數(shù)控加工工藝聊城工業(yè)學(xué)校第一頁，共九十八頁。深呼吸————平靜而堅(jiān)強(qiáng)第二頁，共九十八頁。第一章工藝基礎(chǔ)第三頁，共九十八頁。第一節(jié)數(shù)控加工概述數(shù)控加工的應(yīng)用范圍數(shù)控加工的特點(diǎn)第四頁，共九十八頁。數(shù)控加工的選擇原則先選擇普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容重點(diǎn)選擇普通機(jī)床難以加工質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容選擇普通機(jī)床加工效率低，工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容第五頁，共九十八頁。最適合數(shù)控加工的內(nèi)容形狀復(fù)雜，加工精度要求高，普通機(jī)床無法加工或雖能加工但質(zhì)量難以保證的零件。用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件。具有難測量，難控制進(jìn)給，難控制尺寸的不開敞內(nèi)腔的殼體或盒形零件必須在一次裝夾中合并完成多道工序的零件第六頁，共九十八頁。數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)數(shù)控加工工藝的內(nèi)容十分具體數(shù)控加工的工藝處理相當(dāng)嚴(yán)密第七頁，共九十八頁。第二節(jié)幾個(gè)重要的基本概念第八頁，共九十八頁。生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程：原材料變成成品的全過程。原材料運(yùn)輸倉庫保管生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備毛坯制造機(jī)械加工（含熱處理）裝配檢驗(yàn)噴涂包裝工藝過程是生產(chǎn)過程的主體。指改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品和半成品的過程。第九頁，共九十八頁。工序：工人在一個(gè)工作地點(diǎn)連續(xù)完成的工藝過程。工步：在加工表面和加工工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序過程。進(jìn)給：一個(gè)工步內(nèi)，如果被加工表面的需切除余量過大，需幾次才能切削完成。則每次切削叫一次進(jìn)給。安裝：工件經(jīng)一次裝夾后完成的那一部分工序。工位：工件經(jīng)一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對固定部分所占有的每一個(gè)位置。和工序有關(guān)的幾個(gè)概念第十頁，共九十八頁。關(guān)系分析：工序由一個(gè)或幾個(gè)工步組成，工步又由一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)給組成。工序由一個(gè)或幾個(gè)安裝組成，安裝又由一個(gè)或幾個(gè)工位組成。這就像我們班級（地點(diǎn)固定）是由一個(gè)或幾個(gè)小組（勞動(dòng)時(shí)每個(gè)小組負(fù)責(zé)一項(xiàng)工作，就像每個(gè)工步加工一個(gè)表面一樣）組成，而每一個(gè)小組又是由一個(gè)個(gè)同學(xué)組成一樣。

