度、圓柱度等；位置精度：同軸度、垂直度等；表面質(zhì)量：表面粗糙度。2022/12/1498§4成形面的加工成形刀具加工；軌2022/12/1699第21章機械加工工藝的基本知識主要內(nèi)容1基本概念2毛坯的選擇3工件的安裝和夾具4工藝過程的制定5典型零件加工工藝過程實例本章重難點加工工藝的制定各定位元件分別限制了哪幾個自由度2022/12/1499第21章機械加工工藝的基本知識主要2022/12/16100一、生產(chǎn)過程和工藝過程1.生產(chǎn)過程:由原材料到生產(chǎn)出成品的全部勞動過程的總和。材料運輸、保管

調(diào)試、包裝生產(chǎn)準(zhǔn)備毛坯制造裝配檢驗機加工生產(chǎn)過程§1基本概念

2022/12/14100一、生產(chǎn)過程和工藝過程1.生產(chǎn)2022/12/161012.工藝過程:

生產(chǎn)過程中直接改變原材料的性能、尺寸和形狀使之變成成品的過程。工藝過程具體可分為：

鑄造、壓力加工、焊接、機械加工、熱處理、特種加工、電鍍、涂覆、裝配等工藝過程。3.工藝過程的組成（1）工序：在一個工作地點，對一個或一組工件連續(xù)完成的那部分工藝過程。（2）安裝：是工序的組成部分。在機械加工中，一次裝夾所連續(xù)完成的那部分工藝過程。2022/12/141012.工藝過程:生產(chǎn)過程中直接改變2022/12/16102工序方案實例：2022/12/14102工序方案實例：2022/12/16103（4）工步：指工件在一個工序內(nèi)，一次安裝中，當(dāng)加工表面、切削工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量均不變條件下所完成的那部分工藝過程。（5）走刀：在一個工步內(nèi)，若被加工表面切去的金屬層很厚，需要分幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀，一個工步可包括一次或幾次走刀。（3）工位：為了減少工件安裝的次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺，回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工。此時，工件在機床上占據(jù)的每一個位置所完成的那一部分加工過程稱為工位。2022/12/14103（4）工步：指工件在一個工序內(nèi)，一2022/12/16104二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型1．生產(chǎn)綱領(lǐng)

產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，是包括備品和廢品在內(nèi)的該產(chǎn)品（或零件）的年產(chǎn)量。

式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；

Q——產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺），

α％——備品的百分率，

b％——廢品的百分率。2．生產(chǎn)類型2022/12/14104二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型1．生產(chǎn)綱2022/12/16105小批生產(chǎn)：中批生產(chǎn)：大批生產(chǎn)：1）單件生產(chǎn)單個的制造某一種零件，很少重復(fù)、甚至不重復(fù)生產(chǎn)。如：大型機械、試制品、修配件等。2）成批生產(chǎn)成批的制造某一相同的零件，每隔一定時間又重復(fù)生產(chǎn)。3)大量生產(chǎn)在大多數(shù)工作地點，經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行一種零件某一工序的生產(chǎn)。2022/12/14105小批生產(chǎn)：中批生產(chǎn)：大批生產(chǎn)：1）2022/12/16106生產(chǎn)類型同一零件的年產(chǎn)量（件）重型中型小型單件生產(chǎn)<5<10<100成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)5~100100~300300~100010~200200~500500~5000100~500500~50005000~50000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系2022/12/14106生產(chǎn)類型同一零件的年產(chǎn)量（件）重型2022/12/161072022/12/141072022/12/16108三、制訂零件機械加工工藝規(guī)程的原則、內(nèi)容及步驟1．工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是將零件機械加工工藝過程的有關(guān)內(nèi)容，用文件的形式寫出來。2．制定工藝規(guī)程的原則制定工藝規(guī)程的原則是，在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃規(guī)定的時間，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。3．制定工藝規(guī)程的內(nèi)容和步驟（1）零件圖的研究與工藝分析（2）確定生產(chǎn)類型（3）確定毛坯的種類和尺寸2022/12/14108三、制訂零件機械加工工藝規(guī)程的原2022/12/16109

