④表面质量: 表面粗糙度,表层加工硬化和表层物理力学性能要求等孔的加工方法:1可磨淬硬孔;2不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量,还可以提高孔轴线;

　　蛋煮豪顿表面质量:表面粗糙度,表层加工硬化和表层物理力学性能要求等.孔的加工方法:不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量,还可以提高孔轴线.一、本章的教学目的与要求本章以常见表面的加工为主线，介绍了各种传统切削加工方法的工艺特点、应用及零件加工的工艺规程制定。本章内容实践性、直观性很强，是学生在完成工程训练实践环节基础上的理论提升。本章内容是全书的重点，也是“教学基本要求”要求学生应掌握的基本内容。授课采用多媒体教学，学生学习要理论联系实际，多作练习，以取得良好的教学效果。学习本章内容时，可参阅一些其它参考文献，如邓文英主编的《金属工艺学（第四版）》、傅水根主编的《机械制造工艺基础》及相关机械制造方面的教材和期刊。二、授课主要内容回转面的加工主要学习外圆面的加工和孔的加工特形表面的加工主要学习成型面的加工、螺纹的加工、齿形的加工（包括概述、齿轮齿形的加工方法、铣齿、插齿和滚齿、齿形的精加工、圆柱齿轮齿形加工方法的选择）零件的切削结构工艺形主要学习合理确定零件的技术要求、遵循零件结构设计的标准化、合理标注尺寸、零件结构要便于加工零件机械加工工艺规程的制定主要学习机械加工工艺规程的内容及作用、制定工艺规程的原则、原始资料、制定工艺规程的步骤、工艺文件的编制三、重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）重点是传统切削加工方法及工艺特点、加工工艺范围。四、主要外语词汇车削：turning磨削：grinding钻孔：drilling镗孔：boring磨孔：holegrinding铣削：milling拉削：broaching车螺纹：thradturning齿轮：gears五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等）多媒体教学+实物+作业练习六、复习思考题1．加工要求精度高、表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴外圆时，应选用那种加工方法？为什么？2．外圆粗车、半精车和精车的作用、加工质量和技术措施有何不同？3．外圆磨削前为什么只进行粗车和半精车，而不需要精车？4．磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度？5．无心磨的导轮轴线为什么要与工作砂轮轴线斜交α角？导轮周面的母线为什么是双曲线？工件的纵向进给速度如何调整？6．研磨与超精加工的加工原理、工艺特点和应用场合由哪些不同？7．试确定下列零件外圆面的加工方案：1）紫铜小轴，φ20h7，Ra0.8μm；2）458．加工相同材料、尺寸、精度和表面粗糙度的外圆面和孔，哪一个更困难些？为什么？9．在车床上钻孔和在钻床上钻孔产生的“引偏”，对所加工的孔有何不同影响？在随后的精加工中，哪一种比较容易纠正？为什么？10．扩孔、铰孔为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度？11．镗床镗孔与车床镗孔有何不同？各适合于什么场合？12．拉孔为什么无需精确的预加工？拉削能否保持孔与外圆的同轴度要求？13．内圆磨削的精度和生产率为什么低于外圆磨削，表面粗糙度Ra值为什么也略大于外圆磨削？14．珩磨时，珩磨头与机床主轴为何要作浮动联接？珩磨能否提高孔与其它表面之间的位置精度？15．下列零件上的孔，用何种加工方案比较合理：1）单件小批生产中，铸铁齿轮上的孔，φ20H7，Ra1.6μ2）大批量生产中，铸铁齿轮上的孔，φ50H7，Ra0.8μ3）变速箱体（铸铁）上传动轴的轴承孔，φ62J7，Ra0.8μ4）高速钢三面刃铣刀上的孔，φ27H6，Ra0.2μ16．牛头刨床和龙门刨床的应用有何区别？工件常用的装夹方法分别有哪17．为什么刨削、铣削只能得到中等精度和表面粗糙度？18．插削适合于加工什么表面？19．用周铣法铣平面，从理论上分析，顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中，目前多采用那种铣削方式？为什么？20．试述下列零件上平面的加工方案：1）单件小批生产中，机座（铸铁）的底面：500mm300mm，Ra3.2μ3）大批量生产中，发动机连杆（45调质钢，217255HBS）侧面：25mm10mm，Ra3.2μ21．