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(共68张PPT)
零件生产过程基础知识
生产过程基础知识
Part 01
工件的安装方法
Part 03
切削加工工艺过程的组成
Part 02
基准的种类
Part 04
定位基准的选择
Part 05
典型表面的加工方法
Part 06
生产过程基础知识
一、生产过程基础知识
1.生产过程
将原材料转变为成品件的全过程称为生产过程。生产过程包括原材料购买、运输、管理、生产准备、毛坯制造、切削加工、热处理、检验、装配、试车、油漆及包装等。生产过程分为工艺过程和辅助过程两部分。
工艺过程是指利用生产设备、工具及一定的方法改变生产对象的形状，尺寸、相对位置和性能等，使其变为成品件的过程。铸造、锻压、焊接、热处理、切削加工及装配等均属于工艺过程。如果采用切削加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为符合技术要求的零件，则此过程称为切削加工工艺过程。辅助过程是与原材料改变为成品件有间接关系的过程，如运输、保管、检验、设备维修及购销等。
一、生产过程基础知识
2.生产类型
根据产品的品种和年产量的不同，机械产品的生产可分为三种类型，即单件生产、成批生产和大量生产。各种生产类型之间的关系见表1。
表1各种生产类型之间的关系
生产类型 重型（质量＞30kg） 中型（质量为4 30kg） 轻型（质量＜4kg）
单件生产 ＜5 ＜10 ＜100
成批生产 小批生产 5-100 10 200 100 500
中批生产 100 300 200 500 500 5000
大批生产 300 1000 500~5000 5000-50000
大量生产 >1000 >5000 >50000
一、生产过程基础知识
2.生产类型
单件生产是指单个制造不同结构和尺寸的产品，很少重复或不重复生产。单件生产的特点是产品品种多而数量少。例如，新产品试制、专用工艺装备的制造以及重型机器的制造等一般均属于单件生产。
成批生产是指分批制造相同的产品，制造过程有重复性生产。成批生产的特点是几个产品品种轮番制造，如机床的生产就是典型代表，大多数机械产品的生产均属于成批生产。按照一次投入生产的工件数量（批量）的多少，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产三种情况。小批生产与单件生产类似，大批生产与大量生产类似。
一、生产过程基础知识
2.生产类型
大量生产是指产品的数量很大，工作点经常重复地进行某个零件的某一道工序的加工。大量生产的特点是产品品种单一而数量大。例如，滚动轴承，标准件、汽车和拖拉机、某些轻工产品以及常规军工产品的生产等一般均属于大量生产。
不同的生产类型对生产组装、管理、车间管理、毛坯选择、设备、工艺装备、加工方法和工人技术等级的要求是不同的。零件的加工工艺规程必须与其生产类型相适应，以达到优质、高产、高效、低耗和安全的目的。各种生产类型的工艺特点见表2。
一、生产过程基础知识
2.生产类型
表2各种生产类型的工艺特点
工艺特点 生产类型 单件小批生产中批生产 大批大量生产
加工对象 经常变换 周期性变换 固定不变
毛坯制造 型材直接下料，或砂型铸造，或自由锻成形等 型材直接下料，砂型铸造、特种铸造，或胎膜锻、模锻成形等 型材直接下料，或特种铸造、机器造型，或模锻成形等
加工余量 毛坯精度低，加工 余量大 毛坯精度和加工余量适中 毛坯精度高，加工余量小
机床设备及布置 采用通用机床，按机群布置 采用通用机床和专用机床，按工件类别分工段排列设备 广泛采用高效专用机床及自动机床，按流水线和自动线排列设备
产品装配方法 用修配法，钳工修配，缺乏互换性 大部分具有互换性。装配精度要求高时，可灵活应用分组装配法和调整法，也可釆用修配法 具有广泛的互换性。少数装配精度要求较高部位应釆用分组装配法和调整法
夹具 通用夹具、标准附件 广泛釆用专用夹具、可调夹具 广泛采用专用和高效的夹具
刀具和量具 大多采用通用刀具和万能量具 较多采用专用刀具和量具 复合刀具、专用量具或自动检验装置
工件装夹方法 靠直接找正或划线找正安装 部分工件靠划线找正装夹，一般采用夹具装夹 广泛采用专用和高效的夹具装夹
生产率 较低 较高 很高
对工人的技术要求 需技术水平较高的操作工 需具有一定技术水平的操作工 对设备调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低