第十一頁，共九十八頁。階梯軸零件第十二頁，共九十八頁。小批量工藝過程第十三頁，共九十八頁。大批量工藝過程第十四頁，共九十八頁。階梯軸外圓加工的工步和進(jìn)給第十五頁，共九十八頁。生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類型也叫年產(chǎn)量。是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃指生產(chǎn)單位生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。第十六頁，共九十八頁。第三節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂工藝規(guī)程：規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。內(nèi)容如下：零件加工的工藝路線；（思路）各工序的具體加工內(nèi)容；（步驟）各工序所用的機(jī)床及工藝設(shè)備；切削用量及工時(shí)定額。第十七頁，共九十八頁。制訂工藝規(guī)程所需原始資料產(chǎn)品的裝配圖和零件圖產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料有關(guān)的工藝資料毛坯的生產(chǎn)條件和協(xié)作關(guān)系工藝裝備和專用設(shè)備的制造能力加工設(shè)備和工藝設(shè)備的規(guī)格及性能工人的技術(shù)水平各種工藝資料和標(biāo)準(zhǔn)第十八頁，共九十八頁。制訂工藝規(guī)程的步驟及方法零件的工藝分析（P7—P8）毛坯的確定（P8）工藝路線設(shè)計(jì)（P8—P14）工序設(shè)計(jì)（P14—P17）填寫工藝文件（P17—P18）本章的核心內(nèi)容全書的基本思想第十九頁，共九十八頁。精彩內(nèi)容繼續(xù)·······第二十頁，共九十八頁。零件的工藝分析產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析熟悉整臺(tái)產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，了解文件在品中的作用、位置和裝配關(guān)系零件技術(shù)要求分析分析各項(xiàng)技術(shù)要求（尺寸精度、形位精度，表面粗糙度、熱處理）對產(chǎn)品裝配質(zhì)量和使用性能的影響，分清主次零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)便于加工，節(jié)省工時(shí)，節(jié)省材料。總體思路是在滿足使用要求的前提下，盡量節(jié)約成本，降低費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)性能。多快好省第二十一頁，共九十八頁。包括確定毛坯的種類（當(dāng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)零件并選好材料時(shí)，就大致確定了毛坯的種類。常見的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等）和制造方法（越先進(jìn)，毛坯精度越高，勞動(dòng)量、材耗越少，但先進(jìn)的設(shè)備成本昂貴）兩個(gè)方面。1、零件的材料及力學(xué)性能（材料決定了毛坯種類，力學(xué)性能的要求也對其有影響。如力學(xué)性能要求高時(shí)用鍛件毛坯）2、生產(chǎn)類型（大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用先進(jìn)的制坯方法，如金屬模機(jī)器造型，模鍛等，以及先進(jìn)工藝等。單件小批量生產(chǎn)則用木模手工造型或自由鍛等。）3、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸（如鋼質(zhì)階梯軸，各臺(tái)階直徑差別大時(shí)宜用鍛件；差別不大時(shí)可用型材。成批生產(chǎn)時(shí)，中小型零件可選用鍛模，大尺寸的鋼軸一般用自由鍛。）毛坯的確定第二十二頁，共九十八頁。工藝路線設(shè)計(jì)選擇各加工表面的加工方法劃分加工階段劃分工序安排工序的先后順序第二十三頁，共九十八頁。加工方法的選擇由表面的形狀、加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型來確定加工方法和加工方案。第二十四頁，共九十八頁。外圓表面的加工方法主要是車、磨。表面粗糙度要求較小時(shí)。還要光整加工。車削加工適用于硬金屬以外的材料。磨削加工適用于硬材料，不適用有色金屬。精細(xì)車（金剛車）適用于要求高的有色金屬精加工。光整加工前要先精磨。滾壓或拋光用于表面質(zhì)量要求高而尺寸精度不高的外圓。第二十五頁，共九十八頁。外圓表面的加工方法第二十六頁，共九十八頁。內(nèi)孔表面的加工方法根據(jù)被加工孔的加工要求、尺寸、生產(chǎn)綱領(lǐng)、具體的生產(chǎn)條件及毛坯上有無預(yù)留孔等來確定。IT9級孔