为什么车螺纹时必须用丝杠走刀？22．为什么标准件厂生产螺纹一般都用滚压法？23．旋风铣螺纹适合于何种零件？24．下列零件上的螺纹，应采用哪种方法加工？为什么？1）10000件标准六角螺母，M10-7H。2）100000题图2-13）30件传动轴轴端的紧固螺纹，M201-6h。4）500根车床丝杠螺纹的粗加工，螺纹为T326。25．成形面的加工，一般有那几种方式？各有何特点？26．试述成形法和展成法的齿形加工原理有何不同？27．为什么插齿和滚齿的加工精度和生产率比铣齿高？滚齿和插齿的加工质量有什么差别？28．哪种磨齿方法生产率高？哪一种的加工质量好？为什么？29．试分析如题图2-1所示零件的结构工艺性的好坏，并加以改进。30．机械加工工艺规程的内容和作用是什么？其制定步骤是什么？31．零件的工艺分析有哪几方面内容？32．划分加工阶段有什么好处？七、参考教材（资料）孙大涌主编.先进制造技术.北京：机械工业出版社，2000李伟光主编.现代制造技术.北京：机械工业出版社，2001机械工程手册编辑委员会.机械工程手册：机械制造工艺及设备卷(二)邓文英主编.金属工艺学第4版.北京：高等教育出版社，2000吴桓文主编.工程材料及机械制造基础()机械加工工艺基础.北京：高等教育出版社，1990卢秉恒主编.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，1999机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2001傅水根主编.机械制造工艺基础(金属工艺学冷加工部分).北京：清华大学出版社，1998现代工程材料成形与制造工艺基础(下册).北京：机械工业出版社，200110现代汽车制造技术之机械加工：世界汽车技术发展跟踪研究(一).汽车工艺与材料，2002，(4)11新型陶瓷刀具在机械工程中的应用.机械工程学报，2002，38(2)第二章零件表面的常规加工方法任何复杂的零件都是由简单的几何表面（如外圆面、孔、平面、成形表面等）组成，而某一种表面又可以采用多种方法加工，但可以根据零件具体表面的加工要求、零件的结构特点及材料的性质等因素来选用相应的加工方法。选择的基本原则是在保证加工质量的前提下，使生产成本较低。表面加工方法选择1.首先选定它的最终加工方法，然后再逐一选定各前道工序的加工方法。加工方法与本厂条件相适应。第一节金属切削机床的基本知识一、机床的分类及型号机床的型号编制机床的型号是机床产品的代号，用以表明机床的类型，通用和结构特性，主要技术参数等。GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定，我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。1.通用机床的型号编制“”符号者，为大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有之。（1）机床的类别代号工机床工机床床床床床机床高精度G精密加工中心(自动换刀)例如，CA6140型普通车床型号中的“A”，可理解为：CA6140型普通车床在结构上区别于C6140型普通车床。 （4）机床的组别,系别代号 在同一类机床中，凡主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组。凡在同一组机床中，若其主参数相同、主要结构及布局型式相同的机床，即为 同一系。 （5）机床的主参数,设计顺序号和第二参数 机床主参数:代表机床规格的大小,在机床型号中,用数字给出主参数的折算数值(1/10或1/150) 第二参数:一般是主轴数,最大跨距,最大工作长度,工作台工作面长度等,它也用折算值表示. （6）机床的重大改进顺序号 当机床性能和结构布局有重大改进时,在原机床型号尾部,加重大改进顺序号A,B,C....等. （7）其他特性代号 用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示。主要用以反映各类机床的特性，如对数控机床，可反映不同的数控系统；对于一般机床可反映同一 型号机床的变型等 （8）企业代号 生产单位为机床厂时,由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号,或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。 第二节 回转面的加工 具有回转面的零件：轴类、套筒类、盘类零件 回转面：内、外柱形表面和锥面。 