工艺文件 有工艺过程卡，关键工序有工序卡 有工艺过程卡和工序卡 有工艺过程卡和工序卡，关键工序有调整卡和检验卡
成本 最筒 较高 较低
切削加工工艺过程的组成
二、切削加工工艺过程的组成
零件的切削加工工艺过程是由一系列工序组成的。
二、切削加工工艺过程的组成
1.工序
工序是指一个或一组工人，在一个工作地点（或同一设备），对同一个或几个工件进行加工，连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的主要依据是零件在加工过程中的工作地点（机床）是否变动，该工序的工艺过程是否连续完成。工序是生产管理和经济核算的基本单元。
二、切削加工工艺过程的组成
1.工序
例如，批量加工小型轴通常是先车削端面和钻中心孔，如图1所示。其加工过程有两种做法：做法一，在卧式车床上逐件车削一端面，钻一中心孔，在另一个车床再逐件调头安装，车削另一端面，钻另一中心孔，这是两道工序，如图1a所示；做法二，逐件车削一端面，钻一中心孔，立即调头安装，车削另一端面，钻另一中心孔，按此方法进行，加工完一件后再继续加工第二件，这是一道工序，如图1b所示。
二、切削加工工艺过程的组成
1.工序
（1）工步
工步是指在加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，连续完成的那一部分工序。一道工序可由多个工步组成。划分工步的目的是合理安排工艺过程。构成工步的任一因素改变则转变为另一个新工步。如图2所示，在钻床上进行台阶孔的加工时，此道工序由3个工步组成，即钻孔工步1、扩孔工步2和锪平工步3.对于多次重复进行的工步，如在法兰上依次钻4个φ15mm的孔，习惯上算作一个工步，如图3所示。
二、切削加工工艺过程的组成
1.工序
（2）安装
工件（或装配单元）经一次定位与装夹后完成的那部分工序称为安装。安装包括定位和夹紧两项内容。定位是在加工前使工件在机床上（或在夹具中）处于某一正确的位置。工件定位之后还需要夹紧，使它不因切削力、重力或其他外力的作用而改变位置。可能一道工序中有多次安装。在加工中应尽量减少安装次数，以减少安装所产生的误差和装卸工件的辅助时间。
二、切削加工工艺过程的组成
1.工序
（3）工位
工位是指为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每个位置。如图4所示，在大批量加工需要铣削两端面和钻中心孔的工件时，工件在安装后先在工位1铣削两端面，然后在工位2钻两中心孔。这种做法就是一道工序，两个工步，一次安装，两个工位。
二、切削加工工艺过程的组成
2.走刀
在同一工步中，由于加工余量大等原因，需要用同一刀具，在相同的转速和进给量条件下，对同一加工面进行多次切削，每次切削就是一次走刀。显然一个工步可包括一次走刀或几次走刀。
二、切削加工工艺过程的组成
3.工艺规程
零件从毛坯到成品所采用的切削加工工艺可以是多种形式和方法。为了保证产品质量、提高生产率和经济效益，应将拟订好的具体生产工艺过程用图表或文字的形式写成文件，这样的文件称为工艺规程。工艺规程是生产准备、生产计划、生产组织、实际加工及检验等的重要技术文件，并与产品的生产类型和生产条件等紧密联系。
机械行业标准JB/T9165.2-1998《工艺规程格式》中规定的机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片及机械加工工序卡片。此外，企业还经常使用机械加工工艺卡。
二、切削加工工艺过程的组成
3.工艺规程
①机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺流程（包括毛坯制造、机械加工和热处理等），是制订其他工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。机械加工工艺过程卡片主要包括产品名称、零件名称、零件图号、材料牌号、毛坯种类、毛坯外形尺寸、工序号、各工序名称、车间、工段、工艺装备及工时定额等。在机械加工工艺过程卡片中，由于各工序的说明不够具体，故一般不直接指导工人进行操作，而大多是作为生产管理方面的依据。但在单件小批量生产中，由于通常不编制其他较详细的工艺文件，所以也可用来指导生产。附录二的表1是减速器用传动齿轮的机械加工工艺过程卡片（适用于单件生产）。