D<10鉆鉸D<30

鉆擴(kuò)D>30鉆鏜IT8級孔D<20

鉆鉸D>20鉆擴(kuò)鉸IT7級孔D<12

鉆粗鉸精鉸12<D<60鉆擴(kuò)粗精鉸或鉆擴(kuò)磨（有預(yù)留孔可粗鏜半精鏜精鏜或粗鏜半精鏜磨）IT6級孔最終工序可用手鉸精細(xì)鏜研磨珩磨。第二十七頁，共九十八頁。內(nèi)孔加工備注：鉸鏜不適用于淬火鋼。硬材料應(yīng)用磨削加工。有色金屬鉸孔表面粗糙，應(yīng)用精細(xì)鏜代替。鏜孔車孔用來加工大孔。拉孔適用于未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬的大批量生產(chǎn)。磨孔適用于有色金屬外的淬火鋼，未淬火鋼和鑄鐵等。第二十八頁，共九十八頁。內(nèi)孔表面的加工方法第二十九頁，共九十八頁。平面加工方案主要加工方法有銑刨車（加工軸端面，保證其與軸線的同軸度）磨拉。精度要求特別高的平面要研磨刮削。單件小批生產(chǎn)中配合表面要求高但不淬硬最終方案用刮研。大批量時(shí)用寬刀細(xì)刨。磨拉基本上和上面孔加工類似。研磨適用于高精度表面光滑的小型零件的精密表面，如量規(guī)等精密量具的表面。第三十頁，共九十八頁。平面的加工方法第三十一頁，共九十八頁。平面輪廓加工常用方法有數(shù)銑（適用于非淬火鋼材料，曲率半徑不宜太?。?，線切割（適用于一切材料）和磨削（適用于非有色金屬材料）。第三十二頁，共九十八頁。平面輪廓類零件第三十三頁，共九十八頁。平面輪廓類零件第三十四頁，共九十八頁。立體曲面輪廓加工主要方法是數(shù)銑（用球頭銑刀，行切法，精度和表面粗糙度要求高時(shí)用模具銑刀，多軸聯(lián)動(dòng)）第三十五頁，共九十八頁。曲面的行切法加工第三十六頁，共九十八頁。加工階段的劃分粗加工階段切除余量，提高生產(chǎn)率。半精加工階段使主要表面達(dá)到一定精度，留有一定的精加工余量，為精加工做準(zhǔn)備。并完成一些次要表面的加工。精加工階段保證各主要表面達(dá)到尺寸和表面要求，全面保證加工質(zhì)量。光整加工階段用于表面和尺寸要求很高的表面（IT6,Ra0.2mm以上）。第三十七頁，共九十八頁。劃分加工階段的目的保證加工質(zhì)量

粗加工的誤差可以用（半）精加工來糾正。合理使用設(shè)備

粗加工用功率大效率高清度低的來完成，精加工用高精度機(jī)床完成。便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷

粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修補(bǔ)或報(bào)廢可以減少工作損失。便于安排熱處理工序

粗加工后去應(yīng)力熱處理，精加工前最終熱處理。第三十八頁，共九十八頁。加工工序的安排設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，要合理地安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序，并處理好其銜接問題。這些都直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。第三十九頁，共九十八頁。切削加工工序的安排基面先行原則基準(zhǔn)面越精確，裝夾誤差就越小。任何零件的加工，總是先對定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗、半精，甚至精加工。例：軸總是先加工兩中心孔。箱體總是先加工定位平面。先粗后精原則這樣才能逐步提高各表面精度并減少表面粗糙度。先主后次原則

零件的工作面和裝配面精度要求最高，為主要平面，應(yīng)先加工。自由表面、鍵槽、螺孔等表面精度要求低，為次要表面，可穿插進(jìn)行，一般在主要表面精加工前完成。先面后孔原則箱體類零件先加工平面，后加工其上的孔。第四十頁，共九十八頁。熱處理工序的安排預(yù)備熱處理

安排在粗加工前后，目的是改善材料的切削性能，消除毛坯內(nèi)應(yīng)力，改善組織。主要有正火，退火，調(diào)質(zhì)等。消除殘余應(yīng)力熱處理主要有人工時(shí)效、退火等。一般要安排兩次，精密零件應(yīng)安排多次。最終熱處理目的是提高零件的力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度和耐磨性等）。常安排在精加工前，以便精加工能糾正熱處理變形。常用的有表面淬火，滲碳，滲氮等。第四十一頁，共九十八頁。輔助工序安排最重要的是檢驗(yàn)。它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。主要安排在：