（4）選擇定位基準(zhǔn)和主要表面加工方法（5）擬定零件加工的工藝路線（6）確定各工序尺寸及公差（7）確定各工序的設(shè)備、刀具、夾具、量具和其它輔助工具（8）確定切削用量和工時定額（9）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法（10）填寫工藝文件1.材料的使用性能原則§2毛坯選擇的一般原則2022/12/14109（4）選擇定位基準(zhǔn)和主要表2022/12/16110（1）零件使用條件與失效形式分析零件使用條件應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的功能和零件在產(chǎn)品中的作用進(jìn)行分析。機械零件在使用過程中會因某種性能不足而出現(xiàn)相應(yīng)形式的失效。因此可根據(jù)零件的失效形式，分析得出起主導(dǎo)作用的使用性能，并以此作為選材的主要依據(jù)。（2）確定使用性能指標(biāo)和數(shù)值通過分析零件工作條件和失效形式，確定零件對使用性能的要求后，必須進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為實驗室性能指標(biāo)和數(shù)值，這是選材的極其重要的步驟。（3）根據(jù)力學(xué)性能選材時應(yīng)注意的問題零件所要求的力學(xué)性能指標(biāo)和數(shù)值確定下來之后便可進(jìn)行選材。

l）學(xué)會正確使用手冊和有關(guān)資料。

2）正確使用硬度指標(biāo)。

3）強度與韌性應(yīng)合理配合。2022/12/14110（1）零件使用條件與失效形式分析2022/12/161112.材料的工藝性能原則

零件都是由不同的工程材料經(jīng)過一定的加工制造而成的。因此，材料的工藝性能．即加工成合格零件的難易程度，顯然也是選材必須考慮的主要問題。3.經(jīng)濟性原則1．盡量降低材料及其加工成本2．用非金屬材料代替金屬材料3．零件的總成本4.毛坯的種類鑄件、鍛件、型材、組合毛坯2022/12/141112.材料的工藝性能原則2022/12/161125.毛坯種類的選擇

毛坯選擇有兩種不同的方向：（1）使毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近，零件制造的大部分勞動量用于毛坯。機械加工多為精加工，勞動量和費用都比較少；（2）毛坯的形狀及尺寸與零件相差較大，機械加工切除較多材料，其勞動量及費用也較大。

毛坯選擇應(yīng)除滿足一般原則外，還要全面考慮下列一些因素的影響：1生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。2零件材料和力學(xué)性能。3滿足材料的工藝要求。2022/12/141125.毛坯種類的選擇毛2022/12/16113一、工件的安裝方式

（1）直接安裝（劃線找正）：工件直接安裝在機床工作臺或通用夾具上。找正比較費時，定位精度的高低主要取決于所有工具或儀表的精度，以及工人的技術(shù)水平。定位精度不易保證，生產(chǎn)率低，僅適用于單件小批量生產(chǎn)。（2）采用夾具安裝：工件安裝在為其加工專門設(shè)計和制造的夾具上中。定位精度高，生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)?！?工件的安裝與夾具定位夾緊=安裝+2022/12/14113一、工件的安裝方式（12022/12/161142022/12/141142022/12/16115二、工件的基準(zhǔn)工件基準(zhǔn)：零件設(shè)計與制造中，需以一些指定的點、線或面作為根據(jù)，來確定其他點、線或面的位置，這些作為根據(jù)的點、線或面稱為基準(zhǔn)。基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)：工藝基準(zhǔn)在加工過程中，用作工件定位的基準(zhǔn)在工件上用以測量已加工表面位置的基準(zhǔn)裝配時用以確定零件在產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：測量基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)：2022/12/14115二、工件的基準(zhǔn)工件基準(zhǔn)：零件設(shè)2022/12/16116定位基準(zhǔn)的選擇a.粗基準(zhǔn)的選擇１）選取不加工的表面為粗基準(zhǔn)；２）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)—沒有經(jīng)過切削加工就被用作定位基準(zhǔn)的表面。①保證各重要加工表面都有足夠的加工余量②保證加工表面與非加工表面之間的相互位置精度3）選取粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整、光潔，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。注意:

粗基準(zhǔn)只能在第一道工序中使用一次，不能重復(fù)使用2022/12/14116定位基準(zhǔn)的選擇a.粗基準(zhǔn)的選擇１）2022/12/161172022/12/141172022/12/16118b.精基準(zhǔn)的選擇1）基準(zhǔn)重合原則：定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，可避免產(chǎn)生定位誤差；精基準(zhǔn)—經(jīng)過切削加工才用作定位基準(zhǔn)的表面。2022/12/14118b.精基準(zhǔn)的選擇1）基準(zhǔn)重合原則：2022/12/161192）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：加工零件上某些位置精度要求較高的表面時，應(yīng)盡可能選同一定位基準(zhǔn)，以保證各加工表面的位置精度。2022/12/141192）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：加工零件上某些位2022/12/16120（4）選擇精度高，安裝穩(wěn)定可靠的表面作精基準(zhǔn)。⑶互為基準(zhǔn)原則：對某些位置精度要求高的表面，可以通過互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證其相互位置精度。銑床主軸（5）自為基準(zhǔn)原則：重要表面的精加工，為保證余量小而均勻，可以用該重要表面自身作為定位基準(zhǔn)。1、2—軸頸3、4—錐孔2022/12/14120（4）選擇精度高，安裝穩(wěn)定可靠的表2022/12/16121ａ.定位ｂ．六點定位c.定位和夾緊概念d.六點定則是工件在機床上占有正確的位置，以保證被加工表面的精度。一個不受約束的物體在空間有六個自由度，即沿Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的平移和繞Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的轉(zhuǎn)動。定位是限制這些自由度，但并非限制了這些自由度物體就不能動了;因這只是定位，若需工件不動還須夾緊。六個支撐點限制工件的六個自由度。三、工件的定位原理2022/12/14121ａ.定位ｂ．六點定位c.定位和夾緊2022/12/16122六點定位簡圖六點定位原理：在機械加工中，要完全確定工件在夾具中的正確位置，必須用六個相應(yīng)的支承點來限制工件的六個自由度。A面上三個點限制三個自由度zxyB面上兩個點限制兩個自由度C面上一個點限制一個自由度yzx2022/12/14122六點定位簡圖六點定位原理：在機械加2022/12/16123六點定則的應(yīng)用完全定位：用定位元件限制工件的六個自由度的定位方式；不完全定位：沒有完全限制六個自由度的定位方式；欠定位：該限制的自由度沒有得到限制的定位方式。

過定位（或超定位）：一個自由度同時被兩個以上的定位元件限制的定位方式。完全定位、不完全定位是合理的定位方式，欠定位是不允許的，會影響工件加工質(zhì)量和加工精度.2022/12/14123六點定則的應(yīng)用完全定位：用定位元件2022/12/16124常見的定位分析：1）完全定位：用定位元件限制工件的六個自由度的定位方式。連桿鉆孔定位方案平面支承側(cè)擋銷短圓柱銷2022/12/14124常見的定位分析：連桿鉆孔定位方案平2022/12/16125不完全定位：沒有完全限制六個自由度的定位方式。2022/12/14125不完全定位：沒有完全限制六個自由度2022/12/16126欠定位：該限制的自由度沒有得到限制的定位方式。工件在夾具或機床上的位置不能正確確定，工件的加工精度是無法保證的。下圖中的不通槽的加工，任何一個自由度未被限制都會造成工件質(zhì)量問題的出現(xiàn)。欠定位在生產(chǎn)中是不允許出現(xiàn)的。2022/12/14126欠定位：該限制的自由度沒有得到限制2022/12/16127

例如：車削細(xì)長軸時，除采用卡盤和頂尖外，為增加工件的剛性，往往還采用中心架或跟刀架，使之出現(xiàn)了過定位。車削細(xì)長軸時若用三爪卡盤和前后頂尖定位時，前后頂尖已限制了x、Ｙ、Ｚ方向的平移和y、z旋轉(zhuǎn)五個自由度，而三爪卡盤又限制了Ｙ、Ｚ方向的平移，此時就出現(xiàn)了過定位，但是三爪卡盤是用來傳遞運動的，生產(chǎn)中可用卡箍來代替三爪卡盤，卡箍既可傳遞運動又不約束工件的自由度，變過定位為不完全定位。過定位2022/12/14127例如：車削細(xì)長軸時，除2022/12/16128四、工藝路線的擬定1.加工方法的選擇

根據(jù)零件各個加工表面的技術(shù)要求，來確定其加工方法及加工次數(shù)。使工件表面達(dá)到同樣質(zhì)量要求的加工方法有多種，因而在選擇從粗到精各加工方法及其步驟時，要綜合考慮各方面工藝因素的影響。綜合考慮各方面工藝因素的影響各種加工方法的精度和表面粗糙度工件材料的性質(zhì)要考慮生產(chǎn)類型考慮本廠現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)條件2022/12/14128四、工藝路線的擬定1.加工方法的選2022/12/161292、加工階段的劃分

零件精度要求較高時，往往需要將加工過程劃分幾個階段，一般分為粗加工、精加工和光整加工等。目的保證加工質(zhì)量；合理使用設(shè)備；合理安排熱處理工序.3.工序的集中和分散

所謂工序集中，就是整個工藝過程中所安排的工序數(shù)量盡量少，每個工序所加工的表面數(shù)量盡量多。工序分散則恰恰相反，安排工序數(shù)量多，每道工序加工的表面數(shù)量少。分散到極限時，一道工序上只包含一個簡單工步的內(nèi)容。2022/12/141292、加工階段的劃分零件2022/12/161304.加工順序的安排（1）

機械加工順序的安排：先基面后其它先粗后精先主后次先面后孔（2）熱處理工序的安排：預(yù)先熱處理：調(diào)整硬度以利切削加工；時效處理：消除應(yīng)力對加工精度的影響；最終熱處理：使零件的性能達(dá)到要求。（3）