二、切削加工工艺过程的组成
3.工艺规程
②机械加工工序卡片 它是在机械加工工艺过程卡片的基础上，按每道工序编制的一种工艺文件。机械加工工序卡片主要包括产品名称、零件名称、零件图号、材料牌号、毛坯种类、毛坯外形尺寸、每毛坯件数、每台件数、设备名称、设备型号、同时加工件数、夹具名称、切削液、工位器具名称、工步号、各工步名称、工艺参数（切削三要素）、工序工时及工时定额等。机械加工工序卡片能更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来指导工人具体操作的工艺文件。在机械加工工序卡片中要画出工序简图，说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。机械加工工序卡片一般用于大批大量生产的零件。附录二的表2是减速器用传动齿轮的机械加工工序卡片（适用于大批大量生产）。
二、切削加工工艺过程的组成
3.工艺规程
③机械加工工艺卡它是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。机械加工工艺卡既可用来指导工人进行生产，也可帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件的加工过程，广泛用于成批生产零件或重要零件的小批生产。机械加工工艺卡主要包括产品名称、零件名称、零件图号、材料牌号、毛坯种类、毛坯外形尺寸、每毛坯件数，、每台件数、工序号、各工序名称（或工步名词）、，装夹、工步、同时加工件数、工艺参数（切削三要素）、工艺装备及工时定额等。附录二的表3是带轮的机械加工工艺卡（适用于单件生产）。
二、切削加工工艺过程的组成
史海拾贝
秦国时期，人们就掌握了高超的青铜冶炼和铸造技术，并将此技术应用于国防建设中。秦国军队几乎所有的青铜剑、青铜钺、铜戈、铜戟、铜矛、弩机、箭镞、铜殳、战马等都是按统一的标准制作或配备。秦军的弩机（图5）是当时世界上最精准的武器，甚至还拥有一套自己的瞄准系统，其射程比手枪还远，秦军作战时，在没有短兵相接的时候，就通过弩机重创敌军主力。
二、切削加工工艺过程的组成
史海拾贝
秦始皇兵马俑坑中出土的上万个箭头中，每个箭头都是按相同的尺寸和形状（三角形弧面）制造的，它们之间的尺寸误差不超过0.8mm，令人难以想象。此外，在秦始皇兵马俑坑中出土的上百件戈、戟、弩机等兵器上都刻有制造管理者、工厂和工匠的名字，刃口还留有机械加工的痕迹，而且每个戈、戟、弩机也都是按同一形状和尺寸制造的。这说明：第一，秦国人已经采用标准化作业方式规范和统一全国的兵器生产；第二，秦国人已经采用机械对兵器进行切削加工。
工件的安装方法
三、工件的安装方法
在切削加工过程中，安装是进行切削加工的重要工序和前提，因此选择科学合理、稳定牢固及高效简便的工件安装方法具有特别重要的作用。一般工件的安装方法有三种：直接找正安装、划线找正安装和使用夹具安装。
三、工件的安装方法
操作人员借助划针盘上的划针、角尺、百分表（或千分表）等工具，通过目测，边校验，边调整，找正工件在机床上的位置，然后夹紧工件的安装方法称为直接找正安装。如图1所示，将工件装夹在车床的四爪单动卡盘中进行镗孔，所镗孔与凸台外圆有同轴度要求。如果凸台外圆为毛面（未加工表面），同轴度要求不高，则可用划针目测找正，但定位精度低，为0.1~0.5mm，多用于小批量粗加工时工件的找正。
1.直接找正安装
三、工件的安装方法
如果凸台外圆为光面（已加工表面），同轴度要求较高，用划针目测找正则不能满足精度要求，此时可用百分表（或千分表）进行找正，定位精度可达0.01~0.005mm，但找正效率低，多用于小批量精加工时工件的找正。此外，在刨床和铣床上加工工件时，也经常采用直接找正安装方法。
1.直接找正安装
三、工件的安装方法
以工件待加工表面上划出的线痕或者以工件的实际表面作为定位依据，加工时用划针盘或百分表找正工件的位置后再夹紧的安装方法称为划线找正安装，如图2所示。用划针盘找正的定位精度不高，为0.2~0.5mm，多用于批量较小、位置精度要求较低的工件以及大型工件等不便使用夹具的粗加工，而用百分表进行找正则适用于定位精度要求较高的工件。
2.划线找正安装
三、工件的安装方法
工件放在通用夹具或专用夹具中，依靠夹具的定位元件获得工件正确位置的安装方法称为使用夹具安装，如图3所示。在工件上钻直径为d的孔，孔与端面的距离为1，孔的中心线与直径为D的孔的中心线相交并且互相垂直，将工件安装在钻模中，用定位心轴和支承板定位，用夹紧螺母夹紧，钻头用钻套引导。使用夹具安装能够方便迅速地保证工件的技术要求，适合于生产数量较大的生产。