粗加工全部結(jié)束后，精加工之前。

重要工序前后工件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)向另一個(gè)車間之后全部加工結(jié)束之后另外還有清洗、去毛刺、去磁、防銹、平衡等。第四十二頁，共九十八頁。主要注意數(shù)控工序與非數(shù)控工序間的銜接問題。如對毛坯熱處理的要求，定位基準(zhǔn)的精度以及加工余量的選擇等等工序間的銜接第四十三頁，共九十八頁。工序設(shè)計(jì)普通機(jī)床工序設(shè)計(jì)時(shí)，由操作者在加工過程中自行處理細(xì)節(jié)問題。數(shù)控機(jī)床工序設(shè)計(jì)時(shí)，由于其高度自動(dòng)化，自適應(yīng)性差，要充分考慮到加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，工序設(shè)計(jì)必須十分嚴(yán)密。第四十四頁，共九十八頁。工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)（內(nèi)容）為每一道工序選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具。確定定位夾緊方案、刀具的進(jìn)給路線、加工余量、工序尺寸及其公差、切削用量等。第四十五頁，共九十八頁。機(jī)床的選擇機(jī)床的類型應(yīng)與工序的劃分原則相適應(yīng)。①若工序按集中原則劃分的，單件小批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇通用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床；大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床。②若工序按分散原則劃分的，則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床。機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。即小工件選小規(guī)格的機(jī)床加工，大工件選大規(guī)格的機(jī)床加工。機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工選精度低的機(jī)床，精加工選精度高的機(jī)床。第四十六頁，共九十八頁。數(shù)控機(jī)床上定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一。這樣可以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量。盡量減少裝夾次數(shù)。以減少裝夾誤差，提高各加工表面的相對位置精度，提高加工效益。避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案。以免占機(jī)時(shí)間多，影響加工效率。第四十七頁，共九十八頁。夾具的選擇單件小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用組合夾具、通用夾具或可調(diào)夾具，以節(jié)省費(fèi)用并縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。成批生產(chǎn)時(shí)，可選用專用夾具（并應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單）。裝卸工件要方便可靠。大批量生產(chǎn)時(shí)可采用液動(dòng)、氣動(dòng)或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。夾具在數(shù)控機(jī)床上安裝應(yīng)準(zhǔn)確并能協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。第四十八頁，共九十八頁。刀具的選擇應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用生產(chǎn)率高的復(fù)合刀具或?qū)Ｓ玫毒?。并?yīng)結(jié)合實(shí)際情況考慮選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等等。數(shù)控加工刀具性能應(yīng)高于普通機(jī)床加工刀具：切削性能好

粗加工時(shí)應(yīng)具有高速切削或強(qiáng)力切削性能；同批刀具性能和壽命要穩(wěn)定。精度高

要適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀功能。耐用度高

以盡量減少換刀磨刀對刀的次數(shù)。斷屑及排屑性能好第四十九頁，共九十八頁。量具的選擇單件小批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用通用量具。如游標(biāo)卡尺、百分表等。大批大量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用檢具與量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。第五十頁，共九十八頁。進(jìn)給路線和工步順序進(jìn)給路線是指刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。普通機(jī)床加工時(shí)由操作者直接控制，無須進(jìn)行工序設(shè)計(jì)；數(shù)控機(jī)床加工時(shí)由數(shù)控系統(tǒng)控制，必須在工序設(shè)計(jì)時(shí)擬定好，并繪制進(jìn)給路線圖，以便寫入程序。工步順序是指同一道工序中各個(gè)表面加工的先后次序。它對工件的加工質(zhì)量、加工效率和數(shù)控加工中的進(jìn)給路線有直接影響，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工序的加工要求等合理安排。第五十一頁，共九十八頁。進(jìn)給路線的確定和工步順序的安排使工作表面獲得所要求的加工精度和表面質(zhì)量。例如，避免刀具從工件輪廓法線方向切入、切出及在工件輪廓處停刀，以防留下刀痕，先完成對剛性破環(huán)小的工步，后完成對剛性破環(huán)大的工步，以免工件剛性不足影響加工精度等。盡量使進(jìn)給路線最短，減少空進(jìn)給時(shí)間，以提高加工效率。使數(shù)值計(jì)算容易，以減少數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。第五十二頁，共九十八頁。工序加工余量、尺寸及偏差的確定采用最小加工余量原則。余量要充分。余量中應(yīng)包含熱處理引起的變形。大零件應(yīng)取大余量。第五十三頁，共九十八頁。切削用量的確定切削用量應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工精度要求、工件材料及刀具來確定。還應(yīng)考慮：刀具的差異。刀具的種類、材料、廠家等機(jī)床的特性功率和剛性條件數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率數(shù)控機(jī)床占時(shí)多，刀耗低。應(yīng)盡可能采用高的切削用量。第五十四頁，共九十八頁。填寫工藝文件機(jī)械加工工藝過程卡片機(jī)械加工工藝卡片機(jī)械加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工進(jìn)給路線圖第五十五頁，共九十八頁。第四節(jié)加工余量概念：加工余量是指在加工過程中所切去的金屬層厚度。種類：