一、外圆面的加工 外圆面的技术要求： 尺寸精度：外圆面直径和长度的尺寸精度； 形状精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等， 位置精度：平行度、垂直度、同轴度、径向圆跳动等；表面质量：主要是指表面粗糙度，也包括有些零件要求的表面层硬度、残余应 力大小、方向和金相组织等。 1.外圆面的车削（turning） 工件旋转为主运动，刀具直线.应用：加工各种回转表面（内外圆柱面、圆锥面及成形回转表面）和回转体的 端面，有些车床可以加工螺纹面。 2.分类：车床种类繁多，按其用途和结构的不同，主要分为：卧式车床及落地 车床，立式车床，转塔车床，仪表车床，单轴自动和半自动车床，多轴自动和半 自动车床，彷形车床及多刀车床，专门化车床。 CA6140型卧式车床： 适用于加工各种轴类，套筒类和盘类零件上的回转表面，如：内圆柱面，圆锥 面，环槽及成形回转表面；端面及各种常用螺纹；还可以进行钻孔，扩孔，铰 1主轴箱2刀架 7变速箱8进给箱 立式车床（分单柱式和双柱式）: 一般用于加工直径大，长度短且质量较大的工件。 立式的工作台的台面是水平面，主轴的轴心线垂直于台面，工件的矫正， 装夹比较方便，工件和工作台的重量均匀地作用在工作台下面的圆导轨上。 1－底座；2－工作台；3－侧刀架；4－立柱；5－垂直刀架；6－横梁；7－顶梁 转塔车床 除了有前刀架外，还有一个转塔刀架。转塔刀架由六个装刀位置，可以沿床身导 轨做纵向进给，每一个刀位加工完毕后，转塔刀架快速返回，转动60度。更换到 下一个刀位进行加工。 高速精密车床 普及型数控车床 2）车刀 车刀按结构可分为： 整体车刀 焊接车刀 机夹车刀 可转位车刀 成形车刀：用在各类车床上加工内，外回转体成形表面，其刀形根据工件 轮廓设计。该种车刀有平体，棱体，圆体三种型式。 3）车削 为了提高生产率及保证加工质量，外圆面的车削分为粗车、半精车、精车和精 目的：从毛坯上切去大部分余量，为精车作准备。特点：采用较大的背吃 刀量ap、较大的进 给量以及中等或较低的切削 速度vc，以达到高的生产率。 粗车后的尺寸公差等级一般为IT13～IT11，表面粗糙度Ra值为50～12.5μ 目的：提高精度和减小表面粗糙度，可作为中等精度外圆的终加工，亦可作为精加工外圆的预加工。 目的：保证工件所要求的精度和表面粗糙度，作为较高精度外圆面的终加工，也可作为光整加工的预加工。 精车一般采用小的背吃刀量（ap0.15mm）和进给量(f0.1mm/r)，可以采用 高的或低的切削速度，以避免积屑瘤的形成。 精车的尺寸公差等级一般为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μ 精细车：一般用于技术要求高的、韧性大的有色金属零件的加工。 精细车所用机床应有很高的精度和刚度，多使用仔细刃磨过的金刚石刀具。 车削时采用小的背吃刀量（ap0.03mm～0.05mm）、小的进给量（f 0.02mm/r～0.2mm/r）和高的切削速度（vc

　　2.6m/s）。精细车的尺寸公差等级可达IT6～IT5，表面粗糙度Ra值为0.4～0.1μ 4)车削的工艺特点（1）易于保证相互位置精度 对于轴、套筒、盘类等零件，可以在一次安装中 加工出不同直径的外圆面、孔及端面，即可保证同轴度以及端面与轴线）刀具简单 车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较方便。 （3）应用范围广 车削除了经常用于车外圆、端面、孔、切槽和切断等加工外， 还用来车螺纹、锥面和成形表面。加工的材料范围较广，可车削黑色金属、有色 金属和某些非金属材料，特别是适合于有色金属零件的精加工。 2.外圆面的磨削 外圆面磨削(grinding)既可在外圆磨床上进行，也可在无心磨床上进行。 外圆磨床 主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯轴的轴肩和端面,可获得IT6-IT7及精度Ra在1.25--0.08μ m之间. 主参数:最大磨削直径 3内圆磨头4砂轮架 7转台8横向进给手轮 （1）.外圆磨床上磨削轴类工件常用顶尖安装，其方法与车削基本相同，但磨床所用顶尖都不随工件一 起转动； 盘套类工件则用心轴和顶尖安装 砂轮高速旋转为主运动，工件旋转并和磨床工作台一起往复直线运动分别为圆周进给运动和纵向进给运动，工件每转一周的纵向进给量为砂轮宽度的三分之二， 致使磨痕互相重叠。每当工件一次往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给（背 散热条件较好；加工精度和表面质量较高； 具有较大的适应性，可以用一个砂轮加工不同长度的工件； 生产率较低。 