3.使用夹具安装
基准的种类
四、基准的种类
基准是指用来确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的作用不同可将基准分为设计基准和工艺基准。
基准：
（1）设计基准
（2）工艺基准
①定位基准
粗基准（毛基准）
精基准（光基准）
②测量基准
③装配基准
四、基准的种类
1.设计基准
在零件图上用来标注尺寸和表面相互位置的基准称为设计基准。如图1所示，A、B为孔中心位置的尺寸，其设计基准为①、②面，它们在图上以线反映出来。孔径D的设计基准为中心线，在图上以点反映出来。
四、基准的种类
2.工艺基准
工艺基准是工件在加工或产品装配中确定其他点线、面位置所依据的基准。工艺基准按用途可分为定位基准测量基准和装配基准。
（1）定位基准
在加工中用来确定工件在机床或夹具上正确位置的基准称为定位基准。如图2所示，镗削该箱体时，一种安装方法是以①、②面作为定位基准，定位基准与设计基准一致，如图2a所示；另一种方法是以③、④面作为定位基准，此时定位基准与设计基准不一致，如图2b所示。
四、基准的种类
2.工艺基准
定位基准包括粗基准和精基准。第一道工序一般都用毛坯表面作为定位基准，这种以毛坯表面作为定位基准的称为粗基准。一般粗基准只使用一次，继续加工时需用已加工表面作为定位基准，这种采用已加工表面作为定位基准的称为精基准。
四、基准的种类
2.工艺基准
（2）测量基准
测量基准是指用来检测工件尺寸和位置公差的基准。如图3所示，在偏摆仪器上利用锥度心轴检验齿轮坯外圆和两个端面相对于孔中心线的圆跳动时，孔的中心线就是测量基准。
四、基准的种类
2.工艺基准
（3）装配基准
装配基准是指装配时用来确定工件或部件在机器中位置的基准。如图4所示，套筒零件上的孔按配合精度要求安装在轴上，并以一个端面（端面C或端面D）紧贴轴肩确定其轴向位置，因此套筒的两端面都是装配基准。
定位基准的选择
五、定位基准的选择
粗基准是在最初的加工工序中，以毛坯表面来定位的基准。选择粗基准时，应满足各个表面都有足够的加工余量，使加工表面对非加工表面有合适的相互位置。粗基准的选择原则如下：
①采用工件非加工表面作为粗基准，以保证加工表面与非加工表面之间的位置误差为最小。
②如果必须保证工件某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。
③应尽量采用光洁、平整、面积足够大的毛坯表面作为粗基准。
④粗基准不能重复使用，这是因为粗基准的表面精度低，不能使工件在两次安装中保持同样的位置。
⑤选取便于工件装夹的表面作为粗基准。
1.粗基准的选择原则
五、定位基准的选择
精基准的选择直接影响零件各表面的相互位置精度。选择精基准时，要考虑保证工件的加工精度和工件装夹方便与可靠。因此，选择精基准的原则如下：
①基准重合原则。尽可能使用设计基准作为精基准，以免基准不重合而产生定位误差。
②基准统一原则。应尽可能使更多的表面都用同一个精基准，以减少变换定位基准带来的误差，并使夹具结构统一。例如，加工轴类零件用中心孔作为精基准，在车削、铣削、磨削等工序中始终以它作为精基准，既可保证各段轴颈之间的同轴度，又可提高生产率。又如齿轮加工时通常先把内孔加工好，然后以内孔作为精基准。
2.精基准的选择原则
五、定位基准的选择
③互为基准原则。当工件上两个加工表面之间的位置精度要求较高时，可以采用两个有相互位置精度要求的加工表面互为基准反复加工的方法，称为互为基准原则。例如，加工短套筒时，为了保证孔与外圆的同轴度，可先以外圆作为定位基准磨孔，再以磨过的孔作为定位基准磨外圆。
④尽量选择形状简单、便于安装、尺寸较大的表面作为精基准，以提高安装的稳定性和精确度，并简化夹具结构。
2.精基准的选择原则
典型表面的加工方法
六、典型表面的加工方法
机械零件的典型表面主要是指外圆面、内圆面、平面和成形面。机械零件的加工就是对这些典型表面的加工。对于各类典型表面，由于其具有不同的技术要求和加工质量要求，所以也就有多种不同的加工方法。因此，为了提高加工质量、降低加工成本、提高加工效率，需要根据典型表面的特征合理选择加工方法。
六、典型表面的加工方法
典型表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。一般来说，在为某一典型表面选择加工方法时，应遵循如下基本原则：