工序余量：相鄰兩工序的工序尺寸之差。

加工總余量：毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差，即各工序余量之和。Z總=Z1+Z2+Z3+…+Zi+…+ZN第五十六頁，共九十八頁?；竟ば蛴嗔康挠?jì)算單邊余量：同一加工表面相鄰兩工序的尺寸之差。外表面：Zb=a-b內(nèi)表面：Zb=b-a雙邊工序：回轉(zhuǎn)表面（外圓和內(nèi)孔）的加工余量。軸：Z=2Zb=da-db孔：Z=2Zb=db-da第五十七頁，共九十八頁?；竟ば蛴嗔康挠?jì)算圖示第五十八頁，共九十八頁。實(shí)際工序余量的確定（選學(xué)）為了便于加工，工序尺寸的公差按“入體原則”標(biāo)注。軸類：取上偏差為零，即只取單向負(fù)偏差。工序的基本尺寸為最大極限尺寸。孔類：取下偏差為零，即只取單向正偏差。工序的基本尺寸為最小極限尺寸。毛坯尺寸：一般取雙向?qū)ΨQ公差。第五十九頁，共九十八頁。實(shí)際工序余量計(jì)算圖示（選學(xué)）第六十頁，共九十八頁。實(shí)際工序余量計(jì)算公式（選學(xué)）被包容面（軸類零件）：Zmax=Lamax-Lbmin=Z+TbZmin=Lamin-Lbmax=Z-Ta包容面（孔類零件）：Zmax=Lbmax-Lamin=Z+TbZmin=Lbmin-Lamax=Z-Ta（T為公差。L為尺寸。a表示上道工序。b表示本道工序）第六十一頁，共九十八頁。加工余量對零件質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性的影響余量過大會(huì)浪費(fèi)材料及工時(shí)，增加機(jī)床、刀具和能源的消耗。余量過小不能消除上道工序留下的各種誤差、表面缺陷和本道工序的裝夾誤差，容易造成廢品。第六十二頁，共九十八頁。影響加工余量大小的因素上道工序的各種表面缺陷和誤差上道工序表面粗糙度和缺陷層上道工序的尺寸公差Ta上道工序的形位公差ρa(bǔ)本道工序的裝夾誤差第六十三頁，共九十八頁。形位誤差對加工余量的影響第六十四頁，共九十八頁。裝夾誤差對加工余量的影響第六十五頁，共九十八頁。確定加工余量的方法經(jīng)驗(yàn)估算法由操作人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估算，一般偏大些，用于單件小批量生產(chǎn)。查表修正法先從機(jī)械制造手冊中查找，再結(jié)合實(shí)際修正。此法應(yīng)用最為廣泛。分析計(jì)算法根據(jù)計(jì)算公式和實(shí)驗(yàn)資料，對各種因素進(jìn)行綜合分析和計(jì)算。此法經(jīng)濟(jì)合理，但實(shí)驗(yàn)資料要求全面可靠。一般用于軍工、原材料貴重等少數(shù)情況。第六十六頁，共九十八頁。第五節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量第六十七頁，共九十八頁。加工精度指零件加工后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想零件的幾何參數(shù)相符合的程度。它們之間的偏離程度則為加工誤差。尺寸精度幾何形狀精度相互位置精度第六十八頁，共九十八頁。表面質(zhì)量表面層的幾何形狀偏差表面層的物理、力學(xué)性能表面粗糙度表面波紋度冷作硬化殘余應(yīng)力表面層金相組織變化第六十九頁，共九十八頁。表面質(zhì)量對零件使用性能的影響對零件耐磨性的影響對零件疲勞強(qiáng)度的影響對零件配合性質(zhì)的影響表面粗糙度太大，磨損越嚴(yán)重。表面粗糙度太小，潤滑油易被擠出形成干磨擦，磨損加快。表面硬化可提高耐磨性。殘余拉應(yīng)力會(huì)擴(kuò)大表面裂紋，降低零件的疲勞極限，縮短零件的使用壽命。殘余壓應(yīng)力效果相反。第七十頁，共九十八頁。影響加工精度的因素加工過程中，刀具與工件的相對位置就決定了零件加工的尺寸、形狀和位置。加工精度問題涉及到整個(gè)工藝系統(tǒng)（由機(jī)床、夾具、工件和刀具組成的完整的系統(tǒng)）的精度問題。