輔助工序的安排：包括檢驗、去毛刺、清洗、涂防銹漆等。工序集中工序分散減少工件安裝次數(shù)采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和專用工藝裝備減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，減少設(shè)備數(shù)量采用比較簡單的機床和工藝裝備生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換設(shè)備數(shù)量和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長工序集中和工序分散的特點：2022/12/141304.加工順序的安排（1）

機械加2022/12/16131五、典型零件工藝過程一、軸的機械加工工藝的制定材料：45淬火硬度：HRC40~502022/12/14131五、典型零件工藝過程一、軸的機械加2022/12/161321.零件各主要部分的技術(shù)要求1）在的軸段上裝滑動齒輪，并開有鍵槽；2）和的兩段為軸頸，支承于箱體的軸承孔中；3）表面粗糙度值Ra均為0.8μm；4）工件材料為45鋼，淬火硬度為40~45。2.工藝分析該零件各的配合表面本身均有一定的精度（相當(dāng)于IT7）和粗糙度要求。2022/12/141321.零件各主要部分的技術(shù)要求1）2022/12/16133根據(jù)對各表面的具體要求，可采用如下的加工方案：粗車——半精車——熱處理——粗磨——精磨軸上的鍵槽可在立銑床上銑出。3.基準(zhǔn)的選擇為了保證各配合表面的位置精度，選擇軸線（軸兩端的中心孔）為粗、精基準(zhǔn)（基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則）。4.工藝過程2022/12/14133根據(jù)對各表面的具體要求，可采用如下2022/12/16134工序號工序名稱加工內(nèi)容設(shè)備1車①車端面；②打中心孔；③調(diào)頭，車另一斷面；④打中心孔。車床2車①車外圓；②車外圓；③切槽；④倒角；⑤車外圓；⑥車外圓；⑦切槽；⑧倒角。車床3銑①銑鍵槽銑床4打毛刺5熱淬火回火HRC40~456鉗修研中心孔7磨①磨外圓；②磨外圓；③調(diào)頭磨外圓；磨床8檢按圖紙要求檢驗單件、小批量生產(chǎn)：2022/12/14134工序號工序名稱加工內(nèi)容設(shè)備1車①車2022/12/16135二、圓柱齒輪的機械加工工藝過程的制定2022/12/14135二、圓柱齒輪的機械加工工藝過程的2022/12/161362022/12/141362022/12/16137主要內(nèi)容1結(jié)構(gòu)工藝性的基本概念2切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求

3裝配結(jié)構(gòu)工藝性本章重難點

在設(shè)計零件結(jié)構(gòu)時，不僅要考慮滿足使用要求，還應(yīng)當(dāng)考慮是否能夠制造和便于制造，也就是要考慮零件結(jié)構(gòu)的工藝性。第23章零件的結(jié)構(gòu)工藝性2022/12/14137主要內(nèi)容1結(jié)構(gòu)工藝性的基本概念2022/12/16138§1

零件結(jié)構(gòu)工藝性基本概念

零件結(jié)構(gòu)工藝性是指這種結(jié)構(gòu)的零件被加工制造的難易程度。是評價零件結(jié)構(gòu)有劣的重要技術(shù)指標(biāo)。

工藝性與零件的生產(chǎn)批量及具體生產(chǎn)條件相關(guān)。1.零件的加工精度、表面粗糙度值選擇應(yīng)合理；2.加工表面的幾何形狀應(yīng)盡可能簡單；3.便于安裝、定位準(zhǔn)確、夾緊可靠；4.便于加工、易于測量；5.提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。注意：2022/12/14138§1零件結(jié)構(gòu)工藝性基本概念2022/12/16139§2切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求1．增設(shè)工藝凸臺數(shù)控銑床床身的結(jié)構(gòu)一、便于裝夾2022/12/14139§2切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的2022/12/161402．設(shè)凸緣或裝夾孔畫線大平板的結(jié)構(gòu)圖2022/12/141402．設(shè)凸緣或裝夾孔畫線大平板的結(jié)2022/12/16141二、便于加工1．刀具不應(yīng)與工件干涉不合理合理刀具不應(yīng)與工件干涉2022/12/14141二、便于加工1．刀具不應(yīng)與工件干2022/12/161422．便于進(jìn)刀和退刀(要有退刀槽或越程槽）從上倒下依次為：車螺紋退刀槽、銑齒或滾齒退刀槽、插齒空刀槽、插鍵槽、磨孔越程槽（a）結(jié)構(gòu)不合理（b）結(jié)構(gòu)合理2022/12/