①所选择的加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的要求相适应。在选择加工方法时，一般先根据表面的精度和表面粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的加工方法，即确定加工方案。
②表面加工要分阶段进行。对于表面质量要求较高的表面，需要经过分阶段和多次加工才能逐步达到要求。通常情况下，对表面质量要求较高的表面，可将其加工过程分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
1.典型表面加工方法的选择原则
六、典型表面的加工方法
③多种加工方法配合使用。精度高和表面粗糙度值小的表面通常采用单独一种加工方法难以经济高效地加工出来。因此，应根据零件表面的具体要求合理选择多种加工方法并合理配合使用，才能逐步完成零件表面的加工。
④选择的加工方法要与生产类型相适应。大批大量生产应选用生产率高和质量稳定的加工方法。例如，平面和孔采用拉削加工。单件小批生产则采用刨削、铣削平面和钻孔、扩孔、铰孔以及磨孔等。
1.典型表面加工方法的选择原则
六、典型表面的加工方法
⑤选择表面加工方法时还应综合考虑工件材料、工件结构和尺寸以及具体生产条件等因素。对于淬硬钢制零件，其精加工要用磨削方法；非铁金属（有色金属）零件的精加工应采用精细车或精细镗等加工方法，而不应采用磨削。对于IT7级精度的孔，可采用拉削、铰削、镗削或磨削等加工方法，但是箱体上的孔一般不用拉或磨，而常常采用铰孔和镗孔，直径大于60mm的孔不宜采用钻、扩、铰加工。
总之，在选择零件表面加工方法时，应根据上述基本原则综合考虑，以确定合理的零件表面加工方案，不仅要保证零件达到技术要求，还要能提高生产率、降低加工成本。
1.典型表面加工方法的选择原则
六、典型表面的加工方法
（1）平面的技术要求
平面的技术要求主要是尺寸精度、几何精度和表面质量三个方面。尺寸精度主要是指平面的平面度，几何精度主要是指平面对基准的垂直度、平行度以及两平面相对基准的对称度等，表面质量主要是指平面的表面粗糙度要求。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的平面加工方法
常用的平面加工方法主要有端面车削、平面刨削、平面铣削、平面磨削及平面光整加工等。
①端面车削端面车削主要用于轴类、盘套类等回转体零件的端面车削加工。通常端面车削可分为粗车、半精车和精车三个阶段。粗车的加工精度为IT13~IT11，表面粗糙度可达Ra12.5~5.0μm；半精车的加工精度为IT10~IT8，表面粗糙度可达Ra6.3~3.2μm；精车的加工精度为IT8、IT7，表面粗糙度可达Ra1.6~0.8μm。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的平面加工方法
②平面刨削平面刨削的加工精度一般可达IT9~IT7，表面粗糙度为Ra12.5~1.6μm。刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行，刨削加工生产率低，但刨削所需的机床和刀具结构比较简单，工件安装方便，调整容易，通用性强，因此在单件、小批生产中特别是加工狭长平面时被广泛应用。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的平面加工方法
③平面铣削通常将平面铣削分为粗铣、半精铣和精铣三个阶段。选择哪一个加工阶段作为平面的最终加工需要根据各个加工阶段所能达到的尺寸精度和表面粗糙度，并结合零件的技术要求来确定。粗铣后的加工精度为IT13~IT11，表面粗糙度可达Ra25~12.5μm；半精铣的加工精度为IT10、IT9，表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm，可作为平面磨削或精加工的预加工；精铣的加工精度为IT9~IT7，表面粗糙度可达Ra6.3~1.6μm，可以作为中等精度表面的最终加工，也可作为高精度表面的预加工。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的平面加工方法