工藝系統(tǒng)的種種誤差，在加工過程中會(huì)在不同的情況下，以不同的方式和程度反映為加工誤差。第七十一頁，共九十八頁。工藝系統(tǒng)的幾何誤差加工方法的原理誤差機(jī)床的幾何誤差調(diào)整誤差刀具和夾具的制造誤差工件的裝夾誤差工藝系統(tǒng)的磨損誤差主軸誤差導(dǎo)軌誤差二者一個(gè)連刀具，一個(gè)連工件。第七十二頁，共九十八頁。主軸誤差對加工精度影響主軸是裝夾刀具或工件的位置基準(zhǔn)，其誤差直接影響加工質(zhì)量。主軸的回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)，其很大程度上決定著工件加工表面的形狀精度。徑向圓跳動(dòng)造成工件的形狀誤差軸向竄動(dòng)造成端面與軸線的垂直度誤差主軸擺動(dòng)造成形狀和尺寸的誤差第七十三頁，共九十八頁。機(jī)床導(dǎo)軌誤差對加工精度的影響第七十四頁，共九十八頁。誤差敏感方向與非敏感方向上頁中，數(shù)車導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的幾何誤差對加工精度的影響程度是不一樣的。影響最大的是導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的誤差，而垂直面內(nèi)的誤差則可忽略不計(jì)。因此，將水平方向稱為數(shù)車導(dǎo)軌的誤差敏感方向，垂直方向?yàn)檎`差非敏感方向。一般來說，原始誤差引起的刀具與工件的位移在加工表面的法線方向就是誤差敏感方向，切向都是非敏感方向。第七十五頁，共九十八頁。工藝系統(tǒng)的受力變形工藝系統(tǒng)在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力以及動(dòng)力等作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞已調(diào)好的刀具與工件之間的正確位置，使工件產(chǎn)生幾何形狀誤差和尺寸誤差第七十六頁，共九十八頁。第七十七頁，共九十八頁。改進(jìn)措施：工藝系統(tǒng)抵抗（彈性）變形的能力越強(qiáng)，加工誤差就越小。提高工藝系統(tǒng)各組成部分的剛度可以提高工藝系統(tǒng)的整體剛度。如：車削細(xì)長軸時(shí)，采用中心架或跟刀架以提高工件剛度；加工薄壁套件時(shí)，為減少夾緊變形，采用開口過渡環(huán)或?qū)Ｓ每ㄗ?。第七十八頁，共九十八頁。工藝系統(tǒng)的熱變形切削過程中，整個(gè)工藝系統(tǒng)由于受到切削熱、摩擦熱及外界輻射熱的影響，常會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變形，導(dǎo)致工件與刀刃之間原先調(diào)整好的相對位置、運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)的準(zhǔn)確性都發(fā)生變化，從而產(chǎn)生加工誤差。這種現(xiàn)象叫做工藝系統(tǒng)的熱變形。第七十九頁，共九十八頁。（1）機(jī)床的熱變形第八十頁，共九十八頁。改進(jìn)措施：通常在機(jī)床大件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用對稱結(jié)構(gòu)或采用主動(dòng)控制方式均衡關(guān)鍵件的溫度，以減少其因受熱而出現(xiàn)的彎曲或扭曲變形。在結(jié)構(gòu)聯(lián)接設(shè)計(jì)上，其布局應(yīng)使關(guān)鍵部件的熱變形方向?qū)庸ぞ扔绊戄^小，對發(fā)熱量較大的部件，應(yīng)采取足夠的冷卻措施或采取隔離熱源的方法。在工藝措施方面，可讓機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間之后，當(dāng)其達(dá)到或接近熱平衡時(shí)，再調(diào)整機(jī)床加工。