广泛适用于单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。 又称切入法，工件不作纵向移动，而由砂轮以慢速作连续的横向进给，直至磨去全部磨削余量。 生产率高， 散热条件差， 工件容易产生热变形和烧伤现象，且因背向力Fp大，工件易产生弯曲变形。 无纵向进给运动，磨痕明显，工件表面粗糙度Ra值较纵磨法大。 一般用于大批大量生产中磨削刚性较好、长度较短的外圆以及两端都有台阶的轴 （3）混合磨法先用横磨法将工件表面分段进行粗磨，相邻两段间有5～10mm的搭接，工件上 留有0.01～0.03mm的余量，然后用纵磨法进行精磨。 此法综合了横磨法和纵磨法的优点。 磨削时用较小的纵向进给量（一般取1～2mm/r），把全部余量（一般为0.2mm～0.6mm）在一次走刀中全部磨去。 磨削用的砂轮前端修磨成锥形或阶梯形，砂轮的最大外圆面起精磨和修光作用， 锥形或其余阶梯面起粗磨或半精磨作用。 深磨法的生产率约比纵磨法高一倍，但修整砂轮较复杂，只适用于大批量生产并 允许砂轮越出加工面两端较大距离的工件。 2）无心外圆磨床上磨削 磨削时工件放在两个砂轮之间，下方用托板托住，不用顶尖支持，所以称为无心 两个砂轮中，较小的一个是用橡胶结合剂做的，磨粒较粗，以0.16m/s～0.5m/s速度回转，此为导轮；另一个是用来磨削工件的砂轮，以30m/s～40m/s速度回 转，称为磨削轮。 导轮轴线），以使导轮与工件接触点 的线速度v导分解为两个速度，一个是沿工件圆周切线方向的v工，另一个是沿工 件轴线方向的v通，因此，工件一方面旋转作圆周进给，另一方面作轴向进给运 动。工件从两个砂轮间通过后，即完成外圆磨削。 为了使工件与导轮保持线接触，应当将导轮母线—导轮 优点：生产率高，工件尺寸稳定，不需用夹具，操作技术要求不高； 缺点：工件圆周面上不允许有键槽或小平面，对于套筒类零件不能保证内、外圆 的同轴度要求，机床的调整较费时。 适用于成批、大量生产光滑的销、轴类零件 3）磨削加工特点 （1）能获得很高的加工精度和低的表面粗糙度 磨粒上锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以小到数微米；残留面积的高度小，有利于形成光洁的表面； 磨床有较高的精度和刚度，并有实现微量进给机构，可以实现微量切削；（2）砂轮有自锐作用 实际生产中，有时就利用这一原理进行强力磨削，以提高磨削加工的生产率。（3）磨削温度高 磨削时的切削速度为一般切削加工的10～20倍，磨粒多为负前角切削，挤压和摩擦较严重，磨削时滑擦、刻划和切削三个阶段所消耗的能量绝大部分转 化为热量。 砂轮本身的传热性很差，大量的磨削热在短时间内传散不出去，在磨削区形成瞬时高温，有时高达800～1000 向磨削区加注大量的切削液起冷却、润滑作用，不仅可降低磨削温度，还可以冲掉细碎的切屑和碎裂及脱落的磨粒，避免堵塞砂轮空隙，提高砂轮的寿 磨削外圆时，总磨削力分解为磨削力Fc、进给力Ff和背向力Fp3个相互垂直的 分力。 磨削力Fc决定磨削时消耗功率的大小，在一般切削加工中，切削力Fc比背向力Fp大得多；而在磨削时，背向磨削力Fp大于磨削力Fc（一般2～4倍）。 背向力Fp不消耗功率，但它会使工件产生水平方向的弯曲变形，直接影响工件的加工精度。例如纵磨细长轴的外圆时，由于工件的弯曲而产生腰鼓形。 （三）外圆面的光整加工 1．研磨(lapping) 把研磨剂放在研具与工件之间，在一定压力作用下研具与工件作复杂的相对运 动，通过研磨剂的微量切削及化学作用，去除工件表面的微小余量，以提高尺寸 精度、形状精度和降低表面粗糙度。 研磨方法：手工研磨和机械研磨 工件安装在车床两顶尖间作低速旋转（20～30m/min），研具（手握）在一定压 力下沿工件轴向作往复直线运动, 直至研磨合格为止。 生产率低，只适用于单件小批量生产。 研磨剂：液态研磨剂和研磨膏 磨料：机械切削，常用的有刚玉、碳化硅、氧化硅、氧化铬、氧化铁等，粒度为 1～10μ 研磨液：冷却、润滑、使磨粒均布在研具表面，常用油类磨削液。辅助填料：由硬脂酸、石蜡、工业用猪油、蜂蜡按一定比例混合成的混合脂，起 吸附磨料、防止磨料沉淀和润滑作用，还通过化学作用使工件表面形成一层极薄 的氧化膜，氧化膜很容易磨掉而不损伤基体，研磨过程中氧化膜不断地形成、磨 掉，从而加快研磨过程。 研磨余量一般不超过0.01～0.03mm，研磨前的工件应进行精车或精磨。 研磨可以获得IT5 或更高的尺寸公差等级，表面粗糙度Ra 值为0.1～0.008μ 研磨可加工外圆面、孔、平面等。2．超级光磨（超精加工）(superfinishing) 加工时，工件旋转（0.16～0.25m/s），细粒度的油石以恒定的较低的压力（5～