④平面磨削磨削常作为平面车削、铣削、刨削后的精加工，在平面磨床上进行，主要用于中小零件高精度表面和淬硬工件平面的加工。平面磨削的加工精度可达IT7、IT6，表面粗糙度可达Ra0.8~0.2μm。生产批量较大时，箱体的平面常用磨削来进行精加工。
⑤平面光整加工对于尺寸精度和表面粗糙度要求很高的零件，一般都要进行光整加工。平面光整加工的方法较多，一般有研磨、刮研、超精加工及抛光等。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
拓展知识
研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的光整加工，研磨工作原理如图1所示。研磨可加工各种金属材料和非金属材料，是应用范围较广的一种光整加工方法，可加工平面，内、外圆柱面，圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面，其加工精度可达IT5以上，表面粗糙度可达Ra0.1~0.006μm。
六、典型表面的加工方法
（3）平面加工方案的合理制订
总体来说，应根据平面的技术要求以及零件的结构、尺寸、材料和毛坯的种类，并结合具体的加工条件（如现有设备等），合理制订平面加工方案，选择车削、铣削、刨削、磨削、拉削等加工方法。要求更高的精密平面，可以用刮研、研磨等进行光整加工。平面的典型加工方案见表1。
2.平面的加工方法
六、典型表面的加工方法
表1 平面的典型加工方案
2.平面的加工方法
加工方案 加工精度 表面粗糙度值/μm 应用范围
粗车 IT13-IT11 50-12.5 用于回转体的端面加工
粗车→半精车 IT10-IT8 6.3-3.2 粗车→半精车→精车 IT8、IT7 1.6-0.8 粗车→半精车→磨削 IT7、I T6 0.8-0.2 粗刨（或粗铣） IT13-IT11 25-12.5 用于一般不淬硬平面（端铣的表面粗糙度值可较小）加工
粗刨（或粗铣）→精刨（或精铣） IT10-IT8 6.3-1.6 粗刨（或粗铣）→精刨（或精铣）→刮研 IT7、I T6 0.8-0.1 用于精度要求较高的不淬硬平面加工，批量较大时宜采用宽刃精刨方案
粗刨（或粗铣）→精刨（或精铣）→宽刃精刨 IT7 0.8-0.2 粗刨（或粗统）→精刨（或精统）—磨削 IT7 0.8-0.2 用于精度要求较高的淬硬平面或不淬硬平面加工
粗刨（或粗统）→精刨（或精统）→粗磨→精磨 IT7、I T6 0.4-0.025 粗铣→拉削 IT9-IT7 0.8-0.2 用于大量生产中加工较小的不淬硬平面
粗铣→精铣→磨削→研磨 IT5以上 0.1-0.006 用于高精度平面加工
六、典型表面的加工方法
（1）外圆的技术要求
外圆的技术要求主要是尺寸精度、几何精度和表面质量三个方面。尺寸精度主要是指结构要素的精度，通常是指直径和轴向的尺寸精度；几何精度主要是指外圆表面的圆度、圆柱度等，轴类零件外圆表面之间的同轴度、外圆的圆跳动以及端面对轴线的垂直度等；表面质量主要是指各外圆表面的表面粗糙度。
3.外圆的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的外圆加工方法
常用的外圆加工方法主要有外圆车削、外圆磨削等。
①外圆车削通常将外圆车削分为粗车、半精车、精车和精细车四个阶段。粗车的加工精度一般可达IT13~IT11，表面粗糙度可达Ra50~12.5μm，主要用来迅速切去多余的金属，常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和中低切削速度；半精车的加工精度可达IT10、IT9，表面粗糙度可达Ra6.3~3.2μm，用于磨削加工和精加工的预加工或中等精度外圆表面的最终加工；精车的加工精度可达IT8、IT7，表面粗糙度可达Ra1.6~0.8μm，用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工；精细车的加工精度可达IT6以上，表面粗糙度可达Ra0.4~0.025μm，主要用于高精度、小型且不宜磨削的非铁金属（有色金属）零件的外圆加工或大型精密外圆表面加工。精细车时应采用高切削速度、小的背吃刀量和进给量。
3.外圆的加工方法
六、典型表面的加工方法
（2）常用的外圆加工方法
②外圆磨削通常将外圆磨削分为粗磨、精磨和精密磨削三个阶段。粗磨的加工精度可达IT7、IT6，表面粗糙度可达Ra0.8~0.4μm；精磨的加工精度可达IT6、IT5，表面粗糙度可达Ra0.4~0.2μm；精密磨削的加工精度可达IT5以上，表面粗糙度可达Ra0.1μm以上。