精密機(jī)床在恒溫室中使用。第八十一頁，共九十八頁。（2）工件的熱變形切削熱的作用使工件發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象。改進(jìn)措施：用切削液冷卻切削區(qū)。選擇合適的刀具或改變切削參數(shù)（刀具角度）。大型或長型工件，夾緊后應(yīng)使其未端自由伸縮。第八十二頁，共九十八頁。工件的內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力就是去除外力后，仍殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。這是由于加工過程中工件內(nèi)部發(fā)生了不均勻的體積變化。具有內(nèi)應(yīng)力的工件組織狀態(tài)不穩(wěn)定，有著通過變形消除內(nèi)應(yīng)力的傾向。（就像民憤由貪官引起來的，削除民憤，必殺貪官一樣。）改進(jìn)措施：盡量簡化工件結(jié)構(gòu)，壁厚盡量均勻，以減少鑄鍛時(shí)的內(nèi)應(yīng)力。毛坯制造后、精加工前時(shí)效處理。粗、精加工分開安排在不同的工序進(jìn)行，使工件有一定的間隔時(shí)間讓內(nèi)應(yīng)力重新分布。第八十三頁，共九十八頁。四、影響表面質(zhì)量的因素及改善措施第八十四頁，共九十八頁。表面粗糙度形成的原因刀具幾何形狀和切削運(yùn)動(dòng)引起的殘留面積。粘結(jié)在刀刃上的積屑瘤劃出的溝痕。工件和刀具之間的振動(dòng)引起的振動(dòng)波紋刀具后刀面磨損造成的刮擦。第八十五頁，共九十八頁。影響表面粗糙度的工藝因素工件材料切削用量刀具幾何參數(shù)切削液韌性大的材料加工后粗糙度大；韌性小的材料加工后易獲得較小的粗糙度。同種材料，晶粒組織越大，加工表面的粗糙度就越大。改進(jìn)措施：切削前進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火，以細(xì)化晶粒并適當(dāng)提高硬度。減少進(jìn)量給量，可以降低殘留面積的高度，從而降低粗糙度。盡量避開中等切削速度可以有效地避免產(chǎn)生積屑瘤，從而提高表面質(zhì)量。減少主副偏角，增大刀尖弧度，增大前后角都有助于減少刀面與工件的摩擦，減少切削變形，從而減少表面粗糙度。其冷卻和潤滑作用可以降低切削溫度，減少塑性變形，抑制積屑瘤的產(chǎn)生，從而大大減少表面粗糙度。第八十六頁，共九十八頁。第六節(jié)軸類零件的工藝性分析軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，是機(jī)器中常見的，也是重要的零件。主要功能：加工表面：內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、鍵槽、溝槽等等支撐傳動(dòng)零部件（齒輪、帶輪等等）傳遞動(dòng)力（扭矩）第八十七頁，共九十八頁。軸的種類形式第八十八頁，共九十八頁。軸類零件的技術(shù)要求直徑精度和幾何形狀精度軸上的軸頸（支承軸頸和配合軸頸裝配傳動(dòng)件用）是軸上的重要表面，精度通常為IT5-IT9形狀精度（圓度、圓柱度）通?？刂圃谥睆焦顑?nèi)。當(dāng)要求較高時(shí)，應(yīng)另行標(biāo)注相對位置精度如配合軸頸相對支承軸頸的同軸度要求、內(nèi)外圓柱面間的同軸度、軸向定位端面現(xiàn)軸心線的同軸度要求等等。表面粗糙度（一般軸頸處要求高，另外也是抵抗疲勞破壞的需要）第八十九頁，共九十八頁。軸類零件的材料和熱處理軸的分類常用材料熱處理工藝一般軸45鋼正火、調(diào)質(zhì)、淬火，獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。中等精度轉(zhuǎn)速快的軸40Cr調(diào)質(zhì)或表面淬火，獲得較好的綜合性能。精度較高的軸GCr1565Mn調(diào)質(zhì)或表面淬火，獲得更好的耐磨性和耐疲勞性。高速、重載工作的軸20C