3.外圆的加工方法
六、典型表面的加工方法
（3）外圆加工方案的合理制订
外圆是机械零件上最常见的表面，外圆的加工方法主要是车削和磨削。通常车削作为外圆的粗加工和半精加工，磨削（或精细车）作为外圆的精加工。
对于低精度的外圆，只要经过粗车就可以达到精度要求；对于中等精度的外圆，经过粗车后还要经过半精车才能达到精度要求；对于高精度的外圆，需要经过粗车、半精车、精车或磨削后，才能达到精度要求；对于更高精度（精度IT5，IT6，表面粗糙度Ra0.4~0.2μm以下）的外圆，除了经过粗车、半精车、精车或磨削后，还要经过研磨或精细磨等加工才能达到精度要求。
3.外圆的加工方法
六、典型表面的加工方法
（3）外圆加工方案的合理制订
在加工设备选择方面，需要根据零件的材料、尺寸、形状和生产类型选择合适的机床。一般零件的单件小批生产可选用普通车床，成批或大批量生产应选择生产率较高的六角车床或数控车床；直径大、长度短的工件应选用立式车床；经过淬火的工件或表面硬度高的工件，精加工时应选择磨削加工；对于铜、铝等非铁金属工件，由于其切屑容易堵塞砂轮，所以采用精车比磨削更容易保证质量和加工效率。
3.外圆的加工方法
六、典型表面的加工方法
表2 外圆的典型加工方案
3.外圆的加工方法
加工方案 加工精度 表面粗糙度值/μm 应用范围
粗车 IT13-IT11 50-12.5 主要用于加工淬火钢以外的各种金属材料
粗车→半精车 IT10、IT9 6.3-3.2 粗车→半精车→精车 IT8、IT7 1.6-0.8 粗车→半精车→精车→滚压（或拋光） IT7、IT6 0.025-0.2 粗车→半精车→磨削 IT7、IT6 0.8-0.4 主要用于加工淬火钢、未淬火钢，但不宜加工非铁金属
粗车→半精车→粗磨→精磨 IT6、IT5 0.4-0.2 粗车→半精车→粗磨→精磨→超精加工 IT5-IT3 0.1-0.008 粗车→半精车→精车→精细车（金刚石车） IT6、IT5 0.4-0.025 主要用于加工表面质量要求较高的非铁金属
粗车→半精车→粗磨→精磨→超精磨（或镜面磨） IT5以上 0.006-0.025 主要用于加工极高精度的外圆
粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨 IT5以上 0.1-0.006 六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（1）内孔的技术要求
内孔的技术要求主要是尺寸精度、几何精度和表面质量三个方面。尺寸精度主要是指孔径和孔深的尺寸精度；几何精度主要是指内孔的圆度、圆柱度及中心线的直线度，孔的中心线与基准端面的垂直度，孔与孔（或孔与外圆）的对称度、位置度，孔与孔（或孔与相关平面）的平行度等；表面质量主要是指内孔表面粗糙度。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（2）常用的内孔加工方法
常用的内孔加工方法主要有钻孔、镗孔、拉孔、磨孔及珩磨孔等。
①钻孔、扩孔和铰孔 通常钻孔的加工精度可达IT13~IT11，表面粗糙度达Ra50~12.5μm，主要用于孔的粗加工；扩孔的加工精度可达IT10，表面粗糙度达Ra6.3~3.2μm，可作为孔的半精加工，也可作为精度要求较低的孔的最终加工；铰孔的加工精度可达IT8~IT6，表面粗糙度达Ra1.6~0.4μm。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（2）常用的内孔加工方法
②镗孔 镗孔除了能提高孔的尺寸精度和表面质量外，还可以修正孔的中心线的弯曲误差，且较容易保证各孔的孔距精度和位置精度，是大直径孔常用的加工方法。
通常将镗孔分为粗镗、半精镗和精镗三个阶段。粗镗的加工精度可达IT13~IT11，表面粗糙度可达Ra12.5~6.3μm，粗镗一般为半精加工、精加工做准备；半精镗的加工精度可达IT10、IT9，表面粗糙度可达Ra6.3~3.2μm，用于磨削加工和精加工的预加工或中等精度孔的最终加工；精镗的加工精度可达IT8~IT6，表面粗糙度可达Ra1.6~0.8μm，用于较高精度孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（2）常用的内孔加工方法
③拉孔 采用拉刀加工内孔的方法称为拉孔。拉孔的加工精度可达IT9~IT7，表面粗糙度可达Ra1.6~0.1μm。通常一把拉刀只适用于加工一种规格尺寸的孔，因此拉孔一般用于大批量生产。
④磨孔用磨削加工内孔的方法称为磨孔。磨孔加工精度可达IT7、IT6，表面粗糙度可达Ra0.8~0.2μm。磨孔适用于加工硬度较高，尤其是淬火后高硬度的孔。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（2）常用的内孔加工方法
⑤珩磨孔珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的光整加工，又称镗磨。珩磨后孔的加工精度可达IT6、IT5，表面粗糙度可达Ra0.2~0.025μm。珩磨余量的大小取决于孔径和工件材料，一般铸铁件为0.02~0.15mm，钢件为0.01~0.05mm。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（3）内孔加工方案的合理制订
常用的内孔加工方法主要有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和磨孔等，所用的机床主要有车床、，钻床，镗床、拉床和磨床等。
对于低精度的小孔，可用钻孔方法直接加工；对于中等精度的孔，可采用钻模孔或钻孔后再扩孔的方法加工；对于孔径大于30mm的孔，可分两次进行钻孔加工；对于孔径大于80mm的孔，镗孔或拉孔是最佳的加工方案。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（3）内孔加工方案的合理制订
对于精度较高的小孔，如直径小于12mm时，采用钻孔后再铰孔的方法比较理想；对于精度较高的大孔，钻孔后可再进行精镗或磨削。对于高精度的孔，经过精磨后还要再进行珩磨、研磨等光整加工。
六、典型表面的加工方法
4.内孔的加工方法
（3）内孔加工方案的合理制订
表3 内孔的典型加工方案
加工方案 加工精度 表面粗糙度值 应用范围
钻孔 IT13-IT11 12.5 用于加工未淬火钢件及铸件毛坯，也可用于加工非铁金属件，孔径为15 20mm
钻孔→铰孔 IT10-IT8 6.3-1.6 钻孔→粗铰→精铰 IT8、IT7 1.6-0.8 钻孔→扩孔 IT11、IT10 6.3-3.2 用于加工未淬火钢件及铸件，也可用于加工非铁金属件，孔径为15 20mm
钻孔→扩孔→铰孔 IT9、IT8 3.2-1.6 钻孔→扩孔→粗铰→精铰 IT7 1.6-0.8 钻孔→扩孔→粗铰→精铰→手铰 IT7、IT6 0.4-0.2 钻孔→扩孔→拉孔 IT9-IT7 1.6-0.1 用于大批量生产（精度由拉刀的精度而定）
粗镗（或扩孔） IT13-IT11 12.5-6.3 用于加工除淬火钢外的各种材料以及铸件或锻件
粗镗（粗扩）→半精镗（精扩） IT10、IT9 3.2-1.6 粗镗（粗扩）→半精镗（精扩）→精镗（铰孔） IT8、IT7 1.6-0.8 粗镗（粗扩）→半精镗（精扩）→精镗→浮动镗刀精镗 IT7、IT6 0.8-0.4 粗镗（扩孔）→半精镗→磨孔 IT8、IT7 0.8-0.2 用于加工钢件，但不宜用于加工非铁金属件
粗镗（扩孔）→半精镗→粗磨精磨 IT7、IT6 0.2-0.1 粗镗→半精镗→精镗→精细镗（金刚镗） IT7、IT6 0.4-0.05 用于加工精度要求高的非铁金属件
钻孔→扩孔→粗铰→精较→衍磨；钻孔→扩孔→拉孔→衍磨；粗镗→半精镗→精镗→衍磨 IT7、IT6 0.2-0.025 用于加工精度要求很高的孔
钻孔→扩孔→粗铰→精铰→研磨；钻孔→扩孔→拉孔→研磨；粗镗→半精镗→精镗→研磨 IT6、IT5 0.1-0.006 六、典型表面的加工方法
5.成形面的加工方法
（3）内孔加工方案的合理制订
成形面是指具有特定形状的表面，如操作手柄、凸轮、风扇的叶片、齿轮表面、螺旋面以及圆锥面等，这些表面都有其特定的用途。加工成形面时，刀具的切削刃形状或切削运动要满足成形面的形状要求。一般的成形面可以采用车削、铣削、刨削、磨削等方法进行加工，基本的加工方法可以归纳为两大类：第一类是选用成形刀具进行加工，如车圆锥面、铣齿及刨削成形面等；第二类是利用刀具与工件之间的相对运动进行加工，如加工螺旋槽、齿轮齿形以及利用靠模装置车成形面等。
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